DE102015106489B4

DE102015106489B4 - Anhängerkupplungsanordnung

Info

Publication number: DE102015106489B4
Application number: DE102015106489.8A
Authority: DE
Inventors: Toshiya FURUKAWA
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2014-05-08
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2024-03-28
Anticipated expiration: 2035-04-29
Also published as: CN105082908A; US9505280B2; US20150321527A1; DE102015106489A1; JP5965428B2; CN105082908B; JP2015214202A

Abstract

Anhängerkupplungsanordnung, aufweisend:einen hinteren Rahmen (2), der angeordnet ist auf jeder Seite einer Fahrzeugkarosserie in einer Breitenrichtung und sich in einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt,eine Anhängerkupplung (1), die mit den hinteren Rahmen (2) verbunden ist und ein Paar Befestigungselemente (3), die an einem Flansch, der an einer hinteren Endfläche von den hinteren Rahmen (2) ausgebildet ist, angebracht sind, ein Querelement (5), das die Befestigungselemente (3) miteinander verbindet, und eine Kupplungshalterung (6), die an dem Querelement (5) befestigt ist, aufweist, wobeieine Befestigungshalterung (12) in einem hinteren Bereich von jedem der hinteren Rahmen (2) in einer festen Weise bereitgestellt ist, wobeidie Befestigungshalterungen (12) ein Befestigungshalterung-Hauptteil 12a, das an der unteren Fläche des hinteren Seitenrahmens (2) befestigt ist, und einen Arm (12b), der von einem hinteren Ende des Hauptteils (12a) aus nach oben geneigt verläuft zu einem Ende des Arms (12b), aufweisen,wobei ein Ende des Arms (12b) das Befestigungselement (3) schwenkbar mittels eines Scharnierbolzens (13) lagert, undwobei die hinteren Rahmen (2) einen Aufprallabsorption-Bereich (C) aufweisen, der bereitgestellt wird innerhalb eines Bereichs, in dem sich der Arm (12b) der Befestigungshalterung (12) erstreckt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anhängerkupplungsanordnung, die dazu in der Lage ist, eine Aufpralllast einer Heckkollision wirkungsvoll zu absorbieren.
Eine konventionelle Anhängerkupplung wird typischerweise an dem Heck eines Fahrzeugs, wie beispielsweise einem Automobil, befestigt, um einen Wohnwagen, einen Anhänger, der ein kleines Boot trägt, oder dergleichen zu ziehen. In den meisten Fällen ist die Anhängerkupplung direkt mit den in hohem Maße steifen hinteren Seitenrahmen (auch bezeichnet als „hintere Seitenelemente“) verbunden, die vorgesehen sind an jeder Seite eines Fahrzeugs in einer Breitenrichtung und sich zu dem hinteren Bereich der Fahrzeugkarosserie hin erstrecken.
Die Anhängerkupplung weist somit befestigte Platten auf jeder Seite auf, die jeweils an hinteren Endflächen der hinteren Seitenrahmen befestigt sind. Die befestigten Platten sind miteinander durch ein Querelement verbunden und ein Kupplungstragarm zum Halten einer Zugkugel ist innerhalb des Querelements befestigt.
In einem Zustand, in dem die befestigten Platten an den hinteren Endflächen der hinteren Seitenrahmen befestigt sind, ist dieser Kupplungstragarm nach unten versetzt in Bezug auf die hinteren Seitenrahmen und steht zum Heck des Fahrzeugs vor.
Bei einer Heckkollision des Fahrzeugs wird infolge dieser Konfiguration eine Aufpralllast zuerst aufgebracht auf den Kupplungstragarm. Da dieser Kupplungstragarm in Bezug auf die hinteren Seitenrahmen nach unten versetzt ist, erzeugt die Aufpralllast ein großes Biegemoment bezüglich der befestigten Platten über den Kupplungstragarm, das die befestigten Platten nach unten dreht. Infolge dieser Momentlast wird jeder hintere Seitenrahmen gebogen und leicht deformiert an einem Punkt vor den befestigten Platten. Als ein Ergebnis werden die hinteren Seitenrahmen davon abgehalten, effizient den Aufprall zu absorbieren.
Als einen Weg, mit diesem Problem umzugehen, offenbart die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung JP 2009 - 262 660 A beispielsweise eine Technologie, bei der ein faltbegünstigendes Element fest an einem hinteren Ende von hinteren Seitenrahmen befestigt ist und eine Anhängerkupplung, die an einer hinteren Endfläche jedes hinteren Seitenrahmens befestigt ist, ist mit einem Anlagebereich versehen, der einer Rückseite des faltbegünstigenden Elements gegenüberliegt, wobei ein vorbestimmter Abstand dazwischen vorgesehen ist, und ein fragiler Bereich ausgebildet ist in der Mitte des Seitenrahmens mittels Wülsten.
Gemäß der in der JP 2009 - 262 660 A offenbarten Technologie biegt sich bei einer Heckkollision zuerst die Reaktion des faltbegünstigenden Elements und verformt den hinteren Seitenrahmen an einem Punkt, der näher ist an der Seite des hinteren Endes als der fragile Bereich, um den Aufprall zu absorbieren, und dann biegt und deformiert sich der hintere Seitenrahmen an einem Punkt, der näher ist zur Front hin als der fragile Bereich, um den Aufprall zu absorbieren.
Gemäß der in der JP 2009 - 262 660 A offenbarten Technologie ist der fragile Bereich ausgebildet in der Mitte des hinteren Seitenrahmens und der hintere Seitenrahmen wird zweimal gebogen und deformiert, vor und hinter dem fragilen Bereich, wodurch der Aufprall einer Kollision absorbiert wird.
Da die Anhängerkupplung jedoch in Bezug auf den hinteren Seitenrahmen nach unten versetzt ist, wird ein Längsmoment in der Anhängerkupplung erzeugt zum Zeitpunkt der Heckkollision und demzufolge wird durch diese Momentlast der hintere Seitenrahmen gebogen und deformiert in Bezug auf den fragilen Bereich. Einfaches Biegen und Deformieren der Mitte des hinteren Seitenrahmens ist jedoch nicht genug, um die Aufpralllast der Heckkollision wirkungsvoll zu absorbieren.
Da die Technologie der JP 2009 - 262 660 A dahingehend strukturiert ist, die Aufpralllast der Heckkollision zu absorbieren durch zweifaches Biegen und Deformieren der hinteren Seitenrahmen vor und hinter dem fragilen Bereich, muss sichergestellt sein, dass der hintere Seitenrahmen einen relativ langen Bereich hat, der sich biegen und deformieren kann.
Bei einem Fahrzeug wie beispielsweise einem Verbrennungsmotor/Elektromotor-Hybridfahrzeug und einem Elektromotorfahrzeug ist jedoch der Schwerpunkt abgesenkt, da mehrere Sekundärbatterien wie beispielsweise Lithiumionenbatterien und Nickel-Hybrid-Batterien beziehungsweise -Akkumulatoren unter der hinteren Bodenplatte zwischen den hinteren Seitenrahmen installiert sind, um die Fahrleistung und dergleichen sicherzustellen. Solche Batterien beziehungsweise Akkumulatoren sind massive und relativ schwere Teile unter den Teilen, aus denen das Fahrzeug aufgebaut ist. Daher kann ein relativ langer Raum zum Absorbieren des Aufpralls einer Heckkollision nicht sichergestellt werden in jedem hinteren Seitenrahmen in einer Weise, wie sie in der JP 2009 - 262 660 A beschrieben ist.
Weitere vergleichbare Anhängerkupplungsanordnungen sind in der DE 10 2009 003 474 A1 , der JP 2000 - 318 655 A und der US 3 863 954 A offenbart.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Umstände gemacht und eine ihrer Aufgaben ist es, eine Anhängerkupplungsanordnung bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, eine Aufpralllast bei einer Heckkollision effizient zu absorbieren durch einen kurzen Bereich in einem hinteren Abschnitt eines hinteren Seitenrahmens.
Diese Aufgabe wird durch eine Anhängerkupplungsanordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im Folgenden weiter erläutert anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnungen, in denen

1 eine perspektivische Ansicht einer Anhängerkupplung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist,
2 eine Draufsicht der Anhängerkupplung ist,
3 eine schematische Seitenansicht der Anhängerkupplung ist,
4 eine schematische Seitenansicht entsprechend 3 ist, die eine Folge einer Heckkollision zeigt,
5 eine perspektivische Ansicht einer Anhängerkupplung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt,
6 eine Querschnittsansicht der Anhängerkupplung ist,
7 eine Querschnittsansicht entsprechend 6 ist, die eine Folge einer Heckkollision zeigt,
8 eine Querschnittsansicht einer Anhängerkupplung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ist und
9 eine Querschnittsansicht entsprechend 6 ist, die eine Folge einer Heckkollision zeigt.

[Erstes Ausführungsbeispiel]
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben. Das Bezugszeichen 1 in den Darstellungen zeigt eine Anhängerkupplung. In jeder der Darstellungen entsprechen die Längs- und Seitenrichtungen der Anhängerkupplung 1 den Längs- und Seitenrichtungen einer Fahrzeugkarosserie, mit der die Anhängerkupplung 1 verbunden ist.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist die Anhängerkupplung 1 fest angebracht an einer hinteren Endfläche eines hinteren Seitenrahmens 2, bereitgestellt an jeder Seite des Hecks beziehungsweise des hinteren Teils der Fahrzeugkarosserie in einer Fahrzeugbreitenrichtung. Die hinteren Seitenrahmen 2 dienen als die hinteren Rahmen der vorliegenden Erfindung in dem ersten Ausführungsbeispiel. Die hinteren Seitenrahmen 2 sind jeweils dahingehend konfiguriert, einen hutförmigen Querschnitt aufzuweisen mit einer offenen oberen Fläche und ein hinteres Bodenblech beziehungsweise eine hintere Bodenplatte (nicht gezeigt) ist an diesen oberen Flächen verschweißt. Im Fall eines Verbrennungsmotor/Elektromotor-Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs sind elektrische Komponenten einschließlich eines massiven und relativ schweren Batteriemoduls unter der hinteren Bodenplatte zwischen den Seitenrahmen 2 angeordnet.
Ein Aufprallabsorption-(Energieabsorption (EA))-Bereich C mit einer vorbestimmten Länge ist an einem axialen hinteren Ende von jedem hinteren Seitenrahmen 2 eingerichtet. Zum Zeitpunkt einer Heckkollision wird der EA-Bereich C zusammengefaltet (Deformationen durch mehrfaches Knicken) in der axialen Richtung, um eine Aufpralllast zu absorbieren, die von der Anhängerkupplung 1 aufgenommen wird. Der EA-Bereich C kann ausgebildet werden durch Schweißen einer Verlängerung (EA-Element) an den hinteren Seitenrahmen 2, angeordnet vor dem EA-Bereich C, oder durch Ausbilden mittels mechanischer Bearbeitung des hinteren Seitenrahmens 2 selbst. Wenn der EA-Bereich C ausgebildet wird durch mechanische Bearbeitung des hinteren Seitenrahmens 2 selbst, wird beispielsweise ein Balg ausgebildet, der sich von einem hinteren Ende zu einer Vorderseite hin innerhalb des EA-Bereichs C erstreckt. Der Balg weist eine gezackte Oberfläche auf, die Knicken bewirkt, und diese gezackte Oberfläche wird von Wellen oder Wülsten gebildet.
Andererseits weist die Anhängerkupplung 1 eine Befestigungsplatte 3 auf, die befestigt und fixiert ist an einem Biegeflansch, der an einer hinteren Endfläche von jedem hinteren Seitenrahmen 2 ausgebildet ist, und Stützstreben 4 sind in einer vorstehenden Weise an hinteren Flächen der Befestigungsplatten 3 vorgesehen. Die Befestigungsplatten 3 und die Stützstreben 4 dienen als die Befestigungselemente der vorliegenden Erfindung in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Jede Stützstrebe 4 ist als ein Zylinder ausgebildet mit einem rechteckigen Querschnitt und miteinander verbunden über ein Querelement 5. Ein Zugkugeltragelement 6, das als eine Kupplungshalterung der vorliegenden Erfindung in dem ersten Ausführungsbeispiel dient, ist fest installiert an der Mitte des Querelements 5 in einer Breitenrichtung hiervon, so dass es sich in der Mitte der Fahrzeugbreitenrichtung befindet, wenn es an dem Heck der Fahrzeugkarosserie angebracht wird.
Das Zugkugeltragelement 6 weist eine Strebe 6a auf, die sich von der Mitte des Querelements 5 nach unten erstreckt, und einen Kupplungsarm 6b, der von dem unteren Ende der Strebe 6a nach hinten vorsteht. Ein Zugkugeltragschaft 6c, auf dem eine Zugkugel 6d fest angebracht ist, ist an einem hinteren Ende des Kupplungsarms 6b aufrecht angebracht. Es ist zu beachten, dass das hintere Ende des Kupplungsarms 6b, das die Zugkugel 6d hält, von dem Heck der Fahrzeugkarosserie vorsteht.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, sind Scharnierböcke 11 jeweils horizontal in einer vorstehenden Weise an einer vorderen Fläche von jeder Befestigungsplatte 3 vorgesehen und eine Befestigungshalterung 12 ist mit jedem Scharnierbock 11 verbunden. Die Befestigungshalterung 12 weist ein Hauptteil 12a auf und einen Scharnierarm 12b, der als der Arm der vorliegenden Erfindung in dem ersten Ausführungsbeispiel dient, und verläuft, nach oben geneigt, von einem hinteren Ende des Hauptteils 12a aus. Der Scharnierbock 11 wird schwenkbar gehalten auf einem oberen Ende des Scharnierarms 12b durch einen Scharnierbolzen 13, so dass er in der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie schwingen kann. Der Scharnierbock 11, die Befestigungshalterung 12 und der Scharnierbolzen 13 sind steif genug, dass sie nicht verformt werden durch eine Aufpralllast, die den EA-Bereich C zusammenfaltet.
Der Hauptteil 12a der Befestigungshalterung 12 ist fest mit der inneren Unterseite des hinteren Seitenrahmens 2 verbunden durch eine Schraube. Der zuvor erwähnte EA-Bereich C wird bereitgestellt innerhalb eines Bereichs, in dem der Scharnierarm 12b der Befestigungshalterung 12 sich erstreckt. In anderen Worten, die horizontale Länge des Scharnierarms 12b wird gewählt entsprechend dem vorgewählten EA-Bereich C. Zudem, wie in 4 gezeigt, wird eine Höhe h von der axialen Mitte des Scharnierbolzens 13, der den Scharnierbock 11 und den Scharnierarm 12b schwenkbar lagert, zu der Unterseite der Befestigungshalterung 12 gewählt mit einer Versatzhöhe von einer unteren Fläche des hinteren Seitenrahmens 2, so dass der EA-Bereich C ausreichend kollabiert, das heißt zusammengedrückt, werden kann durch Drehen um den Scharnierbolzen 13, wenn eine Aufpralllast F einer Heckkollision auf den Kupplungsarm 6b der Anhängerkupplung 1 aufgebracht wird.
Als Nächstes wird eine Reaktion der Anhängerkupplung 1 mit dem vorstehenden Aufbau auf eine Heckkollision beschrieben. Ein hinteres Ende des Kupplungsarms 6b des Zugkugeltragelements 6 der Anhängerkupplung 1 steht von der Mitte des Hecks der Fahrzeugkarosserie in der Fahrzeugbreitenrichtung vor und die Zugkugel 6d ist aufrecht angeordnet an dem hinteren Ende des Kupplungsarms 6b, wie in den 1 und 2 gezeigt.
Der Kupplungsarm 6b ist nach unten versetzt in Bezug auf die Befestigungsplatten 3, die fest installiert sind an beiden Enden des Querelements 5 mittels der Stützstreben 4.
Wenn daher die Aufpralllast F von hinten auf das hintere Ende des Kupplungsarms 6b aufgebracht wird, wirkt eine Last auf das hintere Ende des Kupplungsarms 6b, um zu bewirken, dass der Kupplungsarm 6b schräg nach unten schwingt sowie zur Vorderseite der Fahrzeugkarosserie hin.
Hierbei tritt eine Last auf, die jede Befestigungsplatte 3 nach unten drückt. In diesem Fall wird der Scharnierbock 11, der auf der vorderen Fläche der Befestigungsplatte 3 ausgebildet ist, an dem vorderen Ende des Scharnierarms 12b durch den Scharnierbolzen 13 gehalten, wobei sich der Scharnierarm 12b, der sich von dem Hauptteil 12a der Befestigungshalterung 12, die an der unteren Fläche des hinteren Seitenrahmens 2 befestigt ist, nach hinten erstreckt. Hierdurch wird ein Rotationsmoment erzeugt in der Befestigungsplatte 3 um den Scharnierbolzen 13, der nach oben versetzt ist um die Höhe h von der unteren Fläche des hinteren Seitenrahmens 2. Hierdurch wird, wie in 4 gezeigt, eine Momentlast im Uhrzeigersinn erzeugt in der Stützstrebe 4, die verbunden ist mit der Befestigungsplatte 3, dem Querelement 5 und dem Zugkugeltragelement 6.
Dann wird in dem EA-Bereich C, der am Ende von jedem hinteren Seitenrahmen 2 vorgesehen ist, eine nach hinten gerichtete Zuglast erzeugt in dem oberen Bereich und eine nach vorne gerichtete Drucklast wird erzeugt in dem unteren Bereich mit dem Scharnierbolzen 13 als Dreh- beziehungsweise Hebelpunkt infolge des zuvor erwähnten Rotationsmoments. Daher wird der obere Bereich des EA-Bereichs C zu einer rückseitigen Endfläche hiervon gebogen und der Flansch, der die Befestigungsplatte 3 befestigt und fixiert, wird nach hinten gebogen, wodurch der untere Bereich zusammengedrückt wird, um die Aufpralllast zu absorbieren. Dementsprechend wird ein großes Biegemoment in dem gesamten hinteren Seitenrahmen 2 vermieden und der hintere Seitenrahmen 2 wird davor bewahrt, verbogen und deformiert zu werden an einem Punkt vor dem EA-Bereich C.
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Befestigungsplatte 3 der Anhängerkupplung 1, die an der hinteren Endfläche des hinteren Seitenrahmens 2 fest installiert ist, gehalten beziehungsweise gelagert durch den Scharnierbolzen 13 an dem Scharnierbock 11 in der vorbestimmten Höhe h von der unteren Fläche des hinteren Seitenrahmens 2, wobei der Scharnierbock 11 auf der Vorderfläche der Befestigungsplatte 3 ausgebildet ist. Selbst wenn daher eine Aufpralllast einer Heckkollision auf das hintere Ende des Kupplungsarms 6b aufgebracht wird, kann das Rotationsmoment der Befestigungsplatte 3 effektiv den Aufprall absorbieren durch Zusammendrücken des EA-Bereichs C, wobei verhindert wird, dass der hintere Seitenrahmen 2 gebogen und deformiert wird an einem Punkt vor dem EA-Bereich C.
Zudem kann der Aufprall einer Heckkollision innerhalb einer kurzen Spanne in dem hinteren Teil des hinteren Seitenrahmens 2 absorbiert werden. Selbst wenn daher in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Verbrennungsmotor/Elektromotor-Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug ein massives und relativ schweres Batteriemodul und dergleichen unter der hinteren Bodenplatte zwischen den hinteren Seitenrahmen 2 installiert ist, können diese Komponenten effektiv geschützt werden ohne Beschädigung.
[Zweites Ausführungsbeispiel]
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nunmehr beschrieben mit Bezug auf die 5 bis 7. In dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird der EA-Bereich C gewählt an dem axial hinteren Ende jedes hinteren Seitenrahmens 2, um einen Aufprall zu absorbieren. Eine Anhängerkupplung 21 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist demgegenüber eine EA-Stütze 23 auf, die angeordnet ist außerhalb jedes hinteren Seitenrahmens 2, so dass ein Aufprall absorbiert werden kann durch Zusammendrücken der EA-Stütze 23. Bei der Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels werden Komponenten, die im Wesentlichen die gleichen sind wie diejenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung wird weggelassen.
Genauer gesagt, bei dem zweiten Ausführungsbeispiel verlaufen die Stützstreben 4, die fest angebracht sind an den hinteren Flächen der Befestigungsplatten 3, befestigt an den hinteren Enden der hinteren Seitenrahmen 2, nach unten unter die unteren Enden der Befestigungsplatten 3 und jede der EA-Stützen 23 ist angeordnet und schräg fixiert zwischen einem unteren Bereich einer Vorderfläche der Befestigungsplatte 3 und einem hinteren Bereich einer Unterseite des hinteren Seitenrahmens 2.
Jede Befestigungshalterung 22, die ein Hauptteil 22a an der unteren Fläche des hinteren Endes des hinteren Seitenrahmens 2 befestigt, ist geformt im Wesentlichen in einer gekröpften Weise, in der ein Scharnierarm 22b, der sich nach hinten erstreckt, gegenüber dem Hauptteil 22a nach oben versetzt ist. Das hintere Ende des Scharnierarms 22b verläuft durch die Befestigungsplatte 3, um zu der Innenseite der Stützstrebe 4 vorzustehen, die ausgebildet ist in Form eines Zylinders mit einem rechtwinkligen Querschnitt.
Die Scharnierböcke 11 sind fest angebracht an oberen Bereichen der jeweiligen Stützstreben 4 (siehe 5), in denen die spitzen Enden der Stützstreben 4 gehalten werden von den entsprechenden Scharnierböcken 11, so dass sie dazu in der Lage sind, um die Scharnierbolzen 13 zu schwingen, wie in 6 gezeigt. Zudem verbindet das Querelement 5, an dem das Zugkugeltragelement 6 fest in der Mitte angebracht ist, die gegenüberliegenden unteren Flächen der Stützstreben 4 miteinander.
Wenn die Aufpralllast F von hinten auf das hintere Ende des Kupplungsarms 6b aufgebracht wird, wirkt bei dieser Konfiguration eine Last auf das hintere Ende des Kupplungsarms 6b, um zu bewirken, dass der Kupplungsarm 6b schräg nach unten schwingt und nach vorne zu der Fahrzeugkarosserie, und die Schwenklast wird übertragen durch das Querelement 5 auf die Stützstreben 4, die fest an den Enden des Querelements 5 angebracht sind.
Dementsprechend, wie in 7 gezeigt, dreht jede Stützstrebe 4 um den Scharnierbolzen 13 im Uhrzeigersinn, bezogen auf die Ansicht dieser Darstellung auf der Blattseite, wobei sie, im Wesentlichen in der Axialrichtung, die EA-Stütze 23 drückt, die den gesamten unteren Bereich der Stützstrebe 4 und die Unterseite des hinteren Seitenrahmens 2 miteinander verbindet. Der Scharnierbolzen 13 hält beziehungsweise lagert die Stützstrebe 4 an der Position, die nach hinten hinter das hintere Ende der EA-Stütze 23 vorsteht. Hierdurch kann ein Hub (EA-Hub), der ausreichend ist, um die EA-Stütze 23 zusammenzudrücken und zu deformieren, sichergestellt werden. Als ein Ergebnis hiervon kann die Aufpralllast F effizient absorbiert werden.
Da in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Aufprall der Aufpralllast F absorbiert wird durch Zusammendrücken und Deformieren der EA-Stützen 23, können die EA-Stützen 23 leicht an die existierenden hinteren Seitenrahmen 2 angefügt werden, was zusätzlich zu den Effekten des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels eine hohe Einsatzflexibilität realisiert. Zudem kann der EA-Hub gewählt werden durch die extern angefügten EA-Stützen 23, wodurch der Grad an Konstruktionsfreiheit vergrößert und eine größere Aufprallabsorptionsfähigkeit ermöglicht wird.
[Drittes Ausführungsbeispiel]
Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 8 und 9 beschrieben. Bei dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel wird die Aufpralllast F hauptsächlich absorbiert durch Zusammendrücken und Deformieren der externen EA-Stützen 23. Eine Anhängerkupplung 31 entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel weist demgegenüber einen EA-Bereich C auf, der gewählt wird zwischen dem Hauptteil 22a der Befestigungshalterung 22 und dem hinteren Ende des hinteren Seitenrahmens 2. Das vorliegende Ausführungsbeispiel erfordert daher nicht die EA-Stützen 23. Wie bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird der EA-Bereich ausgebildet durch Verwenden einer Verlängerung (EA-Element) oder maschinelles Bearbeiten jedes hinteren Seitenrahmens 2 selbst.
Wenn bei dieser Konfiguration die Aufpralllast F von hinten auf das hintere Ende des Kupplungsarms 6b aufgebracht wird, wirkt eine Last auf das hintere Ende des Kupplungsarms 6b, um den Kupplungsarm 6b schräg nach unten zu schwenken und zur Vorderseite der Fahrzeugkarosserie hin und diese Schwenklast wird übertragen durch das Querelement 5 zu den Stützstreben 4, die fest an den Enden des Querelements 5 angebracht sind.
Dementsprechend, wie in 9 gezeigt, dreht jede Stützstrebe 4 um den Scharnierbolzen 13 im Uhrzeigersinn, bezogen auf die Ansicht dieser Darstellung auf der Blattseite, wobei bewirkt wird, dass die Stützstrebe 4 die Unterseite des hinteren Seitenrahmens 2 zusammendrückt und deformiert. Die Aufpralllast F wird absorbiert durch dieses Zusammendrücken und Deformieren der Unterseite des hinteren Seitenrahmens 2.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel hält beziehungsweise lagert der Scharnierbolzen 13 die Stützstrebe 4 an der Position, die nach hinten hinter das hintere Ende des EA-Bereichs C vorsteht. Aus diesem Grund, anders als bei dem ersten Ausführungsbeispiel, kann ein Hub sichergestellt werden, der ausreichend ist, um den EA-Bereich C (EA-Hub) zusammenzudrücken und zu deformieren, wobei die Notwendigkeit der Bereitstellung der EA-Stützen 23 eliminiert wird. Als Ergebnis kann ein Aufbau realisiert werden, der einfacher ist als derjenige, der in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Beispielsweise kann in jedem der Ausführungsbeispiele jede der Befestigungsplatten 3 mit dem Scharnierarm 12b (oder 22b) verbunden sein durch ein Lastregulierungselement, das es ermöglicht, dass die Befestigungsplatte 3 schwingt. Das Lastregulierungselement ist beispielsweise ein Scherstift, der zerstört wird und hierdurch bewirkt, dass die Befestigungsplatte 3 schwingt, wenn eine Last hierauf wirkt, die gleich oder größer ist als eine vorgewählte Last. Wenn daher beispielsweise eine plötzliche Bremsung erfolgt und eine Trägheitskraft aufgenommen wird von einem Anhänger, der gezogen wird, wird verhindert, dass die Stützstreben 4 leicht schwingen, wodurch eine hohe Haltbarkeit und Zuverlässigkeit realisiert wird. In diesem Fall können der Scharnierbock 11 und der Scharnierarm 12b (oder 22b) mit dem Scharnierbolzen 13 verstemmt sein mittels des Scherstifts, um eine Schwingbewegung zu ermöglichen bei einer Last, die gleich oder größer ist als eine vorbestimmte Last.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Es wird eine Anhängerkupplungsanordnung bereitgestellt. Eine Anhängerkupplung 1, die verbunden ist mit einem hinteren Ende von hinteren Seitenrahmen 2, weist, auf jeder Seite, eine Befestigungsplatte 3 auf, die an hinteren Endflächen des entsprechenden hinteren Seitenrahmens 2 befestigt ist. Die hinteren Flächen der Befestigungsplatten 3 sind miteinander verbunden durch ein Querelement 5. Ein Zugkugeltragelement 6 zum Halten einer Zugkugel 6d ist in der Mitte des Querelements 5 bereitgestellt. Ein oberer Bereich der vorderen Fläche der Befestigungsplatte 3 wird gehalten beziehungsweise gelagert von einem Scharnierarm 12b einer Befestigungshalterung 12, die fest angebracht ist an dem hinteren Seitenrahmen 2, um in einer Längsrichtung zu schwingen.

Claims

Anhängerkupplungsanordnung, aufweisend: einen hinteren Rahmen (2), der angeordnet ist auf jeder Seite einer Fahrzeugkarosserie in einer Breitenrichtung und sich in einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt, eine Anhängerkupplung (1), die mit den hinteren Rahmen (2) verbunden ist und ein Paar Befestigungselemente (3), die an einem Flansch, der an einer hinteren Endfläche von den hinteren Rahmen (2) ausgebildet ist, angebracht sind, ein Querelement (5), das die Befestigungselemente (3) miteinander verbindet, und eine Kupplungshalterung (6), die an dem Querelement (5) befestigt ist, aufweist, wobei eine Befestigungshalterung (12) in einem hinteren Bereich von jedem der hinteren Rahmen (2) in einer festen Weise bereitgestellt ist, wobei die Befestigungshalterungen (12) ein Befestigungshalterung-Hauptteil 12a, das an der unteren Fläche des hinteren Seitenrahmens (2) befestigt ist, und einen Arm (12b), der von einem hinteren Ende des Hauptteils (12a) aus nach oben geneigt verläuft zu einem Ende des Arms (12b), aufweisen, wobei ein Ende des Arms (12b) das Befestigungselement (3) schwenkbar mittels eines Scharnierbolzens (13) lagert, und wobei die hinteren Rahmen (2) einen Aufprallabsorption-Bereich (C) aufweisen, der bereitgestellt wird innerhalb eines Bereichs, in dem sich der Arm (12b) der Befestigungshalterung (12) erstreckt.
Anhängerkupplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Befestigungsplatte (3) dahingehend konfiguriert ist, eine Aufpralllast zu absorbieren, wenn die Aufpralllast einer Heckkollision auf das hintere Ende der Kupplungshalterung (6) aufgebracht wird, wobei ein Rotationsmoment erzeugt wird in der Befestigungsplatte (3) um den Scharnierbolzen (13) und eine nach vorne gerichtete Drucklast erzeugt wird in dem unteren Bereich des Aufprallabsorption-Bereichs (C).
Anhängerkupplungsanordnung nach Anspruch 2, wobei der untere Bereich des Aufprallabsorption-Bereichs (C) zusammengedrückt wird, wenn das Rotationsmoment um den Scharnierbolzen (13) auf die Befestigungsplatte (3) aufgebracht wird.