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Die Erfindung betrifft eine Anhängevorrichtung zur Anbringung an einem Heck eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Anhängevorrichtungen zur Anbringung an einem Heck eines Fahrzeugs sind dem Stand der Technik in vielfältiger Ausgestaltung als bekannt zu entnehmen. Mittels solcher Anhängevorrichtungen lassen sich Zusatzgeräte, beispielsweise ein Anhänger, an das Fahrzeug ankuppeln. Üblicherweise sind Anhängevorrichtungen derart an dem Fahrzeug angeordnet, dass sie dessen Stoßfänger nach hinten überragen, mithin nach hinten überstehen. Dies erschwert dem Fahrer beispielsweise ein Rangieren auf engem Raum, Rückwärtsfahren im Allgemeinen oder Einparken.
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Aus diesen Gründen sind dem Stand der Technik Weiterentwicklungen ursprünglicher Anhängevorrichtungen als bekannt zu entnehmen, die in unterschiedlicher Weise zumindest temporär derart an dem Fahrzeug anordbar sind, dass sie nicht über den baulich festgelegten Abschluss des Fahrzeugs hervorstehen.
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Eine solche Anhängevorrichtung zur Anbringung an einem Heck eines Fahrzeugs umfasst eine mit einem Fahrzeugteil in Kraft übertragender Weise verbindbare Schwenklagereinheit, die eine Schwenkachse definiert. Das Fahrzeugteil kann beispielsweise ein Querträger sein, der entweder bereits baulich, das heißt vom Werk aus, an dem Fahrzeug vorgesehen ist, oder als Teil eines Lieferumfangs der Anhängevorrichtung enthalten ist. In diesem Zusammenhang wird beziehungsweise ist der Querträger mit dem Fahrzeug, insbesondere dessen Karosserie, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Halteblechen, verschraubt und ist somit fest mit diesem verbunden.
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Die Anhängevorrichtung umfasst außerdem einen in oder an der Schwenklagereinheit um die Schwenkachse schwenkbar gelagerten Schwenklagerkörper.
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Weiterhin weist die Anhängevorrichtung eine Kugelstange auf, die an einem ersten Ende mit dem Schwenklagerkörper verbunden ist und an einem gegenüberliegenden freien zweiten Ende eine Kupplungskugel aufweist.
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Der Weiteren umfasst die Anhängevorrichtung eine Antriebseinrichtung, mittels der die Kugelstange von einer Betriebsposition, in der sich die Kupplungskugel frei zugänglich hinter dem Heck des Fahrzeugs befindet, in eine Parkposition sowie umgekehrt überführbar ist, in der sich die Kupplungskugel verdeckt unterhalb des Fahrzeugs befindet. In Abhängigkeit von einem Modell der Anhängevorrichtung kann diese beispielsweise hinter den Stoßfänger verschwenkt werden. Demzufolge befindet sich zumindest die Kupplungskugel in der Parkposition zumindest im Wesentlichen von hinten betrachtet hinter dem Stoßfänger, ist also von hinten nicht sichtbar. Hierbei ist die Kugelstange während der Überführung von der Betriebsposition in die Parkposition und umgekehrt relativ zu der Schwenklagereinheit rotatorisch um die Schwenkachse bewegbar.
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Die Anhängevorrichtung umfasst außerdem eine Blockiereinrichtung, mittels derer der Schwenklagerkörper sowohl in der Betriebsposition als auch in der Parkposition relativ zu der Schwenklagereinheit blockierbar ist. Hierbei weist die Blockiereinrichtung einen Blockierkörper auf, der in einer Führungsrichtung mit mindestens einer Komponente in radiale Richtung zu der Schwenkachse bewegbar ist. Der Blockierkörper ist durch Bewegung in der Führungsrichtung mit einer Aufnahme in der Schwenklagereinheit in Eingriff und außer Eingriff bringbar. Außerdem ist ein eine quer zu der Führungsrichtung verlaufende Druckfläche aufweisender und in einer Betätigungsrichtung bewegbarer Betätigungskörper vorhanden. Durch Bewegung des Betätigungskörpers in der Betätigungsrichtung ist der Blockierkörper in der Führungsrichtung bewegbar, wobei der Betätigungskörper von einer Blockierstellung, in der der Blockierkörper mit der Aufnahme in Eingriff ist, in eine Freigabestellung und umgekehrt bewegbar ist, in der der Blockierkörper außer Eingriff mit der Aufnahme ist. Mittels der Blockiereinrichtung kann also die Anhängevorrichtung sowohl in der Parkposition als auch in der Betriebsposition arretiert werden, sodass kein unerwünschter Wechsel zwischen diesen stattfinden kann.
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Stand der Technik
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Dem Stand der Technik sind derartige verschwenkbare Anhängevorrichtungen in vielfältiger Ausgestaltung als bekannt zu entnehmen. Als Blockiereinrichtung sind ebenfalls verschiedenste Lösung bekannt. Beispielsweise kann die Anhängevorrichtung mittels eines Sicherungsstiftes in der Betriebsposition beziehungsweise der Parkposition gesichert werden. Hierbei wird der Sicherungsstift derart beispielsweise in der Schwenklagereinheit angeordnet, insbesondere in diese hineingeschoben beziehungsweise hineingesteckt, dass diese nicht mehr abklappbar beziehungsweise verschwenkbar ist. Mit anderen Worten wird durch einen zumindest im Wesentlichen hergestellten Formschluss zwischen dem Sicherungsstift und einem Teil der Schwenklagereinheit selbige blockiert, sodass sie jeweils in der Parkposition beziehungsweise Betriebsposition blockiert, mithin gesichert, ist.
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Alternativ oder zusätzlich zu derartigen Sicherungsstiften sind außerdem Blockierkörper in Form von Kugeln bekannt. Diese Kugeln werden ebenfalls derart in beziehungsweise an der Schwenklagereinheit angeordnet, dass ein Formschluss dergestalt entsteht, dass die Schwenklagereinheit mittels der mindestens einen Kugel blockiert wird.
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Nachteilig bei dem vorgenannten Stand der Technik ist, dass häufig ein manuelles Bedienen insbesondere der Blockiereinrichtung erforderlich ist. Mit anderen Worten muss beispielsweise der Sicherungsstift von Hand in beziehungsweise an der Anhängevorrichtung angeordnet werden, wodurch diese erst blockiert wird. Weiterhin ist aus der Praxis bekannt, dass es bei den vorgenannten Blockiereinrichtungen häufig zu Fehlfunktionen kommen kann. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise denkbar, dass sich der Sicherungsstift unerwünscht löst und somit die Blockierung aufgehoben wird. Andererseits ist es denkbar, dass der Sicherungsstift blockiert, insbesondere verkeilt, und somit die Blockierung bestehen bleibt, obwohl gewünscht ist, diese zu lösen.
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Aufgabe
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteil des Stands der Technik zu beseitigen und eine Anhängevorrichtung bereitzustellen, die besonders sicher und zuverlässig betreibbar ist.
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Lösung
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Die Aufgabe wird durch eine Anhängevorrichtung zur Anbringung an einem Heck eines Fahrzeugs gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in dem Schwenklagerkörper mindestens ein, vorzugsweise zwei - in einer Ebene senkrecht zu der Schwenkachse betrachtet - zu dem Blockierkörper um einen Winkel von jeweils zwischen 90 Grad und 180 Grad, vorzugsweise zwischen 100 Grad und 150 Grad weiter vorzugsweise um 120 Grad, versetzt angeordnete Stützkörper angeordnet ist bzw. sind. Der oder die Stützkörper ist bzw. sind jeweils in eine Führungsrichtung mit mindestens einer Komponente radial zu der Schwenkachse bewegbar. Außerdem ist bzw. sind der oder die Stützkörper mittels des Betätigungskörpers in der Führungsrichtung bewegbar. Hierbei ist bzw. sind mittels einer Druckfläche des Betätigungskörpers der oder die Stützkörper in der Führungsrichtung bewegbar. Weiterhin ist vorgesehen, dass der oder die Stützkörper in der Freigabestellung des Betätigungskörpers außer Kontakt mit der Schwenklagereinheit ist bzw. sind. Mittels des oder der Stützkörper(s) sind in der Blockierstellung des oder der Betätigungskörper(s) ausschließlich radial zu der Schwenkachse gerichtete Druckkräfte von dem oder den Betätigungskörper(n) auf die Schwenklagereinheit übertragbar.
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Sofern ausschließlich radial gerichtete Druckkräfte mittels des bzw. der Stützkörper(s) auf die Schwenklagereinheit übertragbar sind, kann die Oberfläche der Schwenklagereinheit in einem jeweiligen Kontaktbereich mit dem bzw. den Stützkörpern glatt, d. h. ohne Vertiefungen oder Ausnehmungen ausgebildet sein, wodurch die Herstellung vereinfacht wird. Andererseits können durch Vorsehen einer Ringnut in der hülsenförmigen Schwenklagereinheit in Achsrichtung des Schwenklagerkörpers gerichtete Kräfte in die Schwenklagereinheit und damit das Fahrzeug als solches abgeleitet werden. Eine Drehblockierung ist auch in diesem Fall aufgrund fehlender seitlicher (tangential wirkender) Anschlagflächen für den bzw. die Stützkörper nicht möglich.
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Die Stützkörper sind hierbei in einer Wandung des beispielsweise zumindest im Wesentlichen in Form einer Hülse ausgebildeten Schwenklagerkörpers derart eingelassen, dass sie zumindest teilweise über die Wandung hervorstehen. Dazu weist der Schwenklagerkörper beispielsweise mindestens eine darin angeordnete Bohrung auf, in der ein Stützkörper angeordnet ist. Der Betätigungskörper kann beispielsweise in Form eines Konus ausgebildet sein, dergestalt, dass er sich in Fahrzeughochrichtung (vertikale Richtung) betrachtet von unten nach oben verjüngt. Da der Betätigungskörper innerhalb von dem Schwenklagerkörper angeordnet ist und sich entlang der Schwenkachse hoch und runter bewegt, kommt der Betätigungskörper während seiner Bewegung in Kontakt mit den Stutzkörpern. Während seiner Aufwärtsbewegung innerhalb des Schwenklagerkörpers drückt der Betätigungskörper aufgrund seiner nach oben hin verjüngenden konischen Bauweise die Stützkörper nach außen, mithin radial in Richtung der Schwenklagereinheit. Hierbei ist dessen konische Bauweise gerade derart ausgelegt, dass der Betätigungskörper die Stützkörper gerade erst dann aus dem Schwenklagerkörper hervor drückt, wenn dieser selbst stillsteht. Dies ist in einer jeweiligen Endstellung, also der Parkposition oder der Betriebsposition der Fall. In dieser Phase der Überführung dreht sich der Schwenklagerkörper nicht mehr um die erste, vertikale Achse und wird auch nicht mehr achsparallel bewegt. Lediglich der Betätigungskörper bewegt sich noch. Mittels des Betätigungskörpers werden die Stützkörper durch die Schwenklagereinheit, insbesondere beispielsweise durch die darin angeordneten Bohrungen, hindurchgedrückt und wirken anschließend auf die Schwenklagereinheit. Mit anderen Worten stützen sich die Stützkörper zumindest teilweise an der Schwenklagereinheit. Die Stützkörper dienen folglich in einer der Endstellungen, also der Parkposition und/oder der Betriebsposition, einer Stabilisierung.
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Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Anhängevorrichtung besonders sicher betrieben werden kann.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Blockierkörper und der Stützkörper mit derselben Druckfläche zusammenwirken. Das heißt, dass sowohl der Blockierkörper und der Stützkörper beispielsweise an dem Betätigungskörper anliegen beziehungsweise von diesem kontaktiert werden. Mit anderen Worten bewirkt der Betätigungskörper bei seiner Aufwärts- beziehungsweise Abwärtsbewegung gleichermaßen sowohl eine Bewegung des Blockierkörpers als auch des Stützkörpers. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Verriegelung der Anhängevorrichtung besonders gleichmäßig und somit besonders störunanfällig betrieben werden kann.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich dann, wenn die Druckfläche eine umlaufend konische Fläche an dem Betätigungskörper ist. In der Praxis hat sich gezeigt, dass die derart ausgestaltete Fläche besonders gut dazu geeignet ist, sowohl den Blockierkörper als auch den Stützkörper schiebend zu verlagern. Durch diese Ausgestaltung kann vorteilhafterweise bewerkstelligt werden, dass die Anhängevorrichtung besonders zuverlässig betreibbar ist.
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Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Blockierkörper eine Kugel ist. Der Blockierkörper in Form einer Kugel kann besonders gut an der Druckfläche abrollen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass ein Zusammenwirken der jeweilig beteiligten Bauteile der Anhängevorrichtung besonders reibungsarm erfolgen kann und die Anhängevorrichtung somit besonders energieeffizient und verschleißfrei betrieben werden kann.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Stützkörper Kugeln sind. Analog zu dem Blockierkörper hat sich in der Praxis erwiesen, dass auch die Stützkörper vorteilhafterweise als Kugeln ausgestaltet sind, um Reibungsverluste zu minimieren. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Anhängevorrichtung besonders verschleißfrei und somit wartungsarm betrieben werden kann.
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Vorteilhafterweise ist eine Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser der kugelförmigen Stützkörper kleiner ist als ein Durchmesser des kugelförmigen Blockierkörpers. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Blockierkörper besonders einfach in die für ihn vorgesehene Ausnehmung eingreifen kann. Mit anderen Worten ist durch diese besonders vorteilhafte Ausgestaltung sichergestellt, dass die Anhängevorrichtung besonders sicher betrieben werden kann.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich dann, wenn der kugelförmige Blockierkörper einen Durchmesser hat, der größer ist als eine Wandstärke des Schwenklagerkörpers, sodass er durch diesen in die Ausnehmung eingreifen kann. Auf diese Weise ragt der Blockierkörper zumindest teilweise aus dem Schwenklagerkörper hervor und kann somit zumindest mit diesem herausragenden Teil in die Ausnehmung eingreifen. Demzufolge ergibt sich der Vorteil, dass der Betätigungskörper besonders fest in der Ausnehmung eingreifen kann und die Anhängevorrichtung folglich besonders fest und zuverlässig in der Parkposition beziehungsweise der Betriebsposition arretiert ist.
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Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Durchmesser des kugelförmigen Stützkörpers größer ist als die Wandstärke des Schwenklagerkörpers. Analog gilt für den Stützkörper, dass dieser gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung besonders gut an der Schwenklagereinheit abrollen kann. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Schwenklagerkörper besonders gut geführt wird und somit die Anhängevorrichtung besonders sicher betreibbar ist.
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Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Betätigungskörper innerhalb des Schwenklagerkörpers und dieser wiederum innerhalb der Schwenklagereinheit angeordnet ist, wobei der Betätigungskörper und/oder der Schwenklagerkörper vorzugsweise als Hülse ausgestaltet sind. Hierbei handelt es sich um einen zumindest im Wesentlichen unkomplizierten Aufbau, der mittels einer Verschachtelung der vorgenannten Bauteile bewerkstelligt wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Anhängevorrichtung besonders einfach zusammengebaut beziehungsweise repariert werden kann, und somit besonders zeit- und kosteneffizient betreibbar ist.
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Ausführungsbeispiel
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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels, das in den Figuren dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:
- 1: eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anhängevorrichtung, montiert an einem Fahrzeug und in einer Betriebsposition;
- 2: wie 1, aber in einer Parkposition;
- 3: eine schematische Schnittansicht von der Seite, gemäß 1;
- 4: eine schematische Schnittansicht von der Seite, hier in einer Zwischenposition;
- 5: eine schematische Schnittansicht von der Seite, gemäß 2;
- 6: eine schematische Detailansicht der Anhängevorrichtung;
- 7: eine schematische Ansicht eines Schwenklagerkörpers;
- 8: eine schematische Schnittansicht von oben auf eine Schwenklagereinheit gemäß einer ersten Schnittebene;
- 9: eine schematische Übersicht verschiedener Zustände des Schwenklagerkörpers während eines Betriebes der Anhängevorrichtung;
- 10: eine schematische Schnittansicht von oben auf die Schwenklagereinheit, gemäß einer zweiten Schnittebene; und
- 11: eine schematische Ansicht einer Nut einer Kulissenbahn.
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1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine erfindungsgemäße Anhängevorrichtung 1, wobei diese zumindest mittelbar an einem Fahrzeugteil 2 eines Fahrzeugs montiert ist und sich in einer Betriebsposition 10 befindet. Bei dem Fahrzeugteil 2 handelt es sich vorliegend um einen hinteren Querträger des Fahrzeugs. Der Querträger kann entweder bereits baulich, das heißt von Werk aus, als Teil des Fahrzeugs, insbesondere dessen Karosserie, oder als Teil eines Lieferumfangs der Anhängevorrichtung vorgesehen sein. Die Schwenklagereinheit 3 ist vorliegend beispielsweise mittels einer Schraubenverbindung an einem Halteblech befestigt, welches wiederum mit dem einfach auch als Querträger bezeichneten Fahrzeugteil 2 verschweißt ist. Der Querträger 2 ist wiederum mit dem Fahrzeug, insbesondere dessen Karosserie, verbunden. Mit anderen Worten ist die Anhängevorrichtung 1 in 1 zumindest im Wesentlichen gemäß ihrem vollständig hergestellten Zustand dargestellt.
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Die Anhängevorrichtung 1 umfasst eine Schwenklagereinheit 3, die in Kraft übertragender Weise mit dem Fahrzeugteil 2 verbunden ist. Die Schwenklagereinheit 3 weist eine vertikal verlaufende erste Schwenkachse 5 auf, wie beispielsweise in 1 dargestellt ist. Außerdem umfasst die Anhängevorrichtung einen Schwenklagerkörper 4. Dieser ist, wie die 3 bis 6 besonders deutlich zeigen, in beziehungsweise an der Schwenklagereinheit 3 gelagert. Hierbei wird durch den Schwenklagerkörper 4 eine zweite Schwenkachse 6 definiert, die zumindest im Wesentlichen horizontal verläuft. Diese zweite Schwenkachse 6 ist beispielsweise in den 6 und 7 dargestellt. Insbesondere 7 zeigt besonders deutlich, dass die erste Schwenkachse 5 und die zweite Schwenkachse 6 zumindest im Wesentlichen senkrecht zueinanderstehen.
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Die Anhängevorrichtung 1 umfasst außerdem eine Kugelstange 7, die an einem Ende eine Kupplungskugel 8 aufweist. Dies ist beispielsweise den 2 bis 4 zu entnehmen. Mittels der Kupplungskugel 8 kann ein Zusatzgerät, beispielsweise ein Anhänger, an das Fahrzeug angekuppelt werden. Dazu wird beispielsweise ein mit der Kupplungskugel 8 korrespondierendes Kupplungsstück des Zusatzgeräts auf den Kugelkopf 8 aufgesetzt. Mit anderen Worten kann das Zusatzgerät durch Einhängen an beziehungsweise auf die Kupplungskugel 8 zumindest mittelbar mit dem Fahrzeug verbunden werden.
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Die Kupplungsstange 7 ist schwenkbar und gelenkig mit dem Schwenklagerkörper 4 verbunden. Mit anderen Worten kann die Kugelstange 7 derart um die zweite Schwenkachse 6 verschwenkt werden, dass verschiedene Positionen erreichbar sind, wie beispielsweise in Zusammenschau der 3 bis 5 deutlich wird.
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Die Anhängevorrichtung 1 weist weiterhin eine Antriebsvorrichtung 9 auf. Die Antriebsvorrichtung 9 ist vorliegend in Form eines Spindelantriebs ausgebildet, der beispielsweise elektrisch betreibbar ist. Hierbei umfasst die einfach auch als Spindelantrieb bezeichnete Antriebsvorrichtung 9 eine Spindel 27 sowie ein Getriebe 28. Dies ist beispielsweise in 9 dargestellt. Das Getriebe 28 ist verzichtbar, sofern die Antriebsvorrichtung 9 ein ausreichend großes Drehmoment bereitstellen kann. Mittels der Antriebseinrichtung 9 ist die Kugelstange 7 von einer Betriebsposition 10 in eine Parkposition 11 überführbar und umgekehrt. Die Betriebsposition 10, in der sich die Kupplungskugel 8 frei zugänglich hinter dem Heck des Fahrzeugs befindet, ist beispielsweise in 1 oder 3 dargestellt. Die Parkposition 11, in der sich die Kupplungskugel 8 verdeckt unterhalb des Fahrzeugs und insbesondere hinter dem Stoßfänger befindet, ist beispielsweise in 2 oder 5 dargestellt. In diesem Zusammenhang kann die Kupplungskugel 8 in Abhängigkeit von einer Bauweise des Querträgers 2 vor, hinter und/oder unter diesem angeordnet sein. Während einer Überführung der Kupplungsstange 7 zwischen der Parkposition 11 und der Betriebsposition 10, beziehungsweise umgekehrt, durchläuft die Kupplungsstange 7 außerdem mindestens eine Zwischenposition 12. Dies ist beispielsweise in 4, 6 oder 9 dargestellt.
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Außerdem umfasst die Anhängevorrichtung 1 eine Kulissenführung 13, mittels der der Schwenklagerkörper 4 während der Überführung von der Betriebsposition 10 in die Parkposition 11 sowie umgekehrt sowohl translatorisch in vertikale Richtung als auch rotatorisch um die vertikal ausgerichtete erste Schwenkachse 5 bewegbar ist.
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Hierbei sind vorliegend ein Kulissenstein 14 an der Schwenklagereinheit 3 und eine mit dem Kulissenstein 14 zusammenwirkende Kulissenbahn 15 in dem Schwenklagerkörper 4 angeordnet. Die Kulissenführung 13 umfasst also sowohl die Kulissenbahn 15 als auch den Kulissenstein 14.
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Weiterhin ist mindestens eine Blockiereinrichtung 16 vorgesehen, mittels welcher der Schwenklagerkörper 4 relativ zu der Schwenklagereinheit 3 und die Kugelstange 7 relativ zu dem Schwenklagerkörper 4 oder der Schwenklagereinheit 3 blockierbar sind. Mit anderen Worten ist der Schwenklagerkörper 4 insbesondere in der Parkposition 11 beziehungsweise der Betriebsposition 10 mittels der Blockiereinrichtung 16 blockierbar beziehungsweise arretierbar.
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Der Kulissenstein 14 ist in eine Richtung entlang der Bahn, d. h. in eine Bahnrichtung, relativ zu der Kulissenbahn bewegbar. Dabei bewegt sich der Schwenklagerkörper 4 relativ zu der fahrzeugfesten Schwenklagereinheit 3, wobei eine Zwangskopplung über das Kulissengetriebe vorliegt. Außerdem weist die Kulissenbahn 15 in einem Umkehrabschnitt 17, in dem sich eine vertikale Bewegungsrichtung des Schwenklagerkörpers 4 umkehrt, eine Stufe 18 auf. Diese ist besonders deutlich in 7 dargestellt. Diese Stufe 18 ist von dem Kulissenstein 14 bei der Überführung der Kugelstange 7 von der Parkposition 11 in die Betriebsposition 10 überfahrbar, wodurch der Kulissenstein 14 sich zumindest mit einer zu der Bahnrichtung senkrechten Bewegungskomponente die Stufe 18 hinab bewegt, um dann an einer Stufenbasis anzuliegen oder zu dieser einen kleinen Abstand aufzuweisen.
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Um die Anhängevorrichtung 1 beziehungsweise die Kugelstange 7 von der Parkposition 11 in die Betriebsposition 10 beziehungsweise umgekehrt verschwenken zu können, muss die Kugelstange 7 also einerseits absenkbar beziehungsweise anhebbar und andererseits seitlich verschwenkbar sein. Dieser Hergang wird besonders in Zusammenschau der 1 und 2 deutlich. Während die Kugelstange 7 gemäß 1 und in der Betriebsposition 10 von hinten gesehen mittig vor dem einfach auch als Querträger bezeichneten Fahrzeugteil 2 angeordnet ist, befindet sich die Kugelstange 7 gemäß 2 und in der Parkposition von hinten gesehen hinter dem Querträger 2. Demzufolge muss die Kugelstange 7 gewissermaßen unter dem Stoßfänger „abtauchen“ beziehungsweise „hinwegtauchen“ können. Hierfür ist es erforderlich, die Kugelstange 7 abzusenken beziehungsweise abklappen zu können. Diese Zwischenposition 12 ist in 4 dargestellt.
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Die einfach auch als Spindelantrieb bezeichnete Antriebseinrichtung 9 ist mit einem Betätigungskörper 22 verbunden. Vorliegend ist die Spindel mit einem Außengewinde ausgebildet und der Betätigungskörper 22 mit einem damit korrespondierenden Innengewinde. Durch diese Ausgestaltung fungiert der Betätigungskörper 22 gewissermaßen als Mutter. Weiterhin ist um die Spindel 27 herum eine Federelement 30, vorliegend beispielsweise in Form einer Druckfeder, umhüllt. Mit anderen Worten ist die Spindel 27 gewissermaßen durch das Federelement 30 hindurchgesteckt, mithin in diesem angeordnet. Die Spindel 27 und das Federelement 30 sind folglich zumindest im Wesentlichen koaxial angeordnet. Hierbei ist das Federelement 30 derart angeordnet, dass ein Ende zumindest im Wesentlichen an dem Schwenklagerkörper 4 angeordnet ist. Außerdem ist ein gegenüberliegendes Ende an dem Betätigungskörper 22 angeordnet. Mit anderen Worten ist das Federelement 30 beidseitig abgestützt, nämlich einerseits (nach oben) durch den Schwenklagerkörper 4 und andererseits (nach unten) durch den Betätigungskörper 22. Die 3 bis 5 zeigen dies besonders deutlich.
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Durch Betätigen des Spindelantriebs 9 kann der Betätigungskörper 22 höhenverstellt werden. Hierbei ist der Betätigungskörper 22 in der Betriebsposition 10 oben an dem Spindelantrieb 9 angeordnet. Dies ist beispielsweise in 3 dargestellt. Im Folgenden wird mittels des Spindelantriebs 9 der Betätigungskörper 22 immer weiter vertikal entlang der ersten Schwenkachse 5 nach unten bewegt. Hierbei ist der Betätigungskörper 22 vorliegend in dem Schwenklagerkörper 4 angeordnet, wobei der Betätigungskörper 22 zu einem Anschlag 23 des Schwenklagerkörpers 4 beabstandet ist. Weiterhin ist ein Passstift 36 vorgesehen, mittels welchem der Schwenklagerkörper 4 und der Betätigungskörper 22 miteinander verbunden sind. Der Passstift 36 ist dabei derart an beziehungsweise in dem Schwenklagerkörper 4 und/oder dem Betätigungskörper 22 angeordnet, dass diese relativ zueinander drehblockiert sind. Dies ist beispielsweise in der 10 erkennbar. Allerdings ist eine relative Bewegung in axialer Richtung zueinander weiterhin möglich. Mit anderen Worten bewirkt der Betätigungskörper 22 erst dann eine Bewegung der Schwenklagerkörpers 4, wenn der Betätigungskörper 22 mittels des Spindelantriebs 9 soweit nach unten bewegt wird, dass der Betätigungskörper 22 in Kontakt mit dem Anschlag 23 des Schwenklagerkörpers 4 kommt. Wieder mit anderen Worten ist der Betätigungskörper 22 gewissermaßen dazu ausgebildet, den Schwenklagerkörper 4 „mitzunehmen“, sobald der Betätigungskörper 22 auf dem Anschlag 23 des Schwenklagerkörpers aufliegt beziehungsweise anliegt.
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Der Betätigungskörper 22 muss folglich mittels einer Drehung der Spindel 27 erst so weit nach unten bewegt werden, dass dieser in Kontakt mit dem Anschlag 23 kommt und anschließend eine Bewegung des Schwenklagerkörpers 4 bewirken kann. Wie in Zusammenschau der 3 bis 5 deutlich wird, bewirkt das Federelement 30 eine Vorspannung des Betätigungskörpers 22 in Bezug auf den Schwenklagerkörper 4 beziehungsweise zumindest mittelbar auf die Spindel 27. Wie 3 beziehungsweise 5 zeigen, befindet sich das Federelement 30 sowohl in der Betriebsposition 10 (3) als auch in der Parkposition 11 (5) zumindest im Wesentlichen in einem gestauchten Zustand. Mit anderen Worten wirkt in der Betriebsposition 10 beziehungsweise der Parkposition 11 eine Federkraft des Federelements 30 zumindest teilweise auf den Betätigungskörper 22. Wieder mit anderen Worten „drängt“ das Federelement 30 den Betätigungskörper 22 in der Betriebsposition 10 beziehungsweise in der Parkposition 11 zu einer Abwärtsbewegung. Die Federkraft wirkt auch in der Zwischenposition 12 auf den Betätigungskörper 22. Dies wird insbesondere in Zusammenschau mit 4 deutlich, welche die Anhängevorrichtung 1 in der Zwischenposition 12 zeigt. Hierbei ist erkennbar, dass sich das Federelement 30 in einem zumindest im Wesentlichen gestreckten Zustand befindet, mithin den Betätigungskörper 22 in Bezug auf die Betriebsposition 10 beziehungsweise auf die Parkposition 11 nach unten verbracht, mithin mittels ihrer Federkraft „gedrückt“, hat. Das Federelement 30 wird demzufolge streckenmäßig gerade so viel gestreckt, wie nötig ist, um den Anschlag 23 des Schwenklagerkörpers 4 zu erreichen. In diesem Zusammenhang übernimmt das Federelement 30 mittels dessen Federkraft zumindest eine unterstützende Funktion, um den Betätigungskörper 22 abwärts zu bewegen. Das Federelement 30 ist hierbei auch in einem ausgefahrenen Zustand, der beispielsweise in 4 gezeigt ist, nicht vollkommen entspannt, sondern vorgespannt. Hierdurch kann nämlich das Federelement 30 ein Eigengewicht der Kugelstange 7 sowie des Schwenklagerkörpers 4 tragen.
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Schon allein durch das Eigengewicht der Kugelstange 7 sinkt diese während der vorgenannt beschriebenen Bewegung ab, sobald sie mit ihrem der Kupplungskugel 8 abgewandten Ende ihre Arretierung, mithin einen Sicherungsanschlag 26, verlässt. Dies ist deutlich in Zusammenschau der 3 und 4 zu erkennen. Gegenüber der in 3 dargestellten Betriebsposition 10, in welcher sich die Kupplungskugel 8 zumindest im Wesentlichen auf gleicher Höhe wie der Querträger 2 befindet, ist die Kupplungskugel 8, wie in 4 dargestellt, bereits deutlich in Bezug auf den Querträger 2 abgesenkt. In diesem Zusammenhang bewegt sich die Kugelstange 7 außerdem aus dem Sicherungsanschlag 26 heraus. Die ist in 4 dargestellt.
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Um nun neben dieser rein vertikalen Bewegung eine Rotationsbewegung ausführen zu können, ist der Schwenklagerkörper 4 mit der Kulissenführung 13 ausgebildet. Hierbei umfasst der Schwenklagerkörper 4 die zumindest teilweise ringsherum um diesen verlaufende Kulissenbahn 15. Die Kulissenbahn 15 ist vorliegend in Form einer Nut ausgebildet. In die Kulissenbahn 15 greift der Kulissenstein 14 ein. Dieser ist vorliegend beispielsweise in Form eines Stiftes ausgebildet und in der Schwenklagereinheit 3 angeordnet, über deren innere Mantelfläche er hervorragt. Die 5 und 6 zeigen dies besonders deutlich. Mit anderen Worten fährt der Kulissenstein 14 die Kulissenbahn 15 ab und gibt somit eine Drehrichtung des Schwenklagerkörpers 4 vor. Hierbei steht die Schwenklagereinheit 3 still, wohingegen sich der Schwenklagerkörper 4 relativ zu dieser bewegt.
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Hierbei weist die Kulissenbahn 15 eine Breite 19 sowie eine äußere Wandung 20a und eine innere Wandung 20i auf. In diesem Zusammenhang ist vorliegend vorgesehen, dass der Kulissenstein 14 zumindest teilweise entsprechend der Breite 19 in die Kulissenbahn 15 hineinragt. Mit anderen Worten steht der Kulissenstein 14 zumindest mit einem Teil der Breite 19 in der Kulissenbahn 15, sodass er in diese eingreifen kann. Während der Bewegung kommt der Kulissenstein 14 daher in Kontakt mit der Wandung 20a beziehungsweise 20i. Dies ist in den 7 und 9 dargestellt.
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Außerdem weist die Kulissenbahn 14 eine Stufe 18 mit einer Tiefe 21 auf, wie 7 besonders deutlich zeigt. Entsprechend weist die Kulissenbahn 14 im Bereich der Stufe 18 eine Tiefstelle 32, mithin „unten“ an der Stufe 18, und eine Hochstelle 31, mithin „oben“ an der Stufe 18, auf. Die Kulissenbahn 14 weist weiterhin einen Neigungsabschnitt 33 auf, welcher derart ausgebildet ist, dass er eine höhenmäßige Differenz zwischen der Tiefstelle 32 und der Hochstelle 31 überbrücken kann. Mit anderen Worten verbindet der Neigungsabschnitt 33 die Tiefstelle 32 mit der Hochstelle 31 beziehungsweise umgekehrt. Wieder mit anderen Worten ermöglicht der Neigungsabschnitt 33 es, von der Tiefstelle 32 zur Hochstelle aufwärts zu fahren beziehungsweise von der Hochstelle 31 zur Tiefstelle 32 abwärts zu fahren. Dies ist in 11 erkennbar.
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Diese Stufe 18 ist notwendig, um den Kulissenstein 14 bei einer Umkehr der Drehrichtung der Spindel 27 mittels des Spindelantriebs 9, wie dies in 9 gezeigt ist, gewissermaßen innerhalb der Kulissenbahn 14 „lenken“ zu können. Die Stufe besitzt somit eine Weichenfunktion, allerdings ohne dass hierfür ein mechanisch bewegbares Bauteil, wie etwa eine Weichenzunge, nötig wäre. Dieses Verhalten ist dem unteren Teil der 9 zu entnehmen. Die Anhängevorrichtung 1 wird von der Parkposition 11, wie dies unten links in 9 dargestellt ist, in die Betriebsposition 10, wie dies unten rechts in 9 dargestellt ist, überführt. Hierbei würde sich der Kulissenstein 14 ohne weitere Einwirkung an der äußeren Wandung 20a bewegen. Daher wird der Kulissenstein 14 mittels der Stufe 18 an die innere Wandung 20i gelenkt.
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In 11 ist außerdem deutlich zu erkennen, dass die Stufe 18 im Bereich zwischen Tiefstelle 32 und Hochstelle 31 angeordnet ist, mithin gewissermaßen zwischen beiden eine Grenze bildet.
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Um die Anhängevorrichtung 1 sowohl in der Parkposition 11 als auch in der Betriebsposition 10 zu sichern, ist weiterhin die Blockiereinrichtung 16 vorgesehen. Die Blockiereinrichtung 16 umfasst einen Blockierkörper 24, der vorliegend in Form einer Kugel ausgestaltet ist. Außerdem umfasst die Schwenklagereinheit 3 eine mit dem Blockierkörper 24 korrespondierende Aussparung 25. Dies ist außerdem in 10 in einer schematischen Schnittansicht von oben auf die Schwenklagereinheit 3 dargestellt. Mit anderen Worten kann der Blockierkörper 24 zumindest teilweise in die Aussparung 25 eingreifen. Dies ist beispielsweise in 5 dargestellt. Hierbei ist der Blockierkörper 24 in dem Schwenklagerkörper 4 angeordnet und bewegt sich entsprechend mit diesem. Mit anderen Worten wird der Blockierkörper 24 bei einer Aufwärts- oder Abwärtsbewegung in Bezug auf die erste Schwenkachse 5 entsprechend mit hoch beziehungsweise runter bewegt. Wieder mit anderen Worten kommt der Blockierkörper 24 genau dann in Eingriff mit der Aussparung 25, wenn sich beide auf derselben Höhe befinden. Ist der Blockierkörper 24 in der Aussparung 25 angeordnet, ist die Anhängevorrichtung 1 blockiert.
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Weiterhin umfasst die Anhängevorrichtung 1 vorliegend zwei Stützkörper 29, wie beispielsweise in 10 erkennbar ist. In 10 ist außerdem besonders gut erkennbar, wie der Stützkörper 29 in der - hier zumindest im Wesentlichen in Form einer Hülse ausgebildeten - Schwenklagereinheit 3 angeordnet ist. Die Stützkörper 29 sind hierbei in dem Schwenklagerkörper 4 derart angeordnet, dass sie sich gewissermaßen an einer Innenseite der hülsenförmigen Schwenklagereinheit 3 abstützen beziehungsweise umgekehrt. Die Stützkörper 29 dienen folglich dazu, den Betätigungskörper 22 sowie den Schwenklagerköper 4 innerhalb von der Schwenklagereinheit 3 zu führen und/oder abzustützen.
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Wie 10 deutlich zeigt, sind die Stützkörper 29 - in einer Ebene senkrecht zu der ersten Schwenkachse 5 betrachtet - zu dem Blockierkörper 24 vorliegend zumindest im Wesentlichen um genau 120° versetzt angeordnet. Der Blockierkörper 24 und die Stützkörper 29 sind demzufolge auf einem Kreis, der als Mittelpunkt die erste Schwenkachse 5 hat, in demselben Abstand zueinander angeordnet. Mit anderen Worten sind der Blockierkörper 24 und die Stützkörper 29 gleichmäßig, mithin drehsymmetrisch um die erste Schwenkachse 5, angeordnet.
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Die Stützkörper 29 sind in eine Führungsrichtung mit mindestens einer Komponente radial zu der ersten Schwenkachse 5 bewegbar, wobei die Stützkörper 29 mittels des Betätigungskörpers 22 in der Führungsrichtung bewegbar sind. Vorliegend erfolgt die Bewegung sogar in exakt radiale Richtung. Diese radiale Bewegungsrichtung ermöglicht es den Stützkörpern 29, Kräfte, beispielsweise von der Schwenklagereinheit 3, aufzunehmen. Mit anderen Worten können die Stützkörper 29 beispielsweise von der Schwenklagereinheit 3 ansonsten zumindest im Wesentlichen unmittelbar auf den Schwenklagerkörper 4 einwirkende Kräfte aufnehmen, mithin absorbieren. Hierdurch werden die Kräfte, insbesondere von der Schwenklagereinheit 3 auf den Betätigungskörper 22 sowie den Schwenklagerkörper 4 wirkend beziehungsweise umgekehrt, verteilt.
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Vorliegend ist der Betätigungskörper 22 zumindest im Bereich seiner Druckfläche konisch ausgestaltet. Mittels der Druckfläche des Betätigungskörpers 22 sind die Stützkörper in der Führungsrichtung bewegbar. Dies ist derart vorstellbar, dass die Stützkörper 29 gewissermaßen von der Druckfläche in Führungsrichtung hochgedrückt werden. Hierbei sind die Stützkörper 29 in der Freigabestellung des Betätigungskörpers 22 außer Kontakt mit der Schwenklagereinheit 3. Außerdem sind mittels der Stützkörper 29 in der Blockierstellung des Betätigungskörpers 22 ausschließlich radial zu der ersten Schwenkachse gerichtete Druckkräfte von dem Betätigungskörper 22 auf die Schwenklagereinheit 3 übertragbar. Dies liegt daran, dass die innere Mantelfläche der Schwenklagereinheit 3 an der Kontaktstelle der Stützkörper exakt zylindrisch ausgeführt ist und insbesondere keinerlei Ausnehmungen aufweist, in die die Stützkörper zur Bildung eines Formschlusses eintreten könnten
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9 zeigt in einer schematischen Übersicht verschiedene Zustände des Schwenklagerkörpers 4 während eines Betriebes der Anhängevorrichtung 1. Hierbei ist deutlich erkennbar, dass der Spindelantrieb 9 beziehungsweise dessen in Axialrichtung fahrzeugfeste Spindel 27 im Laufe des Betriebs unterschiedlich weit an der Oberseite des Schwenklagerkörpers 4 aus diesem herausragt. Sowohl in der Parkposition 11 als auch in der Betriebsposition 10 ragt die Spindel 27 aus dem Betätigungskörper 22 hervor. Da der Betätigungskörper 22 den Schwenklagerkörper 4 gewissermaßen „mitnimmt“, ist auch der Schwenklagerkörper 4 in der Betriebsposition 10 beziehungsweise der Parkposition 11 zumindest nicht wesentlich relativ zu der Spindel 27 ausgefahren. Demgegenüber ist der Schwenklagerkörper 4 in der Zwischenposition 12 deutlich relativ zu der Spindel 27 beabstandet, mithin gegenüber dieser ausgefahren. 4 zeigt dies. Mit anderen Worten wird der Schwenklagerkörper 4 nur ausgefahren, um die Anhängevorrichtung 1 von der Parkposition 11 in die Betriebsposition 10 zu verbringen beziehungsweise umgekehrt. Mit anderen Worten ist der Schwenklagerkörper 4 ausschließlich in der jeweiligen Zwischenposition 12 (Umkehrstellung/-position) ausgefahren, wie auch aus 9 deutlich hervorgeht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anhängevorrichtung
- 2
- Fahrzeugteil
- 3
- Schwenklagereinheit
- 4
- Schwenklagerkörper
- 5
- erste Schwenkachse
- 6
- zweite Schwenkachse
- 7
- Kugelstange
- 8
- Kupplungskugel
- 9
- Antriebseinrichtung
- 10
- Betriebsposition
- 11
- Parkposition
- 12
- Zwischenposition
- 13
- Kulissenführung
- 14
- Kulissenstein
- 15
- Kulissenbahn
- 16
- Blockiereinrichtung
- 17
- Umkehrabschnitt
- 18
- Stufe
- 19
- Breite
- 20i
- Wandung innen
- 20a
- Wandung außen
- 21
- Tiefe
- 22
- Betätigungskörper
- 23
- Anschlag
- 24
- Blockierkörper
- 25
- Aussparung
- 26
- Sicherungsanschlag
- 27
- Spindel
- 28
- Getriebe
- 29
- Stützkörper
- 30
- Federelement
- 31
- Hochstelle
- 32
- Tiefstelle
- 33
- Neigungsabschnitt
- 34
- Anschlagfläche
- 35
- Ausnehmung
- 36
- Passstift
