NL8701670A

NL8701670A - Koppelingsinrichting.

Info

Publication number: NL8701670A
Application number: NL8701670A
Authority: NL
Original assignee: Fruehauf Corp
Priority date: 1987-07-15
Filing date: 1987-07-15
Publication date: 1989-02-01
Also published as: JPH01111507A; IT8821393A0; FR2620384A1; GB8816914D0; IT1226326B; GB2208218A

Description

NL 34.372-Vo/hp ftt

Koppelingsinrichting

De uitvinding heeft betrekking op een koppelingsinrichting voor het aan elkaar koppelen van een motorvoertuig en een aanhangwagen, met een vast met het motorvoertuig verbonden trekhaak en een daarmee koppelbare, van een koppeloog 5 of dergelijke voorziene, trekstang, die vast is verbonden met de aanhangwagen.

Bij een bekende koppelingsinrichting van het in de aanhef genoemde type moet de trekstang een bepaalde minimale lengte bezitten om er voor te zorgen, dat de voorzijde van de 10 aanhangwagen en de achterzijde van het motorvoertuig tijdens het rijden van een bocht niet met elkaar in aanraking komen.

Deze minimale lengte leidt tijdens het rechtuitrijden echter tot een vrij grote afstand tussen het motorvoertuig en de aanhangwagen. Gezien de maximaal toegestane lengte van een 15 motorvoertuig-aanhangwagencombinatie veroorzaakt deze grote afstand tussen het motorvoertuig en de aanhangwagen een verlies aan beschikbaar laadvolume.

De uitvinding beoogt een koppelingsinrichting van het genoemde type te verschaffen, waarbij dit nadeel op een-20 voudige, doch niettemin doeltreffende wijze is opgeheven.

Hiertoe bezit de koppelingsinrichting volgens de uitvinding het kenmerk, dat de afstand vanaf het koppeloog of dergelijke tot aan de aanhangwagen en/of het motorvoertuig variabel is als functie van de, in een horizontaal vlak ge-25 zien, door de langsas van het motorvoertuig en de langsas van de trekstang ingesloten hoek.

Op deze wijze is het mogelijk, om tijdens het rechtuitrijden een kleinere afstand tussen het motorvoertuig en de aanhangwagen te kiezen, aangezien dit niet zal leiden 30 tot het met elkaar in aanraking komen van de voorzijde van de aanhangwagen en de achterzijde van het motorvoertuig tijdens het rijden van een bocht. Immers, tijdens het rijden van een bocht wordt de afstand tussen de aanhangwagen en het motorvoertuig vergroot, zodat een dergelijke aanraking niet zal 35 optreden.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de koppelingsinrichting volgens de uitvinding bezit de trekstang een lengte die variabel is als functie van de, in een horizontaal 8701670 ψ -2- « vlak gezien, door de langsas van het motorvoertuig en de langsas van de trekstang ingesloten hoek. Op deze wijze kan tijdens het rijden van een bocht de lengte van de trekstang worden vergroot.

5 Hierbij is het van voordeel, wanneer de koppelings- inrichting een meeteenheid bezit voor het meten van de genoemde hoek, alsmede een besturingseenheid voor het, afhankelijk van de gemeten hoek, variëren van de lengte van de trekstang.

10 De aanpassing van de lengte van de trekstang ge schiedt hierbij volledig automatisch.

Teneinde onnodige variaties in de lengte van de trekstang te vermijden, kan het volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding van voordeel zijn, wanneer de be-15 sturingseenheid de lengte van de trekstang slechts varieert, wanneer de absolute waarde van de gemeten hoek een vooraf gekozen minimum waarde overschrijdt, terwijl de besturingseenheid de lengte van de trekstang niet meer varieert, wanneer de absolute waarde van de gemeten hoek een vooraf gekozen 20 maximum waarde overschrijdt.

Volgens een handige uitvoeringsvorm van de koppe-lingsinrichting volgens de uitvinding is de lengte van de trekstang tevens variabel als functie van de, in een verticaal vlak gezien, door de langsas van het motorvoertuig en de 25 langsrichting van de trekstang ingesloten hoek. Op deze wijze kan rekening worden gehouden met verschillen in de hellings-hoeken van het motorvoertuig en de aanhangwagen, bijvoorbeeld op een niet vlak terrein.

Volgens een gunstige uitvoeringsvorm van de koppe-30 lingsinrichting volgens de uitvinding is de trekstang in lengte varieerbaar door een cilinder-zuigersamenstel.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de koppelingsinrichting volgens de uitvinding is weergegeven.

35 Fig. 1 toont op schematische wijze een perspecti visch en gedeeltelijk opengewerkt aanzicht van een uitvoeringsvorm van de koppelingsinrichting volgens de uitvinding;

Fig. 2 toont op schematische wijze de werking van de koppelingsinrichting volgens fig. 1 tijdens het rechtuit-40 rijden, en 8701670 -3- * fc

Fig. 3 toont op eveneens schematische wijze de werking van de koppelingsinrichting volgens fig. 1 tijdens het rijden van een bocht.

De in fig. 1 getoonde koppelingsinrichting dient 5 voor het aan elkaar koppelen van een motorvoertuig (waarvan een achterste constructiedeel 1 is weergegeven) en een aanhangwagen (waarvan een gedeelte schematisch is aangeduid met een streep-puntlijn 2). Het motorvoertuig bezit een vast met het constructiedeel 1 verbonden trekhaaksamenstel 3 met een 10 op zichzelf bekende constructie. Dit trekhaaksamenstel bezit onder andere een ontgrendelbare trekhaak 4 die samenwerkt met een koppeloog 5 van een trekstang 6, die vast is verbonden met de aanhangwagen.

In de getoonde uitvoeringsvorm omvat de trekstang 6 15 een buitenbuis 7 en een coaxiaal verschuifbaar hierin aangebrachte binnenbuis 8. De buitenbuis 7 draagt een aantal in huisdelen 9 opgenomen rollen 10/ die aan de binnenzijde van de buitenbuis 7 enigszins binnenwaarts uitsteken en het buitenoppervlak van de binnenbuis 8 ondersteunen voor het co-20 axiaal verschuifbaar geleiden van de binnenbuis 8 ten opzichte van de buitenbuis 7. Op overeenkomstige wijze kunnen op enige afstand van de getoonde rollen 10 verdere rollen zijn aangebracht die eveneens zorgdragen voor een goede coaxiale verschuifbaarheid van de binnenbuis 8 ten opzichte van 25 de buitenbuis 7.

Op niet nader getoonde wijze is het mogelijk, dat de rollen 10 met hun draaiassen in ovale gaten zijn gelagerd, zodat een instelling van deze rollen 10 overeenkomstig de afmetingen van de binnenbuis 8 mogelijk is. Tevens kunnen op 30 deze wijze grotere produktietoleranties worden toegestaan.

In het inwendige van de binnenbuis 8 en de buitenbuis 7 is een dubbelwerkend cilinder-zuigersamenstel gelegen, dat bestaat uit een cilinder 11 alsmede een zuigerstang 12.

De cilinder 11 is bevestigd aan de buitenbuis 7, terwijl de 35 zuigerstang 12 aan de binnenbuis 8 is vastgemaakt. De verbinding tussen de zuigerstang 12 en de binnenbuis 8 respectievelijk de cilinder 11 en de buitenbuis 7 wordt telkens gevormd door een zelfinstellende lagerconstructie 13.

Met behulp van het cilinder-zuigersamenstel kan de 40 trekstang 6 in lengte worden gevarieerd. Het uitschuiven van 8701670 V ' -4- de zuigerstang 12 ten opzichte van de cilinder 11 leidt tot het gedeeltelijk uit de buitenbuis 7 schuiven van de binnenbuis 8, waardoor de lengte van de trekstang 6 toeneemt. Omgekeerd leidt het inschuiven van de zuigerstang 12 in de cilin-5 der 11 tot een afname van de lengte van de trekstang 6. De tijdens een verandering van de lengte van de trekstang 6 optredende radiale belastingen op de trekstang 6 worden door de getoonde vormgeving, waarbij het cilinder-zuigersamenstel zich binnen de binnenbuis 8 en de buitenbuis 7 bevindt, gemi-10 nimaliseerd. Tevens wordt het cilinder-zuigersamenstel door de getoonde plaatsing beschermd tegen uitwendige invloeden, alsmede tegen beschadigingen.

De lengte van de trekstang 6 is variabel als functie van de, in een horizontaal vlak gezien, door de 15 langsas 1 van het motorvoertuig en de langsas m van de trekstang 6 (of de aanhangwagen) ingesloten hoek a, zoals zichtbaar is in fig. 3. Voor het meten van de genoemde hoek α bezit de koppelingsinrichting een meetorgaan 14. Het meetorgaan 14 is verbonden met een niet weergegeven besturingseenheid, 20 die afhankelijk van de gemeten hoek α de lengte van de trekstang 6 varieert door het bekrachtigen van het cilinder-zuigersamenstel .

Het meetorgaan 14 bezit een om een verticale as 15 roteerbare arm 16, welke een gevorkt uiteinde bezit. De ro-25 teerbare arm 16 drijft een electronisch onderdeel 17, zoals een potentiometer of dergelijke, aan voor het aan de besturingseenheid afgeven van een meetsignaal.

Aan het constructiedeel 1 van het motorvoertuig is een uithouder 18 bevestigd, die aan een uiteinde een aanslag 30 19 draagt. De aanslag 19 is diabolo-vormig en is vervaardigd uit een veerkrachtig materiaal, zoals rubber of dergelijke.

De aanslag 19 is aanbrengbaar in het gevorkte uiteinde van de roteerbare arm 16 en is zodanig geplaatst, dat het aangrijpingspunt tussen de roteerbare arm 16 en de uithouder 18, dus 35 de aanslag 19, bij elke waarde van de ingesloten hoekα versprongen is gelegen ten opzichte van de zwenkas 20 van de trekstang 6 om de trekhaak 4.

Bij een verandering van de hoek α zorgt de aanslag 19 voor een rotatie van de arm 16 en derhalve een activering 40 van het electronische onderdeel 17. Het door het electro- 8701670 • V' -5- nische onderdeel 17 aan de besturingseenheid afgegeven signaal leidt tot een bekrachtiging van het cilinder-zuigersa-menstel, waardoor de lengte van de trekstang 6 wordt veranderd. Een dergelijke verandering van de lengte van de trek-5 stang 6 heeft geen invloed op de onderlinge plaatsing van de aanslag 19 en de roteerbare arm 16, aangezien het meetorgaan 14 door middel van een draagconstructie 21 op de binnenbuis 8 is bevestigd, en een verschuiving van de binnenbuis 8 ten opzichte van de buitenbuis 7 leidt tot een verandering van de 10 positie van de aanhangwagen (streep-puntlijn 2) ten opzichte van het motorvoertuig (constructiedeel 1). Met andere woorden geldt, dat het meetorgaan 14 op een constante afstand van het koppeloog 5 op de trekstang 6 is aangebracht.

De besturingseenheid varieert de lengte van de 15 trekstang 6 slechts, wanneer de absolute waarde van de door het meetorgaan 14 gemeten hoek α een vooraf gekozen minimum waarde overschrijdt, bijvoorbeeld 3°. Hierdoor wordt vermeden, dat kleine variaties van de hoek a, die onvermijdbaar zijn bij het rechtuitrijden, telkens zouden leiden tot een 20 verandering van de lengte van de trekstang 6. Pas wanneer de gemeten hoekwaarde de gekozen minimum waarde overschrijdt zal de besturingseenheid een signaal afgeven aan het cilinder-zuigersamenstel. Tevens geldt, dat de besturingseenheid de lengte van de trekstang 6 niet meer varieert, wanneer de ab-25 solute waarde van de gemeten hoek α een vooraf gekozen maximum waarde overschrijdt. De keuze van de minimum waarde en de maximum waarde is onder andere afhankelijk van de vormgeving van het motorvoertuig en de aanhangwagen.

Het verband tussen de variatie van de lengte van de 30 trekstang 6 en de optredende hoek a is afhankelijk van de programmering van de besturingseenheid, en kan op elke willekeurige wijze worden gekozen.

Voor het registreren van de momentane stand van de zuigerstang 12 ten opzichte van de cilinder 11 van het cilin-35 der-zuigersamenstel is het mogelijk, dat dit, op niet nader getoonde wijze, is voorzien van een verplaatsingsmeter. Hierbij is het mogelijk, dat de verplaatsingsmeter een inrichting omvat voor het meten van de dielectrische weerstand van het hydraulische medium tussen de zuiger van de zuigerstang 12 en 40 de bodem van het cilinderhuis van de cilinder 11.

8701670

V

-6-

Het verdient de voorkeur, wanneer de lengte van de trekstang 6, behalve als functie van de genoemde hoek a, tevens variabel is als functie van de, in een verticaal vlak gezien, door de langsas van het motorvoertuig en de langsas 5 van de trekstang ingesloten hoek. Hiertoe kan, op niet nader getoonde wijze, op enige afstand verticaal boven de trekhaak 4 of de trekstang 6 een naderingssensor aan het motorvoertuig respectievelijk aan de aanhangwagen zijn bevestigd, welke de lokale afstand meet tussen het motorvoertuig en de aanhangwa-10 gen. Deze naderingssensor staat eveneens in verbinding met de besturingseenheid voor het, afhankelijk van de gemeten afstand, eveneens variëren van de lengte van de trekstang. Op deze wijze kan worden vermeden, dat de bovenrand van de voorzijde van de aanhangwagen in contact komt met de bovenrand 15 van de achterzijde van het motorvoertuig, wanneer de motor-voertuig-aanhangwagencombinatie zich op een niet vlak terrein bevindt.

Vanzelfsprekend dient in een dergelijk geval er voor te worden gezorgd, dat een afstemming plaatsvindt tussen 20 de signalen, welke afkomstig zijn van het meetorgaan 14 en de signalen, welke afkomstig zijn van de genoemde naderingssensor.

Het bekrachtigen van het cilinder-zuigersamenstel voor het variëren van de lengte van de trekstang 6 vindt 25 plaats door een op op zichzelf bekende wijze ontworpen hydraulische inrichting, die reageert op de door het meetorgaan 14 en/of de naderingssensor opgewekte signalen.

In fig. 2 is schematisch de situatie weergegeven, wanneer de motorvoertuig-aanhangwagencombinatie rechtuit-30 rijdt. In deze situatie bevindt de arm 16 zich in de middenstand, waarbij het, niet weergegeven, meetorgaan geen signaal afgeeft aan de besturingseenheid. Wanneer de motorvoer-tuig-aanhangwagencombinatie een bocht beschrijft, zoals is aangeduid in fig. 3, neemt de hoek α tussen de langsas 1 van 35 het motorvoertuig en de langsas m van de aanhangwagen toe. Aangezien de aanslag 19 niet samenvalt met de zwenkas 20 van de trekhaak vindt een rotatie van de arm 16 om de verticale as 15 van het meetorgaan 14 plaats. Dit is in fig. 3 duidelijk zichtbaar. Ten gevolge van deze rotatie van de arm 16 40 geeft het meetorgaan 14 een signaal af aan de besturingseen- 8701670 -7- heid, welke zorgt voor het vergroten van de lengte van de trekstang 6. Omgekeerd leidt een verkleining van de hoek α vanuit de in fig. 3 getoonde stand tot een verkleining van de lengte van de trekstang 6.

5 Ten gevolge van de variatie van de lengte van de trekstang 6 kan worden voorkomen, dat het motorvoertuig en de aanhangwagen tijdens het rijden van de bochten met elkaar in aanraking komen. Dit is duidelijk zichtbaar wanneer men fig.

2 en fig. 3 met elkaar vergelijkt.

10 De uitvinding is niet beperkt tot de in het voor gaande beschreven uitvoeringsvorm, die binnen het kader der uitvinding op velerlei wijzen kan worden gevarieerd. Zo is het mogelijk, dat middelen zijn toegepast, om de lengte van de trekstang 6 met de hand te variëren. Hiertoe kan het 15 cilinder-zuigersamenstel, dat in het algemeen dubbelwerkend is uitgevoerd voor het verkrijgen van een goede werking zowel tijdens het uitschuiven als tijdens het inschuiven van de zuigerstang, worden kortgesloten, zodat een verplaatsing van de zuigerstang 12 ten opzichte van de cilinder 11 zonder meer 20 mogelijk is. Tevens is het mogelijk om niet de lengte van de trekstang, doch de lengte van de trekhaak te variëren. Een combinatie van beide behoort eveneens tot de mogelijkheden.

8701670

Claims

1. Koppelingsinrichting voor het aan elkaar koppelen van een motorvoertuig en een aanhangwagen, met een vast met het motorvoertuig verbonden trekhaak en een daarmee kop-pelbare, van een koppeloog of dergelijke voorziene, trek- 5 stang, die vast is verbonden met de aanhangwagen, met het kenmerk, dat de afstand vanaf het koppeloog of dergelijke tot aan de aanhangwagen en/of het motorvoertuig variabel is als functie van de, in een horizontaal vlak gezien, door de langsas van het motorvoertuig en de langsas van 10 de trekstang ingesloten hoek.

2. Koppelingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de trekstang een lengte bezit die variabel is als functie van de, in een horizontaal vlak gezien, door de langsas van het motorvoertuig en de langsas van 15 de trekstang ingesloten hoek.

3. Koppelingsinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat deze een meetorgaan bezit voor het meten van de genoemde hoek, alsmede een besturingseenheid voor het, afhankelijk van de gemeten hoek, variëren van de 20 lengte van de trekstang.

4. Koppelingsinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de besturingseenheid de lengte van de trekstang slechts varieert, wanneer de absolute waarde van de gemeten hoek een vooraf gekozen minimum waarde over- 25 schrijdt, terwijl de besturingseenheid de lengte van de trekstang niet meer varieert, wanneer de absolute waarde van de gemeten hoek een vooraf gekozen maximum waarde overschrijdt.

5. Koppelingsinrichting volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat het meetorgaan op een con- 30 stante afstand van het koppeloog of dergelijke op de trekstang is aangebracht.

6. Koppelingsinrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het meetorgaan een om een verticale as roteerbare arm bezit, die nabij zijn uiteinde aangrijpt 35 op een aan het motorvoertuig bevestigde uithouder, waarbij het aangrijpingspunt tussen arm en uithouder bij elke waarde van de ingesloten hoek versprongen is gelegen ten opzichte van de zwenkas van de trekstang om de trekhaak. 8701670 ' -9-

7. Koppelingsinrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de roteerbare arm een electronisch onderdeel, zoals een potentiometer of dergelijke, aandrijft voor het aan de besturingseenheid afgeven van een meetsignaal.

8. Koppelingsinrichting volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat de roteerbare arm een gevorkt uiteinde bezit, terwijl de uithouder een in het gevorkte uiteinde van de arm aanbrengbare aanslag draagt.

9. Koppelingsinrichting volgens conclusie 8, 10met het kenmerk, dat de aanslag diabolo-vormig is.

10. Koppelingsinrichting volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat de aanslag is vervaardigd uit een veerkrachtig materiaal, zoals rubber of dergelijke.

11. Koppelingsinrichting volgens een der conclusies 2-10, met het kenmerk, dat de lengte van de trekstang tevens variabel is als functie van de, in een verticaal vlak gezien, door de langsas van het motorvoertuig en de langsrichting van de trekstang ingesloten hoek.

12. Koppelingsinrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat op enige afstand verticaal boven de trekhaak of trekstang een naderingssensor aan het motorvoertuig respectievelijk aan de aanhangwagen is bevestigd voor het meten van de lokale afstand tussen het motor- 25 voertuig en de aanhangwagen, welke naderingssensor in verbinding staat met een besturingseenheid voor het, afhankelijk van de gemeten afstand, variëren van de lengte van de trekstang.

13. Koppelingsinrichting volgens een der conclusies 30 2-12, met het.kenmerk, dat de trekstang in lengte varieerbaar is door een cilinder-zuigersamenstel.

14. Koppelingsinrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat het cilinder-zuigersamenstel een verplaatsingsmeter omvat voor het registeren van de 35 momentane stand van de zuigerstang ten opzichte van het cilinderhuis.

15. Koppelingsinrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de verplaatsingsmeter een inrichting omvat voor het meten van de dielectrische weer- 40 stand van het hydraulische medium tussen de zuiger en de bo- 8701670 -10- dem van het cilinderhuis.

16. Koppelingsinrichting volgens een der conclusies 13-15, met het kenmerk, dat de trekstang een buitenbuis en een hierin coaxiaal verschuifbaar aangebrachte 5 binnenbuis omvat, waarbij de zuigerstang is bevestigd aan de binnenbuis, terwijl het cilinderhuis is bevestigd aan de buitenbuis.

17. Koppelingsinrichting volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het cilinder-zuigersamen- 10 stel geheel in het inwendige van de binnenbuis en de buitenbuis is gelegen.

18. Koppelingssamenstel volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de verbinding tussen de zuigerstang en de binnenbuis respectievelijk het cilinderhuis 15 en de buitenbuis telkens bestaat uit een zelfinstellend lager.

19. Koppelingssamenstel volgens een der conclusies 16-18, met het kenmerk, dat de buitenbuis een aantal rollen draagt voor het coaxiaal verschuifbaar geleiden van de binnenbuis.

20. Koppelingssamenstel volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de rollen zijn gelagerd in ovale gaten, of excentrisch zijn uitgevoerd.

21. Koppelingssamenstel volgens een der conclusies 2-20, met het kenmerk, dat middelen zijn toege- 25 past voor het met de hand variëren van de lengte van de trekstang.

22. Trekstangsamenstel met variabele lengte voor toepassing in een koppelingsinrichting volgens een der conclusies 2-21. 8701670