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Die Erfindung betrifft eine Anhängekupplung, umfassend ein Anhängeelement, insbesondere einen Kugelhals, sowie eine das Anhängeelement tragende Fahrzeuganbindungseinheit, welche an einem Fahrzeugheck eines Kraftfahrzeugs montierbar ist.
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Derartige Anhängekupplungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, wobei diese üblicherweise so ausgebildet sind, dass eine serienmäßige, unter einer Stoßfängereinheit montierte Crasheinheit demontiert wird und eine spezielle Fahrzeuganbindungseinheit für das Anhängeelement montiert wird.
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Damit ist stets die eigentlich für das Fahrzeug ohne Anhängekupplung serienmäßig vorgesehene Crasheinheit nicht mehr verwendbar.
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Der Erfindung lieg daher die Aufgabe zugrunde, eine Anhängekupplung zu schaffen, welche die Möglichkeit eröffnet, die ohnehin für das Fahrzeug vorgesehene Crasheinheit in die Fahrzeuganbindungseinheit mit einzubeziehen.
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Diese Aufgabe wird bei einer Anhängekupplung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Fahrzeuganbindungseinheit eine unter einer Stoßfängereinheit an einem Fahrzeugheck montierbare Crasheinheit umfasst, welche einen sich quer zu einer mit einer Fahrzeuglängsmittelebene zusammenfallenden Längsmittelebene der Anhängekupplung erstreckenden Aufprallkörper und beiderseits der Längsmittelebene angeordnete und den Aufprallkörper relativ zum Fahrzeugheck abstützende und im Abstand von diesem haltende Deformationskörper aufweist und dass zusätzlich zu der Crasheinheit auf einer fahrzeugzugewandten Seite des Aufprallkörpers ein fahrzeugnaher Querträger vorgesehen ist, der mit den Deformationskörpern verbunden ist und sich zwischen diesen erstreckt und dass eine Montagebasis für das Anhängeelement sich zwischen dem fahrzeugnahen Querträger und dem Aufprallkörper erstreckt und mit dem Querträger und dem Aufprallkörper verbunden ist.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist somit darin zu sehen, dass diese die Möglichkeit eröffnet, eine für das jeweilige Fahrzeug vorgesehene Crasheinheit derart in die Anhängekupplung zu integrieren, dass die Crasheinheit neben ihren ohnehin vorhandenen Eigenschaften der Energieabsorption bei einem Crash, insbesondere durch Deformation des Deformationskörpers in Crashrichtung gleichzeitig noch dazu dienen kann, die Kräfte des Anhängeelements aufzunehmen und auf das Kraftfahrzeug zu übertragen.
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Grundsätzlich könnte bei der erfindungsgemäßen Anhängekupplung die Crasheinheit eine an die Fahrzeuganbindungseinheit angepasste, insbesondere speziell für den Einsatz mit der Anhängekupplung vorgesehene, Crasheinheit sein.
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Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Crasheinheit eine für das jeweilige Kraftfahrzeug ausgelegte und an diesem auch ohne Anhängekupplung einsetzbare Crasheinheit ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Crasheinheit eine für dieses Fahrzeug serienmäßige Crasheinheit ist, die sich dann auch als Bestandteil der Fahrzeuganbindungseinheit einsetzen lässt.
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Das Anhängeelement selbst kann zum Anhängen eines Anhängers oder zur Montage eines Lastenträgers ausgebildet sein oder lediglich eine Aufnahme für ein Ankuppelelement oder einen Lastenträger sein.
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Die Montagebasis kann zur Montage eines feststehenden Anhängeelements, eines abnehmbaren Anhängeelements oder eines relativ zur Fahrzeuganbindungseinheit verschwenkbaren Anhängeelements ausgebildet sein.
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Vorzugsweise ist dabei die Montagebasis so angeordnet, dass sie schräg zu dem fahrzeugnahen Querträger verläuft.
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Ferner ist vorzugsweise die Montagebasis ebenfalls so angeordnet, dass sie schräg zu dem Aufprallkörper verläuft.
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Diese Anordnung der Montagebasis hat den Vorteil, dass dadurch auch im Bereich der Montagebasis noch eine Aufnahme von Crashenergie durch Deformation der Montagebasis und/oder im Bereich der Verbindung derselben mit dem fahrzeugnahen Querträger und/oder dem Aufprallkörper möglich ist.
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Im einfachsten Fall ist die Montagebasis als eine Flanscheinheit ausgebildet.
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Um eine einfache Montage vorsehen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Flanscheinheit mit dem fahrzeugnahen Querträger und/oder dem Aufprallkörper lösbar verbunden ist, um einen Zusammenbau der Fahrzeuganbindungseinheit zu erleichtern.
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Zur Verbesserung der Stabilität der Fahrzeuganbindungseinheit ist vorzugsweise der Aufprallkörper zusätzlich zur Montagebasis mit dem fahrzeugnahen Querträger mittels Stabilisierungselementen verbunden.
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Hinsichtlich der Montage des fahrzeugnahen Querträgers sind die verschiedensten Möglichkeiten denkbar.
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Beispielsweise ist es denkbar, den fahrzeugnahen Querträger direkt mit den Deformationskörpern zu verbinden.
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Eine besonders günstige Lösung sieht vor, dass der fahrzeugnahe Querträger mittels jeweils einem Montagebereich zwischen dem jeweiligen Deformationskörper und einem Anbindungsbereich des Fahrzeughecks für diesen Deformationskörper montierbar ist.
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Damit lässt sich der fahrzeugnahe Querträger besonders einfach dadurch montieren, dass die jeweiligen Montagebereiche zwischen den jeweiligen Deformationskörpern und dem für diesen vorgesehenen Anbindungsbereich am Fahrzeugheck eingespannt werden können.
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Insbesondere lassen sich dabei die Montagebereiche in gleicher Weise montieren, wie die Montage der Deformationskörper ohne Anhängekupplung an den Anbindungsbereichen des Fahrzeughecks erfolgen würde.
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Hinsichtlich der Ausbildung des fahrzeugnahen Querträgers wurden ebenfalls keine näheren Angaben gemacht.
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Beispielsweise ist der fahrzeugnahe Querträger der Einfachheit halber zwischen den Montagebereichen gerade ausgebildet.
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So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass der fahrzeugnahe Querträger zwischen den Montagebereichen in Richtung des Aufprallkörpers gebogen oder gewölbt ausgebildet ist, um diesem eine höhere Stabilität zu verleihen.
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Hinsichtlich der Ausbildung des fahrzeugnahen Querträgers sind ebenfalls die unterschiedlichsten Möglichkeiten denkbar.
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Beispielsweise ist der fahrzeugnahe Querträger aus einem Rohrkörper oder einem Strangpressprofil ausgebildet.
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Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der fahrzeugnahe Querträger aus einem Flachmaterial mit umgeformten Verstärkungsbereichen ausgebildet ist.
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Im einfachsten Fall sind dabei die umgeformten Verstärkungsbereiche durch umgeformte Randbereiche des aus dem Flachmaterial hergestellten fahrzeugnahen Querträgers gebildet.
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Ferner ist zur weiteren Stabilisierung des fahrzeugnahen Querträgers vorgesehen, dass dieser zwischen den Montagebereichen Öffnungen aufweist, wobei vorzugsweise auch diese Öffnungen mit umgeformten Randbereichen zur Versteifung des fahrzeugnahen Querträgers versehen sind.
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Insbesondere sind dabei die Öffnungen beiderseits eines im fahrzeugnahen Querträger vorgesehenen und mit der Montagebasis verbundenen Haltebereichs angeordnet, wobei insbesondere der Haltebereich zur Verbindung des fahrzeugnahen Querträgers mit der Montagebasis dient.
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Hinsichtlich der Ausbildung der Deformationskörper wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Beschreibung der erfindungsgemäßen Lösung keine näheren Angaben gemacht.
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So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Deformationskörper zur Montage an den Anbindungsbereichen am Fahrzeugheck mit Fußkörpern versehen sind.
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Dabei sind vorzugsweise die Fußkörper so ausgebildet, dass sich die Deformationskörper mit den Fußkörpern an den Montagebereichen des fahrzeugnahen Querträgers abstützen.
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Ferner sind dabei die Fußkörper vorzugsweise so ausgebildet, dass sie sich ohne Einbindung der Crasheinheit in die Anhängekupplung an den am Fahrzeugheck vorgesehenen Anbindungsbereichen abstützen würden, um mit diesen verbunden zu werden.
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Insbesondere sind auch die Verbindungen zwischen den Fußkörpern und den Anbindungsbereichen so gestaltet, dass diese dieselben sind, unabhängig davon, ob die Fußkörper direkt mit den Anbindungsbereichen verbunden werden, wenn die Crasheinheit ohne Einbindung in die Anhängekupplung zum Einsatz kommt, oder wenn die Fußkörper bei Einbindung der Crasheinheit in die Anhängekupplung zum Einsatz kommen.
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Die Fußkörper und die Deformationskörper sind beispielsweise einstückig, insbesondere als Tiefziehteile ausgebildet.
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Alternativ dazu sind die Fußkörper an den Deformationskörpern fest verbunden, beispielsweise mittels Verbindungen wie Schweißnähten oder Nieten gehalten.
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Eine derartige Verbindung, insbesondere mittels Schweißnähten ist unkritisch, sofern die Crasheinheit nicht in eine Anhängekupplung integriert ist.
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Im Falle einer Integration der Crasheinheit in die Anhängekupplung erfolgt jedoch auch eine Übertragung von Kräften des Anhängeelements der Anhängekupplung auf den Aufprallkörper und über den Aufprallkörper auf die Deformationskörper und dann auf die Fußkörper.
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In diesem Fall sind die festen Verbindungen einer erhöhten Wechselbelastung, insbesondere durch Kräfte quer zur Fahrzeuglängsmittelebene, ausgesetzt.
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Um in diesem Fall die Belastung zu verringern, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Fußkörper Flexibilisierungsbereiche aufweisen, welche auf diese durch die Deformationskörper übertragene Wechselbelastungen beim Anhängerbetrieb aufnehmen und dadurch die Verbindungen, insbesondere die Schweißnähte, zwischen den Deformationskörpern und den Fußkörpern entlasten.
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Vorzugsweise sind dabei die Flexibilisierungsbereiche durch Umformbereiche in den Fußkörpern gebildet.
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Eine Möglichkeit zur Ausbildung derartiger Umformbereiche in den Fußkörpern ist die Ausbildung von Sicken oder Stufen in den Fußkörpern.
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Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Deformationskörper mit Flexibilisierungsbereichen versehen sind, um die Schweißnähte zwischen den Deformationskörpern und den Fußkörpern bei den Wechselbelastungen im Anhängebetrieb zu entlasten.
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Beispielsweise wäre es ebenfalls denkbar, dass die Deformationskörper mit Umformungen, insbesondere Sicken und/oder Stufen versehen sind.
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Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht jedoch vor, dass die Deformationskörper durch angebrachte Durchbrüche mit Flexibilisierungsbereichen versehen sind.
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Insbesondere in dem Fall, dass die Deformationskörper mit einem einem Vieleck ähnlichen Querschnitt versehen sind, in vorzugsweise vorgesehen, dass die Durchbrüche in Eckbereichen oder Kantenbereichen eines derartigen vieleckähnlichen Querschnitts angeordnet sind.
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Außerdem sind die Durchbrüche in den Deformationskörpern vorzugsweise nahe der Schweißnaht angeordnet.
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Die vorstehende Beschreibung erfindungsgemäßer Lösungen umfasst somit insbesondere durch die nachfolgenden durchnummerierten Ausführungsformen definierte verschiedene Merkmalskombinationen:
- 1. Anhängekupplung (30) umfassend ein Anhängeelement (40), insbesondere einen Kugelhals (42), sowie eine das Anhängeelement (40) tragende Fahrzeuganbindungseinheit (20), welche an einem Fahrzeugheck (14) montierbar ist, wobei die Fahrzeuganbindungseinheit (20) eine unter einer Stoßfängereinheit (16) an dem Fahrzeugheck (14) montierbare Crasheinheit (60) umfasst, welche einen sich quer zu einer mit einer Fahrzeuglängsmittelebene zusammenfallenden Längsmittelebene (18) der Anhängekupplung (30) erstreckenden Aufprallkörper (62) und beiderseits der Längsmittelebene (18) angeordnete und den Aufprallkörper (62) relativ zum Fahrzeugheck (14) abstützende und im Abstand von diesem haltende Deformationskörper (64) aufweist, dass zusätzlich zu der Crasheinheit (60) auf einer fahrzeugzugewandten Seite des Aufprallkörpers (62) ein fahrzeugnaher Querträger (70) vorgesehen ist, der mit den Deformationskörpern (64) verbunden ist und sich zwischen diesen erstreckt, und dass eine Montagebasis (80) für die Montage des Anhängeelements (40) sich zwischen dem fahrzeugnahen Querträger (70) und dem Aufprallkörper (62) erstreckt und mit dem Querträger (70) und dem Aufprallkörper (62) verbunden ist.
- 2. Anhängekupplung nach Ausführungsform 1, wobei die Crasheinheit (60) eine an die Fahrzeuganbindungseinheit (20) angepasste Crasheinheit ist.
- 3. Anhängekupplung nach Ausführungsform 1 oder 2, wobei die Crasheinheit (60) eine für das Fahrzeug ausgelegte und an dem Fahrzeug ohne Anhängekupplung einsetzbare Crasheinheit (60) ist.
- 4. Anhängekupplung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Montagebasis (80) sich schräg zu dem fahrzeugnahen Querträger (70) erstreckt.
- 5. Anhängekupplung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Montagebasis (80) sich schräg zu dem Aufprallkörper (62) der Crasheinheit (60) erstreckt.
- 6. Anhängekupplung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Montagebasis (80) als Flanscheinheit ausgebildet ist.
- 7. Anhängekupplung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Montagebasis (80) mit dem fahrzeugnahen Querträger (70) und/oder dem Aufprallkörper (62) lösbar verbunden ist.
- 8. Anhängekupplung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei der Aufprallkörper (62) zusätzlich zur Montagebasis (80) mit dem fahrzeugnahen Querträger (70) mittels Stabilisierungselementen (192) verbunden ist.
- 9. Anhängekupplung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei der fahrzeugnahe Querträger (70) mittels jeweils einem Montagebereich (72) zwischen dem jeweiligen Deformationskörper (64) und einem Anbindungsbereich (126) des Fahrzeughecks (14) für diesen Deformationskörper (64) montierbar ist.
- 10. Anhängekupplung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei der fahrzeugnahe Querträger (70) zwischen dem Montagebereich (72) in Richtung des Aufprallkörpers (62) der Crasheinheit (60) gewölbt ausgebildet ist.
- 11. Anhängekupplung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei der fahrzeugnahe Querträger (70) aus einem Flachmaterial mit umgeformten Versteifungsbereichen (102, 104, 116, 118) gebildet ist.
- 12. Anhängekupplung nach Ausführungsform 11, wobei die Versteifungsbereiche durch umgeformte Randbereiche (102, 104, 116, 118) gebildet sind.
- 13. Anhängekupplung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei der fahrzeugnahe Querträger (70) zwischen den Montagebereichen (72) Öffnungen (112, 114) aufweist.
- 14. Anhängekupplung nach Ausführungsform 13, wobei die Öffnungen (112, 114) beiderseits eines im fahrzeugnahen Querträger (70) vorgesehenen und mit der Montagebasis (80) verbundenen Haltebereichs (106) angeordnet sind.
- 15. Anhängekupplung nach Ausführungsform 14, wobei die Öffnungen (112, 114) mit umgeformten Versteifungsbereichen (116, 118) versehen sind.
- 16. Anhängekupplung nach einer der voranstehenden Ausführungsformen, wobei die Deformationskörper (64) zur Montage an den Anbindungsbereichen (126) am Fahrzeugheck mit Fußkörpern (122) versehen sind.
- 17. Anhängekupplung nach Ausführungsform 16, wobei die Fußkörper (122) sich an den Montagebereichen (72) des fahrzeugnahen Querträgers abstützen.
- 18. Anhängekupplung nach Ausführungsform 16 oder 17, wobei die Fußkörper (122) an den Deformationskörpern (64) mittels Verbindungen (132), insbesondere Schweißnähten, gehalten sind.
- 19. Anhängekupplung nach einer der Ausführungsformen 16 bis 18, wobei die Fußkörper (122) die Verbindungen (132), insbesondere die Schweißnähte, tragende Flexibilisierungsbereiche (136) aufweisen.
- 20. Anhängekupplung nach Ausführungsform 19, wobei die Flexibilisierungsbereiche (136) mindestens eine an die Fußkörper (122) angeformte Umformung (142, 144) aufweisen.
- 21. Anhängekupplung nach Ausführungsform 20, wobei die Flexibilisierungsbereiche (136) mehrfache an die Fußplatte (122) angeformte Umformungen (142,144) aufweisen.
- 22. Anhängekupplung nach einer der Ausführungsformen 16 bis 21, wobei die Deformationskörper (64') mit die Schweißnähte (132) tragenden Flexibilisierungsbereichen (136') versehen sind.
- 23. Anhängekupplung nach Ausführungsform 22, wobei die Flexibilisierungsbereiche (136') durch in dem jeweiligen Deformationskörper (64) angeordnete Durchbrüche (182) gebildet sind.
- 24. Anhängekupplung nach Ausführungsform 23, wobei die Durchbrüche (182) in Eckbereichen oder Kantenbereichen von im Querschnitt eine Vieleckform aufweisenden Deformationskörpern (64') angeordnet sind.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindungsgemäßen Lösung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
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in der Zeichnung zeigen:
- 1 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Anhängekupplung, teilweise geschnitten dargestellt im Bereich einer hinteren Stoßfängereinheit und einer erfindungsgemäßen Fahrzeuganbindungseinheit;
- 2 eine Ansicht des Kraftfahrzeugs in Richtung des Pfeils X in 1;
- 3 eine Explosionsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anhängekupplung mit separater Darstellung einer Crasheinheit einerseits und eines fahrzeugnahen Querträgers mit Montagebasis und montiertem Anhängeelement andererseits;
- 4 eine Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anhängekupplung, insbesondere mit Darstellung der Montagebasis zur Verbindung eines fahrzeugnahen Querträgers mit einem Aufprallkörper der Crasheinheit;
- 5 eine perspektivische Darstellung mit Blick auf eine erfindungsgemäße Fahrzeuganbindungseinheit entgegengesetzt zur Fahrtrichtung auf den fahrzeugnahen Querträger von oben;
- 6 eine Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anhängevorrichtung mit Blick von unten auf den fahrzeugnahen Querträger und die Crasheinheit mit Aufprallkörper und Deformationskörpern;
- 7 eine perspektivische Darstellung einer an einem ausschnittsweise dargestellten Fahrzeugheck montierten Anhängekupplung;
- 8 eine Draufsicht auf den fahrzeugnahen Querträger mit Blick entgegengesetzt zur Fahrtrichtung;
- 9 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Anhängekupplung mit Darstellung der Deformationskörper;
- 10 eine Draufsicht auf das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anhängekupplung von unten insbesondere im Zusammenhang mit der Darstellung einer Verbindung zwischen Fußkörpern der Deformationskörper, Montagebereichen des fahrzeugnahen Querträgers und Anbindungsbereichen der Fahrzeugkarosserie;
- 11 eine vergrößerte Ausschnittsweise Schnittdarstellung einer Verbindung zwischen Wandbereichen der Deformationskörper und Fußkörpern mit einem Flexibilisierungsbereich im Bereich der Fußkörper;
- 12 eine vergrößerte Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Deformationskörpers;
- 13 eine Explosionsdarstellung des Deformationskörpers gemäß 12;
- 14 eine Darstellung ähnlich 9 eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anhängekupplung mit Flexibilisierungsbereichen im Bereich der Deformationskörper;
- 15 eine Darstellung ähnlich 10 des zweiten Ausführungsbeispiels ebenfalls mit Darstellung der Flexibilisierungsbereiche in den Deformationskörper;
- 16 eine Darstellung des Deformationskörpers des zweiten Ausführungsbeispiels ähnlich 12;
- 17 eine Explosionsdarstellung des Deformationskörpers des zweiten Ausführungsbeispiels ähnlich 13 und
- 18 eine Darstellung ähnlich 15 eines dritten Ausführungsbeispiels.
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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug 10, welches eine Fahrzeugkarosserie 12 aufweist, die an einem Fahrzeugheck 14 eine als Ganzes mit 16 bezeichnete Stoßfängereinheit trägt.
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Verdeckt durch die Stoßfängereinheit 16 ist an dem Fahrzeugheck 14 eine als Ganzes mit 20 bezeichnete Fahrzeuganbindungseinheit 20 angeordnet, welche Teil einer als Ganzes mit 30 bezeichneten Anhängekupplung ist, die zusätzlich zu der Fahrzeuganbindungseinheit 20 ein Anhängeelement 40, beispielsweise ausgebildet als Kugelhals 42, trägt, welcher sich von einem ersten Ende 44, welches mit der Fahrzeuganbindungseinheit 20 verbunden ist, bis zu einem zweiten Ende 46 erstreckt, das ein Ankuppelelement 48, beispielsweise eine Kupplungskugel, trägt.
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Das Anhängeelement 40 ist alternativ dazu aber auch zur Aufnahme eines Lastenträgers, insbesondere eines Fahrradträgers, ausgebildet oder nur als Aufnahme für ein Ankuppelelement 48 oder für einen Lasten- oder Fahrradträger ausgebildet.
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Wie in 2 dargestellt, ist bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das Anhängeelement 40 von eine Arbeitsstellung A, in welcher das Ankuppelelement 48 im Wesentlichen in symmetrisch zu einer mit einer Fahrzeuglängsmittelebene zusammenfallenden Längsmittelebene 18 der Anhängekupplung 30 angeordnet ist, unter einer einer Fahrbahn 54 zugewandten Unterkannte 52 der Stoßfängereinheit 16 hindurch in eine Ruhestellung R bewegbar ist, in welcher das Anhängeelement 40 verdeckt durch die Stoßfängereinheit 16 in einer Ruhestellung R steht.
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Dies erfolgt beispielsweise durch eine Schwenkbewegung um eine in 1 und 2 nicht dargestellte, jedoch in 3 erkennbare Schwenkachse.
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Ferner ist in 2 erkennbar, dass sich die Fahrzeuganbindungseinheit 20 beiderseits der Längsmittelebene 18 und zwar verdeckt durch die Stoßfängereinheit 16 erstreckt.
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Wie in 3 dargestellt, ist wenn dass das Kraftfahrzeug 10 nicht mit einer Anhängekupplung 30 versehen ist, unter der Stoßfängereinheit 16 eine als Ganzes mit 60 bezeichnete Crasheinheit vorgesehen, welche einen sich quer zur Längsmittelebene 18 über einen wesentlichen Teil einer Breite der Fahrzeugkarosserie 16 erstreckenden Aufprallkörper 62, beispielsweise in Form einer Aufpralltraverse, sowie jeweils im Abstand von der Längsmittelebene 18 angeordnete den Aufprallkörper 62 relativ zum Fahrzeugheck 14 abstützende Deformationskörper 64 aufweist, die den Aufprallkörper 62 im Abstand von dem Fahrzeugheck 14 halten und bei einem Aufprall auf den Aufprallkörper 62 diesem die Möglichkeit eröffnen, sich in einer Crashrichtung 68 in Richtung des Fahrzeughecks 14 zu bewegen und dabei die Deformationskörper 64 in ihrer Erstreckungsrichtung 66, die ungefähr parallel zu der Crashrichtung 68 des Kraftfahrzeugs 10 verläuft, zu verkürzen, dadurch zu deformieren und einen nennenswerten Teil der Aufprallenergie zu absorbieren, so dass diese von den Deformationskörpern 64 nicht in das Fahrzeugheck 14 eingeleitet wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Anhängekupplung erfolgt nun, wie in 3 dargestellt, eine Integration der vom Fahrzeughersteller standardmäßig bei dem Fahrzeug 10 eingesetzten Crasheinheit 60 in die als Ganzes mit 20 bezeichnete Fahrzeuganbindungseinheit, wobei hierzu die Crasheinheit 60 ergänzt ist durch einen fahrzeugnahen Querträger 70, welcher Montagebereiche 72 aufweist, die mit den Deformationskörpern 64 verbindbar sind, und welcher einen sich zwischen den Montagebereichen 72 erstreckenden Abstützbereich 74 aufweist, an welchem eine Montagebasis 80 zur Fixierung des Anhängeelements 40 angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist dabei das Anhängeelement 40 mit einer Lagereinheit 82 versehen, die insbesondere als Schwenklagereinheit ausgebildet ist, und es erlaubt, das Anhängeelement 40 um eine Schwenkachse 84 von der Arbeitsstellung A in die Ruhestellung R zu verschwenken, wobei die Schwenkachse 84 vorzugsweise schräg zur Längsmittelebene 18 verläuft.
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Vorzugsweise ist die Lagereinheit 82 dann, wenn sie als Schwenklagereinheit ausgebildet ist, noch zusätzlich mit einer Schwenkantriebseinheit 86 versehen, welche beispielsweise ein elektrisch angetriebenes und gesteuertes Verschwenken des Anhängeelements 40 zwischen der Arbeitsstellung und der A und der Ruhestellung R ermöglicht.
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Die Montagebasis 80 ist, wie in 4 dargestellt, einerseits mit einem Halteabschnitt 92 an dem Abstützbereich 74 des fahrzeugnahen Querträgers 70 fixiert und erstreckt sich von dem fahrzeugnahen Querträger 70 bis zu dem Aufprallkörper 62 der Crasheinheit 60 und weist zusätzlich noch einen Halteabschnitt 94 auf, welcher mit dem Aufprallkörper 62 fest verbunden ist.
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Ferner erstreckt sich die Montagebasis 80 vorzugsweise sowohl schräg zum fahrzeugnahen Querträger 70 als auch zum Aufprallkörper 62 und vorzugsweise in einem rechten Winkel zur Schwenkachse 84, so dass die Lagereinheit 82 mit einer geeigneten schrägen Ausrichtung der Schwenkachse 84 zur Längsmittelebene 18 einfach auf der Montagebasis 84 montierbar ist und sich damit zwangsläufig die Montagebasis 80 ebenfalls schräg zur Längsmittelebene 18 erstreckt.
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Dadurch bewirkt die Montagebasis 80 auch noch eine Abstützung des Aufprallkörpers 62 an dem fahrzeugnahen Querträger 70, so dass im Falle eines Aufpralls auf den Aufprallkörper 62 die Montagebasis 80 einerseits selbst Kräfte aufnehmen kann und im Übrigen noch Kräfte auf den fahrzeugnahen Querträger 70 übertragen kann.
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Wie in 5 bis 8 dargestellt, ist der fahrzeugnahe Querträger 70 vorzugsweise so ausgebildet, dass er zwischen den Montagebereichen 72 entgegengesetzt zur Fahrtrichtung gebogen ausgebildet ist, um dadurch dessen Steifigkeit zu verbessern, so dass der Abstützbereich 74 im Abstand von einer Ebene 96 verläuft, in welcher vorzugsweise die Montagebereiche 72 liegen.
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Ferner weist der fahrzeugnahe Querträger 70, wie in 5 dargestellt, eine Versteifung 102 auf einer der Fahrbahn 54 abgewandten Seite und eine Versteifung 104 auf einer der Fahrbahn 54 zugewandten Seite auf, wobei insbesondere bei Ausbildung des fahrzeugnahen Querträgers 70 aus einem Flachmaterial und die Versteifungen 102 und 104 durch Umbiegung des Flachmaterials vorzugsweise bis zu der Erstreckung in den Versteifungen 102 und 104 quer insbesondere senkrecht zu dem Abstützbereich 74, gebildet werden.
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Ferner ist der fahrzeugnahe Querträger 70, wie in den 5, 7 und 8 erkennbar, mit in dem Abstützbereich 74 angeordneten und beiderseits eines Montagebereichs 106 für die Montagebasis 80 liegenden Durchbrüchen 112 und 114 versehen, die ihrerseits ebenfalls durch Randversteifungen 116 und 118 aufweisen, die insbesondere ebenfalls aus Umbiegungen des Flachmaterials quer zu der Ausdehnung des Abstützbereichs 74 gebildet sind und dadurch ebenfalls zur weiteren Steifigkeit des fahrzeugnahen Querträgers 70 beitragen.
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Somit ist insgesamt der fahrzeugnahe Querträger 70 einerseits durch die Versteifungen 102 und 104 sowie die Durchbiegung zwischen den Montagebereichen 74 sowie die Randversteifungen 116 und 118 insgesamt mit einer für die von dem Anhängeelement 40 über die Montagebasis 80 auf den Abstützbereich 74 wirkenden Kräfte ausreichend hohen Steifigkeit versehen und überträgt diese Kräfte auf die Montagebereiche 72.
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Ferner wirken durch die Verbindung zwischen der Montagebasis 80 mit dem Aufprallkörper 62 mittels des Halteabschnitts 94 die von dem Halteelement 40 auf die Montagebasis 80 einwirkenden Kräfte auch auf den Aufprallkörper 62, so dass in diesem Fall der auf Grund der Crasheinheit 60 vorgesehene Aufprallkörper 62 auch noch zu der Aufnahme der von dem Anhängeelement 40 auf die Montagebasis 80 übertragenen Kräften herangezogen wird.
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Diese auf den Aufprallkörper 62 wirkenden Kräfte werden dann von den Deformationskörpern 64 auf das Fahrzeugheck 14 übertragen.
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Hierzu sind die Deformationskörper 64 vorzugsweise mit Fußkörpern 122 versehen, die sich bei bloßem Einsatz der Crasheinheit 60 unmittelbar an dem Fahrzeugheck 14 der Fahrzeugkarosserie 12 abstützen und beispielsweise über Schraubverbindungen 124 mit dem Fahrzeugheck 14 der Karosserie verschraubt werden.
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Wie nun in 9 und 10 dargestellt, ist bei der Einbindung der Crasheinheit 60 in die Anhängekupplung 30 der fahrzeugnahe Querträger 70 so ausgebildet, dass dessen Montagebereiche 72 unmittelbar auf dem Fahrzeugheck 14 und den hierzu vorgesehenen Anbindungsbereichen 126 aufliegen, während die Fußkörper 122 auf den Anbindungsbereichen 126 gegenüberliegenden Seiten der Montagebereiche 72 des fahrzeugnahen Querträgers 70 aufliegen und somit die Montagebereiche 72 zwischen sich und den Anbindungsbereichen 126 einspannen.
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Wenn nun die Schraubverbindung 124 sowohl die Fußkörper 122 als auch die Montagebereiche 72 durchsetzt besteht die Möglichkeit, mit der bereits für die Crasheinheit 70 vorgesehenen Fixierung derselben an den Anbindungsbereichen 126 der Fahrzeugkarosserie 12 auch den fahrzeugnahen Querträger 70 mittels der Montagebereiche 72 fest mit den Anbindungsbereichen 126 der Fahrzeugkarosserie zu verbinden.
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Die Tatsache, dass beim Einsatz der Crasheinheit 60 im Zusammenhang mit der Anhängekupplung auch von der Montagebasis 80 beim Anhängerbetrieb Kräfte auf den Aufprallkörper 62 übertragen werden, hat nun zur Folge, dass beim Anhängerbetrieb auch von den Deformationskörpern 64 Kräfte, insbesondere auch quer zur Fahrzeuglängsmittelebene 18 wirkende Kräfte auf die Deformationskörper 64 und von den Deformationskörpern 64 auf den Fußkörper 122 übertragen werden.
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Dadurch besteht insbesondere beim Vorsehen einer Schweißnaht 132 zur Verbindung von Wandbereichen 134 mit dem Fußkörper 122 die Gefahr, dass die auftretenden dynamischen Belastungen zu einem Bruch im Bereich zwischen der Verbindung der Wandbereiche 134 mit dem Fußkörper 122 entstehen.
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Aus diesem Grund ist der Fußkörper 132 mit einem Flexibilisierungsbereich 136 versehen, welcher beispielsweise durch eingeformte Stufen 142 und 144 in den Fußkörper 122 gebildet ist, die zwischen einem Auflagebereich 146 des Fußkörpers 122, mit welchem dieser sich auf den Montagebereichen 72 oder, ohne Verwendung der Crasheinheit in der Anhängekupplung 30, auf den Anbindungsbereichen 126 abstützt, und einem Tragbereich 148 angeordnet sind, in welchem die Verbindung zwischen dem Fußkörper 122 und den Wandbereichen 134 der Deformationskörper 64 erfolgt.
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Mit diesen den Flexibilisierungsbereich 136 bildenden Stufen 142 und 144 ist somit in dem Fußkörper 122 zwischen dem Auflagebereich 146 und dem Tragbereich 148 eine ausreichend große Flexibilität geschaffen, die es ermöglicht auch die durch die Einbindung der Crasheinheit 60 in eine Anhängekupplung 30 auf die Deformationskörper 64 wirkenden variierenden Querkräfte aufzunehmen.
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Vorzugsweise sind bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Deformationskörper 64 aus zwei Schalen 152 und 154 gebildet, die mit ihren einander zugewandten Randbereichen 156 und 158 ineinandergreifen, so dass beispielsweise die Randbereiche 156 zwischen den Randbereichen 158 legen, wie in 12 dargestellt, wobei die Randbereiche 156 und 158 dann mittels einer Schweißnaht 162 miteinander verbunden sind (12 und 13).
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Zusätzlich sind die so ausgebildeten Deformationskörper 64 noch mit Einprägungen 164 versehen, um durch diese einen Deformationsbereich 166 hinsichtlich dessen Ausdehnung und Energieabsorption vorzugeben.
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Ferner ist, wie in 13 dargestellt, vorgesehen, dass der Tragbereich 148 einen ungefähr der Querschnittsform der Deformationskörper 64 angepassten Ausschnitt 172 aufweist, um auch im Tragbereich 148 am Übergang zur Schweißnaht 132 noch eine gewisse Flexibilität zu erhalten.
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Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anhängekupplung, dargestellt in 14 bis 17, sind die Fußkörper 122' ausschließlich als Platten mit Ausschnitten 172' ausgebildet, während die Deformationskörper 64' mit Flexibilisierungsbereichen 136' versehen sind, die beispielsweise dadurch gebildet sind, dass die Deformationskörper 64' nahe der diese mit den Fußkörpern 122' verbindenden Schweißnaht 132' Durchbrüche 182 aufweisen, die beispielsweise bei in im Querschnitt rechteckförmiger Ausbildung der Deformationskörper 64' in Kantenbereichen derselben angeordnet sind und damit ebenfalls den Deformationskörpern 64' eine größere Flexibilität vermitteln, um im Bereich der die Deformationskörper 64' mit den Fußkörpern 122' verbindenden Schweißnaht 132' einen Bruch zu verhindern.
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Im Übrigen ist das zweite Ausführungsbeispiel in gleicher Weise ausgebildet wie das erste Ausführungsbeispiel, so dass hinsichtlich der Beschreibung der übrigen Merkmale des zweiten Ausführungsbeispiels, insbesondere auch der Deformationskörper 64', vollinhaltlich auf das erste Ausführungsbeispiel bezuggenommen werden kann.
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Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, dargestellt in 18 sind der fahrzeugnahe Querträger 70 und der Aufprallkörper 62 zusätzlich zur Montagebasis 80 mittels Stabilisierungselementen 192 verbunden, die vorzugsweise schräg zum fahrzeugnahen Querträger 70 und zum Aufprallkörper 62 verlaufen, um auch im Bereich derselben Crashenergie aufnehmen zu können.
