DE4244100C2 - Anhängevorrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen (AK 32) - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anhängevorrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, der im Oberbe­ griff des Hauptanspruches angegebenen Art.

Eine derartige Anhängevorrichtung ist aus der DE 29 35 474 A1 bereits als bekannt zu entnehmen. Das im nach oben abgewinkelten Endbereich des Kugelhalses axial geführte Riegelglied ist dabei ein Schraubenbolzen, der mit einem kegelförmigen Schaft versehen ist. Beim Schraubvorschub des Schraubenbolzens werden von diesem Schaft drei radial im Kugelhals schiebegeführte Stößel ver­ drängt, die jeweils auf eine zugeordnete Verriegelungskugel wir­ ken. Die Verriegelungskugeln werden durch den Vorschub ihres Stößels radial nach außen gedrückt, wobei sie formschlüssig in zugeordnete Ausnehmungen des Aufnahmeteils eingreifen. Zum manu­ ellen Drehantrieb ist am unteren Ende des Schraubenbolzens ein Handrad befestigt, das somit unterhalb des Endbereiches am Ku­ gelhals angeordnet ist. Aufgrund dieser Anordnung des Handrades ist die Verriegelungsbetätigung umständlich in der Handhabung.

Der Endbereich des Kugelhalses muß bei dieser bekannten Anhänge­ vorrichtung relativ lang bemessen werden, was sich nachteilig auf den Böschungswinkel des zugehörigen Fahrzeuges auswirken kann. Diese Länge des Endbereiches führt außerdem zu einem uner­ wünschten Mehrgewicht. Diese Gewichtsproblematik wird noch da­ durch verstärkt, daß der Aufnahmeteil der Anhängevorrichtung eine Dreipunktabstützung für die Verriegelungskugeln bieten muß. Ein gewichtsgünstiger Aufnahmeteil, der im unteren Endbereich nach hinten offen ist und das Einsetzen bzw. Abnehmen des Kugel­ halses erleichterte, ließe sich somit nicht vorsehen.

Eine gewichtsgünstigere Anhängevorrichtung, die sich zudem ein­ facher bedienen läßt, ist z. B. aus der DE 32 24 014 C2 bekannt. Hierbei ist im nach oben abgewinkelten Endbereich eines Kugel­ halses ein Stößel axial schiebegeführt, der mittels eines Knie­ hebelantriebs verschiebebewegt wird. Für den Verriegelungsvor­ schub des Stößels wird der Kniehebel mittels einer drehbar im Kugelhals gelagerten Nockenscheibe in eine Strecklage gedrückt und in dieser gehalten. Da das obere Stößelende an der Oberseite des Aufnahmeteils abgestützt ist und der Endbereich des Kugel­ halses unten in den Aufnahmeteil eingehängt ist, wird der Endbe­ reich im wesentlichen axial im Aufnahmeteil verspannt. Die Reak­ tionskraft des nach oben gedrückten Stößels muß hierbei zusätz­ lich von der Einhängung zwischen Kugelhals und Aufnahmeteil auf­ genommen werden, was eine gewichtsgünstigere Gestaltung der An­ hängevorrichtung erschwert. Durch die aus dem Kugelhals heraus­ stehende Länge des Stößels bedingt müssen der Endbereich des Ku­ gelhalses sowie der Aufnahmeteil zudem ein entsprechendes Über­ maß aufweisen, was wegen eines großen Böschungswinkel des Fahr­ zeugs sowie aus Gewichtsgründen unerwünscht sein kann.

Aus der EP 02 23 996 A1 ist ferner eine Anhängevorrichtung für Fahrzeuge bekannt, bei der eine Kugelstange mit einem liegend gehaltenen Aufnahmeteil verriegelbar ist. Hierzu ist in der Ku­ gelstange ein Keilschieber längsverschiebbar gelagert, der durch eine Feder in Ausschieberichtung belastet ist. Bei verriegelter Kugelstange ist diese mittels des ausgeschobenen Keilschiebers spielfrei im Aufnahmeteil verspannt. Zur Anzeige des Verriege­ lungszustandes ist in der Kupplungskugel der Kugelstange ein Sicherungsbolzen längsverschiebbar gelagert, der gegen eine Fe­ derkraft aus der Kupplungskugel herausschiebbar ist. Damit die Anzeige des Verriegelungszustandes in Abhängigkeit von der Axialstellung des Keilschiebers erfolgt, ist zwischen Siche­ rungsbolzen und Keilschieber eine Kugelreihe abgestützt, die entlang einer Kugellaufbahn der Kugelstange geführt ist. An der Verriegelung selbst sind die Kugeln der Kugelreihe jedoch nicht beteiligt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anhängevorrich­ tung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß der in den Aufnahmeteil einsetzbare Endbereich des Kugelhalses so kurz wie möglich bemessen werden kann, um eine Beeinträchti­ gung des Böschungswinkels beim zugeordneten Fahrzeug zu verhin­ dern, wobei eine gewichtsgünstigere Gestaltung und eine beque­ mere Bedienung der Anhängevorrichtung möglich werden soll.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs.

Aus den übrigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zu entnehmen.

Durch die Anordnung von Riegelkugeln wird bei geringem Ge­ wicht für den Aufnahmeteil und den Kugelhals eine wesentliche Verringerung der Bauhöhe erreicht, wobei die Verwendung eines Nockenhebels eine sichere Ausführung der Verriegelung und Aufhebung der Verriegelung ermöglicht.

Vorteilhaft kann die Kugellaufbahn des Nockenhebels eine Stelle aufweisen, in der die Riegelkugeln mit den Verriege­ lungskugeln derart außer Eingriff sind, daß die Verriege­ lungskugeln nicht in Verriegelungsstellung liegen, wodurch der Kugelhals abnehmbar ist. Von dieser Stelle ausgehend kann die Bahn nach radial stetigem Anstieg eine Raststelle besit­ zen, in der die Riegelkugeln in gesicherter Stellung die Ver­ riegelungskugeln in eine erste Verriegelungsstellung mit dem Aufnahmeteil drücken. In dieser Vorverriegelungsstellung läßt sich der Kugelhals nicht mehr abnehmen, wirkt jedoch nur spielbehaftet mit dem Aufnahmeteil zusammen. Um ein spiel­ freies Verspannen des Kugelhalses zu ermöglichen, geht die Raststelle in einen ebenfalls radial stetig ansteigenden Län­ genabschnitt der Kugellaufbahn über, auf dem die gegenüber­ liegende Riegelkugel abrollt, während der Nockenhebel in sei­ ne je nach den vorliegenden Fertigungstoleranzen variierende Endlage geschwenkt wird.

Der Nockenhebel kann vorteilhaft durch eine Druckfeder in Richtung Verriegelungsstellung belastet sein. Ferner kann am Kugelhals ein federbelasteter Auslösestift vorgesehen sein, der beim Einsetzen des Kugelhalses in den Aufnahmeteil an diesem anstößt und veranlaßt, daß der Nockenhebel aus der Stellung, bei welcher die Riegelkugeln außer Eingriff mit den in radialer Richtung beweglichen Verriegelungskugeln stehen, durch eine Druckfeder schlagartig automatisch in die Verrie­ gelungsstellung geschwenkt wird, indem ein in einer Ausneh­ mung am Nockenhebel liegende Kugel in eine durch den Anschlag des Auslösestiftes am Aufnahmeteil freigegebene Ausnehmung am Auslösestift eingreift und dadurch den federbelasteten Noc­ kenhebel freigibt.

Für eine sichere Führung des Kugelhalses im Aufnahmeteil kann der Kugelhals über den Verriegelungskugeln einen kugeligen Abschnitt aufweisen, mit dem der Kugelhals in einer Bohrung im Aufnahmeteil geführt ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können zwei Verriege­ lungskugeln vorgesehen sein, die in einem Bereich des Kugel­ halses liegen, der von dem Teil des Kugelhalses abgekehrt ist, an dem die Kupplungskugel sitzt. Dadurch wird es mög­ lich, den Kugelhals leichter aus dem Aufnahmeteil herauszu­ nehmen.

Die Achse für den Nockenhebel kann beiderseits aus dem Kugel­ hals herausragen, so daß dadurch bei verriegeltem Kugelhals eine Anlage in entsprechenden Ausnehmungen am Aufnahmeteil möglich ist und eine Verdrehsicherung für den Kugelhals er­ zielt wird.

Der Auslösestift für die automatische Verriegelung kann vor­ teilhaft an einem Deckel angeordnet sein, der den Raum für den Nockenhebel im Kugelhals abdeckt.

Zur Verringerung der Gesamtbauhöhe kann der Aufnahmeteil teilweise in den Querträger, an dem er befestigt ist, hinein­ ragen.

Der Nockenhebel kann in einfacher Weise durch eine Kuppel­ stange im Kugelhals mit einem Mitnehmer verbunden sein, des­ sen Welle außerhalb des Kugelhalses mit einem Handrad verbun­ den ist.

Zwischen dem Handrad und dem Mitnehmer kann eine durch Druck auf das Handrad in Wirkung tretende Kupplung für den Mitneh­ mer und ein Freilauf vorgesehen sein.

Die Kuppelstange kann innerhalb der Druckfeder für den Noc­ kenhebel angeordnet sein und der Aufnahmeteil kann im unteren Bereich den Kugelhals halbrund umgebend ausgebildet sein.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Kugelhals mit Aufnahmeteil,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Kugelhals mit Auf­ nahmeteil nach der Linie II-II aus Fig. 1, wobei wegen der Übersichtlichkeit die ra­ dialen Bohrungen für die Verriegelungsku­ geln einander gegenüberliegend dargestellt sind,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III aus Fig 1,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV aus Fig 1 und

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V aus Fig 4.

Nach Fig. 1 ist an einem hohlen Querträger 1, der am Heck ei­ nes Kraftwagens befestigbar ist, ein Aufnahmeteil 2 befe­ stigt, in welches der mit einer Kupplungskugel versehene Ku­ gelhals 3 einer Anhängerkupplung eingesetzt ist. In dem von unten in den Aufnahmeteil 2 hineinragende Teil 3a des Kugel­ halses 3 ist eine Bohrung 4 vorgesehen, in der zwei überein­ anderliegende Riegelkugeln 5 angeordnet sind. Von dieser Boh­ rung 4 zweigen nach den Fig. 2 und 3 zwei radiale Bohrungen 6 ab, in denen sich je eine Verriegelungskugel 7 befindet. Nach Fig. 3 sind die Bohrungen 6 unter einem stumpfen Winkel zwi­ schen beiden nach der Seite des Teiles 3a des Kugelhalses ge­ richtet, die der Seite mit der Kupplungskugel abgewandt ist. Die Riegelkugeln 5 stützen sich nach unten auf der Kugellauf­ bahn 8 eines Nockenhebels 9 ab, der um die Achse 10 schwenk­ bar ist. Die Achse 10 ragt beiderseits aus dem Kugelhals her­ aus. Diese Teile 11 liegen nach Fig. 2 bei verriegeltem Ku­ gelhals von unten an entsprechenden Ausnehmungen 11a am Auf­ nahmeteil 2 an. Das obere Ende des Teiles 3a des Kugelhalses 3 ist mit einem kugeligen Abschnitt 12 versehen, der in einer zylindrischen Bohrung 13 im Aufnahmeteil 2 geführt ist. Die Bohrung 13 befindet sich in einem besonderen Teil 14 des Auf­ nahmeteiles, der mit einem Einsatz 15 eine Abstützbahn 16 für die Verriegelungskugeln 7 aufweist. Der am weitesten nach un­ ten ragende Teil des Aufnahmeteiles 2 ist, wie Fig. 4 zeigt, etwa halbrund um den Kugelhals gelegen ausgebildet.

Der Raum 17, in dem der Nockenhebel 9 angeordnet ist und der durch einen Deckel 18 nach außen abgeschlossen ist, setzt sich mit einem Raum 19 im Kugelhals fort. In dem Raum 19 liegt eine Kuppelstange 21, die den Nockenhebel 9 mit einem Mitnehmer 22 verbindet, der auf einer Achse 23 angeordnet ist, die ein Handrad 24 trägt. Die Kuppelstange 21 liegt da­ bei innerhalb einer Druckfeder 25, die sich einerseits im Ku­ gelhals und andererseits an einem mit der Kuppelstange ver­ bundenen Federteller 26 abstützt. Auf der Achse 23 ist außer dem Mitnehmer 22 eine Kupplung und ein Freilauf vorgesehen, derart, daß der Nockenhebel 9 mit der Kuppelstange 21, dem Mitnehmer 22, der Achse 23 und dem Handrad 24 eine form­ schlüssige Sicherung des Spannsystems gegen ein Entriegeln bildet. Der Freilauf des Handrades läßt eine gewisse Nach­ stellung des Nockenhebels zu und begrenzt diese Nachstellung dann durch Formschluß. Eine einwandfreie Verriegelung wird am Handrad durch einen farbig markierten Bereich sichtbar ge­ macht.

Die automatische Verriegelung des Kugelhalses 3 im Aufnahme­ teil 2 wird nach den Fig. 4 und 5 durch eine Wirkverbindung eines am Deckel 18 befestigten Auslösestiftes 27 mit dem Noc­ kenhebel 9 erreicht, und zwar dadurch, daß eine Kugel 28 wechselweise entweder in einer Ausnehmung in der Nabe des Nockenhebels oder in einer von dem Auslösestift gebildeten Ausnehmung ruht. Bei der aus Fig. 5 ersichtlichen Stellung des Auslösestiftes 27, der bei 29 am Aufnahmeteil 2 bei Ein­ setzen des Kugelhalses gegen eine Feder nach innen gedrückt ist, liegt die Kugel 28 in der Ausnehmung am Auslösestift und der Nockenhebel 9 kann bewegt werden. Wird dagegen beim Ent­ fernen des Kugelhalses aus dem Aufnahmeteil der Nockenhebel geschwenkt, so daß die Verriegelung aufgehoben wird, drückt der Auslösestift die Kugel 28 in die für die Kugel vorgese­ hene Ausnehmung am Nockenhebel. Dadurch wird der Nockenhebel festgelegt, während der Auslösestift 27 aus seiner Führung hervorragt.

Claims (13)

1. Anhängevorrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, die im wesentlichen aus einem am Fahrzeugheck festen, nach unten offenen Aufnahmeteil und aus einem Kugelhals mit Kupplungskugel besteht, der mit seinem Ende von unten her in den Aufnahmeteil einsetzbar ist und mit seinem eingesetzten Endbereich im Aufnahmeteil verriegelbar ist, wobei in einer Bohrung des nach oben abgewinkelten Endbereiches ein Riegelglied axial geführt ist, durch dessen mittels einer Betätigungseinrichtung bewirktem Verriegelungsvorschub in radialen Bohrungen des Kugelhalses gelagerte verriegelungskugeln teilweise aus dem Kugelhals heraustretend in entsprechende Ausnehmungen im Aufnahmeteil hineindrückbar sind, dadurch gekennzeichnet daß als Riegelglied in der Bohrung (4) mindestens eine, vorzugsweise jedoch zwei übereinanderliegende Riegelkugeln (5) geführt sind, welche die Verriegelungskugeln (7) direkt beaufschlagen und welche durch Schwenken eines im Kugelhals (3) angeordneten, mit einer Kugellaufbahn (8) versehenen Nockenhebels (9) in ihre Verriegelungsstellung bewegbar sind, wobei der Aufnahmeteil (2) teilweise nach hinten offen ist, und wobei die Betätigungseinrichtung seitlich am Kugelhals (3) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugellaufbahn des Nockenhebels (9) eine Stelle auf­ weist, in der die Riegelkugeln (5) mit den Verriegelungs­ kugeln (7) derart außer Eingriff sind, daß die Verriege­ lungskugeln (7) nicht in Verriegelungsstellung liegen, daß die Kugellaufbahn (8) nach radial stetigem Anstieg eine Raststelle besitzt, in der die Riegelkugeln (5) in einer ersten gesicherten Stellung die Verriegelungskugeln (7) in eine Vorverriegelungsstellung mit dem Aufnahmeteil (2) drücken und daß sich an die Raststelle ein radial stetig ansteigender Längenbereich der Kugellaufbahn (8) anschließt, über den die Riegelkugeln (5) in ihre spiel­ frei verriegelnde Endlage bewegbar sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Nockenhebel (9) durch eine Druckfeder (25) in Richtung Verriegelungsstellung belastet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Kugelhals (3) ein federbelasteter Aus­ lösestift (27) vorgesehen ist, der beim Einsetzen des Ku­ gelhalses in den Aufnahmeteil (2) an diesem anstößt und veranlaßt, daß der Nockenhebel (9) aus der Stellung, in welcher die Riegelkugeln (5) außer Eingriff mit den in radialer Richtung beweglichen Verriegelungskugeln (7) stehen, durch seine Druckfeder (25) schlagartig automa­ tisch in die Verriegelungsstellung geschwenkt wird, indem eine in einer Ausnehmung am Nockenhebel (9) liegende Ku­ gel (28) in eine durch den Anschlag des Auslösestiftes am Aufnahmeteil freigegebene Ausnehmung am Auslösestift (27) eingreift und dadurch den federbelasteten Nockenhebel freigibt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kugelhals (3) über den Verriegelungsku­ geln (7) einen kugeligen Abschnitt (12) aufweist, mit dem der Kugelhals in einer Bohrung (13) im Aufnahmeteil (2) geführt ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Verriegelungskugeln (7) vorgesehen sind, die in einem Bereich des Kugelhalses (3) liegen, der von dem Teil des Kugelhalses abgekehrt ist, an dem die Kupplungskugel sitzt.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Achse (10) für den Nockenhebel (9) bei­ derseits aus dem Kugelhals herausragt und diese Teile (11) bei verriegeltem Kugelhals in entsprechenden Ausneh­ mungen (11a) am Aufnahmeteil (2) liegen.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Auslösestift (27) an einem Deckel (18) angeordnet ist, der den Raum (17) für den Nockenhebel (9) im Kugelhals abdeckt.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Aufnahmeteil (2) teilweise in den Quer­ träger (1) hineinragt, an dem er befestigt ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Nockenhebel (9) durch eine Kuppelstange (21) im Kugelhals mit einem Mitnehmer (22) verbunden ist, dessen Achse (23) außerhalb des Kugelhalses mit einem Handrad (24) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Handrad (24) und dem Mitnehmer (22) eine durch Druck auf das Handrad in Wirkung tretende Kupplung für den Mitnehmer und ein Freilauf vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kuppelstange (21) innerhalb der Druck­ feder (25) für den Nockenhebel (9) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Aufnahmeteil (2) im unteren Bereich den Kugelhals halbrund umgebend ausgebildet ist (Fig. 4).