WO2003072375A1 - Schwenkbare anhängevorrichtung für zugfahrzeuge - Google Patents

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WO2003072375A1
WO2003072375A1 PCT/EP2003/002008 EP0302008W WO03072375A1 WO 2003072375 A1 WO2003072375 A1 WO 2003072375A1 EP 0302008 W EP0302008 W EP 0302008W WO 03072375 A1 WO03072375 A1 WO 03072375A1
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PCT/EP2003/002008
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Armin Rampp
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Al Ko Kober SE
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Koerber AG
Al Ko Kober SE
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    • H01R27/02—Coupling parts adapted for co-operation with two or more dissimilar counterparts for simultaneous co-operation with two or more dissimilar counterparts

Definitions

  • the invention relates to a pivotable hitch for towing vehicles with the features in the preamble of the main claim.
  • Such a pivotable hitch is known from DE-A 100 23 640. It consists of a curved tie rod, which is mounted so that it can move about two rotary axes and is pivoted back and forth by a motor drive between an extended operating position and a retracted rest position. The two rotary axes are actuated one after the other, the translationally operating drive first rotating the pull rod for pivoting out of the operating position by means of an eccentric lever about an axis of rotation running along the rear end of the rod by 90 °. During this rotary movement, the axis of rotation is aligned vertically, the pull rod being moved during the rotary movement through a cutout required for this purpose in the visible region of the rear apron of the towing vehicle.
  • the drawbar cannot move around the bottom of the rear apron or the bumper and needs the visually disadvantageous cut-out, which must be closed with a lid.
  • the pull rod which now stands transversely, is pivoted about a direction aligned along the longitudinal direction of the vehicle
  • Tilt axis whereby the pull rod disappears behind the rear apron and is no longer visible from the outside.
  • This hitch has a complicated structure and requires a complex control or rod guide to maintain the required sequence of movements when turning and tilting. The tilting movement may only begin after the rotary movement has been completed, otherwise the pull rod on the would hit the rear apron and damage it.
  • the pull rod is pivotally mounted about two rotatable axes that can be actuated one after the other and is moved by a mechanical drive between an extended operating position and a retracted rest position on the towing vehicle.
  • the pull rod is swiveled out of the operating position using delicate lifting clips and then turned 90 ° behind the rear apron of the vehicle. In the rest position, the pull rod is visible from the outside.
  • a further hitching device in which the drawbar is also biaxially movable, a translatory axis and a pivot axis cooperating here.
  • the drive generates a translatory extension movement from the rest position, the at the end of the movement using a screw-like link
  • Pull rod is moved by 90 ° from its initially transverse position to the standing position, which is required in the extended operating position. This arrangement only allows the drawbar to be drawn in linearly and from its in the operating position to the rear of
  • the pivotable hitch device has the advantage that the pull rod can be brought from the operating position into a rest position in which it disappears behind the rear apron and is no longer visible. Due to the superimposed rotational movement, the required space for the pull rod movement is very small. In addition, no visible cutouts or other design changes are required on the rear of the towing vehicle, especially on the rear apron.
  • the pull rod can collision-free around the lower edge of the in a spatially curved path
  • the towing device With its mechanical system, the towing device is also very small and can also be accommodated in the rear of the vehicle in tight spaces.
  • the overall depth in the longitudinal direction of the vehicle is particularly small and is in the range of 80 mm and less.
  • the hitch has the further advantage that the movements can be precisely controlled.
  • the hitch can be operated with a single mechanical drive, e.g. a drive motor or a manual crank drive or the like. , get along. This reduces the construction and cost.
  • the socket holder can also be connected to the pull rod and moved with it. It is therefore also not visible in the rest position.
  • a current transformer connected to the drawbar can be used.
  • the superimposed rotational movement about the two axes is preferably implemented via a gear.
  • the drive motor can be connected to the drawbar and moved with it. This has the advantage that the installation space can be reduced even further.
  • the drawbar can be accommodated in the free position in the cross member of the towing vehicle, where it is also particularly well protected.
  • the transmission can have two transmission parts coupled to one another. These can be designed differently, which means that the trailer device can be adapted to the given space conditions and to different vehicles within wide limits.
  • the known hitching devices do not offer this flexibility.
  • the hitch also has the advantage that it can be sealed very well against environmental influences from the outside.
  • the housing surrounds the drive, the gearbox and the pivot bearing for the water and dustproof
  • a seal can be provided which tightly closes the free space in the cross member and / or the rear opening on the underside of the rear of the vehicle.
  • this seal can be designed as a lip seal, but alternatively also as a movable and controllable sealing part, the movement of which is derived from the drive or from the pivoting movement of the pull rod.
  • the hitch can also be a
  • the locking device is automatically actuated or released when the drawbar is extended and retracted.
  • Figure 1 to 4 a hitch with parts of the
  • FIG. 13 a perspective detailed illustration of the
  • Figure 15 a partially broken perspective view of a second
  • FIGS. 18 and 19 two further, even more broken open and abstracted perspective representations of the towing device from FIGS. 15 to 17,
  • Figure 24 an enlarged perspective
  • Figure 26 a side view of the pull rod of
  • Figure 27 is a perspective side view of the
  • FIGS. 1 to 4 show a hitch (1) at the rear
  • FIG. 3 (3) of a towing vehicle (2) in a broken side view and in different movement positions.
  • Figure 5 to 8 show the corresponding movement positions in a simplified representation and rear view from behind.
  • Figures 9 to 11 show more detailed rear views and movement positions.
  • the towing device (1) is assigned to the towing vehicle (2) and is concealed in a cavity in the rear of the vehicle (3), which has a rear opening (52) on the underside.
  • the towing device (1) has a pull rod (8) which is preferably curved twice or essentially in a U shape and which has a suitable pulling head (12), e.g. carries a usual ball head.
  • the pull rod (8) is preferably made of metal, e.g. Steel or light metal. After a first curvature (10), the rod neck (9) merges into a straight section sloping backwards and then via a further curvature (10) into a further straight and vertical rod end (11).
  • Figures 1, 5 and 9 show the operating position (47) in which the extended pull rod (8) assumes the positions and orientations described above and is positioned with its ball head (12) ready for coupling at a distance in front of the rear apron (3).
  • Figures 4, 8 and 11 show the retracted rest position (48) of the pull rod (8).
  • the ball rod (8) is at least biaxially and preferably gimbal-mounted and is moved by a mechanical and preferably motorized drive (13).
  • the drive motor (20) is preferably as
  • Electric motor especially designed as a geared motor. It is supplied with operating voltage and control signals from the power supply of the towing vehicle (2) using a suitable cable tow.
  • the towing device (1) also has a control (not shown), which is equipped with corresponding operating elements for positioning in the towing vehicle (2) or such Control elements already present on the vehicle side are connected. As a result, the towing device (1) can be moved back and forth between its end positions (47, 48), indicator lights or the like indicating the correct function or malfunction.
  • the control can be operated from the vehicle interior, but alternatively also from the outside via a preferably wireless remote control by radio, infrared or the like.
  • the tow cable can also be connected to an electrical socket (43) for the power supply of a trailer and supply the required operating voltage and signal or control voltages.
  • the socket (43) is assigned to the pull rod (8) and can be moved with it. Via the central control of the
  • the towing device (1) can be used to switch off the currents or voltages mentioned at the socket (43) in the rest position (48) and in the operating position (47).
  • FIG. 26 shows a variant described below with a current transformer (84).
  • the towing device (1) also has a locking device (56) with which the pull rod (8) can be locked in at least one of its end positions, preferably in both end positions (47, 48)
  • the rear end of the rod (11) is rotatably mounted in a housing (19) about a central axis of rotation (18) by means of a rotary bearing (17).
  • the housing (19) is in turn mounted on a cross member (4) in the rear area (3) of the towing vehicle (2) via a pivot axis (16) lying transversely to the axis of rotation (18) and an associated pivot bearing (15).
  • the rotary axes (16, 18) are preferably oriented at right angles to one another in the manner of a gimbal and intersect.
  • the pivot axis (16) preferably extends along the longitudinal axis of the towing vehicle.
  • the cross member (4) can be part of the hitch (1). However, it can also be provided on site by the towing vehicle.
  • the socket (43) is preferably attached to the housing (19) with a plate-shaped or web-shaped socket holder (44).
  • the drawbar (8) can be moved from the extended operating position (47) shown in FIGS. 1, 5 and 9 to a retracted rest position (48) shown in FIGS. 4, 8 and 11 thanks to the cardanic bearing.
  • Figure 2, 3, 6, 7 and 10 show the intermediate positions assumed.
  • the pull rod (8) executes a superimposed and at least partially simultaneous rotational movement about both rotary axes (16, 18).
  • the pull rod (8) rotates about its axis of rotation (18) at the rod end (11) by preferably 90 °, whereby it moves through the pivoting movement of the housing (19) through a larger angle of e.g. Is moved 180 ° to 190 ° around the swivel axis (16).
  • the double-curved pull rod (8) moves with its ball head (12) in a less protruding path under the lower end of the rear apron (3) and can then dip into the cavity (7) behind the rear apron (3).
  • the pull rod (8) and the moving socket (43) can no longer be seen from the outside. The parts are completely hidden behind the rear apron (3).
  • the pull rod (8) assumes a position oriented transversely to the longitudinal axis of the vehicle, in which it points upward with its curvatures (10).
  • the pivoting movements of the pull rod (8) can be limited by relatively fixed stops (55, 72) on the cross member (4).
  • the hitch has
  • the seal (51) can close the free space (7) explained in more detail below, at least in the rest position (48) of the pull rod (8). It can e.g. consist of a lip seal or a slide or the like of another construction connected to the pull rod (8) and movable to and fro at the rear opening.
  • the components of the towing device (1) are protected in the cavity of the rear of the vehicle (3), while on the other hand protective caps or other covers of the ball head (12) can be dispensed with.
  • the protected arrangement is also advantageous for the current transformer (84).
  • the mechanical drive (13) has a device (14) for generating the superimposed rotational movement of the pull rod (8) about the two rotary axes (16, 18).
  • the device (14) is preferably designed as a multi-part gear (21) which consists of a swivel gear (22) and a rotary gear (23).
  • the cross member (4) has in the preferably central area, where usually the hitch (1) on the ' towing vehicle
  • the cross member (4) consists, for example, of two support tubes (5) or other suitable support elements which are oriented transversely to the vehicle longitudinal axis and which are laterally spaced from one another in the vehicle longitudinal direction in the central region of the vehicle, forming the free space (7).
  • the free space (7) is laterally limited by two parallel support plates
  • the support plates (6) each form a pivot bearing part (39) in the middle, which e.g. is designed as a bearing eye, in that the second peg-like pivot bearing parts (38) connected to the housing (19) are rotatably mounted and, if necessary, displaceably mounted and guided in connection with the locking device (56).
  • the device (14) for generating the superimposed rotational movements is preferably designed as the two-part gear (21) mentioned, which couples the rotary axes (16, 18).
  • One gear part is designed as a swivel gear (22) and acts on the swivel axis (16).
  • the other gear part is designed as a rotary gear (23) and acts on the axis of rotation (18).
  • the gear parts (22, 23) are coupled to one another in terms of movement, the rotary movement about the axis of rotation (18) preferably being derived from the larger pivoting movement about the pivot axis (16) in this exemplary embodiment.
  • the drive motor (20) first generates the pivoting movement of the housing (19) with the pull rod (8) mounted therein about the pivot axis (16), from which the rotational movement of the pull rod (8) about the axis of rotation (18) is derived.
  • the rotary driving motor (20) in all variants is flanged to the housing (19) at the end. It is connected to a drive element (24) of the swivel gear (22), which is designed, for example, as a worm shaft and engages with a relatively fixed support element (25).
  • a drive element (24) of the swivel gear (22) which is designed, for example, as a worm shaft and engages with a relatively fixed support element (25).
  • This is, for example, an annular toothed ring (25) shown in FIGS. 12, 16 and 20, which is fixed stationary on the support plate (6) by means of a support ring (31) or temporarily stationary when a locking device (56) exists.
  • the ring gear (25) and the congruent support ring (31) are arranged concentrically to the pivot axis (16) and have a circular through opening on the inside for the bearing journal (38) of the pivot bearing (15) on the housing (19).
  • the ring gear (25) is preferably arranged on the side of the cross member (4) facing the rear of the vehicle (3).
  • the arrangement can alternatively be reversed.
  • the ring gear (25) and the support ring (31) can be connected to one another and formed in one piece.
  • the tangential worm gear meshes with the inwardly directed ring gear (25).
  • the rotary gear (23) is arranged in the housing (19) and consists of a transversely movable rack (26) oriented perpendicular to the worm shaft (24) and along the pivot axis (16) and a gear (29) attached to the rod end (11) ,
  • the rack (26) is provided on one longitudinal side with a toothing which meshes with the gear (29).
  • the rack (26) is guided in the housing (19) so that it can move transversely and is mounted so that it cannot rotate. It is moved together with the pull rod (8) during the pivoting movement of the housing (19) and is guided on one or both rack ends (28) on one or two lateral stationary cam tracks (30).
  • At the rack end (28) there are also guides or flats (27) which guide the rack (26) on the housing (19) into openings (42) and prevent undesired rotation of the rack (26) about its longitudinal axis and the engagement secure with the gear (29).
  • cam tracks (30) located opposite one another and arranged concentrically to the pivot axis (16), which have mutually complementary elevations and depressions in their cam track. These heights and valleys are aligned along the pivot axis (16), so that the rack (26) is guided according to the rotational position of the housing (19) by being guided along the curved tracks
  • Curved track (30) so that the drive motor (20) only causes a further pivoting movement of the housing (19) together with the pull rod (8) into the rest position (48).
  • the pull rod (8) dips into the free space (7) of the cross member (4) and is housed in it protected.
  • the socket (43) is also moved through the free space (7) and disappears from the field of vision at the rear of the vehicle (3).
  • the gimbal mounting of the pull rod (8) mentioned at the beginning consists of the pivot bearing (15) of the housing (19) and the pivot bearing (17) of the pull rod * (8) in the housing (19).
  • the rod end (11) has two pivot bearing surfaces (37) axially separated from one another by a securing groove (35), which interact with corresponding counter bearing surfaces in the interior of the housing (19) (not shown).
  • the pivot bearing (17) supports the tensile forces acting on the trailer and is designed to be correspondingly stable. It can include a plain bearing or a roller bearing.
  • An axial lock (33) is provided to secure the position of the rod end (11).
  • securing bracket (34) which is guided in a transversely displaceable manner in the housing (19) and which engages positively on the inside in the securing groove (35) and thereby axially supports the pull rod (8).
  • the securing bracket (34) projects out of the housing (19) with a tab and can be moved back and forth over it. This allows the tie rod (8) to be removed if necessary.
  • the pivot bearing (15) of the housing (19) is formed by the aforementioned bearing pins (38) in interaction with the bearing eyes (39) arranged on the support plates (6).
  • the housing (19) has an annular groove concentric with the bearing journal (15) on the two outer sides, which forms an additional guide part (40).
  • the stationary ring gear (25) with one support ring (31) and the other support ring (32) engage on both sides of the ring grooves (40).
  • At the bottom of the annular groove (40) are also the aforementioned openings (42) for the rack ends (28), which can thereby come into contact with the inside , curved tracks (30) of the support rings (31, 32).
  • At the bottom of the annular groove (40) there is also a further opening (42) for the worm shaft (24) which can thereby mesh with the stationary ring gear (25).
  • Figure 14 shows this housing design.
  • the housing (19) tightly encloses the internal components, such as the drive motor (20), the transmission (21) or the transmission parts (22, 23) and the pivot bearing (17), and prevents access seals from moisture, dust or other environmental influences.
  • the support rings (31, 32) can have circumferential grooves for receiving sealing rings or the like have on the outside of the shell of the pot-shaped guide part (40) of the housing (19). This also seals the openings (41, 42).
  • FIGS. 15 to 19 show a second variant of the drive (13) and the transmission (21), as also shown in FIGS. 9 to 11.
  • the relatively stationary support element (25) is a gear (68) shown in FIGS. 16 and 17, preferably a worm gear, which is temporarily fixed on a support ring (31) on the adjacent support plate (6).
  • the gear (68) is also part of the locking device (56).
  • the tangential worm shaft (24) meshes with the externally toothed gear (68).
  • the rigid connection between the support ring (31) and the gearwheel (68) can be released, the gearwheel (68) rotating relative to the support ring (31) and optionally also a translatory movement directed along the axis (16) to the front of the vehicle performs. This will be discussed in more detail below.
  • the rotary gear (23) is arranged in the housing (19) relatively stationary support ring (31). This arrangement can be seen in FIGS. 16 and 17.
  • the pivot bearing of the rod end (11) is the same as in the first variant from FIGS. 12 to 14, the two pivot bearing surfaces (37) being arranged on both sides of the ring gear (53).
  • the housing (19) has an arcuate opening in the region of the dental arch (54) through which the dental arch (54) can reach and mesh with the toothed ring (53).
  • the toothed arch (54) and the toothed ring (53) can have an arrangement and design of the toothing which is suitable for this and which is matched to the desired superimposition of the rotary and pivoting movements. This applies on the one hand to the gear ratio and on the other hand to the arrangement and length of the dental arch (54). As soon as the tie rod (8) dips into the free space (7) of the cross member (4), the ring gear comes
  • FIGs 20 to 29 show the third variant of the drive (13) and the transmission (21).
  • the rotary gear (23) is formed by an annular toothed ring (81) attached to the end of the support ring (31) and a toothed ring (73) on the rod end (11).
  • the toothed ring (73) is rotatably mounted on the rod end (11) about the axis of rotation (18). and guided in the axial direction.
  • the rotary movement is controlled by a locking element (74), which is preferably designed as a ball, which is received in a ball nest (75) on the toothed ring (73).
  • the ball (74) can only carry out radial displacement movements with respect to the axis of rotation (18).
  • the ball (74) cooperates with a latching opening (76) at the rod end (11) which, in engagement with the ball (74), blocks the rotational movement of the toothed ring (73) and a rotational connection between the pull rod (8) and the toothed ring ( 73) produces.
  • the angular position of the latching opening (76) with respect to the axis of rotation (18) or the central plane of the curved tie rod (8) is selected such that the rotational connection when the tie rod (8) is pivoted out after a pivoting movement of approximately 90 ° and in an operating position according to FIG , 10 and 21.
  • Rotary connection on the toothed ring (73) rotates the pull rod (8) when the housing (19) swivels until a fixed stop on the rod bearing (not shown) is reached.
  • This impact resistance forces the ball (74) out of the latching opening (76), which eliminates the rotational connection and the toothed ring (73) can rotate freely with respect to the rod end (11).
  • the pull rod (8) then maintains its rotational position for the remaining swivel path until it reaches the rest position (48) according to FIG. 20.
  • the latching opening (76) can have flattened opening flanks (77) in order to facilitate the entry and exit of the ball (74).
  • Figure 26 shows this arrangement.
  • the rod end (11) can have an annular groove in the region of the toothed ring (73), with which the size and the diameter of the arrangement can be reduced. On the ring groove can also be dispensed with.
  • Figure 27 shows the housing (19), which is designed somewhat differently in the third variant than in the other exemplary embodiments.
  • Figures 28 and 29 show the
  • the housing (19) has at the bottom of its guide part (40), which is provided for the inside guidance of the gear wheel (68), an opening (82) for the inside ring gear (73), which has the passage for connection to the outside ring gear (81), which lies in the view of FIG. 27 in the viewing direction in front of the guide part (40).
  • the housing (19) also has two or more openings (83) on the guide part (40) for the locking balls (78) explained in more detail below.
  • the bearing pin (38) engages through the stationary support ring (31), which also forms the bearing eye.
  • the other bearing journal (38) is mounted directly in the cross member (4).
  • At least one locking device (56) is provided to secure the pull rod (8) in at least one of its end positions, preferably at least the operating position (47).
  • This has a transmission device (57) for converting the rotating drive movement into a translational locking movement for the actuation of positive locking elements (58, 59) which act on the pull rod (8) and possibly also on the housing (19).
  • Embodiments of the locking device (56) and the transmission device (57) for the operating position (47) are shown, which can be used for the first and second variants of the drive (13) and the transmission (21).
  • the initially rigid connection between the gear (68) and the support ring (31) is released for the locking, whereby the gear (68) can rotate itself about the pivot axis (16). This rotary movement is used to generate the translatory
  • Stop position is firmly seated, which can only be released when the pull rod (8) or possibly also the housing (19) against the stop (55) in the end position.
  • Bolt elements (58, 59) designed as toothed strips (60, 61) and arranged on the cross member side facing the front of the vehicle.
  • the toothed strips (60, 61) are brought into positive engagement with one another by a translatory displacement movement of the pull rod (8) and the housing (19).
  • toothed strips (60) which extend horizontally both on the housing (19) and on the rod collar (36) are provided, which engage corresponding counter toothed strips (61) on the adjacent support plate (6).
  • the toothed strips (60, 61) have a plurality of teeth with a preferably trapezoidal cross section, which, thanks to large wings, allow the support of high transverse forces acting on the pull rod (8), in particular the ball head (12).
  • the locking device (56) is shown in the starting position at the beginning of the locking movement, in which the locking elements (58, 59) are distanced and not yet . mesh.
  • the support ring (31) is designed as a threaded sleeve (67) with an outside movement thread (66).
  • Figures 18 and 19 show this arrangement.
  • the gear wheel (68) has a corresponding internal thread.
  • Movement thread (66) is greater than the resistance to the pivoting movements of the pull rod (8). However, as soon as the stop position of FIG. 16 is reached, the further rotating worm shaft (24) can turn the gear (68) on the movement thread (66).
  • the gearwheel (68) is at least partially surrounded by the housing (19) and is guided there on both sides via corresponding guide means (69).
  • the gear (68) can hereby move with respect to the screw in
  • Swivel axis (16) to the opposite support plate (6) are displaced, whereby the locking elements (58, 59) arranged there come into engagement.
  • the drive motor (20) can be switched off in a suitable manner, e.g. via limit switches or a motor current measurement.
  • the housing (19) can have one or more rotation locks.
  • a locking pin (70) arranged next to the toothed strips (60) and aligned parallel to the axis (16), which engages in a corresponding receiving opening on the support plate (6) when locked. If, in order to pivot the drawbar (8) into the rest position (48), the lock in the operating position (47) is to be released again, the turnstile (70) prevents the housing (19) from rotating about the pivot axis (16), so that the drive motor (20) first, by means of the worm shaft (24), rotates the gear (68) in the opposite direction • back to the stop position and at the same time moves the housing (19) with the pull rod (8) out of the locked position.
  • the locking pin (70) is longer than the tooth height of the toothed strips
  • the translational locking stroke can e.g. approx. 4 mm.
  • the locking elements (58, 59) are designed as locking balls (62, 63, 64), their translational locking movement being caused by concentrically curved
  • Link guides (71) on the gearwheel (68) are effected, which have guide surfaces that rise obliquely outwards in the direction of rotation for displacing the locking balls (62, 63, 64).
  • the gear wheel (68) does not need to perform its own translatory displacement movement. It is therefore preferably only rotatably and non-displaceably mounted on the support ring (31) attached to the support plate (6).
  • one or more ball receptacles (65) are arranged, into which the respective locking ball (62, 63) can be inserted.
  • the ball seats (65) are in Cross-section circular and offer a side guide for the locking balls (62,63). They are also arranged at different angular positions with respect to the axis of rotation (18) and also at different axial heights at the rod end (11). Figure 26 shows this
  • the locking balls (62, 63) roll on the outer circumference of the rod end (11) or the pivot bearing surface (37) and are pushed back and immersed in their guides on the housing (19) (not shown). As a result, the locking balls (62, 63) also act as a turnstile for the gear (68). The retracted locking balls (62, 63) cannot slide on the link guides (71) and thus lock their rotational movement about the axis (16).
  • Link guides (71) and additional locking balls (64) can be pushed into corresponding ball receptacles (not shown) on the housing (19) or on the adjacent support plate (6) and an additional positive
  • the gear wheel (68) is moved backwards via the drive motor (20) until a stop (not shown) is reached and the link guides the locking balls (62, 63, 64) again release.
  • the angle of rotation of the gear (68) is limited accordingly.
  • the gear wheel (68) again acts as a support element (25), so that the further drive movement causes the housing (19) to rotate about the pivot axis (16) in order to pivot the ball rod (8).
  • the locking device (56) is also able to lock the pull rod (8) in the retracted rest position (48). This is also done by means of a locking element (78), preferably a locking ball, which is guided in a transversely movable manner in an opening (83) of the housing (19). In the rest position (48), the locking ball (78) positively engages in a latching opening (79) on the pull rod (8), in particular on the rod end (11).
  • a locking element (78) preferably a locking ball
  • Locking ball engagement is effected by a link guide (80) on the gearwheel (68), which is actuated by a gearwheel rotation and pushes the locking ball (78) into the latching opening (79).
  • the gearwheel rotation is achieved similarly to the locking in the operating position (47) by the drive motor (20) and the worm shaft (24) continuing to run when the pull rod (8) in the rest position hits the stop (72) shown in FIG ,
  • the locking opening (79) can have a little oversize, so that the locking takes place with slight play.
  • the locking ball (78) can have a double function and, in the operating position (47), engage the ball seat (65), which is angularly offset at the same height as the latching opening (79).
  • the towing device (19) can have a current transformer (84) connected to the pull rod (8), which is shown schematically in FIG.
  • the Power transformer (84) conducts power and signal currents from the towing vehicle via the towing device (1) to the trailer via the attached towbar (89).
  • At least one line (87) for power and signal currents is laid in or on the pull rod (8) and is connected to a voltage supply and a decoder (85) on the towing vehicle side.
  • the current is transmitted through two or more contacts (88, 89) in the ball head (12) and in the coupling socket.
  • the contacts (88, 89) can be spring-loaded in order to establish a safe contact under all operating conditions.
  • the trailer-side contact (89) is also connected via a line (87) to the trailer's power consumers, for example the trailer lighting, the turn signals or the like.
  • the signal line is connected to an encoder (86) on the trailer side.
  • relevant information for example the function of the lighting, a turn signal or the like, is converted into corresponding signals, which are fed to the decoder (85) either separately or by superimposing the power currents, where they are decrypted and for further use will be forwarded for example, output an alarm message or 'the like. to the towing vehicle.
  • the device (14) for generating the superimposed rotational movement of the pull rod (8) can have two drive motors with common control, each of which independently and directly act on the rotary axes (16, 18) and are mutually controlled accordingly for producing the superimposed rotational movement.
  • the towing device (1) can also have other translatory and / or rotary have additional axes.
  • the mechanical drive (13) can also have one or more manually operated drive parts, for example a crank drive, instead of a drive motor (20).
  • the gear (21) can be designed in a variety of other ways. Instead of normal gear wheel connections, other suitable and preferably positive connections can also be used. It is also possible to provide relatively stationary support elements on the cross member (4), which are connected in a meshing manner to a corresponding drive wheel at the rod end (11) so that the pivoting movement of the housing is transmitted directly to the pull rod rotation. By choosing the interventions and especially the translations, there are also options for variation and adaptation. It is also possible to reverse the derivation of the rotary movements and to assign the drive motor to the axis of rotation (18), the pivoting movement of the housing (19) and the pull rod (8) then being derived from the rotary movement. The configurations of the bearings, the assignments and orientations of the rotary axes are also variable. The other parts of the towing device (1), in particular the shape of the pull rod (8), can also be modified in any suitable manner.
  • any other suitable positive locking elements can be used, for example pins or feather keys, which engage in one another when the housing (19) and the pull rod (8) are moved in a translatory movement. Modifications are also possible with regard to the second exemplary embodiment with the locking balls. Instead of the locking balls, rollers or the like, other suitable locking elements can be rotated by the Gear (68) are set in a translational locking movement.

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Abstract

Die Erfinfung betrifft eine Anhängevorrichtung (1) für Zugfahrzeuge (2), wobei die Anhängevorrichtung (1) aus einer um rotatorische Achsen (16, 18) beweglich gelagerte Zugstange (8) und aus mindestens einem mechanischen Antrieb für die Zugstangenbewegung zwischen einer Bertriebsstellung (47) und einer Ruhestellung (48) besteht. Der Antrieb (13) besitzt eine Einrichtung (14) zur Erzeugung einer zumindest bereichsweisen überlagerten Rotationsbewegung der Zugstange (8) um beide Achsen (16, 18). Die Einrichtung (14) ist vorzugsweise als ein die Schwenkachse (16) und die Drehachse (18) koppelndes Getriebe (21) ausgebildet, wobei die Drehbewegung der Zugstange (8) um die Drehachse (18) von der Schwenkbewegung der Zugstange (8) oder des Gehäuses (19) abgeleitet wird.

Description

BESCHREIBUNG
Schwenkbare Anhängevorrichtung für Zugfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine schwenkbare Anhängevorrichtung für Zugfahrzeuge mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs .
Eine solche schwenkbare Anhängevorrichtung ist aus der DE-A 100 23 640 bekannt. Sie besteht aus einer gekrümmten Zugstange, die um zwei rotatorische Achsen beweglich gelagert ist und von einem motorischen Antrieb zwischen einer ausgefahrenen Betriebsstellung und einer eingefahrenen Ruhestellung hin- und hergeschwenkt wird. Die beiden rotatorischen Achsen werden hierbei nacheinander betätigt, wobei der translatorisch arbeitende Antrieb die Zugstange zum Einschwenken aus der Betriebsstellung zunächst mittels eines Exzenterhebels um eine längs des hinteren Stangenendes verlaufende Drehachse um 90° dreht. Bei dieser Drehbewegung ist die Drehachse vertikal ausgerichtet, wobei die Zugstange bei der Drehbewegung durch einen hierfür notwendigen Ausschnitt im sichtbaren Bereich der Heckschürze des Zugfahrzeugs bewegt wird. Durch die eingeschränkte Kinematik kann die Zugstange sich nicht unten um den Rand der Heckschürze oder des Stoßfängers herumbewegen und braucht den optisch nachteiligen Ausschnitt, der mit einem Deckel verschlossen werden muss . Sobald die Drehbewegung beendet ist, erfolgt eine Schwenkbewegung der nun quer st-ehenden Zugstange um eine längs der Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete
Kippachse, wodurch die Zugstange hinter der Heckschürze verschwindet und von außen nicht mehr sichtbar ist. Diese Anhängevorrichtung ist kompliziert aufgebaut und bedarf einer aufwendigen Steuerung bzw. Stangenführung zum Einhalten der benötigten Bewegungsabfolge beim Drehen und Kippen. Die Kippbewegung darf erst nach Abschluss der Drehbewegung beginnen, weil sonst die Zugstange an der Heckschürze anstoßen und diese beschädigen würde.
Eine andere zweiachsig schwenkbare Anhängevorrichtung ist aus der DE 195 21 896 AI bekannt. Die Zugstange ist um zwei rotatorische, nacheinander betätigbare Achsen schwenkbar gelagert und wird von einem mechanischen Antrieb zwischen einer ausgefahrenen Betriebsstellung und eingefahrenen Ruhestellung am Zugfahrzeug bewegt. Hierbei wird die Zugstange aus der Betriebsstellung mittels filigranen Hubspangen abgeschwenkt und anschließend um 90° hinter die Heckschürze des Fahrzeugs gedreht. In der Ruhestellung ist die Zugstange von außen sichtbar.
Aus der EP-A-0 799 732 ist eine andere Anhängekupplung bekannt, welche nur eine einzige schräg ausgerichtete
Schwenkachse für die Bewegung der Zugstange aufweist.
Diese Anordnung erfordert wegen der räumlich schräg liegenden Schwenkachse einen großen Bauraum. Außerdem benötigt die Zugstange durch die einachsige Schwenkbewegung auch viel freien Bewegungsraum. Beides ist bei vielen Fahrzeugen nicht vorhanden. Der Einsatzbereich ist dadurch eingeschränkt.
Aus der DE-A-197 11 535 ist eine weitere Anhängevorrichtung bekannt, bei der die Zugstange ebenfalls zweiachsig beweglich ist, wobei hier eine translatorische Achse und eine Schwenkachse zusammenwirken. Der Antrieb erzeugt aus der Ruhestellung eine translatorische Ausfahrbewegung, wobei am Ende der Bewegung mittels einer schraubenartigen Kulisse die
Zugstange um 90° aus ihrer anfangs quer liegenden in die stehende Position gebracht wird, welche in der ausgefahrenen Betriebsstellung benötigt wird. Diese Anordnung erlaubt es nur, die Zugstange linear einzuziehen und aus ihrer in Betriebsstellung nach hinten vom
Fahrzeugheck abstehenden Lage in eine Position unter der Heckschürze zu bringen. Hierbei ist es allerdings nicht möglich, die Zugstange in der Ruhestellung hinter der Heckschürze verschwinden zu lassen und unsichtbar zu machen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere schwenkbare Anhängevorrichtung aufzuzeigen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch. Die erfindungsgemäße schwenkbare Anhängevorrichtung hat den Vorteil, dass die Zugstange aus der Betriebsstellung in eine Ruheposition gebracht werden kann, in der sie hinter der Heckschürze verschwindet und nicht mehr sichtbar ist. Durch die überlagerte Rotationsbewegung ist der benötigte Freiraum für die Zugstangenbewegung sehr klein. Außerdem sind keinerlei sichtbare Aussparungen oder sonstige Gestaltungsänderungen an der Heckpartie des Zugfahrzeugs, insbesondere an der Heckschürze erforderlich. Die Zugstange kann in einer räumlich gekrümmten Bahn kollisionsfrei um die Unterkante der
Heckschürze oder des dortigen Stoßfängers herumgeschwenkt werden.
Die Anhängevorrichtung baut mit ihrer Mechanik außerdem sehr klein und findet auch bei beengten Raumverhältnissen im Fahrzeugheck Platz. Besonders die Bautiefe in Fahrzeuglängsrichtung ist gering und liegt im Bereich 80 mm und weniger. Die Anhängevorrichtung hat den weiteren den Vorteil, dass sich die Bewegungen exakt steuern lassen. Zudem kann die Anhängevorrichtung mit einem einzigen mechanischen Antrieb, z.B. einem Antriebsmotor oder einem manuellen Kurbelantrieb oder dgl . , auskommen. Dies verringert den Bau- und Kostenaufwand.
Vorteilhafterweise kann hierbei auch der Steckdosenhalter mit der Zugstange verbunden und mit bewegt werden. Er ist dadurch in der Ruheposition ebenfalls nicht sichtbar. Alternativ kann ein mit der Zugstange verbundener Stromübertrager eingesetzt werden.
Die überlagerte Rotationsbewegung um die zwei Achsen wird vorzugsweise über ein Getriebe realisiert. Hierbei lässt sich der Antriebsmotor mit der Zugstange verbinden und mit bewegen. Dies hat den Vorteil, dass der Bauraum noch weiter verringert werden kann. Außerdem lässt sich die Zugstange in der Ruheposition in einem Freiraum im Querträger des Zugfahrzeugs unterbringen, wo sie auch besonders gut geschützt ist.
Zur Erzeugung der zwei überlagerten Rotationsbewegungen kann das Getriebe zwei miteinander gekoppelte Getriebeteile haben. Diese lassen sich unterschiedlich auslegen, wodurch die Anhängervorrichtung in weiten Grenzen an die gegebenen Raumverhältnisse und an unterschiedliche Fahrzeuge anpassen lässt. Die vorbekannten Anhängevorrichtungen bieten diese Flexibilität nicht.
Die Anhängevorrichtung hat ferner den Vorteil, dass sie sich sehr gut gegen Umgebungseinflüsse von außen abdichten lässt. Zum einen umgibt das Gehäuse wasser- und staubdicht den Antrieb, das Getriebe und das Drehlager für die
Zugstange. Ferner kann eine Dichtung vorhanden sein, die den Freiraum im Querträger und/oder die Hecköffnung an der Unterseite des Fahrzeughecks dicht verschließt. Diese Abdichtung kann im einfachsten Fall als Lippendichtung, alternativ aber auch als bewegliches und steuerbares Dichtungsteil ausgebildet sein, dessen Bewegung vom Antrieb oder von der Schwenkbewegung der Zugstange abgeleitet wird.
Die Anhängevorrichtung kann ferner eine
Verriegelungsvorrichtung besitzen, mit der die Zugstange zumindest in der ausgefahrenen Betriebsstellung, vorzugsweise auch in der eingezogenen Ruheposition fixieren lässt. Die Verriegelungsvorrichtung wird automatisch beim Ein- und Ausfahren der Zugstange betätigt bzw. gelöst.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
Figur 1 bis 4: eine Anhängevorrichtung mit Teilen des
Fahrzeughecks in verschiedenen Bewegungsstadien zwischen der ausgefahrenen Betriebsstellung und der eingezogenen Ruhestellung in aufgebrochener Seitenansicht,
Figur 5 bis 8: die Anhängevorrichtungen mit den verschiedenen BewegungsStellungen von Figur 1 bis 4 aus der Heckansicht in vereinfachter Darstellung,
Figur 9 bis 11: die Anhängevorrichtungen in drei verschiedenen Bewegungsstellungen von Figur 5 bis 8 aus der Heckansicht in stärker detaillierter Darstellung,
Figur 12:' eine perspektivische und aufgebrochene
Ansicht einer ersten Variante des Antriebs der Anhängevorrichtung,
Figur 13: eine perspektivische Detaildarstellung des
Antriebs von Figur 12,
Figur 15: eine teilweise aufgebrochene perspektivische Darstellung einer zweiten
Variante des Antriebs der
Anhängevorrichtung in der Einbausituation am Fahrzeugheck,
Figur 16: eine noch stärker aufgebrochene
Darstellung der Anhängevorrichtung gemäß Figur 15, Figur 17: eine andere aufgebrochene perspektivische
Detailansicht der Anhängevorrichtung gemäß Figur 16,
Figur 18 und 19: zwei weitere noch stärker aufgebrochene und abstrahierte perspektivische Darstellungen der Anhängevorrichtung von Figur 15 bis 17,
Figur 20 bis 23: aufgebrochene perspektivische
Darstellungen einer dritten Variante des Antriebs der Anhängevorrichtung in verschiedenen BewegungsStellungen,
Figur 24: eine vergrößerte perspektivische
Detaildarstellung des Stangenendes in verriegelter Ruhestellung
Figur 25: eine vergrößerte perspektivische
Detaildarstellung eines Zahnrings,
Figur 26: eine Seitenansicht der Zugstange von
Figur 20 bis 24 mit Stromübertrager,
Figur 27: eine perspektivische Seitenansicht des
Gehäuses zur Antriebsvariante von Figur 20 bis 24 und
Figur 28 bis 29: teilweise aufgebrochene perspektivische
Darstellungen des Antriebs in der Zusammenbausituation .
Figur 1 bis 4 zeigen eine Anhängevorrichtung (1) am Heck
(3) eines Zugfahrzeugs (2) in aufgebrochener Seitenansicht und in verschiedenen Bewegungsstellungen. Figur 5 bis 8 zeigen hierzu die entsprechenden Bewegungsstellungen in vereinfachter Darstellung und Heckansicht von hinten. Figur 9 bis 11 zeigen stärker detaillierte Heckansichten und Bewegungsstellungen.
Die Anhängevorrichtung (1) ist dem Zugfahrzeug (2) zugeordnet und ist in einem Hohlraum des Fahrzeughecks (3) verborgen untergebracht, welcher an der Unterseite eine Hecköffnung (52) besitzt. Die Anhängevorrichtung (1) hat eine vorzugsweise zweifach oder im Wesentlichen U-förmig gekrümmte Zugstange (8), die am freien hoch ragenden Ende des Stangenhalses (9) einen geeigneten Zugkopf (12), z.B. einen üblichen Kugelkopf trägt. Die Zugstange (8) besteht vorzugsweise aus Metall, z.B. Stahl oder Leichtmetall. Der Stangenhals (9) geht nach einer ersten Krümmung (10) in einen schräg nach hinten abfallenden geraden Abschnitt und dann über eine weitere Krümmung (10) in ein weiteres gerades und senkrecht stehendes Stangenende (11) über.
Figur 1, 5 und 9 zeigen hierzu die Betriebsstellung (47), in der die ausgefahrene Zugstange (8) die vorbeschriebenen Stellungen und Ausrichtungen einnimmt und mit ihrem Kugelkopf (12) ankuppelbereit mit Abstand vor der Heckschürze (3) positioniert ist. Figur 4, 8 und 11 zeigen die eingefahrene Ruhestellung (48) der Zugstange (8).
Die Kugelstange (8) ist mindestens zweiachsig und vorzugsweise kardanisch gelagert und wird durch einen mechanischen und vorzugsweise motorisierten Antrieb (13) bewegt. Der Antriebsmotor (20) ist vorzugsweise als
Elektromotor, insbesondere als Getriebemotor ausgebildet. Er wird über einen geeigneten Kabelschlepp von der Stromversorgung des Zugfahrzeugs (2) mit Betriebsspannung und Steuersignalen versorgt. Die Anhängevorrichtung (1) besitzt ferner eine nicht dargestellte Steuerung, die mit entsprechenden Bedienelementen für die Positionierung im Zugfahrzeug (2) ausgerüstet oder solchen ggf. fahrzeugseitig bereits vorhandenen Bedienelementen verbunden ist. Die Anhängevorrichtung (1) kann hierdurch zwischen ihren Endlagen (47,48) hin- und herbewegt werden, wobei Kontrollleuchten oder dergleichen die korrekte Funktion oder auch Fehlfunktionen anzeigen. Die Steuerung kann vom Fahrzeuginnenraum, alternativ aber auch von außen über eine vorzugsweise drahtlose Fernbedienung per Funk, Infrarot oder dgl. betätigt werden.
Der Kabelschlepp kann außerdem mit einer elektrischen Steckdose (43) für die Stromversorgung eines Anhängers verbunden sein und ihr die erforderliche Betriebsspannung und Signal- oder Steuerspannungen zuleiten. Die Steckdose (43) ist der Zugstange (8) zugeordnet und kann mit dieser bewegt werden. Über die zentrale Steuerung der
Anhängevorrichtung (1) können hierbei die genannten Ströme oder Spannungen an der Steckdose (43) in Ruhestellung (48) abgeschaltet und in Betriebsstellung (47) aufgeschaltet werden. Figur 26 zeigt hierzu eine nachfolgend beschriebene Variante mit einem Stromübertrager (84).
Die Anhängevorrichtung (1) besitzt ferner eine Verriegelungsvorrichtung (56) , mit der die Zugstange (8) in mindestens einer ihrer Endstellungen, vorzugsweise in beiden Endstellungen (47,48) durch Riegelelemente
(58,59,78) formschlüssig verriegelt und festgehalten werden kann. Der Antrieb (13) wird hierdurch entlastet.
Das rückwärtige Stangenende (11) ist mittels eines Drehlagers (17) in einem Gehäuse (19) um eine zentrale Drehachse (18) drehbar gelagert. Das Gehäuse (19) ist seinerseits über eine quer zur Drehachse (18) liegende Schwenkachse (16) und ein zugehöriges Schwenklager (15) an einem Querträger (4) im Heckbereich (3) des Zugfahrzeugs (2) gelagert. Die rotatorischen Achsen (16,18) sind vorzugsweise in der Art einer kardanischen Lagerung rechtwinklig zueinander ausgerichtet und schneiden sich. Die Schwenkachse (16) erstreckt sich vorzugsweise entlang der Längsachse des Zugfahrzeugs. Der Querträger (4) kann Bestandteil der Anhängevorrichtung (1) sein. Er kann aber auch bauseits am Zugfahrzeug vorhanden sein. Am Gehäuse (19) ist die Steckdose (43) vorzugsweise mit einem platten- oder stegförmigen Steckdosenhalter (44) befestigt.
Wie Figur 1 bis 11 verdeutlichen, kann die Zugstange (8) dank der kardanischen Lagerung aus der in Figur 1, 5 und 9 dargestellten ausgefahrenen Betriebsstellung (47) in eine in Figur 4, 8 und 11 dargestellte zurückgezogene Ruhestellung (48) bewegt werden. Figur 2, 3, 6, 7 und 10 zeigen die dabei eingenommenen Zwischenstellungen. Die Zugstange (8) führt hierbei eine überlagerte und zumindest bereichsweise gleichzeitige Rotationsbewegung um beide rotatorischen Achsen (16,18) aus. Die Zugstange (8) dreht um ihre Drehachse (18) am Stangenende (11) um vorzugsweise 90°, wobei sie über die Schwenkbewegung des Gehäuses (19) um einen größeren Winkel von z.B. 180° bis 190° um die Schwenkachse (16) bewegt wird.
Hierbei bewegt sich die zweifach gekrümmte Zugstange (8) mit ihrem Kugelkopf (12) in einer wenig ausladenden Bahn unter dem unteren Ende der Heckschürze (3) hindurch und kann dann am Ende in den Hohlraum (7) hinter Heckschürze (3) eintauchen. In der Ruhestellung (48) ist in dieser bevorzugten Ausführungsform von der Zugstange (8) und der mitbewegten Steckdose (43) von außen nichts mehr zu sehen. Die Teile sind vollständig hinter der Heckschürze (3) verborgen. Hierbei nimmt die Zugstange (8) in der Ruhestellung (48) eine quer zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtete Stellung ein, in der sie mit ihren Krümmungen (10) nach oben weist. In den beiden Endstellungen (47,48) können die Schwenkbewegungen der Zugstange (8) durch relativ ortsfeste Anschläge (55,72) am Querträger (4) begrenzt werden. Für die ausgefahrene Betriebsstellung (47) ist ein Anschlag (55) wirksam, an dem die Zugstange (8) mit einem unterhalb des Gehäuses (19) angeordneten Ansatz an einem Stangenbund (36) anschlägt. In der Ruhestellung (48) kommt der Kugelkopf (12) an einem quer liegenden Anschlag (72) zur Anlage. Figur 11 zeigt beide Anschläge (55,72).
Wie Figur 4 verdeutlicht, besitzt die Anhängevorrichtung
(1) mindestens eine Dichtung (51) , die an der Unterseite des Querträgers (4) und/oder an der Heckschürze (3) angeordnet ist. Die Dichtung (51) kann den nachfolgend näher erläuterten Freiraum (7) zumindest in der Ruhestellung (48) der Zugstange (8) nach unten verschließen. Sie kann z.B. aus einer Lippendichtung oder aus einem mit der Zugstange (8) verbundenen und an der Hecköffnung hin und her beweglichen Schieber oder dergleichen anderer Konstruktion bestehen. Hierdurch sind einerseits die Komponenten der Anhängevorrichtung (1) geschützt im Hohlraum des Fahrzeughecks (3) untergebracht, wobei andererseits auf Schutzkappen oder sonstige Abdeckungen des Kugelkopfes (12) verzichtet werden kann. Die geschützte Anordnung ist auch für den Stromübertrager (84) vorteilhaft.
Der mechanische Antrieb (13) besitzt eine Einrichtung (14) zur Erzeugung der überlagerten Rotationsbewegung der Zugstange (8) um die beiden rotatorischen Achsen (16,18). Die Einrichtung (14) ist vorzugsweise als mehrteiliges Getriebe (21) ausgebildet, welches aus einem Schwenkgetriebe (22) und einem Drehgetriebe (23) besteht.
Der Querträger (4) hat im vorzugsweise mittleren Bereich, wo üblicherweise die Anhängevorrichtung (1) am 'Zugfahrzeug
(2) positioniert ist, einen längs gestreckten Freiraum (7), in den sich die Zugstange (8) mit dem Gehäuse (19) sowie der Steckdose bewegen kann, wobei das Gehäuse (19) an den den Freiraum (7) umgebenden Wänden schwenkbar gelagert sein kann. Der Querträger (4) besteht hierzu beispielsweise aus zwei quer zur Fahrzeuglängsachse ausgerichteten Tragrohren (5) oder anderen geeigneten Trägerelementen, die im Mittenbereich des Fahrzeugs unter Bildung des Freiraums (7) in Fahrzeuglängsrichtung voneinander seitlich distanziert sind. Der Freiraum (7) wird seitlich begrenzt durch zwei parallele Tragplatten
(6), die endseitig an den beiden Tragrohren (5) befestigt, z.B. angeschweißt sind. Die Tragplatten (6) bilden in der Mitte jeweils ein Schwenklagerteil (39), welches z.B. als Lagerauge ausgebildet ist, indem die zweiten, mit dem Gehäuse (19) verbundenen zapfenartigen Schwenklagerteile (38) drehbar und gegebenenfalls in Verbindung mit der Verriegelungsvorrichtung (56) verschieblich gelagert und geführt ist.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der
Antriebsmotor (20) mit der Zugstange (8) verbunden und am Gehäuse (19) angeordnet. Er wird bei den Stangen- und Gehäusebewegungen mitbewegt. Figur 1 bis 11 verdeutlichen diese Lageänderungen.
Die Einrichtung (14) zur Erzeugung der überlagerten Rotationsbewegungen ist vorzugsweise als das erwähnte zweiteilige Getriebe (21) ausgebildet, welches die rotatorischen Achsen (16,18) koppelt. Das eine Getriebeteil ist als Schwenkgetriebe (22) ausgebildet und wirkt auf die Schwenkachse (16) ein. Das andere Getriebeteil ist als Drehgetriebe (23) ausgebildet und wirkt auf die Drehachse (18) ein. Die Getriebeteile (22,23) sind bewegungsmäßig miteinander gekoppelt, wobei vorzugsweise die Drehbewegung um die Drehachse (18) von der in diesem Ausführungsbeispiel größeren Schwenkbewegung um die Schwenkachse (16) abgeleitet wird. Der Antriebsmotor (20) erzeugt hierbei in der nachfolgenden beschriebenen Weise zunächst die Schwenkbewegung des Gehäuses (19) mit der darin gelagerten Zugstange (8) um die Schwenkachse (16) , von der dann die Drehbewegung der Zugstange (8) um die Drehachse (18) abgeleitet wird.
Für die Einrichtung (14) zur Erzeugung der überlagerten Rotationsbewegung gibt es mehrere Gestaltungsvarianten gemäß Figur 12 und 14, 15 bis 19 und 20 bis 29, die sich jeweils hinsichtlich der Ausbildung des Getriebes (21) unterscheiden.
Wie Figur 12 verdeutlicht, ist der rotatorisch treibende Antriebsmotor (20) in allen Varianten endseitig am Gehäuse (19) angeflanscht. Er ist mit einem Antriebselement (24) des Schwenkgetriebes (22) verbunden, welches z.B. als Schneckenwelle ausgebildet ist und mit einem relativ ortsfesten Abstützelement (25) in Eingriff steht. Dies ist z.B. ein in Figur 12, 16 und 20 dargestellter ringförmiger Zahnkranz (25) , der über einen Stützring (31) stationär oder bei Existenz einer Verriegelungsvorrichtung (56) zeitweise stationär an der benachbarten Tragplatte (6) befestigt ist. Der Zahnkranz (25) und der kongruente Stützring (31) sind hierbei konzentrisch zur Schwenkachse (16) angeordnet und besitzen innenseitig eine kreisrunde Durchgangsöffnung für den Lagerzapfen (38) des Schwenklagers (15) am Gehäuse (19) . Vorzugsweise ist der Zahnkranz (25) an der dem Fahrzeugheck (3) zugewandten Seite des Querträgers (4) angeordnet. Die Anordnung kann alternativ auch umgekehrt sein. Der Zahnkranz (25) und der Stützring (31) können miteinander verbunden und einteilig ausgebildet sein. Das tangential angestellte Schneckenrad kämmt mit dem nach innen gerichteten Zahnkranz (25) . Durch eine Drehung der Schneckenwelle (24) bewegt sich der Antriebsmotor (20) mit dem angeflanschten Gehäuse (19) in der gewünschten Richtung um die Schwenkachse (16) nach links oder rechts . Figur 12 bis 14 zeigen eine erste Variante der Einrichtung (14) zur Erzeugung der überlagerten Rotationsbewegung.
Im Gehäuse (19) ist das Drehgetriebe (23) angeordnet, welches aus einer senkrecht zur Schneckenwelle (24) und dabei längs der Schwenkachse (16) ausgerichteten quer beweglichen Zahnstange (26) und einem am Stangenende (11) befestigten Zahnrad (29) besteht. Die Zahnstange (26) ist an einer Längsseite mit einer Verzahnung versehen, die mit dem Zahnrad (29) kämmt. Die Zahnstange (26) ist im Gehäuse (19) quer beweglich geführt und verdrehfest gelagert. Sie wird bei der Schwenkbewegung des Gehäuses (19) mitsamt der Zugstange (8) mit bewegt und ist an ein oder beiden Zahnstangenenden (28) an ein oder zwei seitlichen stationären Kurvenbahn (30) geführt. An den Zahnstangenende (28) befinden sich ferner noch Führungen oder Abflachungen (27), die die Zahnstange (26) am Gehäuse (19) in Öffnungen (42) führen und eine unerwünschte Drehbewegung der Zahnstange (26) um ihre Längsachse verhindern sowie den Eingriff mit dem Zahnrad (29) sichern.
Vorzugsweise sind zwei gegenüber liegende und konzentrisch zur Schwenkachse (16) angeordnete Kurvenbahnen (30) vorhanden, die zueinander komplementäre Erhebungen und Absenkungen ihrer Kurvenbahn haben. Diese Höhen und Täler sind längs der Schwenkachse (16) ausgerichtet, so dass entsprechend der Drehstellung des Gehäuses (19) die Zahnstange (26) durch Führung entlang der Kurvenbahnen
(30) entsprechend deren Höhenkontur nach links oder rechts quer verschoben wird. Die Querbewegungen der Zahnstange (26) werden auf das Zahnrad (29) übertragen und in eine Drehbewegung der Zugstange (8) um die bei der Gehäuseschwenkung mit bewegte Drehachse (18) umgesetzt. Durch die Formgestaltung der Kurvenbahnen (30) und ihrer Höhenkontur kann die Überlagerung der Schwenk- und Drehbewegung beeinflusst und variiert werden.
Sobald die Zugstange (8) um 90° gedreht ist und parallel zum Querträger (4) ausgerichtet ist, endet die Drehbewegung durch eine entsprechende Abflachung der
Kurvenbahn (30) , so dass der Antriebsmotor (20) nur noch eine weiterführende Schwenkbewegung des Gehäuses (19) mitsamt der Zugstange (8) bis in die Ruhestellung (48) bewirkt. Hierbei taucht die Zugstange (8) in den Freiraum (7) des Querträgers (4) ein und ist hierin geschützt untergebracht. Bei dieser Schwenkbewegung wird auch die Steckdose (43) durch den Freiraum (7) mit bewegt und verschwindet aus dem Sichtbereich am Fahrzeugheck (3) .
Beim Ausfahren der Zugstange (8) aus der Ruhestellung (48) in die Betriebsstellung (47) finden die vorbeschriebenen Bewegungen in umgekehrter Reihenfolge statt. Der Antriebsmotor (20) schwenkt das Gehäuse (19) zurück, wobei die Zahnstange (26) zunächst durch eine gleichbleibende Höhenlage der Kurvenbahnen (30) nicht mit bewegt wird. Ab dem gewünschten Überlagerungspunkt beginnt dann über die Kurvenbahn (30) die translatorische Zahnstangenbewegung und die entsprechende Drehbewegung der Zugstange (8).
Die eingangs angesprochene kardanische Lagerung der Zugstange (8) besteht aus dem Schwenklager (15) des Gehäuses (19) und dem Drehlager (17) der Zugstange *(8) im Gehäuse (19) . Zur Bildung des Drehlagers (17) hat das Stangenende (11) zwei durch eine Sicherungsnut (35) axial voneinander abgesetzte Drehlagerflächen (37) , die mit entsprechenden Gegenlagerflächen im Inneren des Gehäuses (19) (nicht dargestellt) zusammenwirken. Das Drehlager (17) uss die auf den Anhänger einwirkenden Zugkräfte abstützen und ist entsprechend stabil ausgebildet. Es kann ein Gleitlager oder ein Wälzlager beinhalten. Für die Lagesicherung des Stangenendes (11) ist eine Axialsicherung (33) vorgesehen. Sie besteht aus einem im Gehäuse (19) quer verschieblich geführten Sicherungsbügel (34), der innenseitig formschlüssig in die Sicherungsnut (35) greift und hierdurch die Zugstange (8) axial abstützt. Außenseitig ragt der Sicherungsbügel (34) mit einer Lasche aus dem Gehäuse (19) und kann hierüber hin- und herbewegt werden. Hierdurch lässt sich die Zugstange (8) bei Bedarf demontieren. Unterhalb der Drehlagerflächen (37) ist noch ein überstehender Stangenbund vorgesehen, mit dem das Stangenende (11) an der Unterseite des Gehäuses (19) geführt ist.
Das Schwenklager (15) des Gehäuses (19) wird durch die vorerwähnten Lagerzapfen (38) im Zusammenspiel mit dem an den Tragplatten (6) angeordneten Lageraugen (39) gebildet. Das Gehäuse (19) hat konzentrisch zu den Lagerzapfen (15) an den beiden Außenseiten eine Ringnut, die ein zusätzliches Führungsteil (40) bildet. An die beidseitigen Ringnuten (40) greifen einerseits der stationäre Zahnkranz (25) mit dem einen Stützring (31) und gegenüberliegend der andere Stützring (32) ein. Am Boden der Ringnut (40) sind auch die vorerwähnten Öffnungen (42) für die Zahnstangenenden (28), die hierdurch mit den innenseitigen, Kurvenbahnen (30) der Stützringe (31,32) in Kontakt treten können. Am Boden der Ringnut (40) befindet sich außerdem eine weitere Öffnung (42) für die Schneckenwelle (24), die hierdurch mit dem stationären Zahnkranz (25) kämmen kann. Figur 14 zeigt diese Gehäuseausbildung.
Aus Figur 14 ist ferner ersichtlich, dass das Gehäuse (19) die innen liegenden Komponenten, wie den Antriebsmotor (20), das Getriebe (21) bzw. die Getriebeteile (22,23) und das Drehlager (17) dicht umschließt und gegen Zutritt von Feuchtigkeit, Staub oder anderen Umwelteinflüssen abdichtet. Hierfür können die Stützringe (31,32) umfangsseitig Nuten zur Aufnahme von Dichtungsringen oder dgl . aufweisen, die auf der Außenseite am Mantel des topfförmigen Führungsteils (40) des Gehäuses (19) anliegen. Hierdurch sind auch die Öffnungen (41,42) abgedichtet.
In Figur 15 bis 19 ist eine zweite Variante des Antriebs (13) und des Getriebes (21) dargestellt, wie sie auch Figur 9 bis 11 zeigen.
Das relativ ortsfeste Abstützelement (25) ist ein in Figur 16 und 17 dargestelltes Zahnrad (68), vorzugsweise ein Schneckenrad, das auf einem Stützring (31) zeitweise stationär an der benachbarten Tragplatte (6) befestigt ist. Das Zahnrad (68) ist zugleich Bestandteil der Verriegelungsvorrichtung (56) . Während der normalen Schwenkbewegungen der Zahnstange (8) zwischen ihren Endstellungen (47,48) ist das Zahnrad (68) stationär und relativ ortsfest auf dem Stützring (31) gelagert und gehalten. Die tangential angestellte Schneckenwelle (24) kämmt mit dem außen verzahnten Zahnrad (68). Durch eine Drehung der Schneckenwelle (24) bewegt sich der Antriebsmotor (20) mit dem angeflanschten Gehäuse (19) in der gewünschten Drehrichtung um die Schwenkachse (16) nach links oder rechts.
Für die Verriegelungsfunktion kann die starre Verbindung zwischen Stützring (31) und Zahnrad (68) gelöst werden, wobei sich das Zahnrad (68) gegenüber dem Stützring (31) dreht und gegebenenfalls auch zusätzlich eine längs der Achse (16) zur Fahrzeugvorderseite gerichtete translatorische Bewegung ausführt. Hierauf wird nachfolgend noch im einzelnen eingegangen.
Im Gehäuse (19) ist das Drehgetriebe (23) angeordnet, welches aus einem am Stangenende (11) umfangseitig angeordneten Zahnkranz (53) und einem zur Schwenkachse (16) konzentrischen Zahnbogen (54) an der Stirnseite des relativ ortsfesten Stützrings (31) besteht. Diese Anordnung ist aus Figur 16 und 17 ersichtlich. Die Drehlagerung des Stangenendes (11) ist die gleiche wie bei der ersten Variante von Figur 12 bis 14, wobei die beiden Drehlagerflächen (37) beidseits des Zahnkranzes (53) angeordnet sind. Das Gehäuse (19) hat im Bereich des Zahnbogens (54) eine kreisbogenförmige Öffnung, durch die der Zahnbogen (54) hindurch greifen und mit dem Zahnkranz (53) kämmen kann.
Wenn das Gehäuse (19) mit der darin gelagerten Zugstange (8) um die Schwenkachse (16) schwenkt, wälzt der Zahnkranz (53) auf dem Zahnbogen (54) ab, wodurch die Zugstange (8) um die Drehachse (18) gedreht wird. Der Zahnbogen (54) und der Zahnkranz (53) können eine hierfür geeignete und auf die gewünschte Überlagerung von Dreh- und Schwenkbewegung abgestimmte Anordnung und Ausbildung der Verzahnung haben. Dies betrifft einerseits die Übersetzung der Verzahnung und andererseits auch die Anordnung und Länge des Zahnbogens (54). Sobald die Zugstange (8) in den Freiraum (7) des Querträgers (4) eintaucht, kommt der Zahnkranz
(53) außer Eingriff mit dem Zahnbogen (54), so dass die Drehbewegung beendet ist und die Zugstange (8) nur noch um die Schwenkachse (16) in die Ruhestellung (48) verschwenkt wird. Dementsprechend ist die Winkellage des Zahnbogens
(54) relativ zur Schwenkachse (16) gewählt. Beim Ausfahren der Zugstange (8) aus der Ruhestellung (48) in die Betriebsstellung (47) finden die vorbeschriebenen Bewegungen in umgekehrter Reihenfolge statt.
Figur 20 bis 29 zeigen die dritte Variante des Antriebs (13) und des Getriebes (21) .
Bei dieser dritten Variante ist ein ständiger Verzahnungseingriff beim Drehgetriebe (23) gegeben. Das Schwenkgetriebe (22) mit dem relativ ortsfesten Abstützelement (25) bzw. dem Zahnrad (68) entspricht der Ausführung der vorbeschriebenen zweiten Variante von Figur 15 bis 19. In Figur 20 bis 23 sind daher der Übersicht halber das Gehäuse (19) und der Antrieb (13) nicht dargestellt. Die Gehäusegestaltung ist in Figur 27 bis 29 gezeigt .
Das Drehgetriebe (23) wird bei der dritten Variante von einem am trägerfesten Stützring (31) stirnseitig angebrachten ringförmigen Zahnkranz (81) und einem Zahnring (73) auf dem Stangenende (11) gebildet. Der Zahnring (73) ist auf dem Stangenende (11) um die Drehachse (18) drehbar gelagert. und in Axialrichtung geführt. Die Drehbewegung wird gesteuert durch ein Arretierelement (74), welches vorzugsweise als Kugel ausgebildet ist, die in einem Kugelnest (75) am Zahnring (73) aufgenommen ist. Die Kugel (74) kann dadurch nur radiale Verschiebebewegungen bezüglich der Drehachse (18) ausführen. Die Kugel (74) wirkt mit einer Rastöffnung (76) am Stangenende (11) zusammen, welche im Eingriff mit der Kugel (74) die Drehbewegung des Zahnrings (73) sperrt und eine drehschlüssige Verbindung zwischen der Zugstange (8) und dem Zahnring (73) herstellt. Die Winkellage der Rastöffnung (76) gegenüber der Drehachse (18) bzw. der Mittelebene der gebogenen Zugstange (8) ist so gewählt, dass der Drehschluss beim Ausschwenken der Zugstange (8) nach ca. 90° Schwenkbewegung und in einer Betriebsstellung gemäß Figur 3, 10 und 21 erfolgt.
Wenn aus der Ruhestellung (48) von Figur 20 das Gehäuse (19) seine Schwenkbewegung beginnt und die Zugstange (8) mitnimmt, wälzt der Zahnring (73) -auf dem Zahnkranz (81) ab und dreht sich dabei ohne nennenswerten Widerstand auf dem Stangenende (11) um die Drehachse (18) . Dadurch findet keine drehende Kraftübertragung statt und die Zugstange (8) behält zunächst ihre parallel zum Querträger (4) ausgerichtete Lage. Nach ca. 90° Schwenkbewegung tritt der vorerwähnte Drehschluss ein, wobei der Zahnring (73) seine abwälzende Drehbewegung nun über die Kugel (74) auf die Zahnstange (8) überträgt und diese um die Achse (18) dreht. Figur 22 und 23 zeigen diese Betriebsstellungen. Ab dem Drehschluss überlagern sich die Schwenk- und Drehbewegung der Zugstange (8) , wobei der Drehschluss bis in die ausgefahrene Betriebsstellung (47) erhalten bleibt. In der Betriebsstellung (47) können zusätzliche Verriegelungselemente an der Zugstange (8), z.B. an der Oberseite des Stangenendes (11) eingreifen und für eine drehsichere Fixierung sorgen. Eine solche Fixierung kann auch die nachfolgend beschriebene Verriegelungsvorrichtung (56) bewirken.
Zum Einschwenken werden zunächst die zusätzlichen Verriegelungselemente gelöst. Durch den bestehenden
Drehschluss am Zahnring (73) dreht sich die Zugstange (8) bei der Schwenkbewegung des Gehäuses (19) mit, bis ein ortsfester Anschlag an der Stangenlagerung (nicht dargestellt) erreicht ist. Durch diesen Anschlagwiderstand wird die Kugel (74) aus der Rastöffnung (76) gezwungen, wodurch der Drehschluss aufgehoben wird und der Zahnring (73) sich frei gegenüber dem Stangenende (11) drehen kann. Die Zugstange (8) behält dann ihre Drehstellung für den restlichen Schwenkweg bis zum Erreichen der Ruhestellung (48) gemäß Figur 20.
Die Rastöffnung (76) kann abgeflachte Öffnungsflanken (77) aufweisen, um den Ein- und Austritt der Kugel (74) zu erleichtern. Figur 26 zeigt diese Anordnung. Im Gehäuse (19) ist eine dem Zahnring (73) umschließende ringförmige Ausnehmung vorhanden, die eine Stufe oder einen Anschlag besitzen kann, der in der Drehschlussstellung zusätzlich die Kugel (74) in die Rastöffnung (76) zwingt und im weiteren Verlauf der Schwenk- und Drehbewegung dort hält. Das Stangenende (11) kann im Bereich des Zahnrings (73) eine Ringnut aufweisen, mit der die Baugröße und der Durchmesser der Anordnung verringert werden können. Auf die Ringnut kann auch verzichtet werden.
Figur 27 zeigt das Gehäuse (19) , welches bei der dritten Variante etwas anders gestaltet ist als in den anderen Ausführungsbeispielen. Figur 28 und 29 zeigen die
Zusammenbausituation ohne Motor (20) . Das Gehäuse (19) besitzt am Boden seines Führungsteils (40), welches für die innenseitige Führung des Zahnrads (68) vorgesehen ist, eine Öffnung (82) für den innen liegenden Zahnring (73) , die den Durchgriff zur Verbindung mit dem außenseitigen Zahnkranz (81) ermöglicht, welcher bei der Ansicht von Figur 27 in Blickrichtung vor dem Führungsteil (40) liegt. Das Gehäuse (19) besitzt ferner am Führungsteil (40) zwei oder mehr Öffnungen (83) für die nachfolgend näher erläuterten Sperrkugeln (78) . Der Lagerzapfen (38) greift durch den stationären Stützring (31) , der zugleich das Lagerauge bildet. Auf der anderen Seite ist der andere Lagerzapfen (38) direkt im Querträger (4) gelagert.
Zur Sicherung der Zugstange (8) in mindestens einer ihrer Endstellungen, vorzugsweise zumindest der Betriebsstellung (47), ist mindestens eine Verriegelungsvorrichtung (56) vorhanden. Diese besitzt eine Übertragungsvorrichtung (57) zum Umsetzen der drehenden Antriebsbewegung in eine translatorische Verriegelungsbewegung für die Betätigung von formschlüssigen Riegelelementen (58,59), die an der Zugstange (8) und gegebenenfalls auch am Gehäuse (19) angreifen.
In Figur 15 bis 19 und 20 bis 29 sind zwei
Ausführungsformen der Verriegelungsvorrichtung (56) und der Übertragungsvorrichtung (57) für die Betriebsstellung (47) dargestellt, die für die erste und zweite Variante des Antriebs (13) und des Getriebes (21) verwendbar sind. In beiden Fällen wird für die Verriegelung die zunächst starre Verbindung zwischen dem Zahnrad (68) und dem Stützring (31) gelöst, wodurch das Zahnrad (68) sich selbst um die Schwenkachse (16) drehen kann. Diese Drehbewegung wird zur Erzeugung der translatorischen
Verriegelungsbewegung benutzt. Die Lagerung oder temporäre Befestigung des Zahnrads (68) auf dem Stützring (31) ist größer als die Widerstände, die den Schwenkbewegungen der Zugstange (8) entgegen stehen, so dass das Zahnrad (68) sich während dieser Schwenkbewegungen in einer
Anschlaglage fest sitzt, die erst gelöst werden kann, wenn die Zugstange (8) oder gegebenenfalls auch das Gehäuse (19) gegen den Anschlag (55) in der Endstellung anläuft.
In der Variante von Figur 15 bis 19 sind die
Riegelelemente (58,59) als Zahnleisten (60,61) ausgebildet und auf der zur Fahrzeugvorderfront weisenden Querträgerseite angeordnet. Die Zahnleisten (60,61) werden durch eine translatorische Verschiebebewegung der Zugstange (8) und des Gehäuses (19) gegenseitig in formschlüssigen Eingriff gebracht. Hierbei sind sowohl am Gehäuse (19) , wie auch am Stangenbund (36) horizontal sich erstreckende Zahnleisten (60) vorhanden, die mit entsprechenden Gegenzahnleisten (61) an der benachbarten Tragplatte (6) in Eingriff treten. Die Zahnleisten (60,61) haben mehrere Zähne mit einem vorzugsweise trapezförmigen Querschnitt, die durch große Tragflächen die Abstützung von hohen auf die Zugstange (8), insbesondere den Kugelkopf (12), einwirkenden Querkräften erlauben. In den Zeichnungen ist die Verriegelungsvorrichtung (56) jeweils in der Ausgangsposition zu Beginn der Verriegelungsbewegung dargestellt, in der die Riegelelemente (58,59) distanziert sind und noch nicht .ineinander greifen. Zur Erzeugung der translatorischen Verschiebebewegung der Zugstange (8) ist der Stützring (31) als Gewindehülse (67) mit einem außenseitigen Bewegungsgewinde (66) ausgebildet. Figur 18 und 19 zeigen diese Anordnung. Das Zahnrad (68) hat ein entsprechendes Innengewinde. Die Hemmung des
Bewegungsgewindes (66) ist größer als die Widerstände bei den Schwenkbewegungen der Zugstange (8) . Sobald jedoch die Anschlagstellung von Figur 16 erreicht ist, kann die weiterdrehende Schneckenwelle (24) das Zahnrad (68) auf dem Bewegungsgewinde (66) drehen.
Das Zahnrad (68) ist zumindest teilweise vom Gehäuse (19) umgeben und ist dort beidseits über entsprechende Führungsmittel (69) geführt. Das Zahnrad (68) kann sich hierdurch bei seiner Schraubenbewegung gegenüber dem in
Anschlagstellung schwenkfesten Gehäuse (19) drehen, wobei es das Gehäuse (19) über die Führungen (69) bei seiner translatorischen Verschiebebewegung mitnimmt. Durch die Schiebelagerung des Schwenklagers (15) kann hierbei das Gehäuse (19) mitsamt der Zugstange (8) entlang der
Schwenkachse (16) zur gegenüber liegenden Tragplatte (6) verschoben werden, wodurch die dort angeordneten Riegelelemente (58,59) in Eingriff treten. In der Riegelstellung kann der Antriebsmotor (20) auf geeignete Weise abgeschaltet werden, z.B. über Endschalter oder einer Motorstrommessung.
Das Gehäuse (19) kann ein oder mehrere Drehsicherungen aufweisen. Beispielsweise ist ein neben den Zahnleisten (60) angeordneter und parallel zur Achse (16) ausgerichteter Sperrstift (70) vorhanden, der beim Verriegeln in eine entsprechende Aufnahmeöffnung an der Tragplatte (6) greift. Wenn zum Einschwenken der Zugstange (8) in die Ruhestellung (48) die Verriegelung in der Betriebsstellung (47) wieder gelöst werden soll, verhindert die Drehsperre (70) ein Drehen des Gehäuses (19) um die Schwenkachse (16), so dass der Antriebsmotor (20) zunächst mittels der Schneckenwelle (24) das Zahnrad (68) in Gegenrichtung • zurück in die Anschlagstellung dreht und zugleich das Gehäuse (19) mit der Zugstange (8) aus der Verriegelungsstellung verschiebt. Der Sperrstift (70) ist hierbei länger als die Zahnhöhe der Zahnleisten
(60,61) und wirkt auch noch als Drehsperre nach Lösen des Verzahnungseingriffs. Zusätzlich kann auch ein weiteres Sperrelement, z.B. eine federbelastete Kugelraste oder dergleichen zwischen dem Gehäuse (19) und der verriegelungseitigen Tragplatte (6) vorhanden sein. Erst wenn das Zahnrad (68) am Ende des Bewegungsgewindes (66) in Anschlagstellung kommt und nicht mehr weiter drehen kann, lässt sich die Drehsperre lösen und das Gehäuse (19) zum Einschwenken der Zugstange (8) um die Schwenkachse (16) drehen.
Bei der Rückfahrbewegung wird auch der Verzahnungseingriff für das Drehgetriebe (23) wieder geschlossen. Der translatorische Verriegelungshub kann z.B. ca. 4 mm betragen.
In einer anderen Variante von Figur 20 bis 29 sind die Riegelelemente (58,59) als Sperrkugel (62,63,64) ausgebildet, wobei ihre translatorische Verriegelungsbewegung durch konzentrisch gebogene
Kulissenführungen (71) am Zahnrad (68) bewirkt wird, welche in Drehrichtung schräg nach außen ansteigende Führungsflächen zum Verdrängen der Sperrkugeln (62,63,64) aufweisen. Das Zahnrad (68) braucht in diesem Fall keine eigene translatorische Verschiebebewegung auszuführen. Es ist daher vorzugsweise nur drehbar und verschiebefest auf dem an der Tragplatte (6) befestigten Stützring (31) gelagert.
Am Stangenende (11) sind ein oder mehrere Kugelaufnahmen (65) angeordnet, in die die jeweils zugehörige Sperrkugel (62,63) eintauchen kann. Die Kugelaufnahmen (65) sind im Querschnitt kreisrund und bieten eine Seitenführung für die Sperrkugeln (62,63). Sie sind außerdem bezüglich der Drehachse (18) in unterschiedlichen Winkelstellungen und zudem in unterschiedlichen axialen Höhenlagen am Stangenende (11) angeordnet. Figur 26 zeigt diese
Anordnung mit unterschiedlichen Strichstärken für die sichtbare und die verborgene Seite. Durch diese Gestaltung können die im Gehäuse (19) an den Öffnungen (83) geführten Sperrkugeln (62,63) erst in der Anschlagstellung der Kugelstange (8) am Anschlag (55) in die Kugelaufnahmen
(65) gelangen. Während der Schwenkbewegungen der Zugstange (8) wälzen die Sperrkugeln (62,63) hingegen am Außenumfang des Stangenendes (11) bzw. der Drehlagerfläche (37) ab und sind in ihren Führungen am Gehäuse (19) (nicht dargestellt) zurückgedrängt und eingetaucht. Hierdurch wirken die Sperrkugeln (62,63) zugleich auch als Drehsperre für das Zahnrad (68). Die zurückgezogenen Sperrkugeln (62,63) können nicht auf den Kulissenführungen (71) aufgleiten und sperren somit deren Drehbewegung um die Achse (16) .
Erst wenn die vorerwähnte Anschlagstellung der Zugstange (8) in der Betriebsstellung (47) erreicht ist, kann das
Zahnrad (68) drehen und über die Kulissenführungen (71) die Sperrkugeln (62,63) aus ihrer zurückgezogenen Stellung verdrängen und in die Kugelaufnahmen (65) schieben.
Hierbei können auf der anderen Zahnradseite über dortige
Kulissenführungen (71) auch zusätzliche Sperrkugeln (64) in entsprechende Kugelaufnahmen (nicht dargestellt) am Gehäuse (19) oder an der benachbarten Tragplatte (6) geschoben werden und eine zusätzliche formschlüssige
Verriegelung bewirken.
Zum Lösen der Verriegelungsvorrichtung (56) wird das Zahnrad (68) über den Antriebsmotor (20) rückwärts bewegt, bis ein nicht dargestellter Anschlag erreicht ist und die Kulissenführungen die Sperrkugeln (62,63,64) wieder freigeben. Der Drehwinkel des Zahnrads (68) ist hierfür entsprechend begrenzt. In seiner Anschlagstellung wirkt das Zahnrad (68) wieder als Abstützelement (25), so dass die weitere Antriebsbewegung eine Drehung des Gehäuses (19) um die Schwenkachse (16) zum Einschwenken der Kugelstange (8) bewirkt.
Im dritten Ausführungsbeispiel von Figur 20 bis 29 ist die Verriegelungsvorrichtung (56) auch in der Lage, die Zugstange (8) in der eingefahrenen Ruhestellung (48) zu verriegeln. Dies geschieht ebenfalls mittels eines Sperrelements (78), vorzugsweise einer Sperrkugel, die in einer Öffnung (83) des Gehäuses (19) querbeweglich geführt ist. Die Sperrkugel (78) greift in der Ruhestellung (48) formschlüssig in eine Rastöffnung (79) an der Zugstange (8), insbesondere am Stangenende (11). Der
Sperrkugeleingriff wird bewirkt durch eine Kulissenführung (80) am Zahnrad (68), die durch eine Zahnraddrehung betätigt wird und die Sperrkugel (78) in die Rastöffnung (79) schiebt. Die Zahnraddrehung wird ähnlich wie bei der Verriegelung in der Betriebsstellung (47) durch ein Weiterlaufen des Antriebsmotors (20) und der Schneckenwelle (24) erreicht, wenn die Zugstange (8) in der Ruhestellung an den in Figur 11 gezeigten Anschlag (72) anläuft. Die Rastöffnung (79) kann etwas Übermaß haben, so dass die Verriegelung mit geringfügigem Spiel erfolgt.
Die Sperrkugel (78) kann eine Doppelfunktion haben und in der Betriebsstellung (47) mit der Kugelaufnahme (65) in Eingriff treten, welche mit Winkelversatz auf gleicher Höhe mit der Rastöffnung (79) liegt.
Die Anhängevorrichtung (19) kann alternativ oder zusätzlich zur elektrischen Steckdose (43) einen mit der Zugstange (8) verbundenen Stromübertrager (84) aufweisen, der in Figur 26 schematisch dargestellt ist. Der Stromübertrager (84) leitet Leistungs- und Signalströme vom Zugfahrzeug über die Anhängevorrichtung (1) über die aufgesetzte Anhängerkupplung (89) zum Anhänger. Hierbei ist in oder an der Zugstange (8) mindestens eine Leitung (87) für Leistungs- und Signalströme verlegt, die auf der Zugfahrzeugseite an eine Spannungsversorgung und einen Decoder (85) angeschlossen ist. Die Stromübertragung erfolgt bei aufgesetzter Anhängerkupplung (89) durch zwei oder mehr Kontakte (88,89) im Kugelkopf (12) und in der Kupplungspfanne. Die Kontakte (88,89) können gefedert sein, um einen sicheren Kontakt unter allen Betriebsbedingungen herzustellen. Der anhängerseitige Kontakt (89) ist ebenfalls über eine Leitung (87) mit den Stromverbrauchern des Anhängers z.B. der Anhängerbeleuchtung, den Blinkern oder dergleichen verbunden.
Die Signalleitung ist anhängerseitig an einen Encoder (86) angeschlossen. Über den Encoder (86) werden relevante Informationen, z.B. die Funktion der Beleuchtung, eines Blinkers oder dergleichen in entsprechende Signale umgewandelt, die entweder auf separatem Wege oder in Überlagerung der Leistungsströme dem Decoder (85) zugeführt werden, wo sie entschlüsselt und zur weiteren Verwertung, z.B. Ausgabe einer Alarmmeldung oder'dgl. an das Zugfahrzeug weitergeleitet werden.
Abwandlungen der gezeigten Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Die Einrichtung (14) zur Erzeugung der überlagerten Rotationsbewegung der Zugstange (8) kann zwei Antriebsmotoren mit gemeinsamer Steuerung besitzen, die jeweils eigenständig und direkt auf die rotatorischen Achsen (16,18) einwirken und zur Erzeugung der überlagerten Rotationsbewegung entsprechend gegenseitig gesteuert sind. Ferner kann die Anhängevorrichtung (1) noch weitere translatorische und/oder rotatorische zusätzliche Achsen haben. Der mechanische Antrieb (13) kann ferner statt eines Antriebsmotors (20) ein oder mehrere manuell bedienbare Antriebsteile, z.B. einen Kurbeltrieb aufweisen.
Das Getriebe (21) kann in mannigfaltig anderer Weise ausgebildet sein. Statt normaler Zahnradverbindungen können auch andere geeignete und vorzugsweise formschlüssige Verbindungen eingesetzt werden. Hierbei ist es ferner möglich, relativ stationäre Abstützelemente am Querträger (4) vorzusehen, die mit einem entsprechenden Antriebsrad am Stangenende (11) auf direktem Wege kämmend verbunden sind, so dass die Schwenkbewegung des Gehäuses direkt auf die Zugstangendrehung übertragen wird. Durch Wahl der Eingriffe und insbesondere der Übersetzungen bestehen hierbei ebenfalls Variations- und Anpassungsmöglichkeiten. Ferner ist es möglich, die Ableitung der rotatorischen Bewegungen umzukehren und den Antriebsmotor der Drehachse (18) zuzuordnen, wobei von der Drehbewegung dann die Schwenkbewegung des Gehäuses (19) und der Zugstange (8) abgeleitet wird. Variabel sind ferner die Ausgestaltungen der Lager, die Zuordnungen und Ausrichtungen der rotatorischen Achsen. Auch die sonstigen Teile der Anhängevorrichtung (1) , insbesondere die Form der Zugstange (8) kann in beliebig geeigneter Weise abgewandelt werden.
Zudem sind Abwandlungen der Verriegelungsvorrichtung (56) in verschiedener Weise möglich. Anstelle der Zahnleisten (60,61) können beliebige andere geeignete formschlüssige Riegelelemente (58,59) verwendet werden, z.B. Stifte oder Passfedern, die bei translatorischen Verschiebebewegung des Gehäuses (19) und der Zugstange (8) ineinander greifen. Abwandlungen sind auch hinsichtlich des zweiten Ausführungsbeispiels mit den Sperrkugeln möglich. Anstelle der Sperrkugeln können auch Rollen oder dergleichen andere geeignete Riegelelemente über die Drehbewegung des Zahnrads (68) in eine translatorische Verriegelungsbewegung versetzt werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
Anhängevorrichtung
Zugfahrzeug
Heckteil, Heckschürze
Querträger
Tragrohr
Tragplatte
Freiraum
Zugstange
Stangenhals
Krümmung
Stangenende
Zugkopf, Kugelkopf
Antrieb
Einrichtung für überlagerte Rotationsbewegung
Schwenklager
Schwenkachse
Drehlager
Drehachse
Gehäuse
Antriebsmotor
Getriebe
Getriebeteil, Schwenkgetriebe
Getriebeteil, Drehgetriebe
Antriebselement, Schneckenwelle
Abstützelement, Zahnkranz relativ ortsfest
Zahnstange querbeweglich
Führung, Abflachung
Zahnstangenende
Zahnrad an Zugstange
Kurvenbahn, Kulissenbahn
Stützring
Stützring
AxialSicherung
Sicherungsbügel
Sicherungsnut Stangenbund Drehlagerfläche Zugstange Schenklagerteil, Lagerzapfen Gehäuse Schenklagerteil, Lagerauge Querträger Führungsteil Gehäuse Öffnung für Schneckenwelle Öffnung für Zahnstange Steckdose Steckdosenhalter Zahnrad Achse Betriebsstellung Ruhestellung stationärer Zahnkranz manuelles Antriebsteil, Kurbeltrieb Dichtung Hecköffnung Zahnkranz am Stangenende Zahnbogen Anschlag für Zugstange Verriegelungsvorrichtung Übertragungsvorrichtung Riegelelement Riegelelement Zahnleiste Zahnleiste Sperrkugel Sperrkugel Sperrkugel Kugelaufnahme Bewegungsgewinde Gewindehülse Zahnrad, Schneckenrad Führung für Zahnrad Drehsperre, Sperrstift Kulissenführung Anschlag für Kugelkopf 73 Zahnring
74 Arretierelement, Kugel
75 Kugelnest am Zahnring
76 Rastöffnung an Zugstange
77 Öffnungsflanke
78 Sperrelement, Sperrkugel
79 Rastöffnung an Zugstange
80 Kulissenführung für Sperrkugel
81 Zahnkranz
82 Öffnung für Zahnring
83 Öffnung für Kugel
84 Stromübertrager
85 Decoder
86 Encoder
87 Leitung
88 Kontakt
89 Kontakt
90 Anhängerkupplung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1.) Anhängevorrichtung für Zugfahrzeuge, bestehend aus einer Zugstange (8), die um zumindest zwei rotatorischen Achsen (16,18) beweglich gelagert ist und aus mindestens einem mechanischen Antrieb (13) zur Bewegung der Zugstange (8) zwischen einer Betriebsstellung (47) und einer Ruhestellung (48), dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Antrieb (13) eine Einrichtung (14) zur Erzeugung einer zumindest bereichsweise überlagerten Rotationsbewegung der Zugstange (8) um beide Achsen (16,18) aufweist.
2.) Anhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die rotatorischen Achsen (16,18) im rechten Winkel zueinander ausgerichtet sind.
3.) Anhängevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zugstange (8) eine kardanische Lagerung mit einem Schwenklager (15) und einem Drehlager (17) mit sich kreuzenden rotatorischen Achsen (16,18) aufweist.
Anhängevorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der mechanische Antrieb (13) einen vorzugsweise elektrischen Antriebsmotor (20) oder ein manuell bedienbares Antriebsteil, vorzugsweise einen Kurbeltrieb (50) aufweist.
5. ) Anhängevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zugstange (8) eine gekrümmte Form aufweist und mit ihrem einen Stangenende (11) um eine in Betriebsstellung (47) im wesentlichen vertikale Drehachse (18) und um eine im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung liegende Schwenkachse (16) rotierbar gelagert ist.
6.) Anhängevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zugstange (8) um die Drehachse (18) einen Drehwinkel von im wesentlichen 90° un,d um die Schwenkachse (16) einen Drehwinkel von ca. 90° oder mehr, vorzugsweise ca. 180°-190° aufweist.
7.) Anhängevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zugstange (8) an einem Querträger (4) für das Zugfahrzeug (2) in einem Freiraum (7) des Querträgers (4) gelagert ist.
8. ) Anhängevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t., dass die Zugstange (8) in Ruhestellung (48) längs des
Querträgers (4) ausgerichtet ist und im Freiraum des Querträgers (4) eintaucht, wobei die Zugstange (8) mit ihrer Krümmung (10) nach oben weist.
9.) Anhängevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Anhängevorrichtung (1) eine Dichtung (51) zum Verschluss des Freiraums (7) am Querträger (4) und/oder der Hecköffnung (52) an der Unterseite des Zugfahrzeugs (2) aufweist.
10.) Anhängevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zugstange (8) mit ihrer Drehachse (18) und ihrem Drehlager (17) in einem Gehäuse (19) gelagert ist, welches um die Schwenkachse (16) mit dem Schwenklager (15) rotierbar am Querträger (4) gelagert ist.
11.) Anhängevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Einrichtung zur Erzeugung (14) der überlagerten
Rotationsbewegung als ein die Schwenkachse (16) und die Drehachse (18) koppelndes Getriebe (21) ausgebildet ist.
12.) Anhängevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Drehbewegung der Zugstange (8) um die Drehachse (18) von der Schwenkbewegung der Zugstange (8) oder des Gehäuses (19) abgeleitet ist.
13.) Anhängevorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Getriebe (21) mehrere gekoppelte Getriebeteile (22,23) und einen gemeinsamen Antriebsmotor (20) aufweist.
14.) Anhängevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Antriebsmotor (20) mitbewegt und am Gehäuse (19) oder an der Zugstange (8) angeordnet ist.
15.) Anhängevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der mitbewegte Antriebsmotor (20) auf ein erstes Getriebeteil (22) einwirkt, welches als Schwenkgetriebe ausgebildet ist und ein mit dem Antriebsmotor (20) verbundenes Antriebselement (24), vorzugsweise eine Schneckenwelle, und ein damit im Eingriff stehendes externes relativ stationäres Abstützelement (25) aufweist.
16.) Anhängevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n t, dass das stationäre Abstützelement (25) als umfangseitig verzahntes Zahnrad (68) ausgebildet ist.
17.) Anhängevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass am oder im Gehäuse (19) ein Getriebe (21) oder Getriebeteil (23) angeordnet ist, welches die Schwenkbewegung des Gehäuses (19) in eine
Drehbewegung der Zugstange (8) um die Drehachse (18) umsetzt.
18.) Anhängevorrichtung nach Anspruch 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Getriebeteil (23) einen Zahnring (73) aufweist, der mit steuerbarem Drehschluss auf der Zugstange (8) um die Drehachse (18) rotierfähig gelagert ist und der mit einem relativ stationären Zahnkranz (81) kämmt.
19.) Anhängevorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Zahnring (73) ein bewegliches Arretierelement (74) aufweist, welches mit einer Rastöffnung (76) an der Zugstange (8) zur Bildung der drehschlüssigen Verbindung zusammenwirkt .
20.) Anhängevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Anhängevorrichtung (1) ein oder mehrere
Verriegelungsvorrichtungen (56) zur Kontrolle und Fixierung mindestens einer Endlage der Zugstange (8) in der Betriebs- und/oder Ruhestellung (47,48) aufweist.
21.) Anhängevorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Anhängevorrichtung (1) eine elektrische Steckdose (43) aufweist, die mitbewegbar an der Zugstange (8) oder am Gehäuse (19) angeordnet ist.
22.) Anhängevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Anhängevorrichtung (1) einen mit der Zugstange (8) verbundenen Stromübertrager (84) mit stromleitenden Kontakten (88,89) zur Verbindung mit einer Anhängerkupplung (90) aufweist.
23.) Anhängevorrichtung nach Anspruch 22, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der
Stromübertrager (84) einen Encoder (86) und einen Decoder (85) mit einer Leitungsverbindung (87) aufweist, die dem Anhänger und dem Zugfahrzeug zugeordnet sind.
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