DE102010028014A1

DE102010028014A1 - Device for steering towed vehicle, has vehicle body, vehicle axle connected with vehicle body and comprising two vehicle wheels, and shaft with coupling element

Info

Publication number: DE102010028014A1
Application number: DE201010028014
Authority: DE
Inventors: Dirk Adamczyk; Thomas Köhne
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2010-04-21
Publication date: 2011-10-27

Abstract

The device has a vehicle body (4), a vehicle axle (6) connected with the vehicle body and comprising two vehicle wheels (5), and a shaft (7) with a coupling element (13). The shaft parts (8,9) are connected with each other and are pivoted by a controller (17) relative to each other around a rotational axis (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lenken eines Anhängerfahrzeugs, welches einen Fahrzeugaufbau, wenigstens eine mit dem Fahrzeugaufbau verbundene und zumindest zwei Fahrzeugräder umfassende Fahrzeugachse und eine ein Kupplungsglied umfassende Deichsel aufweist, mittels welchem das Anhängerfahrzeug unter Bildung eines Gespanns gelenkig mit einem Zugfahrzeug kuppelbar ist, wobei die Deichsel einen mit dem Fahrzeugaufbau oder mit der Fahrzeugachse verbundenen, hinteren Deichselteil und einen das Kupplungsglied umfassenden, vorderen Deichselteil umfasst.The invention relates to a device for steering a trailer vehicle, which has a vehicle body, at least one connected to the vehicle body and at least two vehicle wheels comprehensive vehicle axle and a coupling member comprising a drawbar, by means of which the trailer vehicle is articulated to form a trailer with a towing vehicle, wherein the drawbar comprises a rear drawbar part connected to the vehicle body or to the vehicle axle and a front drawbar part comprising the coupling member.

In bestimmten Fahrsituationen, wie z. B. bei einem Spurwechsel, kann es zu Schlingerbewegungen des Anhängerfahrzeugs kommen, was nicht nur unangenehm für den Fahrer des Zugfahrzeugs ist, sondern auch zu einer gefährlichen Situation oder sogar zu einem Unfall führen kann. Aus diesem Grund wurden aktive und passive Lösungen geschaffen, Schlingerbewegungen von Anhängerfahrzeugen entgegenzuwirken. Eine aktive Lösung mit einer ESP-Elektronik (ESP = Elektronisches Stabilisierungs-Programm) umfasst eine Sensorik zum frühzeitigen Erkennen einer Schlingerbewegung, wobei als Reaktion auf das Erkennen einer solchen die Antriebskräfte verringert (Motoreingriff) und die Räder abgebremst (Bremseingriff) werden, um die Geschwindigkeit soweit zu reduzieren, bis die Gespann-Stabilität wieder erreicht ist. Eine derartige Lösung ist aus der Zeitschrift ADAC freizeit mobil 2/2005, Seiten 18–22 bekannt.In certain driving situations, such as. As in a lane change, there may be rolling movements of the trailer vehicle, which is not only unpleasant for the driver of the towing vehicle, but can also lead to a dangerous situation or even to an accident. For this reason, active and passive solutions have been created to counteract the rolling motion of trailer vehicles. An active solution with ESP electronics (ESP = Electronic Stabilization Program) includes a sensor for early detection of a rolling motion, wherein in response to the detection of such a drive forces (engine intervention) and the wheels are braked (brake intervention) to the Reduce the speed until the vehicle stability is reached again. Such a solution is from the Magazine ADAC freizeit mobil 2/2005, pages 18-22 known.

Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die Geschwindigkeit deutlich reduziert wird, um einer Schlingerbewegung entgegen zu wirken. Durch das Bremsen wird in einem nicht unerheblichen Umfang die kinetische Energie des Gespanns abgebaut bzw. in Wärme umgewandelt.A disadvantage of this solution is that the speed is significantly reduced to counteract a rolling motion. By braking the kinetic energy of the team is reduced or converted into heat to a considerable extent.

Die DE 197 08 144 A1 offenbart ein Verfahren zur Verminderung der Pendelbewegung des Deichselendes einer Anhängerdeichsel eines mit Radbremsen versehenen Kfz-Anhängers, wobei mit einer Messeinrichtung eine der Deichselquerkraft oder dem Deichselweg entsprechende Messgröße festgestellt wird und wobei in Abhängigkeit von dem festgestellten Wert der Messgröße an mindestens einer der Anhängerbremsen das zugehörige Rad derart gebremst wird, dass ein Zusatzdrehmoment an der Deichsel auftritt, welches dem in der Querkraft bzw. der Querbewegung des Deichselendes resultierenden Drehmoment entgegenwirkt. Auch bei dieser Lösung erfolgt die Stabilisierung des Anhägerns durch einen Bremseingriff.The DE 197 08 144 A1 discloses a method for reducing the pendulum movement of the drawbar end of a trailer drawbar of a vehicle equipped with wheel brakes, with a measuring device of the drawbar lateral force or the drawbar corresponding measure is determined and depending on the detected value of the measured variable at least one of the trailer brakes the associated Wheel is braked so that an additional torque occurs on the drawbar, which counteracts the resulting in the lateral force or the transverse movement of the drawbar end torque. Also in this solution, the stabilization of the hitching is done by a braking intervention.

Eine passive Lösung ist aus der DE 41 34 173 A1 bekannt, wonach eine Vorrichtung zum Stabilisieren eines Anhängers offenbart wird, dessen Deichsel mittels einer Kugelgelenkkupplung mit dem Zugfahrzeug verbunden ist und im kupplungsnahen Bereich einen Träger mit horizontal schwenkbeweglich gelagertem Reibungsbremsorgan aufweist, in dessen mit sich gegenüberliegenden Bremsklötzen versehener Ausnehmung ein an der Kupplungsstange befestigtes flächiges Bremsringsegment hineinragt, welches mittels eines Adapters horizontal schwenkbeweglich in Abstimmung auf die Lage des Reibungsbremsorgans an der Kupplungsstange befestigt ist.A passive solution is out of the DE 41 34 173 A1 It is known, according to which a device for stabilizing a trailer is disclosed, the drawbar is connected by means of a ball joint coupling with the towing vehicle and in the coupling region has a support with horizontally pivotally mounted friction brake member, in its provided with opposing brake pads recess attached to the coupling rod flat brake ring segment protrudes, which is fastened by means of an adapter horizontally pivotally in coordination with the position of the friction brake member on the coupling rod.

Nachteilig an dieser Lösung ist, dass das Schwenkverhalten der Kugelgelenkkupplung durch das Reibungsbremsorgan auch dann beeinträchtigt wird, wenn keine Schlingerbewegung vorliegt.A disadvantage of this solution is that the pivoting behavior of the ball joint coupling is impaired by the friction brake member even if there is no rolling movement.

Eine Schlingerdämpfung für Anhängerfahrzeuge mit starrer Deichsel ist somit bekannt. Nachteilig ist aber, dass keine Unterstützung bei Rückwärtsfahrt gegeben wird. Ferner existieren Linearsteller am Zugfahrzeug, mit denen die Anhängerkupplung in Querrichtung des Zugfahrzeugs verschiebbar ist. Aus Kosten-, Gewichts- und Bauraumgründen sind Linearsteller am Zugfahrzeug aber nur schwer umsetzbar. Auch ist der Linearsteller durch große Stellwege (±20 cm) relativ träge.A roll damping for trailer vehicles with rigid drawbar is thus known. The disadvantage is that no support is given in reverse. Furthermore, there are linear adjuster on the towing vehicle, with which the trailer hitch is displaceable in the transverse direction of the towing vehicle. For reasons of cost, weight and space, however, linear actuators on the towing vehicle are difficult to implement. Also, the linear actuator is relatively sluggish due to large travel ranges (± 20 cm).

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass möglichst wenig Bauraumbeschränkungen bestehen. Vorzugsweise soll mit der Vorrichtung einer Schlingerbewegung des Anhängerfahrzeugs aktiv entgegengewirkt werden können, ohne dass ein Bremseingriff zwingend erforderlich ist. Insbesondere soll mit der Vorrichtung eine Lenkung des Anhängerfahrzeugs bei Rückwärtsfahrt möglich sein.Proceeding from this, the invention has the object, the device of the type mentioned in such a way that as little space restrictions exist. Preferably should be able to be actively counteracted with the device of a rolling movement of the trailer vehicle without a braking intervention is mandatory. In particular, should be possible with the device, a steering of the trailer vehicle when reversing.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.This object is achieved with a device according to claim 1. Preferred embodiments of the invention are given in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Lenken eines Anhängerfahrzeugs mit einem Fahrzeugaufbau, wenigstens einer mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen und zumindest zwei Fahrzeugräder aufweisenden Fahrzeugachse und einer ein Kupplungsglied aufweisenden Deichsel, mittels welchem das Anhängerfahrzeug unter Bildung eines Gespanns gelenkig mit einem Zugfahrzeug kuppelbar ist, wobei die Deichsel einen mit dem Fahrzeugaufbau oder mit der Fahrzeugachse verbundenen, hinteren Deichselteil und einen das Kupplungsglied umfassenden, vorderen Deichselteil aufweist, und wobei die Deichselteile gelenkig miteinander verbunden und mittels eines Stellers relativ zueinander um eine Drehachse schwenkbar sind.The device according to the invention for steering a trailer vehicle with a vehicle body, at least one connected to the vehicle body and at least two vehicle wheels having vehicle axle and a coupling member having drawbar, by means of which the trailer vehicle is articulated to form a team with a towing vehicle, the drawbar with a the vehicle body or connected to the vehicle axle, the rear drawbar part and a coupling member comprising the front drawbar part, and wherein the drawbar parts are hinged together and pivotable relative to each other about an axis of rotation by means of an actuator.

Durch die Verschwenkbarkeit der beiden Deichselteile relativ zueinander ist mittels des Stellers das Anhängerfahrzeug lenkbar. Da im Bereich der Deichsel in der Regel ausreichend Bauraum zur Verfügung steht, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit relativ wenig Bauraumbeschränkungen realisiert werden. By the pivotability of the two drawbar parts relative to each other by means of the actuator, the trailer vehicle is steerable. Since in the area of the drawbar usually sufficient space is available, the device according to the invention can also be realized with relatively little space limitations.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, mittels des Stellers die beiden Deichselteile relativ zueinander zu verschwenken und dadurch einer Schlingerbewegung des Anhängerfahrzeugs aktiv entgegenzuwirken. Ein Bremseingriff ist dafür nicht zwingend erforderlich, kann aber begleitend erfolgen. Die Drehachse verläuft insbesondere in Hochrichtung des Anhängerfahrzeugs. Auch ist eine Lenkung des Anhängerfahrzeugs bei Rückwärtsfahrt möglich, da mittels des Stellers der Knickwinkel des Gespanns variierbar ist. Der Knickwinkel des Gespanns liegt vorzugsweise in einer fahrbahnparallelen Ebene und/oder in einer Ebene, die senkrecht zur Hochachse des Anhängerfahrzeugs und/oder des Zugfahrzeugs verläuft. Der Knickwinkel des Gespanns ist insbesondere zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängerfahrzeugs eingeschlossen.With the device according to the invention, it is possible to pivot by means of the actuator, the two drawbar parts relative to each other and thereby actively counteract a rolling motion of the trailer vehicle. A braking intervention is not mandatory, but can be accompanied. The axis of rotation runs in particular in the vertical direction of the trailer vehicle. A steering of the trailer vehicle when reversing is possible because by means of the actuator of the articulated angle of the team is variable. The articulated angle of the vehicle combination preferably lies in a plane parallel to the road surface and / or in a plane which runs perpendicular to the vertical axis of the trailer vehicle and / or the towing vehicle. The articulated angle of the trailer is in particular enclosed between the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the trailer.

Die Deichselteile sind mittels eines Gelenks gelenkig miteinander verbunden, welches bevorzugt ein Scharnier- oder Drehgelenk ist, dessen Gelenkachse insbesondere mit der Drehachse zusammenfällt. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Gelenk zwei an einem der Deichselteile vorgesehene Schenkel, ein an einem anderen der Deichselteile vorgesehenes Gelenkinnenteil, welches in den Raum zwischen den beiden Schenkeln eingreift, und einen Bolzen, der sich in Richtung der Drehachse durch die Schenkel und durch das Gelenkinnenteil hindurch erstreckt, sodass dieses relativ zu den Schenkeln um die Drehachse schwenkbar ist. Hierdurch wird ein besonders einfacher und dennoch sicherer Aufbau für das Gelenk geschaffen.The drawbar parts are articulated to one another by means of a joint, which is preferably a hinge or swivel joint whose articulation axis coincides in particular with the axis of rotation. According to one embodiment of the invention, the joint comprises two legs provided on one of the drawbar parts, an inner joint part provided on another of the drawbar parts, which engages in the space between the two legs, and a bolt extending in the direction of the axis of rotation through the legs and through extends the inner joint part, so that it is pivotable relative to the legs about the axis of rotation. As a result, a particularly simple, yet safe construction for the joint is created.

Der Steller ist bevorzugt mit beiden Deichselteilen verbunden, insbesondere zwischen die beiden Deichselteile geschaltet. Ferner kann der Steller pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigt werden. Insbesondere ist oder umfasst der Steller einen Aktuator. Gemäß einer ersten Alternative umfasst der Steller einen Hydraulikzylinder oder einen Pneumatikzylinder. Gemäß einer zweiten Alternative umfasst der Steller einen elektrischen Antrieb, insbesondere einen Elektromotor, der vorzugsweise an einem der Deichselteile befestigt ist und insbesondere über ein Getriebe mit dem anderen Deichselteil gekoppelt ist. Bevorzugt ist mit dem anderen Deichselteil im Bereich der Drehachse ein Zahnrad drehfest verbunden, welches insbesondere mit einer Schnecke oder mit einem Ritzel kämmt, welche bzw. welches mittels des Elektromotors drehangetrieben wird. Das Zahnrad und die Schnecke bilden ein Schneckengetriebe, welches den Vorteil mit sich bringt, dass eine Selbsthemmung des Getriebes realisierbar ist. Das Zahnrad kann auch ein Teilzahnrad sein.The actuator is preferably connected to both drawbar parts, in particular connected between the two drawbar parts. Furthermore, the actuator can be operated pneumatically, hydraulically or electrically. In particular, the actuator is or comprises an actuator. According to a first alternative, the actuator comprises a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder. According to a second alternative, the actuator comprises an electric drive, in particular an electric motor, which is preferably fastened to one of the drawbar parts and in particular is coupled via a gear to the other drawbar part. Preferably, a gear wheel is rotatably connected to the other drawbar part in the region of the axis of rotation, which meshes in particular with a worm or with a pinion, which is rotationally driven by means of the electric motor. The gear and the worm form a worm gear, which brings with it the advantage that a self-locking of the transmission can be realized. The gear may also be a partial gear.

Bevorzugt ist mit dem Steller eine Steuerung gekoppelt, mittels welcher der Steller zum Schwenken der Deichselteile betätigbar ist. Die Steuerung ist insbesondere in dem Anhängerfahrzeug und/oder in dem Zugfahrzeug angeordnet.Preferably, a controller is coupled to the actuator, by means of which the actuator for pivoting the drawbar parts is actuated. The control is arranged in particular in the trailer vehicle and / or in the towing vehicle.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ein mit der Steuerung gekoppelter Winkelsensor vorgesehen, mittels welchem der Winkel zwischen einer Längsachse des Zugfahrzeugs und einer Längsachse des Anhängerfahrzeugs oder des vorderen Deichselteils erfassbar ist. Insbesondere handelt es sich bei diesem Winkel um den Knickwinkel der Anhängerkupplung, der vorzugsweise in einer fahrbahnparallelen Ebene und/oder in einer Ebene liegt, die senkrecht zur Hochachse des Anhängerfahrzeugs und/oder des Zugfahrzeugs verläuft. Der Knickwinkel der Anhängerkupplung ist insbesondere zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des vorderen Deichselteils eingeschlossen. Die Steuerung ist in der Lage, durch Betätigen des Stellers den Knickwinkel des Gespanns auf einen gewünschten Wert einzustellen. Insbesondere arbeitet die Steuerung als Regelung. Ferner können der Steuerung zusätzliche Signale zugeführt werden, welche den Fahrzustand des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängerfahrzeugs beschreiben. Diese Signale können z. B. eine Geschwindigkeit des Zugfahrzeugs, einen Lenkradwinkel des Zugfahrzeug, einen Radlenkwinkel des Zugfahrzeugs und/oder andere Informationen umfassen.According to one embodiment of the invention, an angle sensor coupled to the controller is provided, by means of which the angle between a longitudinal axis of the towing vehicle and a longitudinal axis of the trailer vehicle or the front drawbar part can be detected. In particular, this angle is the bending angle of the trailer coupling, which preferably lies in a plane parallel to the road surface and / or in a plane which runs perpendicular to the vertical axis of the trailer vehicle and / or the towing vehicle. The articulation angle of the trailer coupling is enclosed in particular between the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the front drawbar part. The controller is able to set the articulation angle of the trailer to a desired value by actuating the actuator. In particular, the controller works as a controller. Furthermore, additional signals can be supplied to the control, which describe the driving state of the towing vehicle and / or the trailer. These signals can z. B. include a speed of the towing vehicle, a steering wheel angle of the towing vehicle, a wheel steering angle of the towing vehicle and / or other information.

Das Kupplungsglied ist Teil einer Anhängerkupplung, deren Gegenkupplungsglied am Zugfahrzeug befestigt ist. Das Kupplungsglied umfasst bevorzugt eine Kugelpfanne, in welche ein an dem Zugfahrzeug befestigter Kugelkopf einsetzbar ist, der insbesondere das Gegenkupplungsglied oder ein Teil desselben bildet.The coupling member is part of a trailer hitch whose mating coupling member is attached to the towing vehicle. The coupling member preferably comprises a ball socket, in which a mounted on the towing vehicle ball head is inserted, which forms in particular the counter-coupling member or a part thereof.

Das Anhängerfahrzeug kann eine oder mehrere Fahrzeugachsen aufweisen. Ferner kann eine der Fahrzeugachsen eine lenkbare Achse sein. Alternativ weist das Anhängerfahrzeug keine lenkbare Fahrzeugachse auf. Bevorzugt umfasst das Anhängerfahrzeug eine einzige Fahrzeugachse oder eine Doppelachse. Insbesondere ist das Anhängerfahrzeug ein Einachsanhänger. Das Zugfahrzeug ist vorzugsweise ein Kraftfahrzeug.The trailer vehicle may have one or more vehicle axles. Further, one of the vehicle axles may be a steerable axle. Alternatively, the trailer vehicle has no steerable vehicle axle. The trailer vehicle preferably comprises a single vehicle axle or a double axle. In particular, the trailer vehicle is a Einachsanhänger. The towing vehicle is preferably a motor vehicle.

Durch den erfindungsgemäßen Einbau eines Gelenks in die Deichsel des Anhängerfahrzeugs sind die im Stand der Technik auftretenden Probleme behebbar oder zumindest reduzierbar. Der Steller schwenkt einen Teil der Deichsel, sodass nicht nur eine aktive Schlingerdämpfung, sondern ebenfalls eine Unterstützung des Fahrers bei Rückwärtsfahrt möglich ist. Insbesondere sind mit der Erfindung die folgenden Vorteile erzielbar:

– Durch die kraftgesteuerte Schwenklagerung der gelenkgeteilten Deichsel ist eine aktive Schlingerregelung realisierbar. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind dafür keine Zusatzinformationen vom Zugfahrzeug erforderlich.
– Zur Realisierung der kraftgesteuerten Schwenklagerung der gelenkgeteilten Deichsel ist eine relativ einfache Mechanik einsetzbar (kostengünstig, niedriges Gewicht, geringer Bauraumbedarf).
– Es treten keine Bauraumprobleme auf, da im Bereich der Deichsel ausreichend Bauraum zur Verfügung steht.
– Die Erfindung ist als Nachrüstlösung geeignet.
– Mit einem Knickwinkelsensor ist eine Regelung für den Knickwinkel des Gespanns realisierbar.
– Die Steuerung kann im Zugfahrzeug oder im Anhängerfahrzeug integriert werden.

The inventive installation of a joint in the drawbar of the trailer vehicle, the problems occurring in the prior art can be repaired or at least reduced. The actuator pivots a part of the drawbar, so not only an active Schlingerdämpfung, but also a support of the driver when reversing is possible. In particular, the following advantages can be achieved with the invention:

- Due to the force-controlled pivotal mounting of the articulated drawbar an active roll control can be realized. According to one embodiment of the invention, no additional information from the towing vehicle is required for this.
- To realize the force-controlled pivotal mounting of articulated drawbar a relatively simple mechanism is used (cost, low weight, low space requirement).
- There are no space problems, since in the area of the drawbar sufficient space is available.
- The invention is suitable as a retrofit solution.
- With a kink angle sensor, a control for the kink angle of the team can be realized.
- The controller can be integrated in towing vehicle or trailer vehicle.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:The invention will be described below with reference to preferred embodiments with reference to the drawing. In the drawing show:

1: eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Lenken eines Anhängerfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, 1 FIG. 2 is a schematic plan view of a device for steering a trailer vehicle according to a first embodiment of the invention, FIG.

2: eine vergrößerte Teildarstellung des aus 1 ersichtlichen Deichselgelenks, 2 : an enlarged partial view of the 1 apparent tiller joint,

3: eine Schnittansicht durch das Deichselgelenk entlang der aus 2 ersichtlichen Schnittlinie A-A, 3 : A sectional view through the drawbar joint along the off 2 apparent section line AA,

4: eine Schnittansicht durch die Anhängerkupplung entlang der Schnittlinie A-A, 4 FIG. 2: a sectional view through the trailer hitch along the section line AA, FIG.

5: ein Blockschaltbild für eine Steuerung des Stellers nach 1 und 5 : a block diagram for controlling the controller after 1 and

6: eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Lenken eines Anhängerfahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 6 : A schematic view of an apparatus for steering a trailer vehicle according to a second embodiment of the invention.

Aus 1 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Lenken eines Anhängerfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei ein Zugfahrzeug 1 mit dem Anhängerfahrzeug 2 unter Bildung eines Gespanns 3 mittels einer Anhängerkupplung 37 gelenkig gekuppelt ist. Das Anhängerfahrzeug 2 weist einen Fahrzeugaufbau 4 und eine zwei Fahrzeugräder 5 umfassende Fahrzeugachse 6 auf, die an dem Fahrzeugaufbau 4 gelagert ist. Mit dem Fahrzeugaufbau 4 ist eine Deichsel 7 verbunden, die ein starr mit dem Fahrzeugaufbau 4 verbundenes, hinteres Deichselteil 8 und ein vorderes Deichselteil 9 umfasst, welches über ein Gelenk 10 mit dem Deichselteil 8 derart verbunden ist, dass die Deichselteile 8 und 9 relativ zueinander um eine Drehachse 11 schwenkbar sind, die in Richtung der Hochachse 36 des Anhängerfahrzeugs 2 verläuft. Das in Fahrtrichtung 12 vordere Ende des Deichselteils 9 umfasst eine Kugelpfanne 13 in welcher ein Kugelkopf 14 sitzt, der über eine Stange 15 starr mit dem Fahrgestell oder Fahrzeugaufbau 16 des Zugfahrzeugs 1 verbunden ist. Die Kugelpfanne 13 und der Kugelkopf 14 sind Teil der Anhängerkupplung 37.Out 1 is a schematic view of an apparatus for steering a trailer vehicle according to a first embodiment of the invention can be seen, wherein a towing vehicle 1 with the trailer vehicle 2 with the formation of a team 3 by means of a trailer hitch 37 coupled with one another. The trailer vehicle 2 has a vehicle body 4 and a two vehicle wheels 5 comprehensive vehicle axle 6 on, on the vehicle body 4 is stored. With the vehicle body 4 is a drawbar 7 connected to a rigid with the vehicle body 4 connected, rear drawbar part 8th and a front drawbar part 9 includes, which has a joint 10 with the drawbar part 8th is connected such that the drawbar parts 8th and 9 relative to each other about a rotation axis 11 are pivotable in the direction of the vertical axis 36 of the trailer vehicle 2 runs. The in the direction of travel 12 front end of the drawbar part 9 includes a ball socket 13 in which a ball head 14 sitting over a pole 15 rigid with the chassis or vehicle body 16 of the towing vehicle 1 connected is. The ball socket 13 and the ball head 14 are part of the trailer hitch 37 ,

Zwischen die beiden Deichselteile 8 und 9 ist ein Steller 17 geschaltet, der hier als Längssteller ausgebildet ist und einen Pneumatik- oder Hydraulikzylinder umfasst. Der Steller 17 ist mit seinem Zylinder 18 an dem Deichselteil 8 angelenkt und mit einer Kolbenstange 19 an dem Deichselteil 9 angelenkt. Selbstverständlich ist es möglich, die Anordnung des Stellers 17 umzukehren, sodass der Zylinder 18 an das Deichselteil 9 und die Kolbenstange 19 an das Deichselteil 8 angelenkt sind. Durch Betätigen des Stellers 17 kann das Deichselteil 9 relativ zu dem Deichselteil 8 um die Drehachse 11 geschwenkt werden, was durch den Doppelpfeil 20 angedeutet ist.Between the two drawbar parts 8th and 9 is a steller 17 connected, which is designed here as a longitudinal actuator and includes a pneumatic or hydraulic cylinder. The adjuster 17 is with his cylinder 18 on the drawbar part 8th hinged and with a piston rod 19 on the drawbar part 9 hinged. Of course it is possible, the arrangement of the actuator 17 reverse so the cylinder 18 to the drawbar part 9 and the piston rod 19 to the drawbar part 8th are articulated. By pressing the actuator 17 can the drawbar part 9 relative to the drawbar part 8th around the axis of rotation 11 be pivoted, what by the double arrow 20 is indicated.

Für den Steller 17 ist eine Steuerung 35 vorgesehen, die im Fahrzeugaufbau 4 angeordnet ist. Ferner ist an der Anhängerkupplung 37 ein Winkelsensor 25 vorgesehen, mittels welchem der Knickwinkel α der Anhängerkupplung 37 erfassbar ist, der zwischen der Längsachse 31 des Zugfahrzeugs 1 und der Längsachse 43 des vorderen Deichselteils 9 eingeschlossen ist. Bei einem Verschwenken der beiden Deichselteile 8 und 9 relativ zueinander weicht der mittels des Winkelsensors 25 gemessene Winkel von dem Knickwinkel des Gespanns 3 ab, der zwischen der Längsachse 30 des Anhängerfahrzeugs 2 und der Längsachse 31 des Zugfahrzeugs 1 eingeschlossen ist. Gemäß 1 fällt die Längsachse 43 des vorderen Deichselteils 9 mit der Längsachse 30 des Anhängerfahrzeugs 2 zusammen, da die beiden Deichselteile 8 und 9 nicht relativ zueinander verschwenkt sind.For the steller 17 is a controller 35 provided in the vehicle body 4 is arranged. Furthermore, on the trailer hitch 37 an angle sensor 25 provided by means of which the bending angle α of the trailer hitch 37 can be detected, between the longitudinal axis 31 of the towing vehicle 1 and the longitudinal axis 43 of the front drawbar part 9 is included. When pivoting the two drawbar parts 8th and 9 relative to each other differs by means of the angle sensor 25 measured angles of the articulated angle of the team 3 off, between the longitudinal axis 30 of the trailer vehicle 2 and the longitudinal axis 31 of the towing vehicle 1 is included. According to 1 falls the longitudinal axis 43 of the front drawbar part 9 with the longitudinal axis 30 of the trailer vehicle 2 together, as the two drawbar parts 8th and 9 are not pivoted relative to each other.

In 2 ist eine teilweise Darstellung der Deichsel 7 im Bereich des Gelenks 10 gezeigt. 3 zeigt einen Schnitt durch die Deichsel 7 im Bereich des Gelenks 10 entlang der aus 2 ersichtlichen Schnittlinie A-A. Das Deichselteil 8 umfasst zwei Schenkel 21 und 22, wobei das Deichselteil 9 mit einem Gelenkinnenteil 23 in den Raum zwischen den beiden Schenkeln 21 und 22 eingreift. Ein Bolzen 24 erstreckt sich durch die beiden Schenkel 21 und 22 sowie durch das Innenteil 23 in Richtung der Drehachse 11 hindurch, sodass dieses relativ zu den beiden Schenkeln 21 und 22 um die Drehachse 11 schwenkbar ist.In 2 is a partial representation of the drawbar 7 in the area of the joint 10 shown. 3 shows a section through the drawbar 7 in the area of the joint 10 along the out 2 apparent section line AA. The drawbar part 8th includes two legs 21 and 22 , where the drawbar part 9 with an inner joint part 23 in the space between the two thighs 21 and 22 intervenes. A bolt 24 extends through the two legs 21 and 22 as well as through the inner part 23 in the direction of the axis of rotation 11 through, so this relative to the two thighs 21 and 22 around the axis of rotation 11 is pivotable.

Aus 4 ist eine schematische Schnittansicht der Anhängerkupplung 37 entlang der Längsachse 30 und in Fahrzeughochrichtung 36 ersichtlich, wobei der Kugelkopf 14 starr mit der Stange 15 verbunden und am Ende eines nach oben gekrümmten Abschnitts 38 der Stange 15 angeordnet ist. Ferner sitzt der Kugelkopf 14 in der Kugelpfanne 13, welche relativ zu dem Kugelkopf 14 um eine in Fahrzeughochrichtung verlaufende Hochachse 39 drehbar ist. Ferner ist der Kugelkopf 14 in der Kugelpfanne 13 mittels eines betätigbaren Verschlusses 40 axial gesichert. Der Begriff „axial” bedeutet in diesem Fall in Richtung der Hochachse 39. Eine Verdrehung der Kugelpfanne 13 relativ zu dem Kugelkopf 14 um die Hochachse 39 beschreibt somit den Knickwinkel α. Out 4 is a schematic sectional view of the trailer hitch 37 along the longitudinal axis 30 and in the vehicle vertical direction 36 it can be seen, the ball head 14 rigid with the pole 15 connected and at the end of an upwardly curved section 38 the pole 15 is arranged. Furthermore, the ball head sits 14 in the ball socket 13 which is relative to the ball head 14 about a vertical axis extending in the vehicle vertical direction 39 is rotatable. Further, the ball head 14 in the ball socket 13 by means of an actuatable closure 40 axially secured. The term "axial" in this case means in the direction of the vertical axis 39 , A twist of the ball socket 13 relative to the ball head 14 around the vertical axis 39 thus describes the bending angle α.

Die obere Stirnfläche des Kugelkopfs 14 ist abgeplattet und mit einer Ausnehmung versehen, in der ein Permanentmagnet 41 sitzt, der starr mit dem Kugelkopf 14 verbunden ist. Nordpol N und Südpol S des Magneten 41 sind eingezeichnet, um dessen quer zur Hochachse 39 verlaufende Magnetisierung zu verdeutlichen. Oberhalb des Magneten 41 und im Abstand zu diesem ist an der Kugelpfanne 13 ein magnetfeldempfindlicher Sensor 42 befestigt, mittels welchem eine Drehung des Magneten 41 relativ zu der Kugelpfanne 13 um die Hochachse 39 erfassbar ist. Das von dem Sensor 42 abgebbare Signal 26 (siehe 5) trägt somit Informationen über den Knickwinkel α. Der Sensor 42 und der Magnet 41 bilden zusammen den Winkelsensor 25.The upper end face of the ball head 14 is flattened and provided with a recess in which a permanent magnet 41 sitting rigid with the ball head 14 connected is. North pole N and South pole S of the magnet 41 are drawn to its transverse to the vertical axis 39 to illustrate the ongoing magnetization. Above the magnet 41 and in the distance to this is at the ball socket 13 a magnetic field sensitive sensor 42 fastened, by means of which a rotation of the magnet 41 relative to the ball socket 13 around the vertical axis 39 is detectable. That of the sensor 42 deliverable signal 26 (please refer 5 ) thus carries information about the bending angle α. The sensor 42 and the magnet 41 together form the angle sensor 25 ,

Aus 5 ist ein schematisches Blockschaltbild für die Steuerung 35 ersichtlich, die sowohl mit dem Winkelsensor 25 als auch mit dem Steller 17 verbunden ist. Die Steuerung 35 kann somit den Steller 17 in Abhängigkeit von dem Winkelsignal 26 steuern, welches den Knickwinkel α repräsentiert und vom Winkelsensor 25 geliefert wird. Die Steuerung 35 ist mit dem Steller 17 unter Zwischenschaltung eines Stellglieds 27 verbunden, welches den Steller 17 betätigen kann. Das Stellglied 27 wird von der Steuerung 35 über ein elektrisches Signal 28 angesteuert, woraufhin der Steller 17 von dem Stellglied 27 über eine pneumatische oder hydraulische Kopplung 29 angesteuert wird.Out 5 is a schematic block diagram for the controller 35 visible, both with the angle sensor 25 as well as with the steller 17 connected is. The control 35 can thus the steller 17 depending on the angle signal 26 control, which represents the bending angle α and the angle sensor 25 is delivered. The control 35 is with the steller 17 with the interposition of an actuator 27 connected, which the Steller 17 can operate. The actuator 27 is from the controller 35 via an electrical signal 28 controlled, whereupon the controller 17 from the actuator 27 via a pneumatic or hydraulic coupling 29 is controlled.

Aus 6 ist eine Vorrichtung zum Lenken eines Anhängerfahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind.Out 6 a device for steering a trailer vehicle according to a second embodiment of the invention can be seen, wherein to the first embodiment, similar or identical features with the same reference numerals as in the first embodiment are designated.

Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist anstatt des Längsstellers ein Elektromotor 32 als Steller 17 an dem Deichselteil 8 befestigt. Der Elektromotor 32 dreht eine Schnecke 33, die mit einem Zahnrad 34 kämmt, welches im Bereich der Drehachse 11 drehfest mit dem Deichselteil 9 verbunden ist. Selbstverständlich ist eine umgekehrte Anordnung möglich, sodass der Elektromotor 32 an dem Deichselteil 9 und das Zahnrad 34 an dem Deichselteil 8 befestigt sind. Da der Elektromotor 32 elektrisch angetrieben wird, kann die Steuerung 35 direkt mit dem Elektromotor 32 verbunden sein, was in 6 gezeigt ist. Alternativ kann aber auch hier ein Stellglied zwischengeschaltet sein, welches z. B. als Treiber zum Bereitstellen größerer Ströme dient.In contrast to the first embodiment, instead of the longitudinal actuator is an electric motor 32 as a controller 17 on the drawbar part 8th attached. The electric motor 32 turns a snail 33 that with a gear 34 meshes, which in the area of the axis of rotation 11 rotatably with the drawbar part 9 connected is. Of course, a reverse arrangement is possible, so that the electric motor 32 on the drawbar part 9 and the gear 34 on the drawbar part 8th are attached. As the electric motor 32 electrically driven, the controller can 35 directly with the electric motor 32 be connected to what is in 6 is shown. Alternatively, however, an actuator can be interposed here, which z. B. serves as a driver for providing larger currents.

Abgesehen von diesen Unterschieden sind die Vorrichtungen beider Ausführungsformen aber identisch oder ähnlich aufgebaut, sodass zur weiteren Beschreibung der zweiten Ausführungsform auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen wird.Apart from these differences, however, the devices of both embodiments are identical or similar, so that for further description of the second embodiment, reference is made to the description of the first embodiment.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Zugfahrzeugtowing vehicle
22: Anhängerfahrzeugtrailers
33: Gespannteam
44: Fahrzeugaufbau des AnhängerfahrzeugsVehicle body of the trailer vehicle
55: Fahrzeugradvehicle
66: Fahrzeugachsevehicle axle
77: Deichselshaft
88th: hinteres Deichselteilrear drawbar part
99: vorderes Deichselteilfront drawbar part
1010: Gelenkjoint
1111: Drehachseaxis of rotation
1212: Fahrtrichtungdirection of travel
1313: Kugelpfanneball socket
1414: Kugelkopfball head
1515: Stangepole
1616: Fahrgestell oder Fahrzeugaufbau des ZugfahrzeugsChassis or vehicle body of towing vehicle
1717: StellerSteller
1818: Zylindercylinder
1919: Kolbenstangepiston rod
2020: Schwenkrichtungpan direction
2121: Schenkelleg
2222: Schenkelleg
2323: GelenkinnenteilInner race
2424: Bolzenbolt
2525: Winkelsensorangle sensor
2626: Winkelsignalangle signal
2727: Stellgliedactuator
2828: elektrischer Stromelectrical current
2929: pneumatische oder hydraulische Kopplungpneumatic or hydraulic coupling
3030: Längsachse des AnhängerfahrzeugsLongitudinal axis of the trailer vehicle
3131: Längsachse des ZugfahrzeugsLongitudinal axis of towing vehicle
3232: Elektromotorelectric motor
3333: Schneckeslug
3434: Zahnradgear
3535: Steuerungcontrol
3636: Hochachse des AnhängerfahrzeugsVertical axis of the trailer
3737: Anhängerkupplungtrailer hitch
3838: gekrümmter Abschnitt der Stangecurved section of the pole
3939: Hochachse der AnhängerkupplungVertical axis of the trailer hitch
40 40: Verschlussshutter
4141: Magnetmagnet
4242: magnetfeldempfindlicher SensorMagnetic field sensitive sensor
4343: Längsachse des vorderen DeichselteilsLongitudinal axis of the front drawbar part

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19708144 A1 [0004]
DE 4134173 A1 [0005]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Magazine ADAC freetime mobile 2/2005, pages 18-22 [0002]

Claims

Device for steering a trailer vehicle ( 2 ), which has a vehicle body ( 4 ), at least one with the vehicle body ( 4 ) and at least two vehicle wheels ( 5 ) comprehensive vehicle axle ( 6 ) and a coupling member ( 13 ) comprehensive drawbar ( 7 ), by means of which the trailer vehicle ( 2 ) forming a team ( 3 ) articulated with a towing vehicle ( 1 ) can be coupled, wherein the drawbar ( 7 ) one with the vehicle body ( 4 ) or with the vehicle axle ( 6 ), rear tiller part ( 8th ) and one the coupling member ( 13 ), front drawbar part ( 9 ), characterized in that the drawbar parts ( 8th . 9 ) hinged together and by means of a controller ( 17 ) relative to each other about a rotation axis ( 11 ) are pivotable.

Device according to claim 1, characterized in that the axis of rotation ( 11 ) in the vertical direction ( 36 ) of the trailer ( 2 ) runs.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the drawbar parts ( 8th . 9 ) by means of a rotary joint ( 10 ) are hinged together.

Device according to claim 3, characterized in that the swivel joint ( 10 ) two on one of the drawbar parts ( 8th ) provided legs ( 21 . 22 ), one on another of the drawbar parts ( 9 ) provided inner joint part ( 23 ), which enters the space between the two thighs ( 21 . 22 ) and a bolt ( 24 ) extending in the direction of the axis of rotation ( 11 ) through the legs ( 21 . 22 ) and through the inner joint part ( 23 ) extends so that this relative to the legs ( 21 . 22 ) about the axis of rotation ( 11 ) is pivotable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator ( 17 ) comprises a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator an electric motor ( 32 ) and a worm gear ( 33 . 34 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized by a with the actuator ( 17 ) coupled control ( 35 ).

Device according to claim 7, characterized by a device with the control ( 35 ) coupled angle sensor ( 25 ), by means of which an angle (α) between a longitudinal axis ( 31 ) of the towing vehicle ( 1 ) and a longitudinal axis ( 30 ; 43 ) of the trailer ( 2 ) or the front drawbar part ( 9 ) is detectable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling member ( 13 ) comprises a ball socket into which a on the towing vehicle ( 1 ) attached ball head ( 14 ) can be used.