DE19859961A1 - Anhängerkupplung mit einem schwenkbaren Kugelhals - Google Patents
Anhängerkupplung mit einem schwenkbaren KugelhalsInfo
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Abstract
Eine solche insbesondere für PKWs geeignete Anhängerkupplung hat eine Kupplungskugel am freien Ende eines gekröpften Kugelhalses, an dessem anderen Ende eine Lagerhülse fest angeordnet ist. Diese Hülse ist auf einem fahrzeugfesten Lagerbolzen zwischen einer Ruhelage und einer Betriebslage von Kugelhals sowie Kupplungskugel schwenkbar. Um die Lagerhülse unmittelbar am Lagerbolzen drehfest fixieren zu können, hat der Lagerbolzen ein Kopfteil und die Lagerhülse ein diesem gegenüberliegendes Ende, an denen miteinander in Eingriff bringbare Formschlußkonturen angeordnet sind. Die Lagerhülse ist an ihrem vom Bolzen-Kopfteil abgelegenen Ende an einem Widerlager abgestützt, welches auf dem Lagerbolzen zwischen einer ersten Axialstellung bei drehfester Eingriffslage und einer zweiten Axialstellung, in der die Formschlußkonturen von Lagerhülse und Bolzen-Kopfteil außer Eingriff bringbar sind, verstellbar.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anhängerkupplung der im
Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten
Art.
Eine solche Anhängerkupplung ist aus der Offenlegungs
schrift DE 196 12 959 A1 bekannt. Bei dieser Ausführung,
bei der der Kugelhals mit der Kupplungskugel über einen
Hilfsantrieb schwenkbar ist, kann die notwendige Verriege
lung sowohl in der Ruhelage als auch in der Betriebslage
des Kugelhalses über den Servoantrieb erfolgen, oder es
wird dazu eine an einem fahrzeugfesten Gestellteil gelager
te Sperrklinke vorgesehen, die mit einem Verriegelungsvor
sprung am Kugelhals zusammenwirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anhänger
kupplung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der die
Lagerhülse am einen Ende des Kugelhalses in der Ruhelage
wie in der Betriebslage am Lagerbolzen selbst drehfest
festgelegt ist.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsbildenden Anhänger
kupplung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan
spruchs 1 gelöst.
Für die erfindungsgemäße Anhängerkupplung ist wesentlich,
daß in der einen Axialstellung des die Lagerhülse des Kupp
lungshalses axial abstützenden Widerlagers die Formschluß
konturen oder -elemente von Lagerbolzen und Lagerhülse so
miteinander in Eingriff stehen, daß die Lagerhülse gegen
über dem Fahrzeug fest anzuordnenden Lagerbolzen nicht ver
dreht werden kann. In der zweiten Axialstellung des Wider
lagers hingegen kann in axialer Richtung die Lagerhülse am
Kugelhals soweit von dem Kopfteil des Lagerbolzens abge
rückt werden, daß die Formschlußkonturen außer Eingriff
kommen und danach die Lagerhülse samt daran angeordnetem
Kugelhals und Kupplungskugel zwischen der Ruhelage und der
Betriebslage verschwenkt werden kann. Die Verriegelung in
einer dieser beiden Positionen erfolgt dann wieder durch
Axialverschiebung des Widerlagers, wodurch die Formschluß
konturen am Lagerbolzen-Kopfteil und an der Lagerhülse des
Kugelhalses wieder miteinander in Eingriff kommen. Die er
findungsgemäße Anhängerkupplung ist insbesondere für einen
von Hand schwenkbaren Kugelhals geeignet, wobei auch die
Betätigung des axial verstellbaren. Widerlagers zur Abstüt
zung der Lagerhülse am Kugelhals von Hand vorgenommen wer
den kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an ei
nem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine gesprengte, perspektivische Darstellung
der neuen Anhängerkupplung und
Fig. 2 eine Ansicht des Lagerbolzens der Anhängerkupp
lung nach Fig. 1 in vergrößerter Wiedergabe.
Im einzelnen erkennt man in Fig. 1 ein Querrohr 1, welches
zur festen Anbringung an der Unterseite eines Fahrzeugs,
insbesondere eines PKWs, nahe dem üblichen, rückwärtigen
Stoßfänger bestimmt ist. Mit dem Querrohr 1 ist ein daran
nach unten vorstehender Befestigungsansatz 2 fest verbun
den, an dem ein Lagerbolzen 4 mit einem dagegen in radialer
Richtung vergrößerten Kopfteil 3 in abgekröpfter Anordnung
fest angebracht ist. Auf dem Lagerbolzen 4 ist eine Lager
hülse 5 gelagert, die dazu eine in ihrem Innendurchmesser
an den Außendurchmesser des Lagerbolzens 4 angepaßte Durch
gangsbohrung 6 aufweist. Mit der Lagerhülse 5 ist ein ge
schwungener oder gebogener Kugelhals 7 einstückig verbun
den, der an seinem freien Ende in üblicher Weise eine Kupp
lungskugel 8 trägt.
An seiner den Lagerbolzen 4 ringförmig umgebenden Stirnsei
te 9 hat das Kopfteil 3 des Lagerbolzens 4 eine Formschluß
kontur 10 in Gestalt einer Verzahnung, die im wesentlichen
parallel zu einer Diametralen der Stirnseite 9 des Kopf
teils 3 des Lagerbolzens 4 verläuft. Die Zähne 11 der Form
schlußkontur 10 haben geschrägte Flanken 12 an ihren beiden
Seiten.
An dem Kopfteil 3 des Lagerbolzens 4 benachbarten Ende,
nämlich an der der Stirnseite 9 des Kopfteils 3 gegenüber
liegenden Stirnfläche 13, hat die Lagerhülse 5 ebenfalls
eine Formschlußkontur 14 in Gestalt einer der Formschluß
kontur 10 am Kopfteil 3 des Lagerbolzens 4 entsprechenden
Gegenverzahnung. So haben auch die Zähne dieser Formschluß
kontur 14 geschrägte Flanken, um das Zusammenfügen der
Formschlußkonturen 10, 14 zu erleichtern, was in zwei Dreh
endstellungen der Lagerhülse 5 möglich ist, die der Ruhela
ge und der Betriebslage des Kugelhalses 7 mit der Kupp
lungskugel 8 entsprechen. In diesen beiden Positionen ist
die Lagerhülse 5 am Kopfteil 3 und damit am Lagerbolzen 4
drehfest gesichert, damit der Kugelhals 7 mit der Kupp
lungskugel 8 nicht unbeabsichtigt verschwenkt werden kann.
Um die Lagerhülse 5 vom Kopfteil 3 des Lagerbolzens 4 zu
entkuppeln, ist eine Axialverschiebung der Lagerhülse 5 vom
Kopfteil 3 des Lagerbolzens 4 weg erforderlich. Zum anderen
muß die Lagerhülse 5 in ihrer axialen Kupplungslage sicher
am Bolzen-Kopfteil 3 gehalten werden, und die axialen End
positionen der Lagerhülse 5 werden durch ein Widerlager 15
vorgegeben, an dem sich die Lagerhülse 5 mit ihrer vom Bol
zen-Kopfteil 3 abgelegenen Stirnseite abstützt.
Das Widerlager 15 besteht aus einem Ring, welcher in glei
cher Weise wie die Lagerhülse 5 mit einer Durchgangsbohrung
25 auf dem Lagerbolzen 4 drehbar bzw. schwenkbar angeordnet
ist. Mittels eines radial eingesetzten, durch eine Radial
bohrung 19 hindurchtretenden Mitnehmers 16 in Gestalt eines
Stiftes ist der Widerlagerring 15 auf dem Lagerbolzen 4 da
durch in axialer Richtung begrenzt verschieblich festge
legt, daß der Mitnehmerstift 16 in eine Kulisse 17 ein
greift, die über einen Teil des Umfangs hinweg am Ende des
Lagerbolzens 4 angeordnet ist. Wie insbesondere Fig. 2 er
kennen läßt, hat die Kulisse 17 in Form einer Nut eine
Steigung bezogen auf die Achse des Lagerbolzens 4, und die
Projektion dieser Steigung auf die Achse des Lagerbolzens 4
entspricht dem axialen Hubweg, den der Widerlagerring 15
zurücklegen kann. Erforderlich hierbei ist, daß der Lager
ring 15 um den begrenzten Weg, den die Kulissennut 17 zu
läßt, in Umfangsrichtung des Lagerbolzens 4 gedreht wird.
Die Verschwenkung des Widerlagerringes 15 wird von Hand
über ein Griffelement 22 vorgenommen, von dem in Fig. 1
zwei spiegelbildlich zueinander ausgebildete und angeordne
te Griffschalen zu erkennen sind, die auf einem radial am
Widerlagerring 15 vorstehenden Führungssteg 20 längs ver
schieblich angeordnet sind. Eine Feder 21 sorgt dafür, daß
das Griffelement 20 in radialer Richtung zum Widerlagerring
15 hin elastisch beaufschlagt ist. Mit dem Griffelement 22
ist der Mitnehmerstift 16 in radialer Richtung des Widerla
gerringes 15 verschieblich, allerdings ist der Radialhub
des Mitnehmerstiftes 16 derart begrenzt, daß er nicht außer
Eingriff mit der Kulissennut 17 am Ende des Lagerbolzens 4
kommen kann. Die radiale Verschieblichkeit des Mitnehmer
stiftes 16 dient lediglich dazu, den Widerlagerring 15 in
derjenigen Schwenkendstellung, die den beiden Eingriffsla
gen der Formschlußkonturen 10, 14 entspricht, also in der
zum Bolzenkopfteil hin verschobenen axialen Endlage, den
Widerlagerring 15 für seine Schwenkbewegung entsichern zu
können.
Insoweit ist eine selbsttätige Arretierung des Widerlager
ringes 15 in der Axialstellung für die beiden Eingriffsla
gen der Formschlußkonturen 10, 14 vorgesehen, indem in die
ser Position der Mitnehmerstift 16 des Widerlagerringes 15
in eine Vertiefung 18 eingreift, die am entsprechenden Ende
der Kulissennut 17 in deren Nutgrund eingelassen ist. Diese
Vertiefung 18 ist auch in der Ansicht des Lagerbolzens 4
gemäß Fig. 2 gezeigt. Man erkennt hier ferner eine zweite
Nut 27 am Ende des Lagerbolzens 4, die für den zusätzlichen
Eingriff eines zweiten Mitnehmerstiftes 26 vorgesehen ist,
um eine doppelte Abstützung des Widerlagerringes 15 auf dem
Lagerbolzen 4 zu erreichen.
Der Widerlagerring 15, an dem sich in axialer Richtung die
Lagerhülse 5 abstützt, soll sich von der axialen Endlage,
in der die Formschlußkonturen 10, 14 am gegenüberliegenden
Ende der Lagerhülse 5 und des Bolzenkopfes 3 außer Eingriff
sind, in die andere Endlage selbsttätig zurückdrehen, in
der die genannten Formschlußkonturen 10, 14 in Eingriff
kommen können. Damit dies leichter vonstatten geht, sind
bei den Verzahnungen der Formschlußkonturen 10, 14 die
schrägen Flanken 12 an den Zähnen 11 vorgesehen. Anderer
seits hat die Schrägung der Flanken 12 der Zähne 11 den
Zweck, die axiale Verschiebung der Lagerhülse 5 selbsttätig
einzuleiten, wenn bei entsprechender Freigabe der Lagerhül
se 5 von Hand eine Verschwenkung des Kugelhalses 7 vorge
nommen wird.
Für die selbsttätige Rückstellung des Widerlagerringes 15
in die der Eingriffslage der Formschlußkonturen 10, 14 ent
sprechenden Stellung greift am Widerlagerring 15 eine die
sen in Umfangsrichtung beaufschlagende Feder 23 an, die mit
ihrem einen, radial vorstehenden Ende 28 in den Widerlager
ring 15 und mit ihrem anderen, achsparallel ausgerichteten
Ende in eine Aussparung 29 am Ende des Lagerbolzens 4 ein
greift. Gesichert wird die Feder 23 durch einen Deckel 24,
der auf die äußere Stirnseite des Widerlagerringes 15 auf
geschraubt ist.
Claims (12)
1. Anhängerkupplung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Per
sonenkraftfahrzeuge mit einer Kupplungskugel am freien
Ende eines gekröpften Kugelhalses, an dessen zweitem En
de eine Lagerhülse fest angeordnet ist, die auf einem
fahrzeugfest anzuordnenden Lagerbolzen zwischen einer
Ruhelage und einer Betriebslage von Kugelhals sowie
Kupplungskugel schwenkbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagerbolzen (4) ein Kopfteil (3) hat, welches
dem einem Ende der Lagerhülse (5) gegenüberliegt, wobei
an diesem Lagerhülsenende und dem Bolzen-Kopfteil (3)
sowohl in der Ruhelage als auch in der Betriebslage mit
einander in Eingriff bringbare, den Lagerbolzen (4) mit
der Lagerhülse (5) drehfest kuppelnde Formschlußkonturen
(10, 14) angeordnet sind, und daß die Lagerhülse (5) an
ihrem vom Bolzen-Kopfteil (3) abgelegenen Ende an einem
Widerlager (15) abgestützt ist, welches auf dem Lager
bolzen (4) zwischen einer ersten Axialstellung bei Ein
griffslage der Formschlußkonturen (10, 14) und einer
zweiten Axialstellung, in der die Formschlußkonturen
(10, 14) außer Eingriff bringbar sind, verstellbar ist.
2. Anhängerkupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die eine Formschlußkontur (10) an einer Stirnseite
(9) des Lagerbolzens (4) und die andere Formschlußkontur
(14) an einer gegenüberliegenden Stirnfläche (13) der
Lagerhülse (5) angeordnet ist.
3. Anhängerkupplung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formschlußkonturen (10, 14) aus einer Verzahnung
sowie einer Gegenverzahnung bestehen.
4. Anhängerkupplung nach Anspruch 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formschlußkonturen (10, 14) geschrägte, axial
nach außen hin konvergierende Flanken (12) haben.
5. Anhängerkupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formschlußkonturen (10, 14) einen zum Durchmes
ser des Lagerbolzens (4) tangentialen Verlauf und/oder
einen dazu parallelen Verlauf haben.
6. Anhängerkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Widerlager (15) ein auf dem Lagerbolzen (4) zwi
schen der ersten und der zweiten Axialstellung axial
verschieblich gelagerter Ring ist.
7. Anhängerkupplung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Widerlagerring (15) in seiner Umfangsrichtung
drehbar auf dem Lagerbolzen (4) angeordnet ist und in
Eingriff mit einer Kulisse (17) steht, über die der Wi
derlagerring (15) zwischen zwei Schwenkendlagen entlang
dem Hubweg zwischen der ersten und der zweiten
Axialstellung zwangsgeführt ist.
8. Anhängerkupplung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kulisse (17) von wenigstens einer Nut gebildet
ist, die in den Umfang des Lagerbolzens (4) mit einer
dem Hubweg des Widerlagerringes (15) entsprechenden
Steigung eingeschnitten ist und in die der Widerlager
ring (15) mit einem Mitnehmer (16) eingreift.
9. Anhängerkupplung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mitnehmer (16) des Widerlagerringes (15) ein
in die Kulissennut (17) eintauchender Stift ist.
10. Anhängerkupplung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mitnehmer (16) innerhalb seiner Eingriffslage
in Richtung von der Achse des Lagerbolzens (4) weg ge
gen die Kraft einer Feder (21) verschieblich ist und
die Kulissennut (17) des Lagerbolzens (4) an der Stel
le ihres Nutgrundes, die der Schwenkendlage des Wider
lagerringes (15) für die Eingriffslagen der Formschluß
konturen (10, 14) entspricht, eine formschlüssig an den
Mitnehmer (16) angepaßte Vertiefung (18) hat, in die in
dieser Schwenkendlage der Mitnehmer (16) eintaucht.
11. Anhängerkupplung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mitnehmerstift (16) mit einem außen am Widerla
gerring (15) vorstehenden Zuggriff (22) verbunden ist.
12. Anhängerkupplung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Widerlagerring (15) eine diesen in Umfangsdreh
richtung zur Schwenkendlage für die Eingriffslage der
Formschlußkonturen (10, 14) hin beaufschlagende Feder
(23) angreift, die am Lagerbolzen (4) abgestützt ist.
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