DE102014221742A1

DE102014221742A1 - Swivel module of a trailer hitch

Info

Publication number: DE102014221742A1
Application number: DE102014221742.3A
Authority: DE
Inventors: Markus Wulf; Alfons Nordloh
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2014-10-27
Publication date: 2016-04-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schwenkmodul (1) einer Anhängerkupplung, umfassend einen Kugelzapfen (2), welcher eine Längsbohrung (4) aufweist, einen in der Längsbohrung (4) geführten Sperrbolzen (5), eine Verrieglungseinrichtung (6), ein drehbar am Kugelzapfen (2) befestigtes Gehäuse (3), welches durch die Verriegelungseinrichtung (6) gegenüber dem Kugelzapfen (2) blockierbar ist, wobei die Verrieglungseinrichtung (6) durch den Sperrbolzen (5) betätigbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass der Sperrbolzen (5) in der Längsbohrung (4) schraubenförmig geführt ist.The invention relates to a swivel module (1) of a trailer coupling, comprising a ball stud (2) which has a longitudinal bore (4), a locking bolt (5) guided in the longitudinal bore (4), a locking device (6), a pivotable on the ball stud ( 2) fixed housing (3) which is blockable by the locking device (6) relative to the ball pin (2), wherein the Verrieglungseinrichtung (6) by the locking pin (5) is actuated. It is proposed that the locking pin (5) in the longitudinal bore (4) is guided helically.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schwenkmodul einer Anhängerkupplung, umfassend einen Kugelzapfen, welcher eine Längsbohrung aufweist, einen in der Längsbohrung geführten Sperrbolzen, eine Verriegelungseinrichtung, ein drehbar am Kugelzapfen befestigtes Gehäuse, welches durch die Verriegelungseinrichtung gegenüber dem Kugelzapfen blockierbar ist, wobei die Verriegelungseinrichtung durch den Sperrbolzen betätigbar ist. The invention relates to a swivel module of a trailer hitch, comprising a ball pin, which has a longitudinal bore, a guided in the longitudinal bore locking pin, a locking device, a rotatably mounted on the ball pin housing which is blockable by the locking means relative to the ball pin, wherein the locking means by the locking pin is operable.

Ein derartiges Schwenkmodul wurde durch die DE 10 2010 043 164 A1 bekannt. Ein Kugelzapfen weist einen Kugelkopf auf, welcher dreh- und vorzugsweise schwenkbar in einem Gehäuse, an welchem ein Kupplungshaken befestigt werden kann, gelagert ist. Im Bereich des Kugelzapfens sind drei auf dem Umfang angeordnete Verriegelungselemente vorgesehen. Der Kugelzapfen weist eine Längsbohrung auf, in welcher ein Sperrbolzen, belastet durch eine Sperrbolzenfeder, längs verschiebbar angeordnet ist. Der Sperrbolzen betätigt die quer zur Längsachse verschiebbaren Verriegelungselemente und drückt diese radial nach außen in eine Verriegelungsposition, wodurch der Kugelzapfen gegenüber dem Gehäuse blockiert ist. Such a swivel module was by the DE 10 2010 043 164 A1 known. A ball stud has a ball head, which is mounted rotatably and preferably pivotably in a housing, to which a coupling hook can be attached. In the area of the ball stud, three locking elements arranged on the circumference are provided. The ball pin has a longitudinal bore in which a locking pin, loaded by a locking pin spring, is arranged longitudinally displaceable. The locking pin actuates the transverse to the longitudinal axis displaceable locking elements and pushes them radially outward into a locking position, whereby the ball pin is blocked relative to the housing.

Durch die EP 2 711 210 A2 wurde ein Kugelschwenkmodul bekannt, bei welchem der Sperrbolzen durch eine axial verschiebbare, motorisch antreibbare Spindel in seine Verriegelungsstellung gedrückt und aus der Verriegelungsstellung in eine Entriegelungsstellung herausgezogen wird. By the EP 2 711 210 A2 a ball pivot module has been known in which the locking pin is pressed by an axially displaceable, motor-driven spindle in its locking position and pulled out of the locking position into an unlocked position.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schwenkmodul der eingangs genannten Art weiter zu verbessern. It is an object of the present invention to further improve a swivel module of the type mentioned.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The object of the invention is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Sperrbolzen in der Längsbohrung schraubenförmig geführt ist. Der Längsbewegung des Sperrbolzens wird somit eine Drehbewegung überlagert, die zu einer schraubenförmigen Bewegung führt. Der Sperrbolzen wird daher, um einen Weg in Längsrichtung zu machen, in eine Drehbewegung versetzt, z. B. durch einen Drehantrieb angetrieben. Infolge der Drehbewegung schraubt sich der Sperrbolzen in der Längsbohrung nach oben oder nach unten, d. h. in eine verriegelnde oder entriegelte Position. Eine Sperrbolzenfeder herkömmlicher Art kann somit entfallen. Bei entsprechender Auslegung der Schraubensteigung tritt eine Selbsthemmung auf, welche den Sperrbolzen in seiner jeweiligen Position hält. According to the invention it is provided that the locking pin is guided helically in the longitudinal bore. The longitudinal movement of the locking pin is thus superimposed on a rotational movement, which leads to a helical movement. The locking pin is therefore, in order to make a path in the longitudinal direction, set in a rotational movement, for. B. driven by a rotary drive. As a result of the rotational movement of the locking bolt screws in the longitudinal bore upwards or downwards, d. H. in a locking or unlocked position. A locking pin spring conventional type can thus be omitted. With appropriate design of the screw pitch occurs a self-locking, which holds the locking pin in its respective position.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform weisen der Sperrbolzen auf seinem Außenumfang und die Längsbohrung auf ihrem Innenumfang schraubenförmige Führungsmittel auf, wodurch der Sperrbolzen bei Rotation eine Längsbewegung ausführt. According to a preferred embodiment, the locking pin on its outer circumference and the longitudinal bore on its inner circumference helical guide means, whereby the locking pin performs a longitudinal movement during rotation.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen der Sperrbolzen ein Außengewinde und die Längsbohrung ein Innengewinde auf, in welches der Sperrbolzen eingeschraubt wird. Es sind somit keine zusätzlichen Mittel erforderlich, da beide Gewinde durch spangebende Bearbeitung in den Sperrbolzen und die Längsbohrung eingeschnitten werden können. According to a further preferred embodiment, the locking pin on an external thread and the longitudinal bore on an internal thread into which the locking pin is screwed. There are thus no additional funds required because both threads can be cut by cutting machining in the locking pin and the longitudinal bore.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind das Innengewinde und das Außengewinde als Feingewinde ausgebildet, welches eine besonders geringe Steigung aufweist. Damit wird eine starke Selbsthemmung erzielt, die auch dynamischen Einflüssen, wie auf das Schwenkmodul wirkende Schwingungen, standhält. According to a further preferred embodiment, the internal thread and the external thread are formed as a fine thread, which has a particularly low pitch. Thus, a strong self-locking is achieved, which also withstands dynamic influences, such as vibrations acting on the swivel module.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Sperrbolzen als Rotationskörper mit einer abgerundeten Stirnfläche, z. B. in der Form einer Halbkugel oder eines Paraboloides ausgebildet. Über die gekrümmte Stirnfläche werden die Verriegelungselemente radial nach außen gedrückt und über den zylindrischen Bereich des Sperrbolzens in ihrer verriegelnden Position blockiert. According to a further preferred embodiment, the locking pin is a rotary body with a rounded end face, for. B. in the form of a hemisphere or a paraboloid. About the curved end surface, the locking elements are pressed radially outwardly and blocked over the cylindrical portion of the locking pin in its locking position.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Sperrbolzen stirnseitig eine Vertiefung mit einem Polygonquerschnitt, z. B. einem Innensechskant auf. Die Vertiefung dient der Aufnahme eines Antriebsgliedes zur Herstellung einer formschlüssigen Steckverbindung. Damit kann der Sperrbolzen in Drehung versetzt werden. According to a further preferred embodiment, the locking pin has an indentation with a polygonal cross-section, z. B. a hexagon socket. The recess serves to receive a drive member for producing a positive plug connection. Thus, the locking pin can be rotated.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below, which may result from the description and / or the drawing further features and / or advantages.

Die einzige Figur zeigt einen Ausschnitt eines Schwenkmoduls 1 für eine Anhängerkupplung eines Kraftfahrzeuges. Das Schwenkmodul 1, auch Kugelschwenkmodul genannt, weist einen Kugelzapfen 2 mit einem Schaft 2a sowie einem Kugelkopf 2b auf, welcher drehbar in einem Gehäuse 3 aufgenommen ist. Der Kugelzapfen 2 weist eine eine Längsachse a aufweisende Längsbohrung 4 auf, in welcher ein Sperrbolzen 5 geführt ist. Im Bereich des Kugelkopfes 2b sind – auf den Umfang verteilt – drei Verriegelungselemente 6a, 6b, 6c angeordnet, welche zusammen eine Verriegelungseinrichtung 6 bilden. Die Verriegelungselemente 6a, 6b, 6c der Verriegelungseinrichtung 6 sind quer zur Achse a der Längsbohrung 4 verschiebbar und bewirken eine Verriegelung des Kugelzapfens 2 bzw. des Kugelkopfes 2b gegenüber dem Gehäuse 3. The single figure shows a section of a swivel module 1 for a trailer hitch of a motor vehicle. The swivel module 1 , also called ball pivot module, has a ball stud 2 with a shaft 2a as well as a ball head 2 B which rotates in a housing 3 is included. The ball stud 2 has a longitudinal axis a having a longitudinal bore 4 on, in which a locking pin 5 is guided. In the area of the ball head 2 B are distributed over the circumference - three locking elements 6a . 6b . 6c arranged, which together a locking device 6 form. The locking elements 6a . 6b . 6c of the locking device 6 are transverse to the axis a of the longitudinal bore 4 slidably and cause a locking of the ball stud 2 or the ball head 2 B opposite the housing 3 ,

Erfindungsgemäß weist der Sperrbolzen 5 ein Außengewinde 5a auf, welches mit einem Innengewinde 4a der Längsbohrung 4 in Eingriff steht. Der Sperrbolzen 5 ist als Rotationskörper ausgebildet und weist an seiner den Verriegelungselementen 6a, 6b, 6c zugewandten Stirnseite eine abgerundete, gekrümmte Stirnfläche 5b, z. B. in der Form einer Halbkugel oder eines Paraboloiden auf. An die Stirnfläche 5b schließt sich ein zylindrischer Abschnitt 5c an, der in den Gewindeabschnitt 5a übergeht. Auf der den Verriegelungselementen 6a, 6b, 6c abgewandten Stirnseite weist der Sperrbolzen 5 stirnseitig eine Vertiefung 5d mit einem Polygonquerschnitt, beispielsweise einem Innensechskant 5d auf, in welchen ein Sechskant einer Antriebswelle (nicht dargestellt) steckbar ist und damit eine formschlüssige Steckverbindung bildet. According to the invention, the locking pin 5 an external thread 5a on, which with an internal thread 4a the longitudinal bore 4 engaged. The locking pin 5 is designed as a rotational body and has at its the locking elements 6a . 6b . 6c facing end face a rounded, curved end face 5b , z. B. in the form of a hemisphere or a paraboloid. To the face 5b closes a cylindrical section 5c on, in the threaded section 5a passes. On the the locking elements 6a . 6b . 6c facing away from the locking pin 5 a depression on the end face 5d with a polygon cross section, for example a hexagon socket 5d in which a hexagon of a drive shaft (not shown) can be plugged and thus forms a positive plug connection.

Der Antrieb und die Betätigung des Sperrbolzens 5 erfolgt durch Drehung des Sperrbolzens 5 um die Achse a, wie durch einen Drehpfeil D angedeutet ist. Aufgrund der Gewindeverbindung 4a, 5a ergibt sich aus der antreibenden Drehbewegung eine Schraubenbewegung mit einer Axialverschiebung, welche durch einen Doppelpfeil P in Richtung der Achse a dargestellt ist. Bei der Verriegelung des Schwenkmoduls 1 kommt die gekrümmte Stirnfläche 5b in Kontakt mit den Verriegelungselementen 6a, 6b, 6c und drückt diese quer zur Längsachse a nach außen. Bei weiterer Längsbewegung des Sperrbolzens 5 kommt der zylindrische Abschnitt 5c in Kontakt mit den Verriegelungselementen 6a, 6b, 6c und blockiert diese in ihrer verriegelnden Position. Aufgrund der Selbsthemmung durch die Gewindeverbindung 4a, 5a bleibt der Sperrbolzen 5 in seiner Verriegelungsstellung. Durch eine entgegengesetzte Drehbewegung kann der Sperrbolzen 5 aus der Verriegelungsstellung „herausgeschraubt“ und in eine Entriegelungsstellung verstellt werden. The drive and the operation of the locking bolt 5 done by turning the locking pin 5 about the axis a, as indicated by a rotation arrow D. Due to the threaded connection 4a . 5a results from the driving rotary motion a screw movement with an axial displacement, which is represented by a double arrow P in the direction of the axis a. When locking the swivel module 1 comes the curved face 5b in contact with the locking elements 6a . 6b . 6c and pushes them transversely to the longitudinal axis a to the outside. Upon further longitudinal movement of the locking pin 5 comes the cylindrical section 5c in contact with the locking elements 6a . 6b . 6c and blocks them in their locked position. Due to the self-locking by the threaded connection 4a . 5a remains the locking pin 5 in its locking position. By an opposite rotational movement of the locking pin 5 "unscrewed" from the locked position and be moved into an unlocked position.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Schwenkmodul swivel module
2 2: Kugelzapfen ball pin
2a 2a: Schaft shaft
2b 2 B: Kugelkopf ball head
3 3: Gehäuse casing
4 4: Längsbohrung longitudinal bore
4a 4a: Innengewinde inner thread
5 5: Sperrbolzen locking pin
5a 5a: Außengewinde external thread
5b 5b: Stirnfläche face
5c 5c: zylindrischer Abschnitt cylindrical section
5d 5d: Vertiefung (Innensechskant) Recess (hexagon socket)
6 6: Verriegelungseinrichtung locking device
6a–6c6a-6c: Verriegelungselemente locking elements
a a: Achse axis
D D: Drehpfeil rotation arrow
P P: Doppelpfeil double arrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010043164 A1 [0002] DE 102010043164 A1 [0002]
EP 2711210 A2 [0003] EP 2711210 A2 [0003]

Claims

Schwenkmodul einer Anhängerkupplung, umfassend einen Kugelzapfen (2), welcher eine Längsbohrung (4) aufweist, einen in der Längsbohrung (4) geführten Sperrbolzen (5), eine Verrieglungseinrichtung (6), ein drehbar am Kugelzapfen (2) befestigtes Gehäuse (3), welches durch die Verriegelungseinrichtung (6) gegenüber dem Kugelzapfen (2) blockierbar ist, wobei die Verrieglungseinrichtung (6) durch den Sperrbolzen (5) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrbolzen (5) in der Längsbohrung (4) schraubenförmig geführt ist. Swivel module of a trailer hitch comprising a ball pivot ( 2 ), which has a longitudinal bore ( 4 ), one in the longitudinal bore ( 4 ) guided locking pin ( 5 ), a locking device ( 6 ), a rotatable on the ball stud ( 2 ) fixed housing ( 3 ), which by the locking device ( 6 ) with respect to the ball stud ( 2 ) is blockable, wherein the Verrieglungseinrichtung ( 6 ) by the locking bolt ( 5 ) is actuated, characterized in that the locking pin ( 5 ) in the longitudinal bore ( 4 ) is guided helically.

Schwenkmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrbolzen (5) auf seinem Außenumfang und die Längsbohrung (4) auf ihrem Innenumfang schraubenförmig verlaufende Führungsmittel (5a, 4a) aufweisen. Swivel module according to claim 1, characterized in that the locking bolt ( 5 ) on its outer circumference and the longitudinal bore ( 4 ) on its inner circumference helically extending guide means ( 5a . 4a ) exhibit.

Schwenkmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrbolzen (5) ein Außengewinde (5a) aufweist. Swivel module according to claim 1 or 2, characterized in that the locking bolt ( 5 ) an external thread ( 5a ) having.

Schwenkmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsbohrung (4) ein mit dem Außengewinde (5a) in Eingriff stehendes Innengewinde (4a) aufweist. Swivel module according to claim 3, characterized in that the longitudinal bore ( 4 ) with the external thread ( 5a ) engaged internal thread ( 4a ) having.

Schwenkmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (4a) und das Außengewinde (5a) als Feingewinde ausgebildet sind. Swivel module according to claim 4, characterized in that the internal thread ( 4a ) and the external thread ( 5a ) are formed as a fine thread.

Schwenkmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrbolzen (5) als Rotationskörper ausgebildet ist und eine abgerundete Stirnfläche (5b) aufweist. Swivel module according to one of claims 1 to 5, characterized in that the locking pin ( 5 ) is formed as a rotational body and a rounded end face ( 5b ) having.

Schwenkmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrbolzen (5) einen zylindrischen Abschnitt (5c) aufweist, der sich an die abgerundete Stirnfläche (5b) anschließt. Panning module according to claim 6, characterized in that the locking bolt ( 5 ) a cylindrical section ( 5c ), which adjoins the rounded end face ( 5b ).

Schwenkmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrbolzen (5) stirnseitig eine Vertiefung (5d) mit einem Polygonquerschnitt aufweist. Swivel module according to one of the preceding claims, characterized in that the locking bolt ( 5 ) an indentation ( 5d ) having a polygon cross-section.