DE29716355U1 - Towing device, in particular for motor vehicles - Google Patents
Towing device, in particular for motor vehiclesInfo
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Description
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Firmacompany
AL-KO Kober AG
Ichenhauser Str. 14 D-89359 KötzAL-KO Kober AG
Ichenhauser Str. 14 D-89359 Kötz
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Patentanwälte
Dipl.-Ing. H.-D. Ernicke Dipl.-Ing. Klaus Ernicke Schwibbogenplatz 2b D-86153 AugsburgPatent attorneys
Dipl.-Ing. H.-D. Ernicke Dipl.-Ing. Klaus Ernicke Schwibbogenplatz 2b D-86153 Augsburg
Datum:Date:
Akte:File:
11.09.1997
330-645 er/ze11.09.1997
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ABl DE-G 297 16 355.8OJ DE-G 297 16 355.8
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Anhängevorrichtung/ insbesondere für Kraftfahrzeuge 5 Trailer coupling/ particularly for motor vehicles 5
Die Erfindung betrifft eine Anhängevorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a trailer coupling, in particular for motor vehicles, having the features in the preamble of the main claim.
Eine solche Anhängevorrichtung ist aus der DE-295 12 453 U und der WO 97/04972 bekannt. Der gekrümmte Kugelhals besitzt am einen Ende eine Kupplungskugel und am anderen Ende Befestigungsmittel zur Befestigung am Fahrzeug. Der Kugelhals kann mit all seinen Teilen aus Leichtmetall bestehen. Um die erforderliche Festigkeit und auch die gewünschte Formgebung zu erzielen, wird in beiden Entgegenhaltungen Gesenkschmieden vorgeschlagen. Alternativ sieht die WO-Schrift auch spezielle Gießverfahren, insbesondere Preßgießverfahren, vor. Diese bedingen besondere Legierungen. Die vorbekannten Anhängevorrichtungen sind sehr aufwendig und teuer, weil außer den speziellen Legierungen auch für jede Kugelhalsgestalt eine eigene Schmiede- bzw. Gießform erforderlich ist. Dies ist insofern besonders kostenträchtig, als in der Praxis die Form der Kugelhälse fahrzeugabhängig ist und mit den verschiedenen Fahrzeugtypen, selbst innerhalb eines Herstellers, variiert.Such a trailer coupling is known from DE-295 12 453 U and WO 97/04972. The curved ball neck has a coupling ball at one end and fastening means for fastening to the vehicle at the other end. The ball neck and all its parts can be made of light metal. In order to achieve the required strength and the desired shape, drop forging is suggested in both documents. Alternatively, the WO document also provides for special casting processes, in particular pressure casting processes. These require special alloys. The previously known trailer couplings are very complex and expensive because, in addition to the special alloys, a separate forging or casting mold is required for each ball neck shape. This is particularly costly because in practice the shape of the ball neck depends on the vehicle and varies with the different vehicle types, even within one manufacturer.
Aus der DE-A-296 09 507 ist eine ähnliche Anhängevorrichtung bekannt. Sie besitzt einen Kugelhals, der aus einem Werkstoff mit geringerer Festigkeit, z. B. Aluminium oder Kunststoff besteht und hat ferner eine auf den Kugelhals aufsteckbare und anschraubbare Kupplungskugel, die aus einem Werkstoff mit höherer Festigkeit, z. B. Stahl, besteht. Über die Einzelgestaltung des Kupplungshalses enthält dieA similar trailer coupling is known from DE-A-296 09 507. It has a ball neck made of a material with lower strength, e.g. aluminum or plastic, and also has a coupling ball that can be attached and screwed onto the ball neck and is made of a material with higher strength, e.g. steel. The individual design of the coupling neck is described in the
Druckschrift keine näheren Angaben.No further information in the publication.
Die DE-A-28 38 156 zeigt eine andere Anhängevorrichtung mit einem Kugelhals, der aus einem massiven RundstahlDE-A-28 38 156 shows another trailer coupling with a ball neck made of a solid round steel
besteht. Der Kugelhals ist gebogen. Der Stahlrohling wird vor dem Biegen kalt- oder warmgepresst oder in anderer Weise einem Walzvorgang unterworfen. Der Biegevorgang wird in einem Biegegesenk vorgenommen, was ähnliche Probleme wie der eingangs erwähnte Stand der Technik aufwirft. In der Ausbildung als Stahlteil hat der bekannte Kugelhals von Haus aus eine Festigkeitsprobleme.The ball neck is bent. The steel blank is cold- or hot-pressed before bending or subjected to a rolling process in another way. The bending process is carried out in a bending die, which raises similar problems to the state of the art mentioned at the beginning. In its design as a steel part, the well-known ball neck has inherent strength problems.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
bessere und wirtschaftlichere Anhängevorrichtung
aufzuzeigen.It is therefore an object of the present invention to provide a
better and more economical trailer hitch
to show.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch. Durch die Ausführung des Kugelhalses als
Biegeteil ist für die gekrümmte Formgebung keine eigene Schmiede- oder Gießform mehr erforderlich. Es genügt
vielmehr eine einfache und wenig aufwendige
Biegevorrichtung, auf der sich alle Krümmungsformen des
Kugelhalses herstellen lassen. Der Kugelhals selbst kann dazu aus einem stangenförmigen und in der KonturThe invention solves this problem with the features in the main claim. By designing the ball neck as a bent part, a separate forging or casting mold is no longer required for the curved shape.
rather a simple and inexpensive
Bending device on which all forms of curvature of the ball neck can be produced. The ball neck itself can be made from a rod-shaped and in the contour
vorgeformten Halbzeug bestehen.preformed semi-finished product.
Die Kugelhälse von verschiedenen Fahrzeugtypen bzw.
Herstellern unterscheiden sich häufig durch die Biegeform, haben aber ansonsten eine einheitliche Kontur und Länge.
Dadurch ist es möglich, aus dem im wesentlichen geraden Halbzeug verschiedene Kugelhälse herzustellen. Es genügen
wenige Halbzeugtypen zur Herstellung vieler
unterschiedlicher Kugelhälse. Dadurch wird die
Wirtschaftlichkeit noch weiter verbessert.The ball necks of different vehicle types or
Manufacturers often differ in their bending shape, but otherwise have a uniform contour and length. This makes it possible to produce different ball necks from the essentially straight semi-finished product. A few semi-finished product types are sufficient to produce many
different ball necks. This makes the
Economic efficiency improved even further.
• :• :
Die Ausführung des Kugelhalses als Biegeteil hat außerdem Vorteile für die Festigkeit. Die beim Biegen vorgenommenen Verformungen können festigkeitssteigernd wirken.The design of the ball neck as a bent part also has advantages for strength. The deformations made during bending can increase strength.
Die vorgeformte Kontur des Kugelhalses bzw. des im Ausgangszustand geraden Halbzeugs läßt sich auf unterschiedliche Weise herstellen. Bevorzugt wird eine spanende Bearbeitung und eine Ausgestaltung des Kugelhalses als Drehteil. Dies läßt einen weitenThe preformed contour of the ball neck or the semi-finished product, which is straight in its initial state, can be produced in different ways. Machining and designing the ball neck as a turned part are preferred. This allows for a wide
&iacgr;&ogr; Gestaltungsspielraum offen und ist besonders kostengünstig. Anpassung an andere Formgebungswünsche beim Fahrzeuglieferanten sind schnell umsetzbar.&iacgr;&ogr; There is plenty of scope for design and it is particularly cost-effective. Adaptations to other design requirements from the vehicle supplier can be implemented quickly.
Vorzugsweise ist der Kugelhals mit der Kupplungskugel und den zum Kugelhals gehörigen Befestigungsmitteln einstückig ausgebildet und besteht aus einem einheitlichen Werkstoff. Hierzu eignet sich eine siliciumhaltige Leichtmetalllegierung besonders. Sie verbindet in ausgewogener Weise die für eine hohe Härte und Abriebfestigkeit günstigen Materialeigenschaften mit den ausreichenden Verformungsfestigkeits-Eigenschaften des Siliciums. Dies ist auch für das Biegen des Kugelhalses günstig. Insbesondere empfiehlt sich eine warmaushärtbare Leichtmetalllegierung. In der Praxis haben sich günstige Ergebnisse mit einer AlSil2MgNi-Legierung gezeigt.Preferably, the ball neck is made in one piece with the coupling ball and the fastening means belonging to the ball neck and is made of a uniform material. A light metal alloy containing silicon is particularly suitable for this. It combines in a balanced way the material properties that are favorable for high hardness and abrasion resistance with the sufficient deformation resistance properties of the silicon. This is also advantageous for bending the ball neck. A heat-hardenable light metal alloy is particularly recommended. In practice, favorable results have been shown with an AlSil2MgNi alloy.
Der Kugelhals kann eine verfestigte harte und verschleißfeste Oberfläche aufweisen, die vorzugsweise durch Harteloxieren oder durch Kugelstrahlen erzeugt wird. Dadurch können die Verschleißeigenschaften im Bereich der Kupplungskugel und den Befestigungsmitteln bzw. der Montagestelle noch weiter verbessert werden.The ball neck can have a hardened, wear-resistant surface, which is preferably produced by hard anodizing or shot peening. This can further improve the wear properties in the area of the coupling ball and the fastening means or the mounting point.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:The invention is illustrated by way of example and schematically in the drawings. In detail:
Figur 1: einen gekrümmten Kugelhals einerFigure 1: a curved ball neck of a
Anhängevorrichtung in Seitenansicht undTrailer hitch in side view and
Figur 2: den Kugelhals in seiner Ausgangsform als geradesFigure 2: the ball neck in its original form as a straight
Halbzeug in Draufsicht.
10Semi-finished product in top view.
10
Die Erfindung betrifft eine Anhängevorrichtung, die insbesondere für Kraftfahrzeuge, vorzugsweise Personenkraftfahrzeuge, konzipiert ist. Sie besteht aus einem Kugelhals (1), der am einen vorderen und dem Anhänger zugewandten Ende (9) eine Kupplungskugel (5) und am hinteren, dem Zugfahrzeug zugewandten Ende (10) Befestigungsmittel (11) zur Befestigung am Fahrzeug aufweist. Der Kugelhals (1) hat ferner einen Schaft (6) mit ein oder mehreren Krümmungen (7).The invention relates to a trailer coupling which is designed in particular for motor vehicles, preferably passenger cars. It consists of a ball neck (1) which has a coupling ball (5) at the front end (9) facing the trailer and at the rear end (10) facing the towing vehicle, fastening means (11) for fastening to the vehicle. The ball neck (1) also has a shaft (6) with one or more bends (7).
In der gezeigten Ausführungsform ist der Kugelhals (1) vom Fahrzeug (nicht dargestellt) abnehmbar. In einer alternativen und nicht dargestellten Ausführungsform kann er auch starr am Fahrzeug bzw. an den Tragelementen der Anhängevorrichtung in geeigneter Weise befestigt sein. Dementsprechend sind die Befestigungsmittel (11) anders ausgestaltet. Die für die Befestigung des Kugelhalses (1) an der fahrzeugseitigen Tragkonstruktion erforderlichen Beschlagteile sowie die Tragkonstruktion selbst sind der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt.In the embodiment shown, the ball neck (1) is removable from the vehicle (not shown). In an alternative embodiment not shown, it can also be rigidly attached to the vehicle or to the supporting elements of the trailer coupling in a suitable manner. The fastening means (11) are designed differently accordingly. The fittings required for attaching the ball neck (1) to the vehicle-side supporting structure and the supporting structure itself are not shown for the sake of clarity.
Der Kugelhals (1) besteht aus Leichtmetall. Er ist vorzugsweise aus einem Vollmaterial hergestellt. Als Werkstoff eignen sich unterschiedliche Leichtmetalllegierungen, z.B. verschiedene Aluminiumlegierungen. Diese Legierung beinhaltetThe ball neck (1) is made of light metal. It is preferably made of solid material. Various light metal alloys are suitable as a material, e.g. various aluminum alloys. This alloy contains
vorzugsweise Silicium und ist auch vorzugsweise eine warmaushärtende Legierung. In der Praxis haben sich
günstige Ergebnisse mit einer
AlSil2MgNi-Leichtmetalllegierung gezeigt.preferably silicon and is also preferably a thermosetting alloy. In practice, favorable results have been achieved with a
AlSil2MgNi light metal alloy is shown.
Der fertige Kugelhals (1), nachfolgend auch als Fertigteil bezeichnet, ist als ein- oder mehrfach gekrümmtes Biegeteil (4) ausgebildet. Er hat dazu am Schaft (6) ein oder mehrere Biegestellen (7), die je nach Fahrzeugtyp &iacgr;&ogr; und/oder Hersteller an unterschiedlichen Stellen sitzen können. Die Krümmungsform des Kugelhalses kann dadurch in weiten Grenzen variieren.The finished ball neck (1), hereinafter also referred to as the finished part, is designed as a single or multiple curved bent part (4). It has one or more bending points (7) on the shaft (6), which can be located in different places depending on the vehicle type and/or manufacturer. The curvature of the ball neck can therefore vary within wide limits.
Der Kugelhals (1) bzw. das gebogene Fertigteil (4) besteht aus einem stangenförmigen und in der Kontur vorgeformten Halbzeug (2). Figur 2 zeigt dieses Halbzeug (2) im Ausgangszustand vor dem Biegen. Hier hat es eine im wesentlichen gerade Form. Die Kontur betrifft insbesondere die Querschnittsform. Hier gibt es über die Länge unterschiedliche Durchmesser.The ball neck (1) or the bent finished part (4) consists of a rod-shaped semi-finished product (2) with a pre-formed contour. Figure 2 shows this semi-finished product (2) in its initial state before bending. Here it has a substantially straight shape. The contour particularly affects the cross-sectional shape. Here there are different diameters along the length.
An den im Anhängerbetrieb höher belasteten Stellen, insbesondere den Biegestellen (7) oder in deren näherem Bereich, können ein oder mehrere Verstärkungen (8) in Form von Verdickungen oder dgl. am Halbzeug (2) vorhanden sein. Ansonsten hat das Halbzeug (2) im wesentlichen eine in der Mitte etwas dickere und zu den Enden (9,10) hin sich verdünnende schlankere Kontur.At the points subject to higher loads during trailer operation, in particular the bending points (7) or in their immediate area, one or more reinforcements (8) in the form of thickenings or the like can be present on the semi-finished product (2). Otherwise, the semi-finished product (2) essentially has a slightly thicker contour in the middle and thinner towards the ends (9, 10).
Die Kupplungskugel (5) ist vorzugsweise einstückig an den Kugelhals (1) bzw. dessen Schaft (6) angeformt. Desgleichen sind auch die Befestigungsmittel (11) vorzugsweise einstückig angeformt. Die Anformung kann am Halbzeug (2) im geraden Zustand erfolgen.The coupling ball (5) is preferably formed in one piece onto the ball neck (1) or its shaft (6). Likewise, the fastening means (11) are also preferably formed in one piece. The forming can take place on the semi-finished product (2) in the straight state.
Der Kugelhals (1) bzw. das Halbzeug (2) ist vorzugsweise als spanend bearbeitetes Teil, insbesondere als Drehteil, ausgebildet. Das Halbzeug (2) wird dazu aus einem Rohling (3) hergestellt, der aus einem zylindrischen Vollmaterial besteht, das z.B. stranggepreßt ist.The ball neck (1) or the semi-finished product (2) is preferably designed as a machined part, in particular as a turned part. The semi-finished product (2) is made from a blank (3) which consists of a cylindrical solid material, which is e.g. extruded.
Hierbei können für die Vielzahl der verschiedenen Kugelhalsformen relativ wenige Norm-Rohlinge (3) verwendet werden. Die Zahl der Rohlinge (3) kann auch kleiner als die Zahl der erforderlichen unterschiedlichen HalbzeugeRelatively few standard blanks (3) can be used for the large number of different ball neck shapes. The number of blanks (3) can also be smaller than the number of different semi-finished products required
(2) sein. Die Kugelhälse (1) variieren mit dem Fahrzeugtyp und/oder Hersteller. Die Variationen betreffen vor allem die Krümmungsform und im geringeren Maß auch die Länge. Das Fertigteil oder Biegeteil (4) kann ein oder mehrere Krümmungen (7) aufweisen, die an unterschiedlichen Stellen plaziert sein können. Durch die in einem geringeren Bereich variierende Kugelhalslänge genügt eine relativ kleine Zahl an Halbzeugen (2) zur Herstellung der unterschiedlichen Fertigteile (4). Wie eingangs erwähnt, ist die Zahl der hierfür erforderlichen Rohlinge (3) noch geringer, nachdem sich eventuelle Konturunterschiede in den Halbzeugen (2) bei der insbesondere spanenden Fertigung aus einem einheitlichen Rohling (3) herstellen lassen.(2). The ball necks (1) vary with the vehicle type and/or manufacturer. The variations mainly affect the shape of the curvature and, to a lesser extent, the length. The finished part or bent part (4) can have one or more curves (7) that can be placed in different places. Because the ball neck length varies within a smaller range, a relatively small number of semi-finished products (2) are sufficient to produce the different finished parts (4). As mentioned at the beginning, the number of blanks (3) required for this is even smaller, since any contour differences in the semi-finished products (2) can be produced from a uniform blank (3) during machining.
Statt der bevorzugten Ausführungsform als Drehteil kann der Kugelhals (1) bzw. das Halbzeug (2) auch als Frästeil hergestellt werden. Daneben sind auch andere beliebig geeignete Umformtechniken, wie Schleifen etc., möglich.Instead of the preferred embodiment as a turned part, the ball neck (1) or the semi-finished product (2) can also be manufactured as a milled part. In addition, other suitable forming techniques, such as grinding, etc., are also possible.
Außerdem kann der Kugelhals (1) bzw. das Halbzeug (2) in der im wesentlichen geraden Ausgangsform in der gewünschten Kontur gegossen, gepreßt, geschmiedet oder auf sonstige geeignete Weise hergestellt werden. Hierfür sind aufgrund der geringen Variantenzahl der Halbzeuge (2) nur relativ wenige Werkzeuge oder Formen erforderlich. Die Krümmungsgestalt wird anschließend durch Biegen des Halbzeugs (2) erzeugt.In addition, the ball neck (1) or the semi-finished product (2) can be cast, pressed, forged or manufactured in another suitable manner in the essentially straight initial shape in the desired contour. Due to the small number of variants of the semi-finished products (2), only relatively few tools or molds are required for this. The curved shape is then created by bending the semi-finished product (2).
Das Biegen des Halbzeugs (2) erfolgt in an sich bekannter Weise in einer Biegeform oder Biegemaschine mit entsprechend geeigneten Werkzeugen. Die Biegemaschine ist umrüstbar und kann auf unterschiedliche Krümmungsformen oder Biegeformen des Fertigteils (4) schnell umgestellt werden. Dadurch genügt eine Biegemaschine für die unterschiedlichen Ausführungsformen des Kugelhalses (1).The bending of the semi-finished product (2) is carried out in a known manner in a bending mold or bending machine with appropriate tools. The bending machine can be converted and can be quickly adjusted to different curvature shapes or bending shapes of the finished part (4). This means that one bending machine is sufficient for the different designs of the ball neck (1).
Der Kugelhals (1) kann warm oder kalt gebogen werden. Für die vorstehend angegebenen bevorzugten Legierungen hat sich ein Warmbiegen als günstig erwiesen.The ball neck (1) can be bent hot or cold. For the preferred alloys specified above, hot bending has proven to be advantageous.
Der Kugelhals (1) kann eine verfestigte harte und verschleißfeste Oberfläche aufweisen. Diese kann an einzelnen Stellen oder am gesamten Kugelhals (1) vorhanden sein. Die Verfestigung kann auf unterschiedliche Weise erzielt werden. Hierbei kann z.B. ein Hartcoatieren erfolgen. Geeignet sind auch Eloxalschichten, z.B. ein Harteloxieren. Ferner kann die Oberfläche durch Kugelstrahlen verfestigt werden. Die verschiedenen Verfestigungstechniken können alternativ oder kombinativ eingesetzt werden.The ball neck (1) can have a hardened, wear-resistant surface. This can be present in individual places or on the entire ball neck (1). The hardening can be achieved in different ways. For example, hard coating can be used. Anodized layers are also suitable, e.g. hard anodizing. The surface can also be hardened by shot blasting. The various hardening techniques can be used alternatively or in combination.
Die Befestigungsmittel (11) können, wie eingangs erwähnt, je nach Ausführung und Einsatzzweck der Anhängevorrichtung bzw. des Kugelhalses (1) variieren. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist am hinteren Ende (10) ein einseitiger angeschrägter Montagezapfen (14) vorhanden, der zudem verschiedene umlaufende Anschrägungen etc.As mentioned above, the fastening means (11) can vary depending on the design and intended use of the trailer coupling or the ball neck (1). In the example shown, there is a one-sided bevelled mounting pin (14) at the rear end (10), which also has various peripheral bevels, etc.
aufweisen kann. Außerdem können im hinteren Schaftbereich ein oder mehrere Bohrungen (13) zur Aufnahme von Verriegelungszapfen der Befestigungsbeschläge (nicht dargestellt) vorhanden sein. Die Befestigungsmittel (11) können ferner ein oder mehrere seitliche Beschlagflächen (12) zur Führung und Anlage an der fahrzeugseitigen Kugelhalsaufnahme (nicht dargestellt) aufweisen. AußerdemIn addition, one or more holes (13) can be present in the rear shaft area for receiving locking pins of the fastening fittings (not shown). The fastening means (11) can also have one or more lateral fitting surfaces (12) for guiding and contacting the vehicle-side ball neck holder (not shown). In addition,
können noch verschiedene Gewindebohrungen mit eingesetzten Buchsen etc. vorhanden sein.There may be various threaded holes with inserted bushings etc.
Die Befestigungsiuittel (11) können am Halbzeug (2) 5 angeformt und vor dem nachfolgenden Biegen vorhanden sein. Bei stark gekrümmten Kugelhälsen (1) ist es auch möglich, nur den Montagezapfen (14) am Halbzeug (2) anzuformen und die seitlichen Beschlagflächen (12) sowie die Bohrung (13) nach dem Biegen am Kugelhals (1) anzubringen. Dies kann 10 z.B. in einer spanenden Nachbearbeitung erfolgen.The fastening elements (11) can be formed onto the semi-finished product (2) 5 and be present before the subsequent bending. In the case of strongly curved ball necks (1), it is also possible to only form the mounting pin (14) onto the semi-finished product (2) and to attach the side fitting surfaces (12) and the bore (13) to the ball neck (1) after bending. This can be 10 done, for example, in a machining process.
BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS
1 Kugelhals1 ball neck
2 Halbzeug, Drehteil 3 Rohling, Stange2 Semi-finished product, turned part 3 Blank, bar
4 Biegeteil, Fertigteil4 Bent part, finished part
5 Kupplungskugel5 coupling ball
6 Schaft6 shaft
7 Biegestelle, Krümmung 8 Verstärkung7 Bending point, curvature 8 Reinforcement
9 vorderes Ende9 front end
10 hinteres Ende10 rear end
11 Befestigungsmittel11 Fasteners
12 Beschlagfläche 13 Bohrung12 Fitting surface 13 Hole
14 Montagezapfen14 mounting pins
Claims (11)
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Country Status (1)
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| DE (1) | DE29716355U1 (en) |
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