DE102006041699A1

DE102006041699A1 - Manipulator für Anhägerkupplungen

Info

Publication number: DE102006041699A1
Application number: DE200610041699
Authority: DE
Inventors: Frank Abels
Original assignee: FAC Frank Abels Consulting and Technology GmbH
Current assignee: Westfalia Automotive GmbH
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2006-09-06
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2026-09-07
Also published as: DE102006041699B4

Abstract

Zweck der Erfindung des Manipulators für Anhängerkupplungen ist es, eine besonders leichte, einfache und kostengünstige Vorrichtung zu schaffen, welche die bewährte und sichere Befestigungstechnik der millionenfach verbreiteten abnehmbaren Anhängerkupplungen verwendet und nur zusätzlich die Funktion des Schwenkens aus einer hinter dem Fahrzeugstoßfänger (11) verdeckten Nichtgebrauchsstellung (II) in eine nach hinten gerichtete Gebrauchsstellung (I) realisiert. Dieses wird erfindungsgemäß erreicht, indem der beim manuellen Einsetzen oder Entnehmen der bekannten abnehmbaren Anhängerkupplungen erforderliche Bewegungsablauf durch einen den Bewegungsablauf nachbildenden Manipulator (33) übernommen wird, indem seitlich der fahrzeugfesten Aufnahme (7) für den Kupplungshaken (26) nach dem Stand der Technik ein den Kupplungshaken (26) führender Manipulator (33) zur Anwendung kommt, der eine Kurve mit dem Kupplungshaken (26) abfährt, wodurch das "Einfädeln" des Kupplungshakens (26) in die fahrzeugfeste Aufnahme (7) analog zu dem manuellen Vorgang möglich wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit der es möglich ist, Anhängerkupplungen, die eine Befestigungstechnik nach dem Prinzip der allgemein bekannten und millionenfach verbreiteten abnehmbaren Anhängerkupplungen für Kraftfahrzeuge verwenden, wie z.B. in der DE 29 35 474 C2 beschrieben, am Fahrzeug, verdeckt hinter dem Fahrzeugstoßfänger in einer Nichtgebrauchsstellung zu lagern und bei Bedarf, nach Lösen der Befestigung, in die Gebrauchsstellung zu schwenken und dort zu verriegeln.
Es sind schwenkbare Anhängerkupplungen wie z.B. in der DE 100 23 640 beschrieben auf dem Markt, diese haben jedoch den Nachteil, aufwendig und schwer zu sein und viel Raum im Fahrzeug zu beanspruchen.
In der DE 20 2006 009 230.7 ist zwar eine schwenkbare Anhängerkupplung beschrieben, die diese Nachteile nicht aufweist, und welche die bewährte und sichere Befestigungstechnik der abnehmbaren Anhängerkupplung verwendet, die aber für Fahrzeuge mit geringer Bodenfreiheit nicht geeignet ist.
Zweck der Erfindung ist es daher, eine besonders leichte, einfache und kostengünstige Vorrichtung zu schaffen, welche die bewährte Befestigungstechnik der abnehmbaren Anhängerkupplungen verwendet und nur zusätzlich die Funktion des Schwenkens, aus einer hinter dem Fahrzeugstoßfänger verdeckten Nichtgebrauchsstellung, in eine nach hinten gerichtete Gebrauchsstellung realisiert, auch bei Fahrzeugen mit geringer Bodenfreiheit.
Dieses wird erfindungsgemäß erreicht, indem der beim manuellen Einsetzen oder Entnehmen der abnehmbaren Anhängerkupplung erforderliche Bewegungsablauf, durch einen, den Bewegungsablauf nachbildenden, Manipulator übernommen wird, indem seitlich der fahrzeugfesten Aufnahme für den Kupplungshaken nach dem Stande der Technik ein den Kupplungshaken führender Manipulator zur Anwendung kommt, der eine Kurve mit dem Kupplungshaken abfährt, wodurch einerseits das „Einfädeln" des Kupplungshaken in die fahrzeugfeste Aufnahme, analog zu dem manuellen Vorgang möglich wird, und andererseits der Kupplungshaken gegenüber der Aufstandsfläche des Fahrzeugs so weit gekippt wird, daß zwischen dem tiefsten Punkt des Kupplungshakens und der Aufstandsfläche des Fahrzeugs ausreichend Raum zum Schwenken des Kupplungshakens ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus folgenden Komponenten:
1 zeigt den Kupplungshaken (26) mit Kupplungsarm (1), Kopfstück (2), Befestigungsträger (3), Prismen (20) und Achse (10). Diese Teile sind miteinander fest verbunden und haben von der Seite gesehen U oder V Form. Der Kupplungshaken (26) entspricht weitgehend den abnehmbaren Anhängerkupplungen nach dem Stande der Technik, er enthält im Befestigungsträger (3) eine Verriegelung (6) z.B. mit drei Verriegelungskugeln nach dem Stande der Technik (28) die, angetrieben von der Feder (9), vom Verriegelungsbolzen (18) gesteuert werden. Unterschied zum Stand der Technik ist der Antrieb des Verriegelungsbolzen (18) der erfindungsgemäß über eine Umlenkrolle (17), gelagert in der Bowdenzugführung (25), durch den Bowdenzug (15) von außen erfolgt.
2 zeigt die Aufnahme (7) mit zur Verriegelung (6) passenden Kugelringen (29) und Unterer Ausnehmungen (19) passend zu den Prismen (20). Die Aufnahme (7) entspricht weitgehend der analogen Vorrichtung der abnehmbaren Anhängerkupplung nach dem Stande der Technik. Im Unterschied dazu sind jedoch die erfindungsgemäß um ca. 90° zu den Unteren Ausnehmungen (19) gedrehten Obere Ausnehmungen (27) vorhanden, welche den Kupplungshaken (26), um ca. 90° gedreht, in der Nichtgebrauchstellung (II) aufnehmen können.
3 zeigt die Kulissenführung (8), bestehend aus Schwenklager (4), Rollenblock (24), Führungsrohr (21) mit fest verbundenem Kupplungsträger (31). Der Kupplungsträger (31) hat die Lagerbohrung (32), welche die Achse (10) des Kupplungshakens (26) aufnimmt. Im Führungsrohr (21) ist die Entlastungsfeder (22) angeordnet, die beim Absenken des Kupplungshakens (26) gespannt wird und beim Anheben des Kupplungshakens (26) das Heben unterstützt. Die am Rollenblock (24) angeordnete Unterstützungsfeder (23) wird beim Schwenken der Kulissenführung (8) nach unten gespannt und unterstützt ebenfalls beim Heben.
Die einzelnen Funktionen des erfindungsgemäßen Manipulators für Anhängerkupplungen werden in den folgenden Abbildungen dargestellt und die Bewegungsschritte beschrieben:
4 zeigt in räumlicher Darstellung den Manipulator (33) mit Kupplungshaken (26) in Gebrauchsstellung (I). Die Prismen (20) befinden sich in den Unteren Ausnehmungen (19).
5 zeigt in räumlicher Darstellung den Manipulator (33) mit Kupplungshaken (26) in Nichtgebrauchsstellung (II). Der Kupplungshaken (26) ist um ca. 90° gedreht, die Prismen (20) befinden sich in den Oberen Ausnehmungen (27)
6 zeigt den Manipulator (33) im Schnitt, mit Kupplungshaken (26) in der Nichtgebrauchsstellung (II). Die Verriegelungskugeln (28) sitzen im oberen Kugelring (29) fest.
7 zeigt den Manipulator (33) im Schnitt nach Lösen der Verriegelung (6), wodurch der Kupplungshaken (26) und der Befestigungskörper (3) sich durch Schwerkraft nach unten bewegen. Parallel dazu läuft das Führungsrohr (21) in der Kulissenführung (8), geführt vom Rollenblock (24) ebenfalls nach unten und spannt dabei die Entlastungsfeder (22).
8 zeigt den Manipulator (33) im Schnitt, nachdem der Befestigungskörper (3) gänzlich aus dem oberen Teil der Aufnahme (7) herausgetreten ist. Gleichzeitig ist das Führungsrohr (21) in voller Länge aus dem Rollenblock (24) gefahren und die Schwerkraft bewirkt nun, daß die Kulissenführung (8) um den Drehpunkt (A) nach unten schwenkt, wodurch der Befestigungskörper (3) sich auf der Bahn (B) bewegt, die eine Berührung des Befestigungskörpers (3) mit der Aufnahme (7) vermeidet.
9 zeigt den Manipulator (33) im Schnitt, nachdem der Kupplungshaken (26) die unterste Position erreicht hat. Es ist erkennbar, daß das Kopfstück (2) des Kupplungsarmes (1) niedriger als die Unterkante des Fahrzeugstoßfängers liegt.
10 zeigt in räumlicher Darstellung den Manipulator (33) eingebaut in den Fahrzeugstoßfänger (11) in Nichtgebrauchsstellung (II).
11 zeigt in räumlicher Darstellung den Manipulator (33) eingebaut in einen Fahrzeugstoßfänger (11) beim Schwenken des Kupplungshakens (26) unterhalb der Kante des Fahrzeugstoßfängers (11).
12 zeigt in räumlicher Darstellung den Manipulator (33) eingebaut in einen Fahrzeugstoßfänger (11) wobei der Kupplungshaken (26) in Gebrauchssstellung (I) steht.
13 zeigt den Manipulator (33) im Schnitt in Gebrauchsstellung (I). Es ist erkennbar das die Prismen (20) in den Unteren Ausnehmungen (19) sitzen und die Verriegelungskugeln (28) in den unteren Kugelring (29) greifen.
14 zeigt eine andere Ausführungsform des Manipulators, bei der statt der Kulissenführung (8), eine Führungsplatte (13) mit Führungsschlitzen (12) auf einem Bolzen (14) läuft, wodurch eine analoge Bahnführung realisiert wird.
15 zeigt den Kupplungshaken (26) im Schnitt, so daß die erfindungsgemäße Betätigung des Verriegelungsbolzens (18) durch den Bowdenzug (15), der über die Umlenkrolle (17) in der Bowdenzugführung (25) läuft, erkennbar wird.

1: Kupplungsarm
2: Kopfstück
3: Befestigungskörper
4: Schwinglager
5: Vertikalachse
6: Verriegelung
7: Aufnahme
8: Kulissenführung
9: Feder
10: Achse
11: Fahrzeugstoßfänger
12: Führungsschlitz
13: Führungsplatte
14: Bolzen
15: Bowdenzug
16: Führungsstück
17: Umlenkrolle
18: Verriegelungsbolzen
19: Untere Ausnehmungen
20: Prisma
21: Führungsrohr
22: Entlastungsfeder
23: Unterstützungsfeder
24: Rollenblock
25: Bowdenzugführung
26: Kupplungshaken
27: Obere Ausnehmungen
28: Verriegelungskugel
29: Kugelring
30: Drehpunkt A
31: Kupplungsträger
32: Lagerbohrung
33: Manipulator
34: Bahn B

Claims

Manipulator für Anhängerkupplungen von Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, bei welchem das am Markt weit verbreitete Befestigungsprinzip der abnehmbaren Anhängerkupplungen genutzt wird, indem mit Hilfe des Manipulators (33) eine Anhängerkupplung nach diesem Stand der Technik, aus einer hinter einem Fahrzeugstoßfänger (11) verdeckten Nichtgebrauchsstellung (II) in eine ausserhalb der Fahrzeugkontur befindliche Gebrauchsstellung (I) befördert wird, indem wie in der DE 20 2006 009 230.7 beschriebenen, in eine fahrzeugfeste Aufnahme (7), die über zwei um ca.90° zueinander gedrehte Aufnahmepositionen für einen Kupplungshaken (26) nach dem Stande der Technik verfügt, mit einem Manipulator (33) ein Kupplungshaken (26) eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer seitlich der Aufnahme (7) angeordneten Kulissenführung (8) der Kupplungshaken (26) von der Nichtgebrauchsstellung (II) in die Gebrauchsstellung (I) hin und her bewegt werden kann, indem die Kulissenführung (8), an welcher der Kupplungshaken (26) mit dem Befestigungskörper (3) angeordnet ist, diesen nur in einem ersten Bewegungsabschnitt annähernd vertikal aus dem oberen Teil der Aufnahme (7) führt, und sobald der Befestigungskörper (3) den mittleren Teil der Aufnahme (7), welcher mehr Raum bietet, erreicht, den Kupplungshaken (26) aus der Vertikalen kippt, so daß der Befestigungskörper (3), auf einer von der Kulissenführung (8) gesteuerten Bahn (B), die Aufnahme (7) verlassen kann, und der Kupplungshaken (26) durch das Kippen einen ausreichenden Abstand zur Aufstandsfläche des Fahrzeugs erhält, so daß in unterster Position der auf dem Kupplungsträger (31) drehbar angeordnete Kupplungshaken (26) nach hinten geschwenkt und anschließend zum Verriegeln nach oben in die Aufnahme (7) und in die Gebrauchsstellung (I) geführt werden kann.
Manipulator für Anhängerkupplungen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die durch Schwerkraft verursachte Bewegung der Kulissenführung (8) auch manuell unterstützt werden kann.
Manipulator für Anhängerkupplungen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Kulissenführung (8) auch mit motorischem Antrieb erfolgen kann.
Manipulator für Anhängerkupplungen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die etwa 90° Drehbewegung des Kupplungshakens (26) auf dem Kupplungsträger (31) auch durch Federkraft in eine der beiden möglichen Drehrichtungen erzeugt werden kann.
Manipulator für Anhängerkupplungen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die etwa 90° Drehbewegung des Kupplungshakens (26) auf dem Kupplungsträger (31) auch durch motorischen Antrieb erfolgen kann.
Manipulator für Anhängerkupplungen nach vorgenannten Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß in einem anderen Ausführungsbeispiel, statt mit einer Kulissenführung (8), die Bewegung des Kupplungsarms (26) durch auf Bolzen (14) laufenden Führungsplatten (1) mit Schlitzen (12) bahnerzeugend erfolgt.
Manipulator für Anhängerkupplungen nach vorgenannten Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß das Spannen der Verriegelung (6) abweichend vom Stande der Technik, nicht durch das übliche Handrad erfolgt, sondern durch einen Bowdenzug (15), der über die Bowdenzugführung (25) in den Befestigungskörper (3) geführt und dort über die Umlenkrolle (17) mit dem Verriegelungsbolzen (18) verbunden ist.
Manipulator für Anhängerkupplungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß für die Positionierung des Befestigungskörpers (3) in der Aufnahme (7), abweichend vom Stande der Technik, zum Zweck der Verstauung des Kupplungsarmes (1) hinter dem Fahrzeugstoßfänger (11) in der Aufnahme (7) über die zusätzlichen Oberen Ausnehmungen (27) verfügt, die etwa 90° gegenüber den Unteren Ausnehmungen (19) gedreht angeordnet sind, und so hoch in die Aufnahme (7) hineinragen, daß der Kupplungsarm (1) mit den Prismen (20) in diese Oberen Ausnehmungen (27) geführt werden kann und damit von dem Fahrzeugstoßfänger verdeckt wird.
Manipulator für Anhängerkupplungen nach vorgenannten Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die Oberen Ausnehmungen (27), abweichend vom Stand der Technik, in Winkeln von unter oder über 90° bezogen zu den Unteren Ausnehmungen (19) angeordnet sein können, wodurch eine Anpassung des Kupplungshakens (26) an unterschiedliche Raumverhältnisse der Fahrzeuge erleichtert wird.
Manipulator für Anhängerkupplungen nach vorgenannten Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die annähernd vertikale Mittelachse der Aufnahme (7) zum Zweck der optimalen Integration in Fahrzeuge, in Fahrtrichtung und/oder quer dazu, schräg eingebaut werden kann.
Manipulator für Anhängerkupplungen nach vorgenannten Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Führungsrohrs (21), welches in dem Rollenblock (24) läuft, eine Entlastungsfeder (22) angeordnet ist, die beim Senken des Kupplungshakens (26) gespannt wird und beim Heben des Kupplungshakens (26) die Hubarbeit erleichtert.
Manipulator für Anhängerkupplungen nach vorgenannten Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß an der Kulissenführung (8) eine Unterstützungsfeder (23) angeordnet ist, die beim Absenken der Kulissenführung (8) gespannt wird, und beim Anheben des Kupplungshaken (26) die Hubarbeit erleichtert.