DE69823677T2

DE69823677T2 - Anhängevorrichtung für fahrzeuge

Info

Publication number: DE69823677T2
Application number: DE69823677T
Authority: DE
Inventors: Stig Pilhall
Original assignee: Volvo Car Corp
Current assignee: Volvo Car Corp
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2018-06-17
Also published as: PL190425B1; SE9702351D0; ATE265948T1; NO996301L; NO996301D0; HUP0002660A2; EP1011994B1; EP1011994A1; DE69823677D1; SE509538C2; AU8050798A; WO1998057813A1; PL337426A1; SE9702351L; HUP0002660A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kuppeleinrichtung für Fahrzeuge der Art, die eine schwenkbar am Pufferbalken angebrachte Kupplungskugel aufweist, die von einer in den Puffer zurückgezogenen inaktiven Endstellung in eine zum Teil außerhalb des Puffers angeordnete, ausgefahrene aktive Endstellung schwenkbar ist (siehe beispielsweise DE-U-91 09 699.5, entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1).
AUSGANGSSITUATION DER ERFINDUNG UND PROBLEM
Kuppeleinrichtungen mit einer Kupplungskugel, die vollständig in den hinteren Puffer zurückgezogen werden kann, sind bereits bekannt, beispielsweise aus der SE-C-390 143. Diese Lösungen sind jedoch nicht an die heute üblichen weichen, geformten, vollständig abgedeckten Pufferabdeckungen angepasst. Die meisten der derzeit verwendeten Kuppeleinrichtungen sind feststehend; in geringerer Zahl kommen abnehmbare Kuppeleinrichtungen zum Einsatz.
Eine feststehende Kupplungskugel verhält sich beim Rückwärtsfahren aggressiv gegenüber einem kollidierenden Fahrzeug. Darüber hinaus behindert eine feststehende Kupplungskugel den Zugang zum Kofferraum und kann eine Verschmutzung von Hosenbeinen und Verletzungen des Unterschenkels bedingen. Eine abnehmbare Kupplungskugel ist aufgrund ihrer Größe, ihres Gewichts und ihres Verschmutzungsgrades schwierig zu handhaben und muss im Fahrzeug sicher untergebracht werden, damit sie bei einer Kollision keine Schäden verursacht.
AUFGABE DER ERFINDUNG UND LÖSUNG DES PROBLEMS
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung bereitzustellen, die

– ein geringes Gewicht aufweist, da ein vorhandener geschlossener Querträger der Karosserie verwendet werden kann,
– so angeordnet ist, dass die auf die Befestigung einwirkende Belastung so gering wie möglich ist,
– leicht in das Innere der Pufferabdeckung verbracht werden kann,
– in der ausgefahrenen Stellung absolut sicher ist und sowohl Zuglast und nach oben gerichtete Kräfte als auch Bremskraft und nach unten gerichtete Kräfte aufnehmen kann,
– in einer manuell zu betätigenden oder motorbetriebenen Version gefertigt werden kann,
– mit einem Elektromotor für die Bedienung der Kupplung von der Fahrerkabine aus versehen werden kann.

Erfindungsgemäß wurden diese Aufgaben durch eine Kuppeleinrichtung entsprechend der Definition in Anspruch 1 gelöst. Die Kupplung ist kanalförmig, wobei eine Kupplungskugel an einem ersten Verzweigungsende des Kanals und eine Schwenkachse an seinem anderen Verzweigungsende angeordnet ist; die Schwenkachse im Wesentlichen horizontal in Zugbefestigungen im Pufferbalken so angebracht ist, dass der mittlere Teil der Kupplung in der zurückgezogenen Stellung im Wesentlichen vertikal und in der ausgefahrenen Stellung im Wesentlichen horizontal angeordnet ist; eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln der Kupplung in deren beiden Endstellungen vorgesehen ist; die Verriegelungsvorrichtung ein Verriegelungsteil aufweist, das in einem Übergangsteil zwischen der zweiten Verzweigung der Kupplung und deren Mittelteil mit der Kupplungskugel verbunden ist; das Verriegelungsteil so angeordnet ist, dass es von dem Übergangsteil mitgenommen wird, wenn die Kupplung aus der zurückgezogenen inaktiven Endstellung in die ausgefahrene aktive Endstellung schwenkt; und sich das Verriegelungsteil in der ausgefahrenen Stellung der Kupplung in Eingriff mit der Verriegelungsvorrichtung befindet, so dass auftretende Last- und Kraftbelastungen von dem Übergangsteil aufgenommen werden. Weitere Merkmale der Erfindung werden in den Unteransprüchen offenbart.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
1 einen Schnitt entlang der Linie I–I in 6 durch einen Puffer mit einer darin eingebauten erfindungsgemäßen Kupplung in ausgefahrener Stellung;
2 eine zu 1 analoge Ansicht der Kupplung in zurückgezogener Stellung;
3 eine der Befestigungen am Pufferbalken;
4 einen Schnitt entlang der Linie IV–IV in 1 durch die Verriegelungsvorrichtung der Kupplung;
5 einen Schnitt entlang der Linie V–V in 1;
6 analog zu 1 eine Seitenansicht einer mit Hilfe eines Elektromotors zu bedienenden erfindungsgemäßen Kupplung;
7 eine zu 6 analoge Ansicht der Kupplung in zurückgezogener Stellung;
8 eine Aufsicht auf die Kupplung gemäß 6.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die in 1–5 dargestellte Ausführungsform betrifft eine manuell zu betätigende Kuppeleinrichtung. In den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Puffer, bestehend aus einem Pufferbalken 11, bei dem es sich um einen Querträger der Karosserie handeln kann, und einer Pufferabdeckung 13, die den Balken in rückwärtiger Richtung umgibt. An dem Pufferbalken 11 ist ein Kanal 12 befestigt, auf den zwei zueinander beabstandete Zugbefestigungen 14 aufgeschweißt sind, zwischen denen eine Kupplung 15 schwenkbar angeordnet ist. Diese hat die Form eines Kanals, wobei das Ende der ersten Verzweigung 16 des Kanals mit einer Kupplungskugel 17 ausgestattet ist, während am Ende der zweiten Verzweigung 18 eine Bohrung 19 für eine Schwenkachse 20 angeordnet ist, die wiederum in Bohrungen 21 in den Zugbefestigungen 14 angebracht ist. Die Kupplung ist so von einer in den Puffer zurückgezogenen Stellung in eine Stellung schwenkbar, in der die Kupplungskugel außerhalb des Puffers angeordnet ist und der mittlere Teil 23 der Kupplung im Wesentlichen horizontal angeordnet ist.
Zum Feststellen der Kupplung in ihrer zurückgezogenen und ausgefahrenen Stellung ist an der Kupplung eine Verriegelungsvorrichtung 27 angeordnet, die einen sich entlang einem Teilkreis erstreckenden Schlitz 22 in jeder Zugbefestigung 14 umfasst, wobei der Kreismittelpunkt mit dem Mittelpunkt der Schwenkachse 20 zusammenfällt. In dem Übergangsteil zwischen der zweiten Verzweigung 18 und dem mittleren Teil 23 ist die Kupplung 15 mit einer Bohrung 24 versehen, deren Mittelpunkt mit der Mittellinie des Schlitzes 22 zusammenfällt, wodurch die Bohrung 24 ein Lager für einen Drehzapfen 25 ist. An beiden Enden des Drehzapfens ist eine Sperrklammer 26 befestigt, die jeweils zumindest teilweise in dem betreffenden Schlitz 22 angeordnet ist. Das von dem Drehzapfen 25 weg weisende stirnseitige Ende der Sperrklammer wird durch eine Feder 28 gegen die äußere Grenze des Schlitzes gedrückt und schnappt beim Ausfahren der Kupplung in einen mit einer Verriegelungsfläche 29 versehenen Hohlraum 30 in dem Schlitz 22 ein, wodurch verhindert wird, dass sich die Kupplung um ihre Schwenkachse 20 dreht.
Die Verriegelungsfunktion der Verriegelungsvorrichtung 27 kann mit Hilfe eines Bediengriffs 31 aufgehoben werden, mit dem ein an der Sperrklammer 26 angeordneter federbetriebener Klinkenbolzen 32 betätigt werden kann; der Klinkenbolzen 32 stoppt in der in 1 dargestellten Stellung die Bewegung der Sperrklammer. Wird der Klinkenbolzen 32 mit einem Träger 41 aus dem Schlitz 22 gehoben, wird die Sperrklammer gelöst, so dass sie aus dem Hohlraum 30 heraus und vollständig in den Schlitz 22 hinein schwenken kann. Dadurch kann die Kupplung in ihre zurückgezogene, inaktive Stellung schwenken, in welcher der mittlere Teil 23 der Kupplung im Wesentlichen vertikal angeordnet ist und die Kupplung sowohl vertikal als auch in Tiefenrichtung und seitwärts nur minimalen Raum einnimmt.
Der Klinkenbolzen 32, die Sperrklammer 26 und der Bediengriff 31 sind Teil eines Sicherheitssystems, das derart funktioniert, dass die Verriegelungsvorrichtung ihre Verriegelungsfunktion erfüllen muss, bevor die Zughülse 42 des Anhängers auf die Kupplungskugel 17 aufgesetzt werden kann. Dies wird wie folgt erreicht: Sobald die Sperrklammer 26 die Endstellung einnimmt, kann der federbetriebene Klinkenbolzen eingreifen und die Klammer in der Verriegelungsstellung verriegeln. Erst danach kann der Bediengriff 31 um 90 Grad geschwenkt werden, woraufhin er eingeschoben werden kann und die Kupplung verriegeln kann. Eine Verwendung der Kupplung setzt somit das Drehen und Einschieben des Bediengriffs 31 voraus, da der Griff ansonsten das Aufsetzen der Zughülse 42 auf die Kugel verhindert. Die zwei Sperrklammern 26, in denen der Drehzapfen angeordnet ist, liegen in der ausgefahrenen Stellung der Kupplung an einem unteren, runden Ende des kreisförmigen Schlitzes 22 an, so dass die Kupplung in dieser Stellung Zuglast und nach oben gerichtete Kräfte aufnehmen kann, während nach innen gerichtete Kräfte, wie z. B. die Bremskraft eines Anhängers, und nach unten gerichtete Kräfte von der Verriegelungsfläche 29 aufgenommen werden.
In der Pufferabdeckung 13, die aus einem geeigneten Kunststoff gefertigt sein kann, ist genau vor der Kupplung eine Abdeckklappe 33 angeordnet, die um ein Drehgelenk 34 geöffnet werden kann.
Die in 6–8 dargestellte Ausführungsform betrifft eine motorbetriebene Kuppeleinrichtung, wobei die Fernbedienung der Kupplung elektrisch, direkt von der Fahrerkabine aus erfolgen kann. In konstruktiver Hinsicht unterscheidet sich die elektrisch betriebene Version von der manuell zu betätigenden lediglich dadurch, dass an der Außenseite der zwei Zugbefestigungen 14 ein Bedienhebel 35 angeordnet ist, der wiederum feststehend mit einer mit Nuten versehenen Achse 36 verbunden ist, die sich durch die Schwenkachse 20 erstreckt. Ein Elektromotor 37 mit einem Getriebe 38 ist so angeordnet, dass er die Bedienhebel 35 dreht, welche die Kupplung 15 mitnehmen. In den Bedienhebeln ist ein gewinkelter Schlitz 39 angeordnet, der die Schlitzteile 39a und 39b umfasst und mit einem Lenkstift 40 zusammenwirkt, der so an der Sperrklammer 26 angeordnet ist, dass der Schlitzteil 39a die Sperrklammer nach unten, in den Hohlraum 30 des Schlitzes 22 drückt und umgekehrt, wenn der Elektromotor umgekehrt wird. Einer der Bedienhebel 35 wirkt in der Endstellung des Hebels mit einem nicht dargestellten Mikroschalter zusammen, der den Stromfluss zum Elektromotor unterbricht.
Aus Sicherheitsgründen kann auch in dieser Ausführungsform der manuell zu betätigende Bediengriff mit der Verriegelungsvorrichtung 27 vorgesehen sein, damit die Kupplung in einer Notsituation bedient werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt; Abwandlungen im Rahmen des in den beigefügten Ansprüchen definierten Schutzumfangs der Erfindung sind möglich. Die Ausführungsformen beschreiben doppelte Zugbefestigungen, Sperrklammern etc., es ist jedoch auch möglich, diese Elemente jeweils einfach vorzusehen, wenn eine ausreichende Festigkeit gewährleistet werden kann.

10: Puffer
11: Pufferbalken
12: Kanal
13: Pufferabdeckung
14: Zugbefestigung
15: Kupplung
16: erste Verzweigung
17: Kupplungskugel
18: zweite Verzweigung
19: Bohrung
20: Schwenkachse
21: Bohrung
22: Schlitz
23: mittlerer Teil
24: Bohrung
25: Drehzapfen
26: Sperrklammer
27: Verriegelungsvorrichtung
28: Feder
29: Verriegelungsfläche
30: Hohlraum
31: Bediengriff
32: Klinkenbolzen
33: Abdeckklappe
34: Drehgelenk
35: Bedienhebel
36: mit Nuten versehene Achse
37: Elektromotor
38: Getriebe
39: gewinkelter Schlitz
39a: Schlitzteil
39b: Schlitzteil
40: Lenkstift
41: Träger
42: Zughülse

Claims

Kuppeleinrichtung für Fahrzeuge der Art, die eine Kupplung (15) aufweisen, die schwenkbar am Pufferbalken (11, 12) angebracht ist, wobei die Kupplung (15) von einer inaktiven, in den Puffer (10) zurückgezogenen Endstellung, in der sie in den Puffer (10) zurückgezogen ist, in eine sich zum Teil außerhalb des Puffers (10) erstreckende aktive Endstellung schwenkbar ist, wobei die Kupplung (15) kanalförmig ist, wobei eine Kupplungskugel an einem ersten Verzweigungsende des Kanals und eine Schwenkachse (20) an seinem anderen Verzweigungsende angeordnet ist; die Schwenkachse (20) im Wesentlichen horizontal in Zugbefestigungen (14) im Pufferbalken (11, 12) so angebracht ist, dass der mittlere Teil (23) der Kupplung in der zurückgezogenen Stellung im Wesentlichen vertikal und in der ausgefahrenen Stellung im Wesentlichen horizontal angeordnet ist; eine Verriegelungsvorrichtung (22, 25, 26, 27, 29) zum Verriegeln der Kupplung (15) in deren beiden Endstellungen vorgesehen ist; die Verriegelungsvorrichtung ein Verriegelungsteil (26) aufweist, das in einem Übergangsteil zwischen der zweiten Verzweigung (18) der Kupplung und deren Mittelteil (23) mit der Kupplung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsteil (26) so angeordnet ist, dass es von dem Übergangsteil mitgenommen wird, wenn die Kupplung aus der zurückgezogenen inaktiven Endstellung in die ausgefahrene aktive Endstellung schwenkt, und dass sich das Verriegelungsteil in der ausgefahrenen Stellung der Kupplung in Eingriff mit der Verriegelungsvorrichtung befindet, so dass auftretende Last- und Kraftbelastungen von dem Übergangsteil aufgenommen werden.
Kuppeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung eine schwenkbar an der Kupplung (15) angebrachte, federbetriebene Sperrklammer (26) ist, die so angeordnet ist, dass sie mit mindestens einem in den Befestigungseinrichtungen (14) angebrachten Schlitz (22) zusammenwirkt, wobei sich dieser Schlitz (22) entlang einem konzentrisch zur Schwenkachse (20) angeordneten Teilkreis erstreckt, und dass in dem Schlitz (22) eine Verriegelungsfläche (29) für das Zusammenwirken mit der Sperrklammer (26) in der ausgefahrenen Stellung der Kupplung (15) angeordnet ist.
Kuppeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklammer (26) gegen den Betätigungsdruck einer Feder (28) mit Hilfe eines Bediengriffs (31) von einer verriegelten Stellung in eine Stellung schwenkbar ist, in der die Sperrklammer (26) von der Verriegelungsfläche (29) gelöst und in dem Schlitz (22) bewegbar ist.
Kuppeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklammer (26) mit einem federbetriebenen Klinkenbolzen (32) versehen ist, der so angeordnet ist, dass er die Sperrklammer (26) in mindestens einer ihrer Endstellungen in dem Schlitz (22) verriegelt, wobei der Klinkenbolzen mittels des Bediengriffs (31) zu betätigen ist.
Kuppeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bediengriff (31) in der verriegelten Stellung des Klinkenbolzens (32) von einer Stellung, in der er das Anbringen einer Zughülse (42) an der Kupplungskugel (17) verhindert, in eine Stellung drehbar ist, in der er freien Zugang zur Kupplungskugel gewährt.
Kuppeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsfläche (29) außerhalb und unterhalb des kreisförmigen Weges des Schlitzes (22) angeordnet ist.
Kuppeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Schwenkachse (20) mindestens ein Bedienhebel (35) schwenkbar angebracht ist, der an der Außenseite der Befestigungseinrichtung (14) angeordnet ist, wobei der Hebel (35) mit einer Mitnahmevorrichtung (37) für das Übertragen von Kraft zum Schwenken der Kupplung verbunden ist, und dass Verbindungsmittel (39, 40) zwischen dem Bedienhebel (35) und der Verriegelungsklammer (26) so angeordnet sind, dass sie in einer Drehrichtung der Mitnahmevorrichtung die Verriegelungsklammer in Eingriff mit einer an dem Schlitz angeordneten Verriegelungsfläche (29) halten und die Verriegelungsklammer aus ihrer Verriegelungsstellung lösen, wenn die Richtung der Mitnahmevorrichtung umgekehrt wird.