DE102010030828A1

DE102010030828A1 - Towing bracket for motor car, has coupling rod whose free end is provided with ball head, and guide unit firmly connected with vehicle bodywork, where guide unit and bearing portion are screwed together by turning screw thread pair

Info

Publication number: DE102010030828A1
Application number: DE201010030828
Authority: DE
Inventors: Prof. Dr. Ersoy Metin
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-07-01
Filing date: 2010-07-01
Publication date: 2012-01-05

Abstract

The bracket (1) has a coupling rod (2) whose free end is provided with a ball head (3). A drive (16) displaces a bearing portion with respect to a vehicle bodywork along a longitudinal axis. A guide unit is firmly connected with the vehicle bodywork and cooperates with the bearing portion in such a manner that displacement of the bearing portion causes rotation of the bearing portion along a direction of the longitudinal axis. The guide unit and the bearing portion are screwed together by a turning screw thread pair i.e. trapezoid thread.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anhängevorrichtung für ein Fahrzeug, mit einer Kupplungsstange, die an einem freien Ende mit einem Kugelkopf versehen ist und im Abstand zu diesem einen sich gerade erstrecken Lagerabschnitt aufweist, einem Antrieb, mittels welchem der Lagerabschnitt in Richtung seiner Längsachse relativ zu einem Fahrzeugaufbau verschiebbar ist, und einer mit dem Fahrzeugaufbau fest verbundenen Führung, die mit dem Lagerabschnitt derart zusammenwirkt, dass eine Verschiebung des Lagerabschnitts in Richtung seiner Längsachse zu einer Drehbewegung des Lagerabschnitts um seine Längsachse führt.The invention relates to a hitch for a vehicle, with a coupling rod which is provided at a free end with a ball head and at a distance to this has a straight extending bearing portion, a drive, by means of which the bearing portion in the direction of its longitudinal axis relative to a vehicle body is displaceable, and a permanently connected to the vehicle body guide, which cooperates with the bearing portion such that a displacement of the bearing portion in the direction of its longitudinal axis leads to a rotational movement of the bearing portion about its longitudinal axis.

Für manuell schwenkbare Anhängerkupplungen wird zweckmäßigerweise ein ca. 45° schräg zur Fahrzeuglängsachse angeordnetes Drehlager eingesetzt, welches fest mit dem Fahrzeugaufbau (z. B. an einem Querträger im Bereich der hinteren Stoßstange) verbunden ist. In dem Drehlager kann sich eine um 45° gebogene Kugelkopfstange mit einem (Dreh-)Freiheitsgrad drehen, wobei die Kugelkopfstange bei einer Drehung um 180° in dem Drehlager um ca. 90° um die Fahrzeuglängsachse schwenkt. In einer ausgefahrenen Endstellung zeigt die Kugelkopfstange in Fahrtrichtung nach hinten und mit dem Kopf nach oben, sodass ein Kupplungsmaul eines Anhängerfahrzeugs angekuppelt werden kann. In einer eingefahrenen Endstellung zeigt die Kugelkopfstange quer zur Fahrtrichtung und ist von außen unsichtbar innerhalb oder hinter dem Stoßfänger angeordnet. Die Betätigung der Kugelkopfstange erfolgt manuell, wobei nach dem Entriegeln der Kugelkopf aufgrund seines Eigengewichts nach unten fällt und leicht für eine Bedienperson erreichbar ist. Die Kugelkopfstange wird nun per Hand in eine der Endstellungen bewegt, bis sie einrastet.For manually pivotable trailer hitches, an approximately 45 ° obliquely arranged oblique to the vehicle longitudinal axis pivot bearing is advantageously used, which is firmly connected to the vehicle body (eg, on a cross member in the region of the rear bumper). In the pivot bearing can be rotated by 45 ° ball head rod rotate with a (rotational) degree of freedom, the ball head rod pivots at a rotation of 180 ° in the pivot bearing about 90 ° about the vehicle longitudinal axis. In an extended end position shows the ball head bar in the direction of travel backwards and head up, so that a coupling jaw of a trailer vehicle can be coupled. In a retracted end position shows the ball head bar transverse to the direction of travel and is invisible from outside inside or behind the bumper arranged. The operation of the ball head bar is done manually, which falls after unlocking the ball head due to its own weight down and is easily accessible to an operator. The ball head bar is now moved by hand into one of the end positions until it engages.

Diese manuelle, zum Teil die Hände beschmutzende Betätigung ist von vielen Anwendern unerwünscht, insbesondere bei Käufern hochwertiger Fahrzeuge, sodass der Markt nach einer automatischen Schwenkmöglichkeit der Kugelkopfstange verlangt.This manual, partially fouling operation is undesirable to many users, particularly buyers of high-end vehicles, so the market demands automatic pivoting of the ball head bar.

Die DE 196 05 570 C2 offenbart eine Anhängerkupplung für Kraftfahrzeuge, mit einer Stange, an der sich eine Kugel befindet, wobei die Stange kraftbetätigt zwischen einer Ruhestellung und einer Betriebsstellung axial verstellbar ist. Die um ihre Achse drehbar ausgebildete Stange umfasst einen Spindel-Mutter-Antrieb zur axialen Verstellung und eine axiale Bohrung mit Innengewinde als Mutter des Spindel-Mutter-Antriebs. Innerhalb der axialen Bohrung der Stange ist eine Gewindestange als Spindel des Spindel-Mutter-Antriebes angeordnet, die einen elektrischen Antrieb aufweist. Zur Drehung der Stange ist eine Kulissenführung vorgesehen. Eine vergleichbare Anhängerkupplung ist aus der DE 197 11 535 C2 bekannt.The DE 196 05 570 C2 discloses a trailer hitch for motor vehicles, with a rod on which a ball is located, wherein the rod is power-operated axially adjustable between a rest position and an operating position. The rotatable around its axis formed rod comprises a spindle-nut drive for axial adjustment and an axial bore with internal thread as the mother of the spindle-nut drive. Within the axial bore of the rod, a threaded rod is arranged as a spindle of the spindle-nut drive, which has an electric drive. For rotation of the rod a slide guide is provided. A comparable trailer hitch is from the DE 197 11 535 C2 known.

Bei dieser Lösung wird die Kugelkopfstange axial nach hinten verschoben und dabei um ihre Längsachse gedreht. Zwar ist die Anforderung an eine automatische Verstellung der Kugelkopfstange erfüllbar, durch die axial nach hinten gerichtete Bewegung der im Wesentlichen gerade ausgebildeten Kugelkopfstange muss in dem Stoßfänger aber ein Durchgangsloch vorgesehen werden, welches aus ästhetischen Gründen unerwünscht ist. Ferner ist die Kulissenführung in Fahrtrichtung relativ lang ausgebildet und beansprucht somit viel Bauraum.In this solution, the ball head rod is displaced axially to the rear and thereby rotated about its longitudinal axis. Although the requirement for an automatic adjustment of the ball head rod can be met, by the axially rearward movement of the substantially straight ball head rod but a through hole must be provided in the bumper, which is undesirable for aesthetic reasons. Furthermore, the slotted guide in the direction of travel is relatively long and thus takes up much space.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anhängevorrichtung der eingangs genannten Art möglichst kompakt und somit bauraumsparend auszubilden. Bevorzugt soll ferner ein Durchgangslochs im Stoßfänger vermieden werden können.Based on this, the present invention seeks to provide a hitch of the type mentioned as compact as possible and thus save space. Preferably, a through hole in the bumper should also be avoided.

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

Die erfindungsgemäße Anhängevorrichtung für ein Fahrzeug umfasst eine Kupplungsstange, die an einem freien Ende mit einem Kugelkopf versehen ist und im Abstand zu diesem einen sich gerade erstrecken Lagerabschnitt aufweist, einen Antrieb, mittels welchem der Lagerabschnitt in Richtung seiner Längsachse relativ zu einem Fahrzeugaufbau verschiebbar ist, und eine mit dem Fahrzeugaufbau fest, insbesondere starr verbundene Führung, die mit dem Lagerabschnitt derart zusammenwirkt, dass eine Verschiebung des Lagerabschnitts in Richtung seiner Längsachse zu einer Drehbewegung des Lagerabschnitts um seine Längsachse führt, wobei die Führung und der Lagerabschnitt mittels einer Drehgewindepaarung ineinander geschraubt sind.The towing device for a vehicle according to the invention comprises a coupling rod, which is provided at a free end with a ball head and at a distance to this has a straight extending bearing portion, a drive by means of which the bearing portion is displaceable in the direction of its longitudinal axis relative to a vehicle body, and a fixed to the vehicle body, in particular rigidly connected guide, which cooperates with the bearing portion such that a displacement of the bearing portion in the direction of its longitudinal axis to a rotational movement of the bearing portion about its longitudinal axis, wherein the guide and the bearing portion are screwed by means of a Drehgewindepaarung into one another ,

Durch die Drehgewindepaarung lässt sich die Führung in Richtung der Längsachse des Lagerabschnitts relativ kurz ausbilden, sodass Bauraum eingespart werden kann. Die Drehgewinde der Drehgewindepaarung greifen insbesondere ineinander und weisen vorzugsweise eine relativ große Gewindesteigung auf, beispielsweise von mehr als 50 mm. Bevorzugt sind die Drehgewinde der Drehgewindepaarung als Trapezgewinde ausgebildet.Due to the rotary thread pairing, the guide can be made relatively short in the direction of the longitudinal axis of the bearing section, so that installation space can be saved. The rotational threads of the rotary thread pairing interlock in particular and preferably have a relatively large thread pitch, for example of more than 50 mm. Preferably, the rotary threads of the rotary thread pairing are formed as a trapezoidal thread.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Führung eine Drehgewindemutter, in die der mit einem Gegendrehgewinde versehene Lagerabschnitt eingeschraubt ist. Das Drehgewinde der Drehgewindemutter und das Gegendrehgewinde des Lagerabschnitts bilden dabei die Drehgewinde der Drehgewindepaarung. Das Drehgewinde der Drehgewindemutter ist, vorzugsweise mehrgängig ausgebildet. Bevorzugt ist das Drehgewinde der der Drehgewindemutter ein Innengewinde. Ferner ist das Gegendrehgewinde bevorzugt ein Außengewinde und vorzugsweise an der äußeren Umfangsfläche des Lagerabschnitts vorgesehen.According to one embodiment of the invention, the guide comprises a rotary nut in which the provided with a counter-rotating threaded bearing portion is screwed. The rotary thread of the rotary nut and the Gegenrehgewinde of the bearing section thereby form the rotary thread of Drehgewindepaarung. The rotary thread of the Drehgewindemutter is preferably formed more consistent. Preferably, the rotary thread of the rotary nut is an internal thread. Furthermore, the counter-rotating thread is preferably an external thread and preferably provided on the outer peripheral surface of the bearing portion.

Die Kupplungsstange umfasst insbesondere einen sich zwischen dem Lagerabschnitt und dem Kugelkopf erstreckenden Hauptabschnitt. Bevorzugt gehen der Lagerabschnitt und der Hauptabschnitt in einem Übergangsbereich ineinander über, der vorzugsweise abgewinkelt oder gekrümmt ausgebildet ist. Der Hauptabschnitt erstreckt sich bevorzugt von dem Übergangsbereich oder von oder im Wesentlichen von dem Lagerabschnitt bis zu dem Kugelkopf. Die Längsachse des Lagerabschnitts verläuft insbesondere schräg zur Fahrzeuglängsrichtung und insbesondere schräg zum Hauptabschnitt. Somit führt die Drehung des Lagerabschnitts um seine Längsachse zu einer Schwenkbewegung der Kupplungsstange. Der Lagerabschnitt bildet vorzugsweise einen dem Kugelkopf abgewandten Endbereich der Kupplungsstange.The coupling rod in particular comprises a main section extending between the bearing section and the ball head. The bearing section and the main section preferably merge into one another in a transition region, which is preferably angled or curved. The main portion preferably extends from the transition region or from or substantially from the bearing portion to the ball head. The longitudinal axis of the bearing section extends in particular obliquely to the vehicle longitudinal direction and in particular obliquely to the main section. Thus, the rotation of the bearing portion about its longitudinal axis leads to a pivoting movement of the coupling rod. The bearing section preferably forms an end region of the coupling rod facing away from the ball head.

Bevorzugt ist der Hauptabschnitt gekrümmt ausgebildet. Somit lässt sich ein Durchgangsloch im Stoßfänger vermeiden, da die Kupplungsstange unten um diesen herum schwenken kann. Dies ist aber nicht einschränkend zu verstehen, sodass das Vorsehen eines Durchgangslochs im Stoßfänger möglich ist. Der Hauptabschnitt verläuft bevorzugt in oder im Wesentlichen in einer Ebene. Vorzugsweise ist der Hauptabschnitt in dieser Ebene gekrümmt und/oder U-förmig ausgebildet. Insbesondere verläuft die Längsachse des Lagerabschnitts schräg zu der Ebene. Die Längsachse des Lagerabschnitts schließt mit der Fahrzeuglängsrichtung bevorzugt einen Winkel von 45° ein. Ferner schließt die Längsachse des Lagerabschnitts mit der Ebene bevorzugt einen Winkel von 45° ein.Preferably, the main portion is curved. Thus, a through hole in the bumper can be avoided because the coupling rod can pivot around it at the bottom. However, this is not limiting, so that the provision of a through hole in the bumper is possible. The main section preferably runs in or substantially in one plane. Preferably, the main portion is curved in this plane and / or U-shaped. In particular, the longitudinal axis of the bearing section extends obliquely to the plane. The longitudinal axis of the bearing section preferably encloses an angle of 45 ° with the vehicle longitudinal direction. Further, the longitudinal axis of the bearing portion with the plane preferably includes an angle of 45 °.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Antrieb mit der Kupplungsstange über einen Spindeltrieb gekoppelt. Insbesondere ist der Antrieb mit dem Lagerabschnitt über den Spindeltrieb gekoppelt. Mit einem Spindeltrieb lässt sich auf einfache Wiese eine vom Antrieb abgegebene Drehbewegung in eine lineare Bewegung zum Verschieben des Lagerabschnitts umwandeln. Die Untersetzung des Spindeltriebs ist vorzugsweise groß und beträgt z. B. 20, sodass ein relativ kleiner Antrieb, wie z. B. ein kleiner Elektromotor eingesetzt werden kann. Die Drehgeschwindigkeit der Kupplungsstange darf relativ gering sein und beträgt z. B. 10 Umdrehungen pro Minute.According to one embodiment of the invention, the drive is coupled to the coupling rod via a spindle drive. In particular, the drive is coupled to the bearing section via the spindle drive. With a spindle drive can be converted in a simple way a given by the drive rotational movement in a linear movement for moving the bearing portion. The reduction of the spindle drive is preferably large and is z. B. 20, so that a relatively small drive such. B. a small electric motor can be used. The rotational speed of the coupling rod may be relatively low and is z. B. 10 revolutions per minute.

Bevorzugt ist eine sich in Richtung der Längsachse des Lagerabschnitts erstreckende, mit dem Antrieb mechanisch gekoppelte und durch diesen antreibbare Gewindespindel vorgesehen, die in eine mit der Kupplungsstange fest, insbesondere starr verbundene oder durch diese gebildete Spindelmutter eingeschraubt ist. Bevorzugt ist die Spindelmutter mit dem Lagerabschnitt fest, insbesondere starr verbunden oder durch diesen gebildet. Die Gewindespindel und die Spindelmutter bilden vorzugsweise den Spindeltrieb. Das Gewinde der Spindelmutter ist bevorzugt ein Innengewinde. Das Gegengewinde der Gewindespindel ist bevorzugt ein Außengewinde und vorzugsweise der äußeren Umfangsfläche der Gewindespindel vorgesehen.Preferably, an extending in the direction of the longitudinal axis of the bearing portion, mechanically coupled to the drive and driven by this threaded spindle is provided, which is screwed into a fixed to the coupling rod, in particular rigidly connected or formed by this spindle nut. Preferably, the spindle nut with the bearing portion is fixed, in particular rigidly connected or formed by this. The threaded spindle and the spindle nut preferably form the spindle drive. The thread of the spindle nut is preferably an internal thread. The mating thread of the threaded spindle is preferably provided with an external thread and preferably the outer peripheral surface of the threaded spindle.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist in dem Lagerabschnitt ein sich in Richtung seiner Längsachse erstreckendes Loch vorgesehen, welches zu einer Stirnseite des Lagerabschnitts offen ist und in welches die Gewindespindel eingeschraubt ist. Das Gewinde der Spindelmutter ist insbesondere in dem Loch vorgesehen. Bevorzugt ist das Gewinde der Spindelmutter in der das Loch begrenzenden Wandung gebildet, insbesondere eingeschnitten. Vorzugsweise ist das Loch eine Gewindebohrung. Insbesondere bildet der Lagerabschnitt die Spindelmutter.According to one embodiment of the invention, a extending in the direction of its longitudinal axis hole is provided in the bearing portion, which is open to an end face of the bearing portion and in which the threaded spindle is screwed. The thread of the spindle nut is provided in particular in the hole. Preferably, the thread of the spindle nut is formed in the wall bounding the hole, in particular cut. Preferably, the hole is a threaded hole. In particular, the bearing section forms the spindle nut.

Das Gewinde der Spindelmutter und das Gegengewinde der Gewindespindel greifen insbesondere ineinander und weisen vorzugsweise eine kleinere Gewindesteigung als die Drehgewinde der Drehgewindepaarung auf, mittels welche die Führung und der Lagerabschnitt ineinander geschraubt sind. Beispielsweise weisen das Gewinde der Spindelmutter und das Gegengewinde der Gewindespindel eine Gewindesteigung von weniger als 10 mm auf. Bevorzugt sind das Gewinde der Spindelmutter und das Gegengewinde der Gewindespindel als Trapezgewinde ausgebildet.The thread of the spindle nut and the mating thread of the threaded spindle engage in each other in particular and preferably have a smaller thread pitch than the rotary threads of the rotary thread pairing, by means of which the guide and the bearing portion are screwed into one another. For example, the thread of the spindle nut and the mating thread of the threaded spindle have a thread pitch of less than 10 mm. Preferably, the thread of the spindle nut and the mating thread of the threaded spindle are formed as a trapezoidal thread.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Antrieb eine um die Längsachse des Lagerabschnitts drehbare Hohlwelle auf, in deren Hohlraum der Lagerabschnitt in Richtung seiner Längsachse eintauchen kann. Die Hohlwelle ist insbesondere von dem Antrieb antreibbar, vorzugsweise um die Längsachse des Lagerabschnitts drehbar. Die Gewindespindel ist bevorzugt mittig in der Hohlwelle angeordnet und vorzugsweise fest, insbesondere starr mit dieser verbunden.According to one embodiment of the invention, the drive has a rotatable about the longitudinal axis of the bearing portion hollow shaft, in the cavity of the bearing portion can dive in the direction of its longitudinal axis. The hollow shaft is drivable in particular by the drive, preferably rotatable about the longitudinal axis of the bearing portion. The threaded spindle is preferably arranged centrally in the hollow shaft and preferably fixed, in particular rigidly connected thereto.

Der Antrieb umfasst bevorzugt einen Elektromotor oder ist als solcher ausgebildet, wobei eine Drehbewegung der Motorwelle vorzugsweise mittels eines Getriebes in eine Verschiebung des Lagerabschnitts in Richtung seiner Längsachse umsetzbar ist. Das Getriebe ist bevorzugt durch den Spindeltrieb gebildet. Vorzugsweise ist die Motorwelle um die Längsachse des Lagerabschnitts drehbar. Bevorzugt bildet die Motorwelle die Hohlwelle und/oder die Gewindespindel oder ist mit der Hohlwelle und/oder der Gewindespindel drehstarr verbunden.The drive preferably comprises an electric motor or is designed as such, wherein a rotational movement of the motor shaft is preferably convertible by means of a gear in a displacement of the bearing portion in the direction of its longitudinal axis. The transmission is preferably formed by the spindle drive. Preferably, the motor shaft is rotatable about the longitudinal axis of the bearing portion. Preferably, the motor shaft forms the hollow shaft and / or the Threaded spindle or is rotationally rigidly connected to the hollow shaft and / or the threaded spindle.

Gemäß der Erfindung wird anstelle eines herkömmlichen Drehlagers zum Schwenken der Kupplungsstange eine Drehgewindepaarung eingesetzt. Vorzugsweise ist eine mehrgängige Trapezgewindemutter mit einer sehr großen Steigung (> 50 mm) vorgesehen, wobei der den Lagerabschnitt bildende Endbereich der Kupplungsstange ebenfalls ein Trapezgewinde mit gleichem Profil und gleicher Steigung aufweist. Wird nun die Kupplungsstange gezogen oder gedrückt, wird sie durch die Trapezgewindepaarung gedreht und kann somit unter den Stoßfänger oder die Stoßstange schwenken. Insbesondere ist die Kupplungsstange zwischen einer ausgefahrenen Endstellung und einer eingefahrenen Endstellung schwenkbar, wobei sich die Kupplungsstange bevorzugt um 180° dreht, wenn sie von einem der Endzustände in den anderen Endzustand überführt wird. Im ausgefahrenen Zustand ragt die Kupplungsstange insbesondere nach hinten von dem Fahrzeug hervor, wobei der Kugelkopf nach oben weist. Im eingefahrenen Zustand ist die Kupplungsstange insbesondere unter den Fahrzeugaufbau oder den Stoßfänger geschwenkt. Damit ein kleiner Elektromotor einsetzbar ist (die Drehgeschwindigkeit der Kupplungsstange kann gering sein, z. B. 10 Umdrehungen pro Minute), ist eine große Untersetzung (von z. B. 20) wünschenswert. Ferner soll die Motordrehbewegung in eine Schubbewegung umgesetzt werden, was bevorzugt dadurch realisiert wird, dass ein zweites Trapezgewinde mit kleinerer Steigung (< 10 mm) in die Kupplungsstange eingeschnitten ist. Wird ein Elektromotor eingesetzt, dessen Drehzapfen (Motorwelle) ein entsprechendes Trapezgewinde wie das Innengewinde der Kupplungsstange aufweist, kann durch eine Drehung der Motorwelle die Kupplungsstange gezogen oder gedrückt werden. Gleichzeitig wird die Kupplungsstange entsprechend dem Außentrapezgewinde um einen gewünschten Winkel (von z. B. 180°) geschwenkt. Die Übersetzung kann groß genug gewählt werden (> 10), sodass ein Standard-Elektromotor mit 2000 bis 3000 Umdrehungen pro Minute die erforderliche Zug- oder Druckkraft auf die Kupplungsstange ausüben kann. Die dabei entstehende lineare Bewegung der Kupplungsstange ist nicht schädlich.According to the invention, a rotary thread pairing is used instead of a conventional pivot bearing for pivoting the coupling rod. Preferably, a multi-start trapezoidal nut with a very large pitch (> 50 mm) is provided, wherein the bearing portion forming end portion of the coupling rod also has a trapezoidal thread with the same profile and the same pitch. Now when the coupling rod is pulled or pushed, it is rotated by the trapezoidal thread pairing and can thus swing under the bumper or the bumper. In particular, the coupling rod is pivotable between an extended end position and a retracted end position, wherein the coupling rod preferably rotates through 180 ° when it is transferred from one of the final states in the other final state. In the extended state, the coupling rod projects in particular to the rear of the vehicle, with the ball head facing upward. In the retracted state, the coupling rod is pivoted in particular under the vehicle body or the bumper. For a small electric motor to be usable (the rotational speed of the coupling rod may be low, eg 10 revolutions per minute), a large reduction (of eg 20) is desirable. Furthermore, the motor rotation should be converted into a pushing movement, which is preferably realized by a second trapezoidal thread with a smaller pitch (<10 mm) is cut into the coupling rod. If an electric motor is used whose pivot (motor shaft) has a corresponding trapezoidal thread like the internal thread of the coupling rod, the coupling rod can be pulled or pressed by a rotation of the motor shaft. At the same time, the coupling rod is pivoted in accordance with the external trapezoidal thread by a desired angle (of, for example, 180 °). The ratio can be chosen large enough (> 10) so that a standard electric motor with 2000 to 3000 revolutions per minute can exert the required tensile or compressive force on the coupling rod. The resulting linear movement of the coupling rod is not harmful.

Der Elektromotor kann unmittelbar am Gehäuse der Trapezgewindemutter angeflanscht sein. Zweckmäßigerweise umfasst der Elektromotor eine Hohlwelle, in welche die Kupplungsstange einfahren kann, sodass Bauraum einsparbar ist. Ferner kann der Elektromotor zur Arretierung der Kupplungsstange in ausgefahrener Stellung kurzgeschlossen werden, sodass unter Zug- und Druckkräften, die von der Anhängerseite ausgeübt werden, keinerlei Bewegung der Kupplungsstange verursacht werden. Die große Übersetzung des Doppeltrapezgetriebes kann dieses Blockieren zusätzlich unterstützen. Vorzugsweise benötigt die Anhängevorrichtung somit nur einen Antrieb, da eine zusätzliche Arretierung nicht zwingend erforderlich ist.The electric motor can be flanged directly on the housing of the trapezoidal nut. Conveniently, the electric motor comprises a hollow shaft, in which the coupling rod can retract, so that space can be saved. Further, the electric motor for locking the coupling rod can be shorted in the extended position, so that under tensile and compressive forces exerted by the trailer side, no movement of the coupling rod are caused. The large ratio of the double trapezoidal transmission can additionally support this blocking. Preferably, the hitch thus requires only one drive, as an additional lock is not mandatory.

Die erfindungsgemäße Anhängevorrichtung kann auf elektromechanischem Wege vollautomatisch betätigt werden. Sie ist einfach aufgebaut, kostengünstig herstellbar und raumsparend ausbildbar. Die Anhängevorrichtung kann mit lediglich einem einzigen Elektromotor und mit einer relativ einfachen Steuerung realisiert werden, wobei ein zusätzliches Untersetzungsgetriebe nicht zwingend erforderlich ist. Ferner ist eine mechanische Arretierung der Kupplungsstange nicht zwingend erforderlich. Auch ermöglicht die Anhängevorrichtung ein spielfreies Schwenken der Kupplungsstange.The towing device according to the invention can be actuated fully automatically by electromechanical means. It is simple, inexpensive to produce and space-saving formable. The hitch can be realized with only a single electric motor and with a relatively simple control, with an additional reduction gear is not mandatory. Furthermore, a mechanical locking of the coupling rod is not mandatory. Also, the hitch allows a backlash-free pivoting of the coupling rod.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:The invention will be described below with reference to a preferred embodiment with reference to the drawing. In the drawing show:

1 eine perspektivische Ansicht einer Anhängevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, 1 a perspective view of a hitch according to an embodiment of the invention,

2 eine Draufsicht auf die Anhängevorrichtung in unterschiedlichen Schwenkstellungen der Kupplungsstange und 2 a plan view of the hitch in different pivotal positions of the coupling rod and

3 einen teilweisen Längsschnitt durch die Anhängevorrichtung entlang der aus 2 ersichtlichen Schnittlinie A-A. 3 a partial longitudinal section through the hitch along the 2 apparent section line AA.

Aus den 1 bis 3 sind unterschiedliche Ansichten einer Anhängevorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei eine Kupplungsstange 2 an einem freien Ende mit einem Kugelkopf 3 versehen ist und an ihrem anderen Ende einen geraden Lagerabschnitt 4 aufweist, der sich entlang einer Längsachse 5 erstreckt, die mit einer Fahrzeuglängsachse 24 eines Fahrzeugs 29, welches lediglich schematisch in 2 angedeutet ist, einen Winkel von 45° einschließt. Ferner sind die Fahrzeuglängsrichtung x, die Fahrzeugquerrichtung y und die Fahrzeughochrichtung z dargestellt. Die x-Richtung kennzeichnet zusätzlich die gewöhnliche Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs 29.From the 1 to 3 are different views of a hitch 1 according to an embodiment of the invention, wherein a coupling rod 2 at a free end with a ball head 3 is provided and at its other end a straight bearing section 4 which extends along a longitudinal axis 5 extends, with a vehicle longitudinal axis 24 of a vehicle 29 , which is only schematically in 2 is indicated, an angle of 45 ° includes. Furthermore, the vehicle longitudinal direction x, the vehicle transverse direction y and the vehicle vertical direction z are shown. The x-direction additionally indicates the usual forward direction of travel of the vehicle 29 ,

Der Lagerbereich 4 ist in einer Führung 6 geführt, die als Trapezgewindemutter ausgebildet ist und in einem Gehäuse 15 sitzt, mittels welchem die Mutter 6 starr an einem Fahrzeugquerträger 28 des Fahrzeugs 29 befestigt ist, der einen Teil eines Fahrzeugaufbaus 7 des Fahrzeugs 29 bildet. Am Außenumfang des Lagerabschnitts 4 ist ein Trapezgewinde 8 vorgesehen, wobei die Kupplungsstange 2 mit dem Lagerabschnitt 4 in die Mutter 6 eingeschraubt ist, sodass das Trapezgewinde 8 mit dem Trapezgewinde 9 der Mutter 6 in Eingriff steht. Ferner ist in den Lagerabschnitt 4 mittig eine Bohrung 10 eingebracht, in deren Wandung ein Trapezgewinde 11 eingeschnitten ist. In die zu einer freien Stirnseite 12 des Lagerabschnitts 4 hin offene Bohrung 10 ist eine ein Trapezgewinde 13 aufweisende Gewindespindel 14 eingeschraubt, sodass die Trapezgewinde 11 und 13 miteinander in Eingriff stehen.The storage area 4 is in a leadership 6 guided, which is designed as a trapezoidal nut and in a housing 15 by which the mother sits 6 rigidly on a vehicle crossbeam 28 of the vehicle 29 attached, which is part of a vehicle body 7 of the vehicle 29 forms. On the outer circumference of the bearing section 4 is a trapezoidal thread 8th provided, wherein the coupling rod 2 with the storage section 4 in the mother 6 screwed in so that the trapezoidal thread 8th with the trapezoidal thread 9 mother 6 engaged. Further, in the storage section 4 in the middle a hole 10 introduced, in whose wall a trapezoidal thread 11 is cut. In the to a free end face 12 of the storage section 4 open hole 10 is a trapezoidal thread 13 having threaded spindle 14 screwed in so that the trapezoidal thread 11 and 13 engage each other.

An dem Gehäuse 15 ist ein Elektromotor 16 befestigt, dessen Motorgehäuse 17 starr mit dem Gehäuse 15 verbunden ist. In dem Motorgehäuse 17 ist eine als Hohlwelle ausgebildete Motorwelle 18 um die Längsachse 5 drehbar gelagert, wobei die Gewindespindel 14 mittig in der Motorwelle 18 sitzt und starr mit dieser verbunden ist. Wird die Motorwelle 18 mittels des Elektromotors 16 um die Längsachse 5 in Richtung des Pfeils 30 gedreht, so dreht sich auch die Gewindespindel 14 um die Längsachse 5 und verschiebt dadurch den Lagerabschnitt 4 in Richtung des Pfeils 19, sodass der Lagerabschnitt 4 in den Innenraum 20 der Motorwelle 18 eintaucht. Diese lineare Bewegung wird durch das Zusammenwirken der Gewinde 11 und 13 hervorgerufen, da die Gewindespindel 14 und der Lagerabschnitt 4 bezüglich der Gewinde 11 und 13 einen Spindeltrieb bilden. Aufgrund des Zusammenwirkens der Trapezgewinde 8 und 9 führt die lineare Bewegung des Lagerabschnitts 4 in Richtung des Pfeils 19 ferner zu einer der linearen Bewegung überlagerten Drehbewegung des Lagerabschnitts 4 um die Längsachse 5 in Richtung des Pfeils 31. Dabei ist die Gewindesteigung der Trapezgewinde 8 und 9 deutlich größer ausgebildet als die Gewindesteigung der Gewinde 11 und 13.On the case 15 is an electric motor 16 attached, its motor housing 17 rigid with the housing 15 connected is. In the motor housing 17 is designed as a hollow shaft motor shaft 18 around the longitudinal axis 5 rotatably mounted, wherein the threaded spindle 14 in the middle of the motor shaft 18 sits and is rigidly connected to it. Will the motor shaft 18 by means of the electric motor 16 around the longitudinal axis 5 in the direction of the arrow 30 turned, so also turns the threaded spindle 14 around the longitudinal axis 5 and thereby shifts the storage section 4 in the direction of the arrow 19 so that the storage section 4 in the interior 20 the motor shaft 18 dips. This linear movement is due to the interaction of the threads 11 and 13 caused because the threaded spindle 14 and the storage section 4 concerning the threads 11 and 13 form a spindle drive. Due to the interaction of the trapezoidal thread 8th and 9 guides the linear movement of the bearing section 4 in the direction of the arrow 19 further to a linear motion superimposed rotational movement of the bearing portion 4 around the longitudinal axis 5 in the direction of the arrow 31 , Here is the thread pitch of the trapezoidal thread 8th and 9 designed to be significantly larger than the thread pitch of the thread 11 and 13 ,

Aus 2 ist ersichtlich, dass die Kupplungsstange 2 einen sich im Wesentlichen von dem Lagerabschnitt 4 bis zu dem Kugelkopf 3 erstreckenden Hauptabschnitt 21 aufweist, der in einer Ebene 22 liegt, die in einer ausgefahrenen Endstellung (Betriebsstellung) 23 der Kupplungsstange 2 entlang der Fahrzeuglängsachse 24 und in Fahrzeughochrichtung z verläuft. Der Hauptanschnitt 21 und der Lagerabschnitt 4 gehen in einem abgewinkelten oder gekrümmten Übergangsbereich 32 ineinander über. Der Hauptabschnitt 21 verläuft in der Ebene 22 gekrümmt, was aus 1 ersichtlich ist, in der die Ebene 22 mit der Zeichenebene zusammenfällt. Wird ausgehend von der ausgefahrenen Endstellung 23 der Lagerabschnitt 4 in Richtung des Pfeils 19 bewegt, so schwenkt die Kupplungsstange 2 in eine eingefahrene Endstellung (Ruhestellung) 25, die in 2 gestrichelt dargestellt ist. Ferner ist in 2 eine Zwischenstellung 26 der Kupplungsstange 2 entlang des Bewegungswegs von der ausgefahrenen Endstellung 23 in die eingefahrene Endstellung 25 gestrichelt angedeutet. In der eingefahrenen Endstellung 25 ist die Kupplungsstange 2 unter dem Fahrzeug 29 angeordnet und sitzt hinter einer Stoßstange oder Kotflügelabdeckung 27. Die eingefahrene Endstellung 25 ist auch in 1 schematisch angedeutet.Out 2 it can be seen that the coupling rod 2 essentially from the storage section 4 up to the ball head 3 extending main section 21 that is in one plane 22 which is in an extended end position (operating position) 23 the coupling rod 2 along the vehicle's longitudinal axis 24 and runs in the vehicle vertical direction z. The main gate 21 and the storage section 4 go in an angled or curved transition area 32 into each other. The main section 21 runs in the plane 22 curved, something out 1 it is apparent in the the plane 22 coincides with the drawing plane. Is based on the extended end position 23 the storage section 4 in the direction of the arrow 19 moved, so the coupling rod pivots 2 in a retracted end position (rest position) 25 , in the 2 is shown in dashed lines. Furthermore, in 2 an intermediate position 26 the coupling rod 2 along the path of movement from the extended end position 23 in the retracted end position 25 indicated by dashed lines. In the retracted end position 25 is the coupling rod 2 under the vehicle 29 arranged and sits behind a bumper or fender cover 27 , The retracted end position 25 is also in 1 indicated schematically.

Hat die Kupplungsstange 2 die eingefahrene Endstellung 25 angenommen, kann durch Drehen der Motorwelle 18 in die dem Pfeil 30 entgegengesetzte Richtung die Kupplungsstange 2 wieder aus der eingefahrenen Endstellung 25 in die ausgefahrene Endstellung 23 überführt werden.Has the coupling rod 2 the retracted end position 25 suppose, can be done by turning the motor shaft 18 in the arrow 30 opposite direction the coupling rod 2 again from the retracted end position 25 in the extended end position 23 be transferred.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Anhängevorrichtunghitch
22: Kupplungsstangecoupling rod
33: Kugelkopfball head
44: Lagerabschnittbearing section
55: Längsachse des LagerabschnittsLongitudinal axis of the bearing section
66: Führung/TrapezgewindemutterLeadership / trapezoidal threaded nut
77: Fahrzeugaufbauvehicle body
88th: Trapezgewinde des LagerabschnittsTrapezoidal thread of the bearing section
99: Trapezgewinde der TrapezgewindemutterTrapezoidal thread of the trapezoidal nut
1010: Bohrung in LagerabschnittBore in bearing section
1111: Trapezgewindetrapezoidal thread
1212: Stirnseite des LagerabschnittsFront side of the bearing section
1313: Trapezgewindetrapezoidal thread
1414: Gewindespindelscrew
1515: Gehäuse der TrapezgewindemutterHousing of the trapezoidal nut
1616: Elektromotorelectric motor
1717: Motorgehäuse des ElektromotorsMotor housing of the electric motor
1818: Motorwelle des ElektromotorsMotor shaft of the electric motor
1919: Bewegungsrichtungmovement direction
2020: Innenraum der MotorwelleInterior of the motor shaft
2121: Hauptabschnittmain section
2222: Ebene des HauptabschnittsLevel of the main section
2323: ausgefahrene Endstellung der Kupplungsstangeextended end position of the coupling rod
2424: Fahrzeuglängsachsevehicle longitudinal axis
2525: eingefahrene Endstellung der KupplungsstangeRetracted end position of the coupling rod
2626: Zwischenstellung der KupplungsstangeIntermediate position of the coupling rod
2727: Stoßstange oder KotflügelabdeckungBumper or fender cover
2828: FahrzeugquerträgerCross car beam
2929: Fahrzeugvehicle
3030: Drehsinn der GewindspindelDirection of rotation of the threaded spindle
3131: Drehsinn des LagerabschnittsDirection of rotation of the bearing section
3232: ÜbergangsbereichTransition area
xx: FahrzeuglängsrichtungVehicle longitudinal direction
yy: FahrzeugquerrichtungVehicle transverse direction
zz: FahrzeughochrichtungVehicle vertical direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19605570 C2 [0004]
DE 19711535 C2 [0004]

Claims

Towing device for a vehicle, with a coupling rod ( 2 ), which at a free end with a ball head ( 3 ) is provided and at a distance to this one extending straight bearing section ( 4 ), a drive ( 16 ), by means of which the storage section ( 4 ) in the direction of its longitudinal axis ( 5 ) relative to a vehicle body ( 7 ) is displaceable, one with the vehicle body ( 7 ) firmly connected leadership ( 6 ) connected to the storage section ( 4 ) cooperates such that a displacement of the bearing section ( 4 ) in the direction of its longitudinal axis ( 5 ) to a rotational movement of the bearing section ( 4 ) about its longitudinal axis ( 5 ), characterized in that the guide ( 6 ) and the storage section ( 4 ) are screwed into each other by means of a rotary thread pairing.

Towing device according to claim 1, characterized in that the guide ( 6 ) has a rotary nut in which the with a counter-rotating thread ( 8th ) bearing section ( 4 ) is screwed.

Towing device according to claim 1 or 2, characterized in that the rotary threads ( 8th . 9 ) of the rotary thread pairing are formed as a trapezoidal thread.

Towing device according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal axis ( 5 ) of the storage section ( 4 ) obliquely to the vehicle longitudinal direction (x).

Towing device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling rod ( 2 ) from or substantially from the storage section ( 4 ) to the ball head ( 3 ) extending main section ( 21 ), to which the longitudinal axis ( 5 ) of the storage section ( 4 ) runs obliquely.

Towing device according to claim 5, characterized in that the main section ( 21 ) is curved.

Towing device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive ( 16 ) with the bearing section ( 4 ) is coupled via a spindle drive.

Towing device according to one of the preceding claims, characterized by a in the direction of the longitudinal axis ( 5 ) of the storage section ( 4 ) extending, with the drive ( 16 ) mechanically coupled and driven by this threaded spindle ( 14 ), which are in one with the storage section ( 4 ) firmly screwed or formed by this spindle nut is screwed.

Towing device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive ( 16 ) one about the longitudinal axis ( 5 ) of the storage section ( 4 ) rotatable hollow shaft ( 18 ), in whose cavity ( 20 ) the storage section ( 4 ) in the direction of its longitudinal axis ( 5 ) can dive.

Towing device according to claims 8 and 9, characterized in that the threaded spindle ( 14 ) in the middle of the hollow shaft ( 18 ) is arranged and firmly connected to this.

Towing device according to claim 9 or 10, characterized in that the drive ( 16 ) comprises an electric motor whose motor shaft, the hollow shaft ( 18 ).