DE102010032991A1

DE102010032991A1 - Anhängekupplung

Info

Publication number: DE102010032991A1
Application number: DE102010032991A
Authority: DE
Inventors: Horst Bachmann; Wilfried Becker; Friedrich Domke; Martin Wyrwich
Original assignee: Westfalia Automotive GmbH
Current assignee: Westfalia Automotive GmbH
Priority date: 2010-07-31
Filing date: 2010-07-31
Publication date: 2012-02-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anhängekupplung für ein Kraftfahrzeug (11), mit einem Lager (12), das ein fahrzeugfest anordenbares Fahrzeug-Lagerteil (13) und ein an dem Fahrzeug-Lagerteil (13) zwischen einer Gebrauchsstellung und einer Nichtgebrauchsstellung beweglich gelagertes Kupplungsarm-Lagerteil umfasst, an dem ein Kupplungsarm angeordnet ist, an dessen freiem Ende ein Kupplungselement zum Ankuppeln eines Anhängers angeordnet ist, das im am Kraftfahrzeug (11) montierten Zustand in der Gebrauchsstellung nach hinten vor das Kraftfahrzeug (11) vorsteht und in der Nichtgebrauchsstellung zu dem Kraftfahrzeug (11) hinbewegt ist, insbesondere hinter einem Stoßfänger (24) des Kraftfahrzeugs (11) angeordnet ist, wobei das Lager (12) eine Lageraufnahme (25) und ein an der Lageraufnahme (25) beweglich gelagertes Lagerelement (26) umfasst, und wobei die Anhängekupplung eine Fixiereinrichtung (51) zum Fixieren des Kupplungsarms in der Gebrauchsstellung und/oder der Nichtgebrauchsstellung aufweist, wobei die Fixiereinrichtung (51) mindestens ein Paar von Formschlussflächen (54, 55) aufweist, die zwischen einer Lösestellung, in der die Formschlussflächen (54, 55) voneinander entfernt sind, und einer Fixierstellung der Fixiereinrichtung (51) verstellbar sind, in der die Formschlussflächen (54, 55) formschlüssig aneinander anliegen. Das Lager (12) weist eine die Lageraufnahme (25) und das Lagerelement (26) relativ zueinander in Richtung einer vorbestimmten Stellung beaufschlagende Stellfederanordnung (78) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anhängekupplung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Lager, das ein fahrzeugfest anordenbares Fahrzeug-Lagerteil und ein an dem Fahrzeug-Lagerteil zwischen einer Gebrauchsstellung und einer Nichtgebrauchsstellung beweglich gelagertes Kupplungsarm-Lagerteil umfasst, an dem ein Kupplungsarm angeordnet ist, an dessen freiem Ende ein Kupplungselement zum Ankuppeln eines Anhängers angeordnet ist, das im am Kraftfahrzeug montierten Zustand in der Gebrauchsstellung nach hinten vor das Kraftfahrzeug vorsteht und in der Nichtgebrauchsstellung zu dem Kraftfahrzeug hinbewegt ist, insbesondere hinter einem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei das Lager eine Lageraufnahme und ein an der Lageraufnahme beweglich gelagertes Lagerelement umfasst, und wobei die Anhängekupplung eine Fixiereinrichtung zum Fixieren des Kupplungsarms in der Gebrauchsstellung und/oder der Nichtgebrauchsstellung aufweist, wobei die Fixiereinrichtung mindestens ein Paar von Formschlussflächen aufweist, die zwischen einer Lösestellung, in der die Formschlussflächen voneinander entfernt sind, und einer Fixierstellung der Fixiereinrichtung verstellbar sind, in der die Formschlussflächen formschlüssig aneinander anliegen.
Eine derartige Anhängekupplung ist beispielsweise aus EP 1 533 149 B1 bekannt. Fahrzeugseitig ist ein Fahrzeug-Lagerteil beispielsweise an einem Querträger des Kraftfahrzeuges, insbesondere einem Pkw, angeordnet, das einen Teil eines Lagers zum beweglichen Lagern des Kupplungsarmes bereitstellt. Dabei ist die Lageraufnahme das bewegliche Bauteil, das heißt das Kupplungsarm-Lagerteil, das wiederum auf dem Fahrzeug fest angeordneten Lagerelement mehrachsig schwenkbar, zudem auch axial verschieblich ist.
Da sich die Lageraufnahme auf dem Lagerelement der bekannten Anhängekupplung bewegen kann, fällt der Kupplungsarm, wenn eine Fixierung der Fixiereinrichtung aufgehoben wird, in eine untere, mittlere Stellung zwischen der Gebrauchsstellung und der Nichtgebrauchsstellung, so dass ein Nutzer den Kupplungsarm ergreifen und in eine der vorgenannten Endlagen verstellen kann. Dort greift dann wiederum die Fixiereinrichtung ein und fixiert das Lager, so dass der Kupplungsarm sowohl für den Fahrbetrieb ortsfest festgelegt ist, aber auch in der Ruhestellung fixiert ist.
Die Bereitstellung des Kupplungsarmes bei der bekannten Anhängekupplung funktioniert nicht in jedem Fall. Weiterhin ist eine komplizierte Führung des Kupplungsarmes mittels einer Kulissenanordnung erforderlich, bei der im Prinzip die Gefahr eines Verklemmens besteht.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mechanisch optimierte, insbesondere einfach zu handhabende, Anhängekupplung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen.
Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Anhängekupplung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass das Lager eine die Lageraufnahme und das Lagerelement relativ zueinander in Richtung einer vorbestimmten Stellung beaufschlagende Stellfederanordnung aufweist.
Die Lageraufnahme und das Lagerelement sind erfindungsgemäß relativ zueinander beispielsweise radial und/oder im Sinne eines Drehens durch die Stellfederanordnung beaufschlagt.
Das Lagerelement kann in oder auf der Lageraufnahme beweglich gelagert sein.
Die Formschlussflächen umfassen vorzugsweise konische, kugelige und kugelkalottenartige, zylindrische, sternförmige oder dergleichen Formschlussflächen. Die Formschlussflächen können auch zumindest abschnittsweise plan sein.
Die Stellfederanordnung kann verschiedene Zwecke verfolgen, beispielsweise zum Lösen des Formschlusses der Fixiereinrichtung beizutragen und/oder den Kupplungsarm in eine Bereitstellungsposition zu verstellen, die zwischen der Gebrauchsstellung und der Nichtgebrauchsstellung liegt. Dadurch steht der Kupplungsarm bequem zur Verfügung und kann vom Bediener gut ergriffen werden, um in die Gebrauchs- oder Nichtgebrauchsstellung verstellt zu werden.
Beispielsweise umfasst die Stellfederanordnung eine die Lageraufnahme und das Lagerelement relativ zueinander axial und/oder im Sinne eines Drehens beaufschlagende Stellfeder.
Die Lageraufnahme kann beispielsweise fahrzeugfest sein, während das Lagerelement um die Lageraufnahme herum beweglich gelagert ist, beispielsweise drehbeweglich und/oder schiebebeweglich. Es ist aber auch, wie in der Zeichnung noch deutlich wird, möglich, dass das Lagerelement fahrzeugfest ist, während die Lageraufnahme das Lagerelement aufnimmt und relativ zum Lagerelement beweglich gelagert ist.
Zwar kann das Lager im Prinzip ein Kugellager sein, das heißt beispielsweise, dass das Lagerelement einen Kugelkopf oder Teil-Kugelkopf umfasst, während die Lageraufnahme die Gelenkpfanne bildet. Bevorzugt ist jedoch das Lager kein Kugellager oder kein ausschließlich im Sinne eines Kugellagers lagerndes Lager. Das Lager umfasst beispielsweise ein Schiebelager und/oder ein Schwenklager. Ferner ist es zwar möglich, dass das Lagerelement und die Lageraufnahme relativ zueinander um mehrere Drehfreiheitsgrade gelagert sind, das heißt, dass eine zwei- und mehrachsige Schwenkbarkeit gegeben ist. Es ist aber auch möglich, dass das Lager ein einachsig schwenkendes Lager ist, das heißt, dass nur eine einzige Drehachse vorhanden ist. Selbstverständlich umfasst die Erfindung auch ein reines Schiebelager.
Die Stellfederanordnung umfasst vorteilhaft mindestens eine in einem Innenraum der Lageraufnahme angeordnete Stellfeder in einer bevorzugten Ausführungsform. Die Stellfeder ist quasi gekapselt, das heißt, sie befindet sich im Innenraum des Lagers, so dass sie vor Umwelteinflüssen geschützt ist. Zudem kann eine optimale Krafteinleitung erzielt werden. Die Stellfederanordnung kann also direkt auf die zu verstellenden Komponenten, nämlich die Lageraufnahme und das Lagerelement, wirken. Außenseitig sind keine vorstehenden oder beweglichen Teile, z. B. in Gestalt einer Feder, notwendig. Vielmehr ist die Stellfeder gekapselt im Innenraum angeordnet.
Die mindestens eine Stellfeder umfasst zweckmäßigerweise mindestens eine Gleitfläche, an der eine Führungskontur entlang gleiten kann. Die Führungskontur ist beispielsweise am Lagerelement oder der Lageraufnahme angeordnet. Bei einem Verstellen in die vorbestimmte Stellung oder aus dieser heraus gleitet die Führungskontur an der Gleitfläche entlang. Beispielsweise hat die Stellfeder eine Schrägfläche, an der die Führungskontur entlang gleiten kann. Es versteht sich, dass auch mehrere Gleitflächen oder Schrägflächen vorhanden sein können.
Die Stellfederanordnung kann aber auch – auch in Kombination mit der vorgenannten Ausführungsformen – eine Formschluss-Lösefeder oder mehrere solche Lösefedern umfassen, die einer Formschlussfläche zugeordnet sind. Die Formschluss-Lösefeder beaufschlagt die andere Formschlussfläche im Sinne eines Lösens des Formschlusses.
Nun wäre es zwar denkbar, dass die Formschluss-Lösefeder genau in der Kraftrichtung wirkt, die zur Herstellung des Formschlusses notwendig ist, beispielsweise in der Kraftrichtung, in der ein Stellelement auf die Formschlussfläche wirkt, um den Formschluss herzustellen. Bevorzugt ist jedoch eine winkelige Beaufschlagung einer oder beider Formschlussflächen bezogen auf eine Stellachse, in der eine oder beide der Formschlussflächen zur Herstellung des Formschlusses zu beaufschlagen sind. Beispielsweise beaufschlagt ein Stellelement der Fixiereinrichtung die Formschlussflächen aufeinander zu. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass eine oder beide Formschlussflächen direkt am Fahrzeug-Lagerteil und/oder am Kupplungsarm-Lagerteil angeordnet sind, so dass bei Bewegen des einen Lagerteils zum andern Lagerteil hin die Formschlussflächen in Kontakt miteinander kommen.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass selbstverständlich mehrere, insbesondere eine Vielzahl von Formschlussflächen, vorgesehen sind, um den Kupplungsarm relativ zum Kraftfahrzeug möglichst spielfrei zu fixieren. Die Formschluss-Lösefeder, die winkelig zur Stellachse wirkt, wobei sie dies direkt tun kann, aber auch über ein Übertragungselement, wirkt beispielsweise im Sinne eines Dralles beziehungsweise eines Drehmoments und/oder axial. Jedenfalls ist es zweckmäßig, dass die Formschluss-Lösefeder oder Lösefederanordnung (es könnten nämlich mehrere solche Lösefedern vorgesehen sein) nicht nur den Formschluss aufhebt, sondern auch eine Relativbewegung des Lagerelements und der Lageraufnahme einleitet. Somit kann also das Aufheben des Formschlusses direkt dazu genutzt werden, beispielsweise den Kupplungsarm in eine zwischen der Gebrauchsstellung und der Nichtgebrauchsstellung liegende Zwischenstellung zu beaufschlagen.
Die vorbestimmte Stellung ist nämlich vorzugsweise eine zwischen der Gebrauchsstellung und der Nichtgebrauchsstellung liegende Zwischenstellung, in der der Kupplungsarm von einem Bediener ergriffen werden kann. Der Kupplungsarm zeigt beispielsweise in dieser Stellung mit seinem freien Ende nach unten in Richtung Fahrbahn.
Die eine Formschlussfläche ist zweckmäßigerweise an der Lageraufnahme und die andere Formschlussfläche am Lagerelement fest oder beweglich angeordnet. Es ist aber auch möglich, dass die umgekehrte Konfiguration getroffen ist, das heißt, dass an der Lageraufnahme eine bewegliche Formschlussfläche, am Lagerelement eine feststehende Formschlussfläche vorgesehen ist. Die vorbestimmte Stellung ist bei beiden Varianten beispielsweise die Lösestellung der Fixiereinrichtung, in der das mindestens eine Paar zusammenwirkender Formschlussflächen der Fixiereinrichtung voneinander gelöst und entfernt ist.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass selbstverständlich auch ein Formschluss außerhalb des Lagers hergestellt werden kann, beispielsweise durch einen Riegel, eine Klemmeinrichtung oder dergleichen.
Eine an sich eigenständige Erfindung stellt es dar, dass das Lagerelement einen Lagerkopf umfasst, der in einen Innenraum der Lageraufnahme eingreift, dort entlang mindestens einer Schiebeachse schiebebeweglich und um mindestens eine Drehachse, vorzugsweise zwei oder mehr Drehachsen, drehbeweglich gelagert ist. Die Schiebebewegung kann beispielsweise dazu genutzt werden, einen Formschluss aufzuheben, aber auch um beispielsweise eine Zwischenstellung zwischen der Gebrauchsstellung und der Nichtgebrauchsstellung einzunehmen.
Der Lagerkopf und die Lageraufnahme sind relativ zueinander durch eine Schiebebewegung zwischen einer Lösestellung und einer Fixierstellung der Fixiereinrichtung verstellbar gelagert, wobei in der Lösestellung Formschlusskonturen am Lagerkopf und der Lageraufnahme voneinander entfernt sind und der Lagerkopf und die Lageraufnahme um mindestens eine Drehachse, vorzugsweise mehrere Drehachsen, relativ zueinander drehbar sind. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Lagerkopf und die Lageraufnahme, wenn die Lösestellung erreicht ist, im Wesentlichen frei relativ zueinander beweglich sind, so dass ein Verklemmen der Bauteile nicht zu befürchten ist. Jedenfalls ist es zweckmäßig, wenn, anders als bei der eingangs genannten, bekannten Anhängekupplung, keine Kulissenführung vorhanden ist, die zu Verklemmungen neigt, sondern eine im Wesentlichen flächige Führung:
Am Lagerkopf und der Lageraufnahme ist zweckmäßigerweise eine Führungskontur angeordnet, beispielsweise eine stangenartige Führungskontur, die an einer Führungsfläche des jeweils anderen Bauteils anliegt und den Lagerkopf und die Lageraufnahme bei einer Relativbewegung führt. Beispielsweise ist die Führungsfläche eine sogenannte Regelfläche, das heißt eine Fläche, die durch eine Gerade aufgespannt wird. Die Führungskontur umfasst zweckmäßigerweise ein Rollenlager, das an der Führungsfläche entlang rollt.
Die Stellfederanordnung stützt sich zweckmäßigerweise an der mindestens einen Führungskontur ab. Beispielsweise handelt es sich bei der Stellfeder um eine in mehreren Richtungen winkelig gebogene Feder, die sich direkt an dem stangenartigen Führungsbauteil abstützen kann. Dabei kann die Führungskontur auch dazu vorgesehen sein, an einer Gleitfläche der Stellfeder entlang zugleiten, was das Verstellen des Lagerelements und der Lageraufnahme relativ zueinander in Richtung der vorbestimmten Stellung unterstützt.
Die mindestens eine Führungskontur kann aber auch eine Formschlusskontur bilden, die durch eine Relativbewegung des Lagerkopfs und der Lageraufnahme mit einer Gegen-Formschlusskontur am jeweils anderen Bauteil in oder außer Formschluss-Eingriff bringbar ist. Somit kann also die Führungskontur nicht nur die Aufgabe der Führung an der Führungsfläche erfüllen, sondern auch zugleich einen Formschluss herstellen. Beispielsweise wird durch axiales Relativverstellen der Lageraufnahme zum Lagerelement der Formschluss zwischen der Formschlusskontur und der Gegen-Formschlusskontur bewirkt.
Ein vom Lagerkopf abstehender Vorsprung durchdringt zweckmäßigerweise eine Durchtrittsöffnung der Lageraufnahme und steht so vor die Lageraufnahme vor. An der Durchtrittsöffnung, beispielsweise stirnseitig und/oder innenseitig oder und/oder an einem Innenumfang, befindet sich eine Führungsfläche, die ebenfalls eine Führungskontur darstellt, um den Vorsprung an der Durchtrittsöffnung zu führen.
Zweckmäßigerweise ist zudem vorgesehen, dass an einer dem Vorsprung entgegengesetzten Stirnseite des Lagerkopfs die Regelfläche vorhanden ist, die an einer an der Lageraufnahme befindlichen Führungskontur geführt ist, beispielsweise einer Querstange, einem Querbolzen oder einer Rolle.
Die Fixiereinrichtung umfasst zweckmäßigerweise ein Stellelement, beispielsweise einen axial verschieblichen Bolzen, ein drehbares Stellelement oder dergleichen, das in der Fixierstellung der Fixiereinrichtung mindestens ein Formschlusselement, das seinerseits wiederum eine der Formschlussflächen aufweist, in Richtung der anderen Formschlussfläche beaufschlagt. Das Formschlusselement und das Stellelement sind beispielsweise an der Lageraufnahme oder dem Lagerelement beweglich gelagert. Dort befindet sich zum Beispiel eine Führung für das Stellelement und eine Führung, insbesondere ein Führungskanal, für das Formschlusselement. Das Formschlusselement ist beispielsweise ein Bolzen, ein Formstück, eine Rolle oder dergleichen.
Insbesondere bei einer solchen Fixiereinrichtung ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem Stellelement und dem mindestens einen Formschlusselement mindestens ein Ausgleichselement angeordnet ist, wobei das mindestens eine Formschlusselement und das mindestens eine Ausgleichselement in einem Führungskanal entlang einer Längsachse des Führungskanals geführt sind. Das Ausgleichselement ist zweckmäßigerweise quer zu der Längsachse und/oder entlang der Längsachse elastisch verformbar. Dadurch ist ein Spielausgleich realisiert, das heißt, das Ausgleichselement gleicht ein Spiel aus, das das Formschlusselement zur Beweglichkeit in dem Führungskanal aufweisen sollte.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass das vorbeschriebene Ausgleichselement, aber auch die oben erläuterte(n) schräg wirkende Formschluss-Lösefeder(n), die auf eine am andern Bauteil fest oder beweglich angeordnete Formschlussfläche wirkt, nicht nur bei Anhängekupplungen zweckmäßig ist, bei denen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 der Kupplungsarm mittels eines Lagers beweglich zwischen einer Nichtgebrauchsstellung und einer Gebrauchsstellung gelagert ist, jedoch stets am Kraftfahrzeug verbleibt, sondern auch bei solchen Anhängekupplungen, wo eine Fixiereinrichtung dieser Art dazu verwendet wird, einen Kupplungsarm zu verriegeln und zu fixieren, der von einer fahrzeugseitigen Halterung entfernbar ist. Die Lageraufnahme ist dann beispielsweise eine fahrzeugseitige Steckaufnahme ist, während das Lagerelement das Steckende des Kupplungsarms oder eine dort angeordnete Steckkontur ist. Auch die nachfolgenden Ausführungen, die bei der Fixiereinrichtung, insbesondere deren Ausgleichselement(en) zweckmäßig sind, können nicht nur bei Anhängekupplungen mit Schwenk- und/oder Schiebelagern, sondern auch bei Stecksystemen (steckbarer Kupplungsarm) verwendet werden.
Zweckmäßigerweise hat das Ausgleichselement an seinen Stirnseiten bezüglich der Längsachse jeweils eine Aufnahme, beispielsweise eine kalottenartige oder konische Aufnahme. In der einen Aufnahme ist das Formschlusselement, in der anderen Aufnahme beispielsweise das Stellelement oder ein zwischen dem Ausgleichselement und dem Stellelement angeordneter Zwischenkörper aufgenommen.
Bei dem Zwischenkörper handelt es sich beispielsweise um eine Kugel, eine Rolle oder auch um ein sonstiges Formstück. Jedenfalls ist es vorteilhaft, wenn der Zwischenkörper nicht elastisch ist. Diese Konfiguration hat den Vorteil, dass das Stellelement quasi auf einen harten Zwischenkörper wirkt, der Spielausgleich durch das Ausgleichselement bewirkt wird, dieses jedoch seinerseits wiederum auf ein ebenfalls vergleichsweise hartes, jedenfalls im Wesentlichen nicht-elastisches Formschlusselement wirkt. Das ”weiche” Bauteil, nämlich das Zwischenelement des Ausgleichselements, ist zwischen dem Zwischenkörper und dem Formschlusselement, jedenfalls zwischen dem Formschlusselement und dem Stellelement angeordnet. Das Ausgleichselement weist, insbesondere zwischen den Aufnahmen, vorteilhaft eine Durchtrittsöffnung auf, durch die das Stellelement oder der Zwischenkörper das mindestens eine Formschlusselement direkt beaufschlagen
Nun wäre es zwar möglich, dass das Ausgleichselement aus einem elastischen Material, beispielsweise Kunststoff, besteht, das sich bei Kraftbeaufschlagung elastisch verformt, dann jedoch wieder seine Ausgangsform einnimmt. Beispielsweise hat das Ausgleichselement Schlitze, die ein Verformen ermöglichen. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Ausgleichselement mindestens zwei Ringsegmente umfasst, die durch einen Federring an ihrem radialen Außenumfang federnd gehalten sind. Der Federring sorgt zuverlässig dafür, dass sich die Ringsegmente in ihre unbelastete, ein Spiel zulassende Stellung zurückverformen. Wird das Ausgleichselement jedoch druckbelastet, wenn der Formschluss hergestellt wird, dehnt es sich aus und gleicht das Spiel im Führungskanal und/oder das Spiel zwischen der Gegen-Formschlussfläche und dem Stellelement aus.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
1a eine Anhängekupplung in perspektivischer Schrägansicht in Gebrauchsstellung,
1b die Anhängekupplung gemäß 1a mit ihrem Kupplungsarm in Zwischenstellung,
1c die Anhängekupplung gemäß den vorgenannten Figuren, jedoch in Nichtgebrauchsstellung,
2a–2c ein Lagerelement der Anhängekupplung gemäß 1a–1c,
3a–3c Querschnittsansichten der Anhängekupplung gemäß 1a–1c z. B. entlang einer Schnittlinie A-A in den 1a,
4 eine stirnseitige Frontalansicht auf das Lagerelement gemäß 2a,
5 eine Stellfeder der Anhängekupplung gemäß den vorgenannten Figuren,
6 ein Ausgleichselement einer Fixiereinrichtung der Anhängekupplung gemäß den vorgenannten Figuren und
7 eine schematische Querschnittsansicht einer Auslösesperre der Anhängekupplung gemäß den vorgenannten Figuren, etwa entlang einer Linie B-B in 3a.
In der Zeichnung ist eine Anhängekupplung mit einem ”Schwenk-Schiebesystem” dargestellt, das heißt eine Anhängekupplung, bei der das Lagerelement und die Lageraufnahme axial verschieblich, zudem auch mehrachsig, mindestens jedoch einachsig, schwenkbar sind. Die vorher allgemein und nachfolgend im Detail beschriebenen Lösungen der Anhängekupplungen sind jedoch nicht nur bei solchen Systemen realisierbar, sondern auch beispielsweise bei einer rein kugelgelenkigen Lagerung, einer Schiebelagerung, teilweise auch bei Stecksystemen, zum Beispiel in Bezug auf die Fixiereinrichtung, oder auch bei Systemen, bei denen nur ein Drehfreiheitsgrad und eine Schiebeachse vorhanden sind, wobei die Schiebeachse und die Drehachse zweckmäßigerweise identisch sind, aber auch verschiedene Achsen sein können.
Die in der Zeichnung dargestellte Anhängekupplung 10 ist an einem schematisch dargestellten Kraftfahrzeug 11 befestigbar. Ein Lager 12 der Anhängekupplung 10 umfasst ein fahrzeugfest anordenbares Fahrzeug-Lagerteil 13 sowie ein Kupplungsarm-Lagerteil 14, das relativ zum Fahrzeug-Lagerteil 13 beweglich ist. Von dem Kupplungsarm-Lagerteil 14 steht ein Kupplungsarm 15 ab, der an seinem freien Ende ein Kupplungselement 16, beispielsweise eine Kupplungskugel, aufweist. Der Kupplungsarm 15 ist zweifach gebogen, was auch als ”gekröpft” bezeichnet werden kann, und umfasst zwei Krümmungsabschnitte 17, 18, zwischen denen ein im Wesentlichen geradlinig verlaufender Zwischenabschnitt 19 angeordnet ist. Unmittelbar am Kupplungsarm 15 ist eine Steckdose befestigbar, wofür Halterungen 20 vorgesehen sind.
Das Fahrzeug-Lagerteil 13 ist beispielsweise an einem Querträger 21 oder an einem sonstigen fahrzeugfesten Bauteil des Kraftfahrzeuges 11 befestigbar, beispielsweise mit Hilfe eines nicht dargestellten Montageflansches oder dergleichen. Beispielsweise hat ein Vorsprung 22 des Fahrzeug-Lagerteils 13 Abflachungen 23 und/oder sonstige Montageausnehmungen oder Vorsprünge, die zur verdrehgesicherten, jedenfalls festen Montage am Kraftfahrzeug 11 vorgesehen sind.
In der in 1a dargestellten Gebrauchsstellung G steht der Kupplungsarm 15 nach hinten vor das Kraftfahrzeug 11 vor. Mithin ist also das Kupplungselement 16 in Fahrtrichtung hinten vor einem Stoßfänger 24 des Kraftfahrzeuges positioniert, so dass ein Fahrbetrieb möglich ist, ein Anhänger also an das Kupplungselement 16 angehängt werden kann.
In 1c hingegen ist der Kupplungsarm 15 in seiner Nichtgebrauchsstellung N. Dann befindet er sich im Wesentlichen hinter dem Stoßfänger 24, so dass er beim Fahrbetrieb nicht stört, optisch aber zudem auch nicht auffällt. Der Kupplungsarm 15 hat sozusagen eine Überkopflage, das heißt, das Kupplungselement 16 ist näher beim Untergrund als der Zwischenabschnitt 19 des Kupplungsarms 15. In der Gebrauchsstellung G ist dies genau umgekehrt.
Mit Hilfe des Lagers 12 ist es möglich, den Kupplungsarm 15 zwischen der Gebrauchsstellung G und der Nichtgebrauchsstellung N zu verstellen, wobei in 1b eine Zwischenposition gezeigt ist. Der Kupplungsarm 15 schwenkt also aus der Nichtgebrauchsstellung N nach unten, so dass er unter dem Stoßfänger 24 hervortauchen kann, um schließlich seine Gebrauchsstellung G einzunehmen, bei der der Zwischenabschnitt 19 näher beim Untergrund beziehungsweise der Fahrbahn ist als das Kupplungselement 16.
Bei dem Lager 12 sind einige nachfolgend im Detail beschriebene, vorteilhafte Maßnahmen realisiert:
Das Kupplungsarm-Lagerteil 14 hat eine Lageraufnahme 25, die ein Lagerelement 26 des Fahrzeug-Lagerteils 13 aufnimmt, so dass das Lagerelement 26 innerhalb der Lageraufnahme 25 beweglich gelagert ist, vorliegend axial verschieblich und mehrachsig drehbar, was nachfolgend noch deutlich wird.
Die Lageraufnahme 25 ist an einem Lagerkörper 27 vorgesehen. Der Lagerkörper 27 bildet z. B. eine Art Deckels oder eine Gelenkpfanne und hat einen Ringabschnitt 28, der stirnseitig durch eine Deckwand 29 abgedeckt ist. An der vom Fahrzeug-Lagerteil 13 abgewandten Stirnseite des Lagerkörpers 27, etwa die Deckwand 29 überdeckend, ist ein Montageflansch 30 befestigt, der am fahrzeugseitigen Ende des Kupplungsarms 15 angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Montageflansch 30 einstückig mit dem Kupplungsarm 15. Der Montageflansch 30 könnte zwar im Prinzip an den Lagerkörper 27 angeschweißt sein, mit diesem auch einteilig sein, ist vorliegend jedoch mittels Schrauben 31 angeschraubt. Der Montageflansch 30 bildet quasi einen Deckel für den Lagerkörper 27.
Das Lagerelement 26 umfasst einen Lagerkopf 32, der in die Lageraufnahme 25 eingreift, also in deren Innenraum 33 angeordnet ist. Der Innenraum 33 wird zum einen durch den Lagerkörper 27 begrenzt, zum andern durch einen Deckel 34, der fest mit dem Lagerkörper 27 verbunden ist, beispielsweise an diesen angeschraubt, mit diesem verschweißt oder verklebt.
Zwar wäre es nun prinzipiell möglich, dass die Lageraufnahme 25 eine kugelige Gestalt hat (Hohlkugel), während der Lagerkopf 32 korrespondierend dazu kugelig ist, so dass die Lagerflächen aneinandergleiten können und ein Kugellager bilden. Beim Ausführungsbeispiel ist jedoch eine andere Konfiguration getroffen, bei der zwischen den innenseitigen Flächen der Lageraufnahme 25, die man im weiteren Sinne als Lagerflächen bezeichnen kann, und den Umfangsflächen des Lagerkopfes 32 ein Spiel vorhanden ist, was insbesondere in 3b deutlich wird.
Der Lagerkopf 32 hat an seiner Deckwand 29 eine Führungsfläche 36 sowie an seinem Außenumfang quasi äquatorial eine Umfangsfläche 38, die zwischen zwei Schrägflächen 37, 39 angeordnet ist. Die Umfangsfläche 38 ist vorliegend zylindrisch, könnte aber auch ausgerundet oder kugelig sein. Die Schrägflächen 37, 39 könnten ebenfalls ausgerundet beziehungsweise kugelig sein, sind vorliegend jedoch konisch. An die von der Stirnseite 35 entferntere Schrägfläche 39 schließt sich ein Bund 40 an, quasi eine Taillierung, an der ausgehend wiederum eine im Wesentlichen konische Führungsfläche 41 vorgesehen ist. Die Führungsfläche 41 geht dann in eine zylindrische Umfangsfläche 42 über, von der dann wiederum der Vorsprung 22 absteht. Der Vorsprung 22 ist vorteilhaft kegelig ausgestaltet, das heißt, er verjüngt sich zu seinem freien Ende hin, wobei dies nicht wesentlich ist.
Die vorgenannten Flächen 36–39, 41, 42 sind entlang einer Längsachse 43 des Lagerelements 26 hintereinander oder nebeneinander angeordnet.
In dieser Reihenfolge werden nachfolgend auch mehrere Abschnitte der Lageraufnahme 25 erläutert.
Ausgehend von der Deckwand 29 ist eine Umfangswand 44 vorgesehen, die zusammen mit der Deckwand 29 einen Aufnahmeraum 45 oder einen Freiraum begrenzt. An die Umfangswand 44 schließt sich eine Umfangswand 47 an, die korrespondierend mit der Umfangswand 44 des Lagerkopfes 32 etwa eine Innenwand eines Zylindermantels darstellt, also zylindrisch ist. An die Umfangswand 47 schließt sich eine Führungswand 48 an, die an der Innenseite des Deckels 34 angeordnet ist. Die Führungswand 48 ist zwar im Wesentlichen konisch, hat aber auch Abschnitte mit unterschiedlichen Steigungen, um zusammenwirkend mit der Führungsfläche 41 den Lagerkopf 32 relativ zur Lageraufnahme 25 zu führen, so dass die Bewegung zwischen der Gebrauchsstellung G und der Nichtgebrauchsstellung N geführt und gesteuert ist, wenn auch vergleichsweise lose, was nachfolgend noch deutlich wird. Die Führungswand 48 erstreckt sich von einer Durchtrittsöffnung 49 des Deckels 34 weg, durch die der Vorsprung 22 aus der Lageraufnahme 25 nach außen vorsteht.
Die Führungswand 48 ist in der Gebrauchsstellung G und der Nichtgebrauchsstellung N nicht in Kontakt mit der korrespondierenden Fläche am Lagerelement 26, nämlich der Führungsfläche 41, so dass dort beispielsweise ein Einsatzelement aus Kunststoff verwendet werden könnte, das optimale Gleiteigenschaften aufweist. Dieses Gleitelement könnte auch lippenartig, zumindest an seinem Übergangsbereich beziehungsweise seinem Kontaktbereich mit dem Lagerelement 26 ausgestaltet sein, um so einen Eintritt von Verschmutzung in den Innenraum 33 zu verhindern oder zu begrenzen.
Bei der Anhängekupplung 10 ist der Schmutzeintritt in den Innenraum beziehungsweise in das Lager 12 durch einen Balg 50 verhindert, der beispielsweise mittels Spannringen, Kabelbindern oder sonstigen Maßnahmen einerseits am Lagerelement 26, andererseits am Kupplungsarm-Lagerteil 14 festgelegt ist, beispielsweise am Deckel 34.
Der Kupplungsarm 15 ist mittels einer Fixiereinrichtung 51 in der Gebrauchsstellung G und der Nichtgebrauchsstellung N formschlüssig festlegbar. Die Fixiereinrichtung 51 umfasst ein Stellelement 52, das das Formschlusselemente 53 betätigt, wobei die Formschlusselemente 53 mit ihren Formschlussflächen 54 formschlüssig an Formschlussflächen 55 von Formschlussaufnahmen 56 anliegen, wenn die Fixiereinrichtung 51 in ihrer Formschlussstellung ist, siehe 3a, 3c. Die Formschlussflächen 54, 55 sind konisch, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass die Formschlussflächen 54 einen Außenkonus, die Formschlussflächen 55 jeweils einen Innenkonus definieren. Es ist aber unter anderem auch möglich, z. B. kugelige und/oder zylindrische Formschlussflächen vorzusehen.
Zwar würde ein Formschlusselement 53 ausreichen, beim Ausführungsbeispiel sind jedoch drei Formschlusselemente 53 und korrespondierende Formschlussaufnahmen 56 vorgesehen.
Das Stellelement 52 ist in einem Stellelement-Führungskanal 57 axial verschieblich gelagert. Eine Feder 58, die sich einerseits am Stellelement 52, andererseits am Lagerelement 26, beispielsweise dem Boden des Führungskanals 57, abstützt, belastet das Stellelement 52 in seine Fixierstellung. In dieser Fixierstellung verdrängt das Stellelement 52, das eine bolzenartige Gestalt hat, somit auch als Sperrbolzen bezeichnet werden könnte, die Formschlusselemente 53 in Richtung der Fixierstellung. Die Formschlusselemente 53 sind in Führungskanälen 61 geführt, die sich zwischen dem Stellelement-Führungskanal 57 und einem Außenumfang des Lagerelements 26, hier des Lagerkopfes 32 (eine andere Stelle könnte auch möglich sein), erstrecken. Die Führungskanäle 61 münden bei der Anhängekupplung 10 an der Umfangsfläche 38 aus, wo ihnen in der Gebrauchsstellung G und der Nichtgebrauchsstellung N jeweils die Formschlussaufnahmen 56 gegenüberliegen.
Allerdings beaufschlagt das Stellelement 52 mit seiner Stellschräge 59 die Formschlusselemente 53 nicht direkt, sondern über Zwischenkörper 60. Zwischen den Zwischenkörpern 60 und den Formschlusselementen 53 sind die Ausgleichselemente 62 angeordnet.
Nun könnte die Anordnung im Prinzip so getroffen sein, dass die Ausgleichselemente 62 quasi eine Zwischenlage zwischen dem Zwischenkörper 60 und dem Formschlusselement 53 bilden, diese also nicht direkt miteinander in Kontakt sind. Beim Ausführungsbeispiel ist jedoch vorgesehen, dass die Zwischenkörper 60 direkt auf die Formschlusselemente 53 wirken, jedoch ein Spielausgleich innerhalb der Führungskanäle 61 durch die Ausgleichselemente 62 möglich ist. Die Ausgleichselemente 62 haben nämlich stirnseitig jeweils Aufnahmen 63, 64 zur Aufnahme der Formschlusselemente 53 beziehungsweise der Zwischenkörper 60. Die beiden Aufnahmen 63, 64 sind beispielsweise kalottenartig oder konisch, abhängig von der korrespondierenden Kontur der Formschlusselemente 53 und der Zwischenkörper 60. Bei den Formschlusselementen 53 handelt es sich hingegen um Formstücke, die jedoch an ihrer der Aufnahme 63 zugewandten Seite einen Konus umfassen.
Ein Abschnitt der Formschlusselemente 53 durchdringt eine Durchtrittsöffnung 66 der Ausgleichselemente 62, so dass die Formschlusselemente 53 und die Zwischenkörper 60 direkten Kontakt haben. Die Zwischenkörper 60 liegen an einer Anlagefläche 65 der Formschlusselemente 53 direkt an. Die Anlagefläche 65 ist beispielsweise kalottenartig. Somit ist eine direkte Kraftbeaufschlagung vom Stellelement 52 auf die Formschlusselemente 53 möglich, ohne dass die Elastizität der Ausgleichselemente 62 ein gewisses Spiel verursachen würde. An dieser Stelle sei bemerkt, dass die entsprechende Vorgehensweise nicht nur bei schwenkbar gelagerten Anhängekupplungen möglich ist, sondern dass Ausgleichselemente in der Art der Ausgleichselemente 62 auch bei Fixiereinrichtungen zum Einsatz kommen können, die beispielsweise zur Verriegelung und formschlüssigen Fixierung von an fahrzeugseitigen Steckaufnahmen ansteckbaren Kupplungsarmen möglich sind.
Die Ausgleichselemente 62 sorgen für einen Spielausgleich innerhalb der Führungskanäle 61. Die Ausgleichselemente 62 umfassen Ringsegmente 67, die durch einen Federring 68 an ihrem radialen Außenumfang federnd nach radial innen, das heißt in Kontakt zueinander, beaufschlagt sind. Allerdings können die Ringsegmente 67 entgegen der Kraft des Federrings 68 bei Kraftbeaufschlagung durch die Zwischenkörper 60 beziehungsweise die Formschlusselemente 53 nach radial außen ausweichen und dafür sorgen, dass die vorgenannten Komponenten spielfrei in den Führungskanälen 61 aufgenommen sind. Die Federringe 68 sorgen allerdings dafür, dass eine optimale Rückstellung erfolgt, das heißt, dass dann, wenn die Kraftbeaufschlagung durch das Stellelement 52 wegfällt, die Ausgleichselemente 62 nachgeben, das heißt sich nach radial innen verstellen, so dass ein Verstellspiel der Formschlusselemente 53 und ein Bewegungsspiel der Zwischenkörper 60 möglich ist.
Der Federring 68 ist vorteilhaft in einer Umfangsnut der Ringsegmente 67 aufgenommen und/oder in sonstiger Weise quer zu seiner Federkraftrichtung an den Ringsegmenten 67 festgelegt.
Im Bereich der Formschlussaufnahmen 56 sind Formschluss-Lösefedern 69 angeordnet, die im Sinne eines Aufhebens des Formschlusses zwischen den Formschlussflächen 54, 55 wirken. Allerdings wirken die Formschluss-Lösefedern 69 nicht direkt auf die auszuwerfende beziehungsweise abzustoßende Formschlussfläche 54, sondern über einen Auswerfer 70. Die Lösefedern 69 sind beispielsweise in buchsenartigen Aufnahmen an den Formschlussaufnahmen 56 aufgenommen, in deren Innenraum dann auch die Auswerfer 70 angeordnet sind.
Das Lösen der Fixiereinrichtung 51 verläuft folgendermaßen:
Mit Hilfe einer manuellen oder motorischen Betätigungseinrichtung 71, beispielsweise einem Bowdenzug oder einem sonstigen Zugorgan, wird das Stellelement 52 in Richtung seiner Lösestellung (in der Zeichnung nach links) entgegen der Kraft der Feder 58 beaufschlagt. Dann gelangt ein Freigabebereich 72 am vorderen, freien Ende des Stellelements 52 in den Bereich der Führungskanäle 61, so dass die Zwischenkörper 60 sich in Richtung des Stellelement-Führungskanals 57 bewegen können, unterstützt zweckmäßigerweise durch die Lösefedern 69. Die Auswerfer 70 schieben sozusagen die Formschlusselemente 53 in Richtung des Lagerelements 26, so dass dieses vom Formschluss freikommt und bewegbar ist. Hierbei können umfangreiche Bewefungsfreiheitsgrade genutzt werden, wie nachfolgend noch deutlich wird:
Dadurch, dass zwischen den einzelnen Lagerflächen beziehungsweise Umfangsflächen einerseits des Lagerkopfes 32 und andererseits der Lageraufnahme 25 ein relativ großes Spiel ist, kann der Kupplungsarm 15 verhältnismäßig frei zwischen der Gebrauchsstellung G und der Nichtgebrauchsstellung N verstellt werden. Allerdings ist eine Führung zweckmäßig, beispielsweise um Beschädigungen des Stoßfängers 24 bei dieser Stellbewegung zu vermeiden. Diese Führung ist bei der Anhängekupplung wie folgt realisiert:
An der Stirnseite 35 ist die Führungsfläche 36 vorgesehen, die an einer Führungskontur 73 an der Lageraufnahme 25 geführt ist. Die Führungskontur 73 umfasst einen Führungsbolzen 74, der im Bereich des Aufnahmeraums 45 der Lageraufnahme 25 angeordnet ist. Beispielsweise erstreckt sich der Führungsbolzen 74 zwischen den Umfangswänden 44 etwa diagonal. Die jeweiligen Längsenden des Führungsbolzens 74 könnten zwar fest mit dem Gehäuse beziehungsweise dem Lagerteil 14 verbunden sein, sind vorliegend jedoch drehbar gelagert. Beispielsweise ist eine am Führungsbolzen Drehbar gelagerte Hülse oder sind Lagerbuchsen 75 vorgesehen, die einerseits in korrespondierende Aufnahmen an der Umfangswand 44 eingreifen, andererseits Aufnahmen für den Lagerbolzen 74 haben. Mithin ist also der Führungsbolzen 74 bezüglich der Lageraufnahme 25 drehbar gelagert.
Wenn nunmehr das Lagerelement 26 gedreht wird, rollt der Führungsbolzen 74, mithin also die Führungskontur 73, auf der Führungsfläche 36 ab. Die Führungsfläche 36 ist als eine sogenannte Regelfläche ausgestaltet, das heißt als eine durch eine Gerade aufgespannte Fläche.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass selbstverständlich auch Führungsflächen mit unterschiedlichen Konturen vorgesehen sein können. Weiterhin ist es nicht notwendig, einen durchgehenden Führungsbolzen zu verwenden, sondern es könnten beispielsweise auch Kulissenvorsprünge oder dergleichen andere Führungskonturen vorgesehen sein, die auf einer an sich beliebig ausgestalteten Führungsfläche entlanggleiten. Weiterhin ist auch eine kinematische Umkehr möglich, das heißt, dass beispielsweise ein Führungsvorsprung am Lagerkopf (entsprechend dem Lagerkopf 32) an einer entsprechenden Führungsfläche an der Innenseite der Lageraufnahme entlanggleitet.
An der der Führungskontur 73 und der Führungsfläche 36 entgegengesetzten Seite ist die Führung des Kupplungsarm-Lagerteils 14 bezüglich des Fahrzeug-Lagerteils 13 mittels der Führungswand 48 realisiert, an der beispielsweise die Schrägfläche 39 entlanggleiten kann. Aber auch weiter beabstandet dazu, nämlich im Bereich des Bundes 44, ist eine Führung realisiert, da dieser nämlich stets an der Innenseite der Durchtrittsöffnung 49 entlanggeführt ist, so dass die Bewegung des Kupplungsarm-Lagerteils 14 bezüglich des Fahrzeug-Lagerteils 13 stets gewährleistet ist.
Dabei ist allerdings zu bemerken, dass stets ein gewisses Bewegungsspiel zwischen den beiden Komponenten Fahrzeug-Lagerteil 13 und Kupplungsarm-Lagerteil 14 vorteilhaft ist, so dass ein Verklemmen der beiden Bauteile aneinander bei dem Verstellen zwischen den beiden Stellungen N und G effektiv vermieden wird. Unter anderem ermöglicht diese relativ freie Konfiguration, das heißt eine Konfiguration, bei der nicht stets alle Lagerflächen der beiden Lagerkomponenten unmittelbar miteinander in Kontakt sind, dass nicht nur eine mehrachsige Schwenkbarkeit gegeben ist, sondern auch eine axiale Verstellbarkeit des Kupplungsarm-Lagerteils 14 relativ zum Fahrzeug-Lagerteil 13:
An der Stirnseite 35 des Lagerkopfes 32 ist eine Gegen-Formschlusskontur 76 vorgesehen, beispielsweise eine Art Nut, in die der Führungsbolzen 74 in der Gebrauchsstellung G und der Nichtgebrauchsstellung N eintauchen kann. Es versteht sich, dass bei einer Drehbarkeit des Lagerteils 14 zum Lagerteil 13 um andere Winkel als 180° selbstverständlich auch weitere Gegen-Formschlusskonturen vorgesehen sein können, so dass beliebige Winkelstellungen der beiden Komponenten relativ zueinander realisierbar sind. Zum Entriegeln wird also das Kupplungsarm-Lagerteil 14 in Richtung eines Pfeils 77 vom Fahrzeug-Lagerteil 13 zunächst axial wegbewegt, so dass der eine Formschlusskontur bildende Führungsbolzen 74 aus der Gegen-Formschlusskontur 76 ausrücken kann, mithin also der Formschluss zwischen den beiden Bauteilen aufgehoben ist. Somit ist also die vorher vorhandene Verdrehsicherung des Lagerteils 14 relativ zum Lagerteil 13 aufgehoben. Dann ist die ein- oder mehrachsige Verdrehbarkeit (Pfeil 96) des Lagerteils 14 relativ zum Lagerteil 13 vorhanden. Es versteht sich, dass auch mit sonstigen Führungskonturen, beispielsweise dornartigen Vorsprüngen und dergleichen, eine solche Verdrehsicherung realisierbar ist, bei der bei einer erfindungsgemäß ausgestalteten Anhängekupplung zum einen eine Führung des einen Bauteils am anderen Bauteil, zum andern auch die Herstellung eines Formschlusses möglich ist.
Die vorgenannte Abrückbewegung, das heißt das axiale Verstellen der Lagerteile 13, 14 relativ zueinander, wird durch eine Stellfederanordnung 78 optimal unterstützt. Die Stellfederanordnung 78 sorgt also dafür, dass die Lagerteile 13, 14 relativ zueinander beweglich werden können, ohne dass ein Bediener wesentlich dazu beiträgt. Es genügt, mittels der Betätigungseinrichtung 71, die manuell oder motorisch betätigbar sein kann, die Fixiereinrichtung 51 zu lösen, wobei die dann folgende Entriegelung, zum einen unterstützt durch die Lösefedern 69, zum andern aber wesentlich auch unterstützt durch die Stellfederanordnung 78, einsetzt.
Es ist noch nachzutragen, dass selbstverständlich eine erfindungsgemäße Anhängekupplung auch motorisiert sein kann. Beispielsweise könnte das Lagerteil 14 mittels eines Reibantriebs, eines Seilzugantriebs oder dergleichen angetrieben werden, um beispielsweise von der Nichtgebrauchsstellung N in die Gebrauchsstellung G und/oder umgekehrt bewegt zu werden.
Die Stellfederanordnung 78 umfasst eine Torsionsfeder 79, die ein Verdrehen des Lagerteils 14 relativ zum Lagerteil 13 bewirkt. Dies trägt unter anderem dazu bei, dass ausgehend von der Gebrauchs- oder Nichtgebrauchsstellung die Zwischenstellung beispielsweise gemäß 1b erreicht wird. Zusätzlich ist es zweckmäßig, wenn die Gewichtskraft des Kupplungsarms 15 zu dieser Stellbewegung beiträgt.
Die Stellfederanordnung 78 ist drehfest sowohl mit dem Lagerteil 13 als auch mit dem Lagerteil 14 verbunden. Beispielsweise greift der Stützvorsprung 81 in eine Aufnahme 82 an der Stirnseite 85 des Lagerkopfes 32 ein. Die Aufnahme 82 ist beispielsweise eine Sack-Aufnahme, in der der Stützvorsprung 81 zwar drehbeweglich, jedoch ansonsten im Wesentlichen formschlüssig aufgenommen ist.
Die Drehfestlegung am Kupplungsarm-Lagerteil 14 hingegen wird durch Stützabschnitte 80 realisiert. Dabei ist vorteilhaft vorgesehen, dass sich die Stellfederanordnung 78 mit einem gewissen Spiel an dem Kupplungsarm-Lagerteil 14 abstützt, so dass eine gute Beweglichkeit erzielt ist. Bevorzugt bilden die Stützabschnitte 80 Ausnehmungen 83 aus, in denen eine Kontur des Kupplungsarm-Lagerteils 14 aufgenommen ist. Bei dieser handelt es sich vorzugsweise um den Führungsbolzen 74. Die beiden Ausnehmungen 83 haben beispielsweise eine U-förmige oder V-förmige Gestalt. Die Innenseiten der Stützabschnitte 80, die die Innenseiten der Aufnahmen 83 bilden, sind vorzugsweise schräg verlaufend, so dass der Führungsbolzen 74 an diesen schräg verlaufenden, Gleitflächen 84 bildenden Bereichen entlanggleiten kann. Dies unterstützt die Ausrückbewegung (Pfeil 77).
Die Stellfederanordnung 78 umfasst also eine insgesamt vorteilhaft einstückige Stellfeder 85, die mehrere Abschnitte hat, nämlich beispielsweise die Torsionsfeder 79, die man auch als Torsionsfederabschnitt auffassen kann, den Stützvorsprung 81 sowie die Stützabschnitte 80. Die Stützabschnitte 80 sind durch einen oder mehrere Zwischenabschnitte 86 miteinander verbunden, so dass eine hohe Stabilität gegeben ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich ein freies Ende 87 der Stellfeder 85 an einer dem Führungsbolzen 74 zugewandten Innenseite eines Zwischenabschnittes 86 abstützt, so dass ein Aufspreizen der Aufnahmen 83 bei Belastung effektiv verhindert wird.
Die Handhabung der Fixiereinrichtung 51 wird durch eine Auslösesperre 88 erleichtert, die das Stellelement 52 in seiner Lösestellung hält, solange nicht die Gebrauchsstellung G oder die Nichtgebrauchsstellung N erreicht ist. Die Auslösesperre 88 umfasst ein Sperrelement 89, das in einem Kanal 90 des Stellelements 52 quer zu dessen Längsverstellachse, vorliegend also der Längsachse 43, beweglich gelagert ist. Das Sperrelement 89 wird durch eine Feder 91, die sich einerseits am Stellelement 52, beispielsweise dem Boden des Kanals 90, andererseits am Sperrelement 89 abstützt, in seine Sperrstellung beaufschlagt. In dieser Sperrstellung greift das Sperrelement 89 in einen Sperrkanal 92 am in das Stellelement führenden Körper, vorliegend das Lagerteil 13, ein. In dem Sperrkanal 92 ist ein Auslöseelement 93, beispielsweise ein Schieber, eine Kugelanordnung oder dergleichen, in Längsrichtung des Sperrkanals 92 beweglich gelagert. Wenn das Auslöseelement 93 ausweichen kann, das heißt aus der vom Stellelement-Führungskanal 57 abgewandten Seite des Sperrkanals 92 vorstehen kann, kann das Sperrelement 89 in den Sperrkanal 92 eindringen und stützt sich dann in diesem ab, so dass das Stellelement 52 seine Axialposition beibehält. An dem relativ zum Sperrkanal 92 beweglichen Bauteil, vorliegend dem Lagerteil 14, sind der Gebrauchsstellung G und der Nichtgebrauchsstellung N zugeordnete Auslösekonturen 94 vorgesehen. Wenn das Lagerteil 14 so bewegt ist, dass die Auslösekonturen 94 dem Auslöseelement 93 gegenüberliegen und somit das Auslöseelement 93 in den Sperrkanal 92 hineinverdrängen, verdrängt dieses seinerseits wiederum das Sperrelement 89 aus dem Sperrkanal 92 heraus, so dass das Stellelement 52 freikommt und den Formschluss der Fixiereinrichtung 51 herstellt.
In der Fixierstellung der Fixiereinrichtung 51 sind die Formschlussflächen 54, 55 sowie die Formschlusskontur 76 und der Führungsbolzen 74 in Formschlusskontakt. Ansonsten sind die Lagerteile 13, 14 vorteilhaft nicht in Kontakt, so dass die Lagerflächen zumindest in der Gebrauchsstellung G keinen Verschleiß erfahren.
Eine in 3a angedeutete Ausführungsform für eine erfindungsgemäß funktionierende Stellfederanordnung ist lediglich durch einen Pfeil 95 angedeutet. So könnte beispielsweise die Formschluss-Lösefeder 69 entlang des Pfeils 95 schräg orientiert sein beziehungsweise zumindest deren vordere, auf das Formschlusselement 53 wirkende Fläche, so dass das Formschlusselement 53 durch die Lösefeder 69 eine Kraft nicht nur in Richtung eines Lösens der Fixierung erfährt, sondern zugleich die Lösefeder 69 das Lagerelement 14 quasi vom Lagerteil 13 abstößt. Auch dies kann zu einem Stellen in eine Zwischenstellung zwischen der Gebrauchsstellung G und der Nichtgebrauchsstellung N vorteilhaft beitragen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1533149 B1 [0002]

Claims

Anhängekupplung für ein Kraftfahrzeug (11), mit einem Lager (12), das ein fahrzeugfest anordenbares Fahrzeug-Lagerteil (13) und ein an dem Fahrzeug-Lagerteil (13) zwischen einer Gebrauchsstellung und einer Nichtgebrauchsstellung beweglich gelagertes Kupplungsarm-Lagerteil umfasst, an dem ein Kupplungsarm angeordnet ist, an dessen freiem Ende ein Kupplungselement (17) zum Ankuppeln eines Anhängers angeordnet ist, das im am Kraftfahrzeug (11) montierten Zustand in der Gebrauchsstellung nach hinten vor das Kraftfahrzeug (11) vorsteht und in der Nichtgebrauchsstellung zu dem Kraftfahrzeug (11) hinbewegt ist, insbesondere hinter einem Stoßfänger (24) des Kraftfahrzeugs (11) angeordnet ist, wobei das Lager (12) eine Lageraufnahme (25) und ein an der Lageraufnahme (25) beweglich gelagertes Lagerelement (26) umfasst, und wobei die Anhängekupplung eine Fixiereinrichtung (51) zum Fixieren des Kupplungsarms in der Gebrauchsstellung und/oder der Nichtgebrauchsstellung aufweist, wobei die Fixiereinrichtung (51) mindestens ein Paar von Formschlussflächen (54, 55) aufweist, die zwischen einer Lösestellung, in der die Formschlussflächen (54, 55) voneinander entfernt sind, und einer Fixierstellung der Fixiereinrichtung (51) verstellbar sind, in der die Formschlussflächen (54, 55) formschlüssig aneinander anliegen, dadurch gekennzeichnet, das Lager (12) eine die Lageraufnahme (25) und das Lagerelement (26) relativ zueinander in Richtung einer vorbestimmten Stellung beaufschlagende Stellfederanordnung (78) aufweist.
Anhängekupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellfederanordnung (78) mindestens eine in einem Innenraum (33) der Lageraufnahme (25) angeordnete Stellfeder umfasst.
Anhängekupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stellfeder mindestens eine Gleitfläche (84) aufweist, an der eine Führungskontur (73) am Lagerelement (26) oder der Lageraufnahme (25) bei einem Verstellen in die vorbestimmte oder aus der vorbestimmten Stellung entlang gleiten kann.
Anhängekupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellfederanordnung (78) mindestens eine einer der Formschlussflächen (54, 55) zugeordnete Formschluss-Lösefeder (69) umfasst, die die andere Formschlussfläche (54, 55) im Sinne eines Lösens des Formschlusses beaufschlagt.
Anhängekupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschluss-Lösefeder (69) die Formschlussflächen (54, 55) winkelig zu einer Stellachse beaufschlagt, in der mindestens eine der Formschlussflächen (54, 55) zur Herstellung des Formschlusses insbesondere durch ein Stellelement (52) der Fixiereinrichtung (51) beaufschlagbar sind.
Anhängekupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Stellung eine zwischen der Gebrauchsstellung und der Nichtgebrauchsstellung liegende Zwischenstellung ist, in der der Kupplungsarm von einem Bediener ergriffen werden kann.
Anhängekupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Formschlussfläche (55) an der Lageraufnahme (25) und die andere Formschlussfläche (54) an dem Lagerelement (26) fest oder beweglich angeordnet sind und die vorbestimmte Stellung die Lösestellung der Fixiereinrichtung (51) ist, in der das mindestens eine Paar zusammenwirkender Formschlussflächen (54, 55) der Fixiereinrichtung (51) voneinander gelöst und entfernt sind.
Anhängekupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (26) einen Lagerkopf (32) umfasst, der in einem Innenraum (33) der Lageraufnahme (25) entlang mindestens einer Schiebeachse schiebebeweglich und um mindestens eine Drehachse drehbeweglich gelagert ist.
Anhängekupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkopf (32) und die Lageraufnahme (25) relativ zueinander durch eine Schiebebewegung zwischen einer Lösestellung und einer Fixierstellung der Fixiereinrichtung (51) verstellbar gelagert sind, wobei in der Lösestellung Formschlusskonturen am Lagerkopf (32) und der Lageraufnahme (25) voneinander entfernt sind und der Lagerkopf (32) und die Lageraufnahme (25) um mindestens eine Drehachse, insbesondere mehrachsig, relativ zueinander drehbar sind.
Anhängekupplung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Lagerkopf (32) oder der Lageraufnahme (25) mindestens eine insbesondere stangenartige Führungskontur (73) angeordnet ist, die an einer Führungsfläche des jeweils anderen Bauteils anliegt und den Lagerkopf (32) und die Lageraufnahme (25) bei einer Relativbewegung führt.
Anhängekupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stellfederanordnung (78) an der mindestens einen Führungskontur (73) abstützt und/oder die mindestens eine Führungskontur (73) eine Formschlusskontur bildet, die durch eine Relativbewegung des Lagerkopfs (32) und der Lageraufnahme (25) mit einer Gegen-Formschlusskontur (76) am jeweils anderen Bauteil in oder außer Formschluss-Eingriff bringbar ist.
Anhängekupplung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Lagerkopf (32) abstehender Vorsprung eine Durchtrittsöffnung (49) der Lageraufnahme (25) durchdringt und vor die Lageraufnahme (25) vorsteht, und dass die mindestens eine insbesondere an einem Innenumfang der Durchtrittsöffnung (49) angeordnete Führungskontur (73) eine Führungsfläche zur Führung des Vorsprungs an der Durchtrittsöffnung umfasst.
Anhängekupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (51) ein Stellelement (52), insbesondere einen axial verschieblich gelagerten Bolzen, umfasst, das in der Fixierstellung der Fixiereinrichtung (51) mindestens ein eine der Formschlussflächen (54, 55) aufweisendes Formschlusselement (53) in Richtung der anderen Formschlussfläche (54, 55) beaufschlagt, wobei das mindestens eine Formschlusselement (53) und das Stellelement (52) an der Lageraufnahme (25) oder dem Lagerelement (26) beweglich gelagert sind.
Anhängekupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (51) zwischen dem Stellelement (52) und dem mindestens einen Formschlusselement (53) mindestens ein Ausgleichselement (62) angeordnet ist, wobei das mindestens eine Formschlusselement (53) das mindestens eine Ausgleichselement (62) in einem Führungskanal (61) entlang einer Längsachse des Führungskanals (61) geführt sind, und wobei das mindestens eine Ausgleichselement (62) quer zu der Längsachse und/oder entlang der Längsachse elastisch verformbar ist.
Anhängekupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (62) an seinen Stirnseiten bezüglich der Längsachse jeweils eine insbesondere kalottenartige oder konische Aufnahme (63, 64) aufweist, wobei in der einen Aufnahme (63) das mindestens eine Formschlusselement (53) und in der anderen Aufnahme (64) das Stellelement (52) oder ein zwischen dem Ausgleichselement (62) und dem Stellelement (52) angeordneter, insbesondere nicht-elastischer, Zwischenkörper (60) aufgenommen ist.
Anhängekupplung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (62), insbesondere zwischen den Aufnahmen (63, 64), eine Durchtrittsöffnung (66) aufweist, durch die das Stellelement (52) oder der Zwischenkörper (60) das mindestens eine Formschlusselement (53) direkt beaufschlagen.
Anhängekupplung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (62) mindestens zwei Ringsegmente (67) aufweist, die durch einen Federring (68) an ihrem radialen Außenumfang federnd gehalten sind.
Anhängekupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (12) kein Kugellager oder kein ausschließlich im Sinne eines Kugellagers lagerndes Lager (12) ist.