DE3923677A1 - Winkelsensor fuer den winkel zwischen den laengsachsen eines zugfahrzeugs und eines anhaengers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Winkelsensor für den Winkel zwischen den Längsachsen eines Zugfahrzeugs und eines Anhängers, insbesondere für eine An­ hängerkupplung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Anhängerzügen, z.B. Lastkraftwagen mit Anhänger, ist es beispiels­ weise aus der CH-PS 6 60 711 bekannt, über eine elektronische Regelschaltung unter Auswertung der Winkel zwischen einem Anhänger und einem damit verbunde­ nen Zugfahrzeug sowie zwischen dem Zugfahrzeug und dessen gelenkten Rädern diese gelenkten Räder derart zu steuern, daß der Lagewinkel des Anhängers bei Rückwärtsfahrt dem durch ein Steuerorgan vorgegebenen Wert folgt. Hierdurch wird das Rückwärtsfahren mit Anhänger wesentlich erleichtert und vereinfacht, wodurch auch häufig beim Rückwärtsfahren auftretende Beschädigungen und Un­ fallrisiken vermieden werden können.

Als Winkelsensoren werden üblicherweise Potentiometer eingesetzt, deren Betätigungswellen mit den entsprechenden verdrehbar angeordneten Teilen zu koppeln sind. Der Bereich einer Anhängerkupplung ist jedoch immer großer Ver­ schmutzung ausgesetzt. Außerdem wirken Kräfte zwischen den aneinandergekop­ pelten Teilen des Winkelsensors, so daß die Anordnung eines Potentiometers im Bereich einer Anhängerkupplung dessen Lebensdauer stark beeinträchtigen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Winkelsensor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der eine möglichst lange Lebensdauer garantiert.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Um möglichst genau den Gierwinkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger, d.h. den horizontalen Winkel zwischen den Längsachsen von Zugfahrzeug und An­ hänger um die Hochachse zu erfassen, ist es zweckmäßig, die Betätigungswelle des Potentiometers im wesentlichen koaxial zur Drehachse des Kupplungsbolzens angeordnet ist.

Insbesondere bei einer Anhängerkupplung für einen mit einer Deichsel versehenen Anhänger ist es ferner zweckmäßig, das Gehäuse mit dem Potentiome­ ter an der Unterseite der Anhängerkupplung mit Abstand hierzu zu befestigen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschrei­ bung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbil­ dungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Schnitt einen Winkelsensor für eine Anhängerkupplung.

Fig. 2 zeigt die Ankopplung der Welle des Winkelsensors von Fig. 1 an ein Kupplungsstück für die Anhängerdeichsel.

Fig. 3 zeigt hälftig in Draufsicht eine Kupplungsplatte für das Kupp­ lungsstück von Fig. 2.

Fig. 4 zeigt die Kupplungsplatte von Fig. 3 im Schnitt im montierten Zustand.

Fig. 5 zeigt einen um 90° versetzten Schnitt gegenüber Fig. 4.

Fig. 6 zeigt ausschnittweise im Schnitt eine weitere Ausführungsform des Winkelsensors.

Der in Fig. 1 dargestellte Winkelsensor umfaßt ein Gehäuse 1, das ober­ seitig durch eine Platte 2 verschlossen ist. Die Platte 2 ist mittels Schrau­ ben 3 über Distanzringe 4 an der Unterseite einer Anhängerkupplung 5 mit Ab­ stand angeordnet. Außerdem trägt die Platte 2 eine stumpfkegelige Erhebung 6.

Beim Einkupplungsvorgang wird der Kupplungsbolzen der Anhängerkupp­ lung ausgelöst und schießt in die untere Lagerbüchse. Damit vorhandenes Fett oder andere Rückstände nach unten entweichen können, werden sie durch die Durchtrittsöffnung herausgedrückt und hierbei durch die mittig zur Durch­ trittsöffnung angeordnete Erhebung 6 seitlich abgelenkt und abgeführt. Dadurch ist jederzeit gewährleistet, daß der Kupplungsbolzen seine Endlage erreicht.

Das Gehäuse 1, das über Schrauben 7 mit der Platte 2 verbunden ist, nimmt ein Potentiometer 8 auf, das auf einem Absatz 9 im Gehäuse 1 festge­ schraubt ist. Das Potentiometer 8 ist wasserdicht ausgeführt. Seine Zulei­ tungen (nicht dargestellt) führen durch eine Öffnung 10 nach außen.

Das Gehäuse 1 besitzt unterseitig eine Bohrung 11, die eine Lager­ buchse 12 aufnimmt. In der Lagerbuchse 12 befindet sich eine Welle 13 mit ei­ ner durchgehend oder als Sackloch ausgebildeten Ausnehmung 14 zur Aufnahme ei­ nes Endes einer im wesentlichen in der Drehachse des Kupplungsbolzens ange­ ordneten Betätigungswelle 15 des Potentiometers 8. Die Welle 13 überträgt nur die Drehbewegung auf das Potentiometer 8, alle übrigen Kräfte werden von der Lagerbuchse 12 aufgenommen, so daß die Lebensdauer des Potentiometers 8 nicht durch äußere Krafteinwirkungen beeinträchtigt wird.

Die Welle 13 kann auch in ihrem Inneren ein Kupplungsstück, das mit der Betätigungswelle 15 des Potentiometers 8 und über einen Gewindestift o.dgl. mit der Welle 13 in Eingriff steht, aufnehmen.

Die Welle 13 ist in einem Klemmstück 16 befestigt, das einerseits einen mittels Spreizringen 17 gesicherten, aber gegenüber dem Klemmstück 16 ver­ drehbaren Abnehmerarm 18 aufnimmt und andererseits über eine Schraube 19 die Welle 13 einspannt.

Zwischen dem Klemmstück 16 und der Lagerbuchse 12 kann ebenso wie zwi­ schen dem Potentiometer 8 und dem Absatz 9 des Gehäuses 1 eine Dichtung ange­ ordnet sein.

Am freien Ende des Abnehmerarms 18 ist ein Kupplungsstück 20 ange­ bracht, das auf dem Abnehmerarm 18 frei drehbar und längsverschieblich ange­ ordnet ist. Das Kupplungsstück 20 kann durch Einsetzen eines Splintes in ein entsprechendes Loch 21 am freien Ende des Abnehmerarms 18 gegen Verlieren ge­ sichert werden.

Das Kupplungsstück 20 ist mit seinem abgesetzten Kopfstück 22 mit einer Kupplungsplatte 23 in Eingriff bringbar. Die Kupplungsplatte 23 besitzt zu diesem Zweck ein Einführmaul 24 und eine ringförmige Einsenkung 25 zur Auf­ nahme des Kopfstücks 22. Ferner besitzt die Kupplungsplatte 23 seitlich zur Einsenkung 25 sich in Richtung des Einführmauls 24 erstreckende parallele Schultern 26 zur Abstützung einer Blattfeder 27. Die Blattfeder 27 wird durch ein über Schrauben 28 mit der Kupplungsplatte 23 verschraubtes Verbindungs­ stück 29, das die Verbindung zu einer nicht dargestellten Anhängerdeichsel herstellt, gehalten. wobei die Blattfeder 27 an zwei gegenüberliegenden Enden umgebogen ist, um sich seitlich an dem Verbindungsstück 29 abzustützen und dadurch gegen Verlieren gesichert zu sein.

Die Blattfeder 27 liegt im Aufnahmebereich des Kopfstücks 22 auf den Schultern 26 auf und wird durch Einführen des Kopfstücks 22 durch das Ein­ führmaul 24 in die Einsenkung 25 in Richtung auf das Verbindungsstück 29 ge­ drückt, wodurch das Kupplungsstück 20 in der Kupplungsplatte 23 gesichert wird, vgl. Fig. 5, linke Hälfte.

Da sich das Kupplungsstück 20 in der Kupplungsplatte 23 sowie gegenüber dem Abnehmerarm 18 und ferner der Abnehmerarm 18 sich gegenüber dem Klemm­ stück 16 drehen können, können die verschiedenen möglichen Bewegungen ausgeg­ lichen werden, so daß insoweit bereits möglichst wenig Kräfte auf die Welle 13 und damit auf das Gehäuse 1 einwirken und außerdem eine einfache Ankopplung ermöglicht wird.

Wie in Fig. 6 dargestellt ist, kann die Betätigungswelle 15 des Po­ tentiometers 8 über eine Kreuzkupplung 30 mit der Welle 13 gekoppelt sein, wobei die Kreuzkupplung 30 zwei Teile 30′ und 30′′ umfaßt, die über um 90° zueinander versetzt angeordnete Nuten und zugehörige Federn gegeneinander verschiebbar in der hohlen Welle 13 angeordnet sind, wobei das Teil 30′ mit der Betätigungswelle 15 gekoppelt und das andere Teil 30′′ über ein Einsatz­ stück 31 und einen Gewindestift 32 mit der Welle 13 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform ist außerdem zwischen dem Gehäuse 1 und dem Klemmstück 16 eine Lippendichtung 33 vorgesehen und das Potentiometer 8 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 34 auf einer Platte 35 angeordnet, die über eine Dichtung 36 auf dem Absatz 9 sitzt.

Unter einer Anhängerkupplung wird hier auch eine Sattelkupplung eines Sattelzuges verstanden, bei dem das Zugfahrzeug über einen Zapfen der Sattel­ kupplung mit einem Auflieger gekoppelt ist.

Claims (13)

1. Winkelsensor für den Winkel zwischen den Längsachsen eines Zugfahr­ zeugs und eines damit über eine mit einem Kupplungsbolzen versehene Kupplung gekoppelten Anhängers, mit einem an dem Zugfahrzeug angeordneten Potentiometer (8), dessen Betätigungswelle (15) mit dem Anhänger koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Potentiometer (8) in einem Gehäuse (1) ange­ ordnet ist, das ein Lager (12) für eine mit einem Abnehmerarm (18) gekoppelte Welle (13) aufnimmt, wobei die Welle (13) eine Ausnehmung (14) zur Aufnahme und im wesentlichen nur die Drehbewegung übertragenden Ankopplung der Betäti­ gungswelle (15) des Potentiometers (8) besitzt.

2. Winkelsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betä­ tigungswelle (15) im wesentlichen koaxial zur Drehachse des Kupplungsbolzens angeordnet ist.

3. Winkelsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) an der Unterseite der Kupplung (5) mit Abstand hierzu befestigt ist.

4. Winkelsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Betätigungswelle (15) des Potentiometers (8) über eine Kupplung (30) mit der Welle (13) in Eingriff steht.

5. Winkelsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupp­ lung (30) eine Kreuzkupplung ist.

6. Winkelsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gehäuse (1) oberseitig durch eine Platte (2) verschlossen ist, die über Distanzringe (4) im Abstand zur Unterseite der Anhängerkupplung (5) gehalten ist.

7. Winkelsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gehäuse (1), insbesondere dessen oberseitige Platte (2) eine stumpfkegelige Erhebung (6) aufweist.

8. Winkelsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Abnehmerarm (18) senkrecht zur Drehachse der Welle (13) drehbar angeordnet ist.

9. Winkelsensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (13) in einem Klemmstück (16) angeordnet ist, das ein abgewinkeltes Ende des Abnehmerarms (18) drehbar aufnimmt.

10. Winkelsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß der Abnehmerarm (18) ein gegenüber diesem längsverschiebbar und drehbar angeordnetes Kupplungsstück (20) trägt.

11. Winkelsensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplungsplatte (23) deichselseitig vorgesehen ist, die einen Sitz (25) für einen Kopf (22) des Kupplungsstücks (20) aufweist.

12. Winkelsensor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (25) mit einer Federsicherung (27) für den Kopf (22) des Kupplungsstücks (20) versehen ist.

13. Winkelsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Potentiometer (8) nach außen abgedichtet von dem Gehäuse (1) aufgenommen ist.