DE102008044865A1

DE102008044865A1 - Bremseinrichtung für einen Fahrzeuganhänger

Info

Publication number: DE102008044865A1
Application number: DE200810044865
Authority: DE
Inventors: Sergej Mensch; Markus Neubauer; Thomas Rink
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2010-03-04

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung für einen Fahrzeuganhänger (6) mit einem mit einer Deichsel (1) verbundenen, gegenüber dem Anhänger in einer Längsrichtung (23) beweglichen Koppelelement (4) und mit einer mit dem Anhänger fest verbundenen Koppelaufnahme (7), die eine Führung für das Koppelelement aufweist, wobei das Koppelelement durch eine Bewegung relativ zu der Koppelaufnahme eine Bremse (20) des Anhängers betätigt und wobei das Koppelelement eine Rast (26) für einen Rastkörper (12) aufweist, der an einem Teil des Anhängers ausschließlich quer zur Längsrichtung (23) verschiebbar und in Richtung auf das Koppelteil federbelastet ist. Auf diese Weise wird bis zu einer bestimmten Auslöseschwelle durch die Rasteinrichtung das Ansprechen der Bremseinrichtung verhindert und darüber hinaus durch die Relativbewegung des Koppelelementes gegenüber der Koppelaufnahme die Bremse angesteuert. Es wird damit ein ungewolltes Auslösen der Bremse bei unregelmäßiger Fahrweise verhindert.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des Maschinenbaus, genauer auf dem Gebiet der Fahrzeugtechnik.
Sie betrifft genauer die Konstruktion von eigenständigen Bremseinrichtungen von Fahrzeuganhängern, die an sich als Auflaufbremsen zur Unterstützung der Bremswirkung eines Zugfahrzeuges bekannt sind.
Bekanntermaßen überträgt sich ein Bremsvorgang des Zugfahrzeugs durch eine auf die Anhängerdeichsel wirkende Auflaufkraft auf einen Anhänger, wobei die Auflaufkraft zur Steuerung einer Bremse des Anhängers meistens in hydraulischer Weise verwendet und umgesetzt wird. Hierdurch kann eine verbesserte Verzögerungswirkung des Gespanns erreicht werden, da die Bremswirkung auf mehr gewichtsbelastete Räder verteilt werden kann. Zudem wird die Spurhaltung des Zugfahrzeugs während eines Bremsvorganges verbessert.
Eine solche Auflaufbremse ist beispielsweise aus der DE 29613898 U1 als hydraulische Auflaufbremse für einen Fahrradanhänger bekannt. Dort wird beim Auflaufen eines Fahrradanhängers auf das ziehende Fahrrad ein Hydraulikvolumen komprimiert und der erhöhte Hydraulikdruck mittels einer Hydraulikleitung auf eine Anhängerbremse übertragen.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 29722667 U1 ist ebenfalls eine hydraulische Auflaufbremse für einen Fahrradanhänger bekannt, wobei dort im Wesentlichen der Aufbau eines hydraulischen Gebers im Deichselbereich offenbart ist.
Dem aus dem Stand der Technik, insbesondere auch für Fahrradgespanne bekannten Standes der Technik ist das hydraulische Prinzip auch bei der Bremsansteuerung durch die Auflaufkraft gemein. Dieses erfordert, hydraulisch betätigbare Bremsen im Falle eines Fahrradgespannes zumindest für den Fahrradanhänger einzurichten und eine Hydraulikleitung sowie einen Hydraulikgeber bereit zu stellen. Diese Elemente sind von Kraftfahrzeuggespannen bekannt und auch bewährt, jedoch erfordern sie einen hohen technologischen und Kostenaufwand, der im Verhältnis zu den sonstigen technischen Erfordernissen und technischen Möglichkeiten eines Fahrradgespanns sehr hoch erscheint. Außerdem ist die Bemessung der Bremskraft genau zu steuern, um ruckartiges, sich gegebenenfalls aufschaukelndes Bremsen zu verhindern.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, vor dem Hintergrund des Standes der Technik eine konstruktiv vereinfachte, gut steuerbare und vor allem kostengünstigere Auflaufbremse für ein Fahrzeug, insbesondere ein Fahrrad und einen Fahrradanhänger zu schaffen.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung macht sich für die Steuerung der Bremseinrichtung die auf die Deichsel im Falle eines Bremsvorgangs des Fahrzeugs wirkende Auflaufkraft zunutze, die dadurch entsteht, dass der Fahrzeuganhänger aufgrund seiner Massenträgheit das Bestreben hat, beim Bremsen des Zugfahrzeugs auf dieses aufzulaufen und somit die Deichsel in Längsrichtung zu komprimieren. Die Deichsel ist mit einem Koppelelement verbunden, das in Längsrichtung beweglich in einer Koppelaufnahme des Anhängers geführt ist. Im normalen Fahr-Betrieb werden durch die Zugkraft des Fahrzeugs die Deichsel und Anhänger in Längsrichtung auseinander gezogen. In diesem Zustand, bei Beschleunigung ebenso wie bei gleichförmiger Bewegung, ist keine Bremswirkung an der Bremseinrichtung des Fahrzeuganhängers vorgesehen. Erst mit einer Verzögerung findet eine relative Verschiebung des Koppelelementes und der Koppelaufnahme statt, die zu einer Betätigung der Bremse des Anhängers führt. Um bei geringen Bremswirkungen und solchen Beschleunigungen, die ausschließlich auf unruhiges Fahrverhalten und nicht auf eine gezielte Bremsung zurückzuführen sind, eine Bremswirkung des Fahrzeuganhängers zu verhindern, wird das Koppelement relativ zur Koppelaufnahme in Längsrichtung lösbar fixiert. Dies geschieht durch eine Rast mit einem Rastkörper, der quer zur Längsrichtung in die Rast gedrückt wird und dort so lange eine Bewegung des Koppelelementes in Längsrichtung blockiert, bis die Auflaufkraft in einen bestimmten Schwellwert überschreitet.
Dann wird der Rastkörper aus der Rast herausgedrückt und das Koppelelement gegenüber der Koppelaufnahme verschoben. Erst dann tritt eine Bremswirkung des Anhängers ein.
Zudem kann vorteilhaft in einer Ausgestaltung der Erfindung eine Feder vorgesehen sein, die einer Relativbewegung des Koppelelementes gegenüber der Koppelaufnahme im Bremsfall entgegenwirkt und die im Ruhezustand das Koppelelement in einen Zustand bewegt, in dem die Bremse nicht betätigt wird.
Die Feder wirkt einer Verschiebung des Koppelelementes und der Koppelaufnahme gegeneinander entgegen und dient in erster Linie dazu, nach dem Ende des Bremsvorgangs das Koppelelement und die Koppelaufnahme wieder in einen Zustand zu bringen, in dem keine Bremswirkung an der Bremseinrichtung des Anhängers auftritt.
In einer besonders vorteilhaften konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass das Koppelelement und die Koppelaufnahme teleskopartig ineinander geführt sind.
Dabei kann das Koppelelement entweder als äußeres oder inneres Rohr ausgeführt sein, während die Koppelaufnahme jeweils als Gegenstück ausgeführt ist und es können Reibflächen oder Reibbeläge zwischen diesen zur Verhinderung einer Blockierung vorgesehen sein. Die entsprechenden Reibflächen können beispielsweise aus PTFE bestehen.
Die entsprechenden Rohre können mit rundem, eliptischem oder viereckigem Querschnitt oder auch in anderen regelmäßigen Formen vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Feder eine Schraubenfeder ist und dass diese an dem Koppelelement und/oder der Koppelaufnahme geführt ist.
Die Feder wird in ihrer Stärke so bemessen, dass sie das aktive Auseinanderdrücken von Koppelelement und Koppelaufnahme sinnvoll unterstützt.
Außerdem kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Rastkörper eine federbelastete Kugel ist.
Damit kann die Kugel auf der Kugelrast im Falle einer Auslösung abrollen, wodurch sich eine besonders genau definierte Kraftschwelle erreichen lässt. Es ist jedoch auch möglich, an Stelle einer Kugel eine stumpfe Kegelspitze oder einen ähnlichen Körper vorzusehen.
Zudem kann vorgesehen sein, dass die Rast als Öffnung oder als Vertiefung an dem Koppelelementausgebildet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Rast an einem das Koppelelement quer zur Längsrichtung durchsetzenden und über dieses hinausragenden, in einer Öffnung der Koppelaufnahme begrenzt beweglichen Stiftkörper vorgesehen ist.
Der Stiftkörper kann in diesem Fall außer seiner Funktion als Rast zudem einen Bewegungsanschlag bei der Relativbewegung zwischen Koppelelement und Koppelaufnahme definieren.
Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Stiftkörper als das Koppelteil durchsetzende Schraube ausgebildet ist und dass die Rast im Schraubenkopf vorgesehen ist.
In diesem Fall lässt sich der Stiftkörper besonders einfach montieren und mittels einer Mutter in dem Koppelelement fixieren.
Da der Schraubenkopf üblicherweise eine ausreichende Größe hat, lässt sich dort durch entsprechende Bearbeitung in einfacher Weise eine Rast durch Einbringen einer Vertiefung realisieren. Dies ist besonders einfach dann, wenn es sich um eine Sechskantschraube handelt, jedoch kann bei Verwendung einer Imbusschraube gegebenenfalls bereit die Imbusöffnung als Rast verwendet werden.
Damit nach einem Bremsvorgang die Rückführung des Rastkörpers in die Rast durch die Wirkung der Feder oder durch andere Krafteinwirkungen besonders einfach wird, kann auch vorgesehen sein, dass der Schraubenkopf eine Anschrägung zum Einlauf des Rastkörpers in die Rast aufweist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend erläutert.
Dabei zeigt
1 eine schematische Darstellung eines Teils einer Deichsel mit einer erfindungsgemäßen Bremseinrichtung in einem Längsschnitt,
2 eine schematische Darstellung einer alternativen Form einer Bremssteuerungseinrichtung.
Die mit einem nicht dargestellten Zugfahrzeug verbundene Deichsel 1 ist fest über eine Arretierung 2 in Form einer durchgehenden Schraube und über eine Verdrehsicherung 3, die durch einen in einem Schlitz gleitenden Zapfen gebildet ist, in einem Rohr 4 befestigt. Das Rohr 4 verjüngt sich zum Anhänger stufenförmig und ist im Bereich der Bremssteuerung mit einem Gleitbelag 5 an seiner Außenseite versehen. Dieser Teil des Rohres 4 bildet ein Koppelelement, das in einer mit dem Anhänger 6 verbundenen Koppelaufnahme, dargestellt als Teil des Gehäuses 7, in Längsrichtung 23 verschiebbar ist.
Die Verschiebbarkeit ist einerseits durch eine das Koppelelement 4 quer zur Längsrichtung 23 durchsetzende und in Langlöchern 24 der Koppelaufnahme begrenzt bewegliche und durch eine Mutter 9 gesicherte Schraube 8 begrenzt. Andererseits wirkt die an einem Absatz 25 der Koppelaufnahme 7 abgestützte Feder 11 einer Verschiebung des Koppelelementes 4 in Längsrichtung 23 entgegen.
Die Schraube 8 weist auf ihrem Kopf 26 eine Ausnehmung zur Aufnahme einer federbelasteten Kugel 12 auf. Die entsprechende Feder 14 ist quer zur Längsrichtung 23 in der am Anhänger befestigten Führung 13 geführt und mit Hilfe einer Vorspannschraube 15 vorspannbar. Der Schraubenkopf weist eine Abschrägung zum Auflaufen der Kugel bei einer Rückführung des Koppelelementes 4 entgegen der Längsichtung 23 auf.
Findet eine Bremsung durch das nicht dargestellte Zugfahrzeug, beispielsweise ein Fahrrad, statt, so wirkt durch die Massenträgheit des Anhängers eine Kraft in Längsrichtung 23 von der Deichsel auf das Koppelelement und drückt dieses in die Koppelaufnahme 7.
Reicht die Bremswirkung aus, so wird die Verharrungskraft der Kugelrast überwunden und die Schraube 8 bewegt sich unter der Kugel weg, das Kop pelelement wird gegen die Kraft der Feder 11 auf den Absatz 25 zu geschoben.
Die mit dem Koppelelement 4 verbundene Rändelmutter 10 und/oder der an dieser befestigte Fortsatz drückt gegen den Bremshebel 16 und bewirkt damit über die Bremsleitung 19 in der Bremse 20 eine monoton von dem Betätigungsweg abhängige Bremskraft und Verzögerungswirkung. Der Bremshebel ist dazu ortsfest am Anhänger in einer Halterung 17, 18 gelagert. (Variante V1)
Zur Abdichtung der Koppelaufnahme ist eine Ringdichtung 22 vorgesehen.
Alternativ (Variante V2) kann die Relativbewegung von Kopplungselement 4 und Koppelaufnahme 7 auch direkt an der Schraube 8 abgenommen und auf einen Bremszug oder eine Bremsleitung 21 und über diese zur Bremse 20 übertragen werden.
Die 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Bremssteuerung/Bremsauslösung.
In dem dort dargestellten Fall umgibt das Rohr 4 die Koppelaufnahme 7 und ist auf dieser geführt. Eine Koppelelement 4 verbundene Schraube 8 durchsetzt auch bei dieser Ausführungsform die Koppelaufnahme 7 und durchsetzt dessen Langlöcher 24, durch deren Ausdehnung in Längsrichtung die Verschiebbarkeit des Koppelelementes begrenzt ist. Das Koppelelement ist auch in diesem Fall durch eine Schraubenfeder 11 gefedert, die sich an dem festen Sockel 27 der Koppelaufnahme abstützt. Die Schraubenfeder drückt im Ruhezustand die Deichsel über das Koppelelement in Richtung auf das Zugfahrzeug und löst damit die Bremse, falls diese vorher angesprochen hat und die Kugel 12 aus der Kugelrast herausgesprungen ist. Die Kugel wird wieder in die Rast zurückgedrückt und die Bremseinrichtung befindet sich in Bereitschaftsstellung. Die Kugelrast ist in 2 in zwei alternativen Ausführungsformen gezeigt, einmal auf dem Kopf 26 der Schraube 8, alternativ als Mulde auf der Außenseite des rohrförmigen Koppelelementes 4, das ebenso wie die Koppelaufnahme beispielsweise aus einem Metall, zum Beispiel Messing, Stahl oder Aluminium bestehen kann.

1: Deichsel
2: Arretierung
3: Verdrehsicherung
4: Koppelelement
5: Gleitbelag
6: Anhänger
7: Koppelaufnahme
8: Schraube
9: Mutter
10: Rändelmutter
11: Feder
12: Kugel
13: Führung
14: Feder
15: Vorspannschraube
16: Bremshebel
17, 18: Halterung
19, 21: Bremsleitung
20: Bremse
22: Dichtung
23: Längsrichtung
24: Langloch
25: Absatz
26: Schraubenkopf
27: Sockel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 29613898 U1 [0004]
- DE 29722667 U1 [0005]

Claims

Bremseinrichtung für einen Fahrzeuganhänger (6) mit einem mit einer Deichsel (1) verbundenen, gegenüber dem Anhänger in einer Längsrichtung (23) beweglichen Koppelelement (4) und mit einer mit dem Anhänger fest verbundenen Koppelaufnahme (7), die eine Führung für das Koppelelement aufweist, wobei das Koppelelement durch eine Bewegung relativ zu der Koppelaufnahme eine Bremse (20) des Anhängers betätigt und wobei das Koppelelement eine Rast (26) für einen Rastkörper (12) aufweist, der an einem Teil des Anhängers ausschließlich quer zur Längsachtung (23) verschiebbar und in Richtung auf das Koppelteil federbelastet ist.
Bremseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Feder (11), die einer Relativbewegung des Koppelelementes (4) gegenüber der Koppelaufnahme (7) im Bremsfall entgegenwirkt und die im Ruhezustand das Koppelelement in einem Zustand bewegt, in dem die Bremse nicht betätigt wird.
Bremseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (4) und die Koppelaufnahme (7) teleskopartig ineinander geführt sind.
Bremseleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (11) eine Schraubenfeder ist und dass diese an dem Koppelelement und/oder der Koppelaufnahme geführt ist.
Bremseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastkörper eine federbelastete Kugel (12) ist.
Bremseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Rast als Öffnung oder als Vertiefung an dem Koppelteil ausgebildet ist.
Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rast an einem das Koppelteil quer zur Längsrichtung durchsetzenden und über dieses hinausragenden, in einer Öffnung der Koppelaufnahme begrenzt beweglichen Stiftkörper (8) vorgesehen ist.
Bremseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stiftkörper (8) als das Koppelteil durchsetzende Schraube ausgebildet ist und dass die Rast als Ausnehmung im Schraubenkopf (26) vorgesehen ist.
Bremseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenkopf eine Anschrägung zum Einlauf des Rastkörpers in die Rast aufweist.