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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absenken und Schwenken eines
Kupplungsarmes einer Anhängerkupplung
für Kraftfahrzeuge,
bei der ein mit einer Kugel versehender Kupplungsarm aus einer von
außerhalb
des Kraftfahrzeuges nicht sichtbaren Ruhestellung in eine zur Befestigen
eines Anhängers
geeignete Betriebsstellung bewegt wird.
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Es
sind verschiedene Ausführungsformen solcher
schwenkbaren Anhängerkupplungen
bekannt, z.B. aus
DE 2 619 913 oder
EP 0 799 732 B1 , bei
denen ein Kupplungsarm an einer schräg zur Fahrzeuglängsrichtung
sitzenden Achse angeordnet ist, wobei durch Verschwenken um die
schrägstehende
Achse der Kupplungsarm aus einer versteckten Ruhestellung im Fahrzeug
in eine außerhalb
des Fahrzeugs liegenden Arbeitsstellung befördert wird.
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Diese
Ausführungen
haben jedoch den Nachteil, daß bedingt
durch die Schrägstellung
der Achse, das Einbaumaß der
Anhängerkupplung
ungünstig
breit ist, so daß z.B.
bei Fahrzeugen mit doppelter Auspuffanlage, wie z.B. der BMW X5
ab Baujahr 2000, eine Integration nicht möglich ist. Zweck der Erfindung
ist, eine schwenkbare Anhängerkupplung
zu schaffen, die die Vorteile der bekannten Systeme nutzt, jedoch
deren Nachteil des großen
Einbauraums vermeidet.
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Dieses
wird erreicht, indem die bewährten Schwenk-
und Verriegelungsmechaniken nach dem Stande der Technik, wie in
DE 103 20 302 A1 oder
EP 1 024 036 A1 beschrieben
genutzt werden kann, aber durch Einbringung einer zweiten vertikalen
Schwenkachse im Winkel von ca. 90° die
Einbaubreite des Systems um ca. 100 mm, bezogen zur Mittelachse
eines Fahrzeuges, verringert wird, wodurch der Einbau auch bei Fahrzeugen
mit Doppelauspuffanlage möglich
wird.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den folgenden Figuren dargestellt. Darin zeigen
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1 eine
Schrägansicht
der Anhängerkupplung
(1) in Arbeitsstellung (C);
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2a,
b den Kupplungsarm (8) in zwei Schrägansichten;
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3a,
b die vertikale Schwenkeinheit (6) in zwei Schrägansichten;
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4a,
b das Kupplungsgehäuse
(2) in zwei Schrägansichten;
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5a,
b das Trägerrohr
(3) in zwei Schrägansichten;
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7–9 den
schrittweisen Aufbau der Anhängerkupplung
(1);
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10a, b & 11a, b das Absenken des Kupplungsarmes (8)
durch Schwenken um die horizontale Drehachse in zwei Schrägansichten;
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12a, b 13a,
b das Schwenken des Kupplungsarmes (8) um die vertikale
Schwenkachse (B) in die Zwischenposition (G) in zwei Schrägansichten;
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14a, b–16a, b das Schwenken des Kupplungsarmes (8)
um die horizontale Schwenkachse (A) in die Ruhestellung (I) in zwei
Schrägansichten;
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17–19 das
schrittweise Verriegeln und Festsetzen des Kupplungsarmes (8).
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1 zeigt
in einer Schrägansicht
die Anhängerkupplung
(1) in der Arbeitsstellung (I). Die Kupplung (1)
besteht aus einem Kupplungsgehäuse (2),
welches fest mit dem Trägerrohr
(3) verbunden ist. Das Trägerrohr (3) ist fest
mit dem Kfz verschraubt. Zwischen zwei Lagerpunkten (4, 5)
ist die um die vertikale Achse (B) schwenkbare Schwenkeinheit (6)
angeordnet. An der Schwenkeinheit (6) befindet sich der
Anschlag (7). Der Kupplungsarm (8) ist durch die
horizontale Achse (A) schwenkbar mit der Schwenkeinheit (6)
verbunden. Am Kupplungsarm (8) ist eine Riegelrampe (9)
angeordnet.
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An
der Unterseite des Trägerrohres
(3) ist eine Riegelnase (10) angeordnet. In der
Arbeitsstellung (C) liegen an ihr auf einer Seite der Anschlag (7) und
auf der anderen Seite die Riegelrampe (9) an und setzen
so den Kupplungsarm (8) fest. Die 17–19 zeigen
schrittweise den Verriegelungs- und Festsetzvorgang.
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Das
Festsetzen des Kupplungsarmes (8) dient der Verhinderung
des Verdrehens um Achse (B) durch Querkräfte vom Anhänger. Das Verriegeln des Schwenkvorganges
um Achse (A) erfolgt nach dem Stand der Technik und ist hier nicht
näher dargestellt.
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Die 2a,
b bis 5a, b zeigen die einzelnen Baugruppen der Anhängerkupplung
(1). Der Kupplungsarm (8) gemäß 2a, b
besteht aus dem Achskörper
(11), mit dem der Kugelarm (12) mit der Kugel
(13) und die Riegelrampe (9) fest verbunden sind.
Durch den Achskörper
(11) geht die Drehachse (A), sie bildet bei der hier beschriebenen
Ausführung der
Erfindung mit der Ebene des Kugelarmes (12) einen Winkel
von 90°.
In bezug auf die räumliche
Position und Ausrichtung der beiden Drehachsen (A&B) zu den Komponenten
der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung
(1) gilt, daß die
Maße und
Winkel den Erfordernissen der Integration in die verschiedenen Fahrzeugtypen
angepaßt
sein können
und somit von den hier beispielhaft genannten Werten leicht abweichen.
Dies hat aber keinen Einfluß auf
die beschriebene Funktionsweise.
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3a,
b zeigen die Schwenkeinheit (6). Sie besteht aus einer
Trägerplatte
(14) mit Achsbolzen (15), auf welcher die Drehachse
(A) senkrecht steht. Seitlich an der Trägerplatte (14) und
mit ihr in einer Ebene ist der Anschlag (7) angeordnet.
Seitlich an der Trägerplatte
(14) ist die Schwenkhülse
(16) angeordnet, ihre Längsachse
ist deckungsgleich mit der Schwenkachse (B). Auf der Seite (17)
der Trägerplatte
(14) wird der Achskörper
(11) auf den Achsbolzen (15) aufgesetzt, die Lagerung
erfolgt nach Stand der Technik.
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4a,
b zeigen das Kupplungsgehäuse
(2) in einer beispielhaften Ausführung. Es besteht aus einer
annähernd
U-förmig
gestalteten, in einer vorzugsweise horizontalen Ebene angeordneten
Deckplatte (18) und einer annähernd U-förmig gebogenen Seitenwand (19),
welche vertikal stehend mit der Außenkante (20) der
Deckplatte (18) verbunden ist. Die Enden (21, 22)
der Seitenwand (19) sind ausgeklinkt und bilden mit der über die
Ausklinkung hinausragende Deckplatte (18) zwei Ausnehmungen
(23, 24), in die das Trägerrohr (3) eingefügt wird.
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An
der der Deckplatte (18) abgewandten Unterkante (25)
der Seitenwand (19) ist diese nach unten durch eine Platte
(26) erweitert. An der Unterkante (27) der Platte
(26) ist in einer zur Deckplatte (18) parallelen
Ebene eine Fußplatte
(28) so angeordnet, daß die
Schwenkachse (B) senkrecht zur Deckplatte (18) durch eine
Lagerung (4) in der Deckplatte (18) und eine Lagerung
(5) in der Fußplatte
(28) hindurchgeht. Zwischen Deckplatte (18) und
Fußplatte
(28) ist entlang der Platte (26) im rechten Winkel
zu ihr ein Steg (29) angeordnet, er dient zur Versteifung
der Konstruktion und als Anschlag für die Schwenkeinheit (6)
in Zwischenstellung (G).
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5a,
b zeigen das Trägerrohr
(3). Es dient dazu, die Anhängerkupplung (1) fest
mit dem Fahrzeug zu verbinden. Daher hat das Trägerrohr (3) für jeden
Fahrzeugtyp eine spezielle angepaßte Form und ist hier nur als
Teilstück
beispielhaft gezeigt.
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An
der Unterseite des Trägerrohres
(3) ist eine Riegelnase (10) angeordnet. Ihre
Funktion wird anhand der 17 bis 19 erklärt.
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Die 6 bis 9 zeigen
den Zusammenbau der Anhängerkupplung
(1). In das Kupplungsgehäuse (2) nach 6 wird
in 7 die Schwenkeinheit (6) so eingesetzt,
daß sie
um die vertikale Schwenkachse (B) geschwenkt werden kann. Der Kupplungsarm
(8) wird mit dem Achskörper
(11) gemäß 8 so
auf die Schwenkeinheit (6) aufgesetzt, daß er um
die horizontale Schwenkachse (A) schwenken kann. Zuletzt wird das
Trägerrohr
(3) so in das Kupp lungsgehäuse (2) eingesetzt,
daß der
Anschlag (7) auf der einen und die Riegelrampe (9)
auf der anderen Seite der Riegelnase (10) anliegen.
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Die 10a, b bis 16a,
b zeigen einen kompletten Einschwenkvorgang des Kupplungsarmes aus
zwei verschiedenen Schrägansichten.
In 10a, b ist der Kupplungsarm (8) verriegelt
in der Arbeitsstellung. Der Kupplungsarm (8) ist durch
hier nicht näher
gezeigte Methoden nach Stand der Technik gegen das Drehen um die
Schwenkachse (A) verriegelt, der Anschlag (7) und die Riegelrampe
(9) liegen an den beiden Seiten (30, 31)
der Riegelnase (10) an, so daß ein Schwenken des Kupplungsarmes (8)
um die Schwenkachse (B) auch bei von außen vom Anhänger über die Kugel (13)
eingeleitete Kräfte verhindert
wird.
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Zum
Einfahren des Kupplungsarmes (8) wird die interne Verriegelung
gelöst
und der Kupplungsarm (8) gemäß 11a,
b durch sein Eigengewicht um die Schwenkachse (A) in eine Zwischenstellung (D)
geschwenkt. Die Riegelrampe (9) liegt nicht mehr an der
Riegelnase (10) an, dadurch ist jetzt ein Schwenken um
die Schwenkachse (B) in Pfeilrichtung (F) möglich. Dies wird in 12a, b gezeigt. Das Schwenken erfolgt solange,
bis die Schwenkeinheit (6) am Steg (29) anschlägt. Der
Kupplungsarm (8) hat nun eine Zwischenstellung (G) erreicht.
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Die 14a, b bis 16a,
b zeigen das Schwenken des Kupplungsarmes (8) um die Schwenkachse
(A) nach oben in Pfeilrichtung (H) in die Ruhestellung (I) gemäß 16a, b. In dieser Stellung kann der Kupplungsarm
(8) wieder durch die interne, nicht näher dargestellte Verriegelung
gegen das Zurückschwenken
um die Schwenkachse (A) verriegelt werden.
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Das
Ausfahren des Kupplungsarmes (8) aus der Ruhestellung (I)
in die Arbeitsstellung (C) erfolgt sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge.
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Das
Schwenken des Kupplungsarmes (8) um die beiden Schwenkachsen
(A&B) erfolgt
in dieser beispielhaften Ausführung
manuell, es könnte aber
auch durch geeignete motorische Antriebe erfolgen.
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Die 17 bis 19 zeigen
den externen Verriegelungsvorgang von Schwenkeinheit (6)
und Achskörper
(11) an der Riegelnase (10) beim Schwenken in
die Arbeitsstellung (C) in einer Sicht in Fahrtrichtung. Der Kupplungsarm
(8) ist hier aus Gründen
der besseren Sichtbarkeit der Riegelnase (10) nicht dargestellt.
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17 zeigt
die Anhängerkupplung
(1) während
der Schwenkphase aus Zwischenstellung (G) in Zwischenstellung (D)
in Pfeilrichtung (J). In 18 hat
der Kupplungsarm (8) die Zwischenstellung (D) erreicht,
der Anschlag (7) liegt an der geraden senkrechten Kante
(30) der Riegelnase (10) an, die Bewegung um die
Schwenkachse (B) wird dadurch gestoppt. Danach beginnt die Schwenkbewegung
des Achskörpers
(11) und damit des Kupplungsarmes (8) um die Schwenkachse
(A) aus der Zwischenstellung (D) in die Arbeitsstellung (C) in Pfeilrichtung
(K).
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In 19 hat
der Kupplungsarm (8) bzw. der Achskörper (1 1) die Arbeitsstellung
(C) erreicht. Die Riegelrampe (9) liegt an der schrägen Kante
(31) der Riegelnase (10) ein, die interne, hier
nicht dargestellte Verriegelung ist aktiv und verhindert das Schwenken
des Kupplungsarmes (8) um die Schwenkachse (A). Durch die
externe Verriegelung des Kupplungsarmes (8) und der Schwenkeinheit
(6) an der Riegelnase (10) und damit am Trägerrohr
(3) wird ein Schwenken um die Schwenkachse (B) verhindert.
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Sind
bei der Fertigung der Komponenten der Anhängerkupplung (1) das
Kupplungsgehäuse
(2) und das Trägerrohr
(3) mit dem Rohling der Riegelnase (10) bereits
fest verbunden (z.B. verschweißt), können anschließend durch
die vorteilhafte Konstruktion der Anhängerkupplung (1) die
Bohrungen (4, 5) für die Aufnahme der Lagerung
(für das Schwenken
um die Achse (B)) und das finale Bearbeiten der Riegelnase (10)
auf einer CNC-Maschine ohne Umspannen in einem Arbeitsgang erfolgen.
So wird eine maximale Fertigungsgenauigkeit erreicht.
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- 1
- Anhängerkupplung
- 2
- Kupplungsgehäuse
- 3
- Trägerrohr
- 4
- Lagerung
für (B),
oben
- 5
- Lagerung
für (B),
unten
- 6
- Schwenkeinheit
- 7
- Anschlag
an Schwenkeinheit
- 8
- Kupplungsarm
- 9
- Riegelrampe
an Achskörper
- 10
- Riegelnase
an Trägerrohr
- 11
- Achskörper
- 12
- Kugelarm
- 13
- Kugel
- 14
- Trägerplatte
- 15
- Achsbolzen
- 16
- Schwenkhülse
- 17
- Seite
der Trägerplatte,
auf die Achskörper
aufsitzt
- 18
- Deckplatte
- 19
- Seitenwand
Kupplungsgehäuse
- 20
- Außenkante
- 21
- Ende
der Seitenwand, links
- 22
- Ende
der Seitenwand, rechts
- 23
- Ausnehmung,
links
- 24
- Ausnehmung,
rechts
- 25
- Unterkante
Seitenwand
- 26
- Platte
- 27
- Unterkante
Platte
- 28
- Fußplatte
- 29
- Steg
- 30
- Senkrechte
Seite der Riegelnase, links
- 31
- Schräge Seite
der Riegelnase, rechts
- A
- Waagerechte
Schwenkachse
- B
- Senkrechte
Schwenkachse
- C
- Arbeitsstellung
- D
- Zwischenstellung
I
- E
- Pfeilrichtung
Achse A nach unten
- F
- Pfeilrichtung
Achse B
- G
- Zwischenstellung
II
- H
- Pfeilrichtung
Achse A nach oben
- I
- Ruhestellung
- J
- Pfeilrichtung
Achse B
- K
- Pfeilrichtung
Achse A nach oben