DE102011079422A1

DE102011079422A1 - Tow bar for pairing of trailer vehicle and tractor, has pin that is rotatably mounted on support about vertical axis, which is set with coupling ball through universal joint

Info

Publication number: DE102011079422A1
Application number: DE102011079422A
Authority: DE
Inventors: Metin Ersoy; Dirk Adamczyk
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2013-01-24

Abstract

The tow bar (4) has a coupling ball (11) and a pin having a ball stud. A ball socket (10) exhibiting coupling lock (9) is placed on the coupling ball. The pin is rotatably mounted on a support (7) about a vertical axis. The pin is set with the coupling ball through a universal joint. A connector is mounted on coupling ball about a rotation axis. A blocking device is provided to limit the rotation of coupling ball.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anhängerkupplung mit einem eine Kupplungskugel und einen Zapfen aufweisenden Kugelzapfen, auf dessen Kupplungskugel ein eine Kugelpfanne aufweisendes Kupplungsschloss mit seiner Kugelpfanne aufsetzbar ist, und einer Halterung, in welcher der Zapfen um eine Hochachse drehbar gelagert ist.The invention relates to a trailer hitch with a coupling ball and a pin having ball pin, on the coupling ball a ball socket exhibiting coupling lock with its ball socket is placed, and a holder in which the pin is rotatably mounted about a vertical axis.

Die DE 10 2009 027 041 A1 offenbart eine Anhängerkupplung mit einem Zapfen, einem an einem Ende des Zapfens vorgesehenen und starr mit diesem verbundenen Kugelkopf, einem Gehäuse, in dem der Zapfen mittels eines Drehlagers um eine Hochachse drehbar gelagert ist, einer Winkelmesseinrichtung, mittels welcher eine Verdrehung des Zapfens relativ zu dem Gehäuse um die Hochachse erfassbar ist, und einem Kupplungsschloss mit einer Ausnehmung, in welche der Kugelkopf eingreift, wobei eine Drehung des Kupplungsschlosses relativ zu dem Kugelkopf um die Hochachse durch Reibschluss verhindert ist.The DE 10 2009 027 041 A1 discloses a trailer hitch with a pin, provided at one end of the pin and rigidly connected thereto ball head, a housing in which the pin is rotatably supported about a vertical axis by means of a pivot bearing, an angle measuring device by means of which a rotation of the pin relative to the Housing can be detected about the vertical axis, and a coupling lock with a recess into which engages the ball head, wherein rotation of the coupling lock is prevented relative to the ball head about the vertical axis by frictional engagement.

Zur Bildung eines Gespanns wird ein Anhängerfahrzeug mittels einer Anhängerkupplung mechanisch mit einem Zugfahrzeug verbunden. Die Anhängerkupplung besteht in der Regel aus einer nach oben gerichteten Kupplungskugel und aus einem Kupplungsschloss, in dem die Kupplungskugel gelagert ist. Die Kupplungskugel ist über eine gebogene Kugelstange am Fahrzeug befestigt und weist z. B. einen Durchmesser von 50 mm auf. Ferner ist die Kupplungsstange beispielsweise um 90° gebogen. Das mit dem Anhängerfahrzeug fest verbundene Kupplungsschloss umfasst eine Kugelpfanne, die insbesondere aus Stahl besteht. Die dem Anhängerfahrzeug zugewandte Hinterseite der Kugelpfanne ist offen gehalten, sodass ein Klemmstück mittels eines Klemmhebels gegen die Kupplungskugel gedrückt werden kann, der schwenkbar am Kupplungsschloss gelagert ist. Das Klemmstück drückt die Kupplungskugel fest in die Kugelpfanne, sodass die Kupplungskugel formschlüssig zwischen dem Klemmstück und der Kugelpfanne festgehalten ist. Ferner verhindert der mittels des Klemmstücks ausgeübte Druck reibschlüssig ein Drehen der Kugelpfanne um die Kupplungskugel. Im Fahrbetrieb treten Bewegungen zwischen Zugfahrzeug und Anhängerfahrzeug auf, die zu Drehbewegungen der Kugelpfanne um die Kupplungskugel führen. Die dabei auftretenden Kräfte sind größer als die zwischen der Kupplungskugel und der Kugelpfanne wirkende Haftreibung, sodass die Kugelpfanne an der Kupplungskugel gleitet.To form a team, a trailer vehicle is mechanically connected to a towing vehicle by means of a trailer hitch. The trailer hitch is usually made of an upwardly directed coupling ball and a coupling lock in which the coupling ball is mounted. The coupling ball is attached via a curved ball rod on the vehicle and has z. B. on a diameter of 50 mm. Furthermore, the coupling rod is bent for example by 90 °. The firmly connected to the trailer vehicle coupling lock comprises a ball socket, which consists in particular of steel. The trailer vehicle facing the rear of the ball socket is held open, so that a clamping piece can be pressed by means of a clamping lever against the coupling ball, which is pivotally mounted on the coupling lock. The clamping piece presses the coupling ball firmly into the ball socket, so that the coupling ball is positively held between the clamping piece and the ball socket. Further, the pressure exerted by the clamping piece frictionally prevents rotation of the ball socket about the coupling ball. When driving, movements occur between towing vehicle and trailer vehicle, which lead to rotational movements of the ball socket around the coupling ball. The forces occurring are greater than the friction acting between the coupling ball and the ball socket, so that the ball socket slides on the coupling ball.

Mit einem elektronischen System zum Steuern des Anhängerfahrzeugs bei Rückwärtsfahrt wird der Knickwinkel, der sich zwischen den Längsachsen von Zugfahrzeug und Anhängerfahrzeug einstellt, sensorisch erfasst. Dies kann z. B. dadurch realisiert werden, dass ein die Kupplungskugel umfassender Kugelzapfen in der Kupplungsstange um eine in Zugfahrzeughochrichtung verlaufende Hochachse drehbar gelagert wird. Die Kupplungskugel dreht sich zusammen mit der Kugelpfanne um die Hochachse, wobei der Drehwinkel des Kugelzapfens relativ zu der Kupplungsstange dem Knickwinkel entspricht, der mit einem Drehsensors messbar ist.With an electronic system for controlling the trailer when reversing, the kink angle that occurs between the longitudinal axles of the towing vehicle and the trailer vehicle is sensed. This can be z. B. be realized in that a coupling ball encompassing the ball pin is rotatably mounted in the coupling rod about an axis extending in Zugfahrzeughochrichtung vertical axis. The coupling ball rotates together with the ball socket about the vertical axis, wherein the angle of rotation of the ball pin relative to the coupling rod corresponds to the bending angle, which is measurable with a rotary sensor.

Im Fahrbetrieb des Gespanns treten regelmäßig Drehbewegungen der Kugelpfanne um drei unterschiedliche Drehachsen auf, von denen nur eine mit der Hochachse zusammenfällt. Eine Drehbewegung der Kugelpfanne um die anderen Drehachsen führt somit zu einem Gleiten der Kugelpfanne an der Kupplungskugel, wobei große Reibkräfte auftreten. Diese Reibkräfte belasten die Drehlagerung des Kugelzapfens in der Kupplungsstange und führen zu Verschleiß. Das Gleiten der Kugelpfanne an der Kupplungskugel kann ferner die genaue Messung des Knickwinkels erschweren und zu Quietschgeräuschen führen.When driving the team regularly occur rotational movements of the ball socket to three different axes of rotation, of which only one coincides with the vertical axis. A rotational movement of the ball socket about the other axes of rotation thus leads to a sliding of the ball socket on the coupling ball, with large frictional forces occur. These frictional forces burden the pivot bearing of the ball stud in the coupling rod and lead to wear. The sliding of the ball socket on the coupling ball can further complicate the accurate measurement of the bending angle and lead to squeaking noises.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anhängerkupplung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Belastung der Drehlagerung des Kugelzapfens reduziert werden kann. Ferner sollen Qietschgeräusche verringert werden können.Proceeding from this, the invention has the object, a trailer hitch of the type mentioned in such a way that the load on the pivot bearing of the ball stud can be reduced. Furthermore, Qietschgeräusche should be able to be reduced.

Diese Aufgabe wird mit einer Anhängerkupplung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Anhängerkupplung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung gegeben.This object is achieved with a trailer hitch according to claim 1. Preferred developments of the trailer hitch are given in the subclaims and in the following description.

Die Anhängerkupplung, insbesondere für ein Gespann aus einem Zugfahrzeug und einem Anhängerfahrzeug, umfasst einen eine Kupplungskugel und einen Zapfen aufweisenden Kugelzapfen, auf dessen Kupplungskugel ein eine Kugelpfanne aufweisendes Kupplungsschloss mit seiner Kugelpfanne aufsetzbar ist, und eine Halterung, in welcher der Zapfen um eine Hochachse drehbar gelagert ist, wobei der Zapfen mit der Kupplungskugel über ein Kreuzgelenk verbunden ist.The trailer hitch, in particular for a combination of a towing vehicle and a trailer vehicle, comprises a coupling ball and a pin having ball pin, on the coupling ball a ball socket exhibiting coupling lock with its ball socket is placed, and a holder in which the pin about a vertical axis is mounted, wherein the pin is connected to the coupling ball via a universal joint.

Aufgrund des Kreuzgelenks ist die Kupplungskugel um zwei Drehachsen relativ zu dem Zapfen drehbar. Ferner ist die Kupplungskugel aufgrund der drehbaren Lagerung des Zapfens um die Hochachse drehbar, sodass drei Drehfreiheitsgrade für die Kupplungskugel realisierbar sind. Durch eine derartige Lagerung der Kupplungskugel ist es möglich, im auf die Kupplungskugel aufgesetzten Zustand des Kupplungsschlosses eine gleitende Drehbewegung der Kugelpfanne an der Kupplungskugel zu vermeiden oder zumindest weitgehend zu vermeiden, sodass eine durch Reibkräfte hervorgerufene Belastung der Drehlagerung des Zapfens in der Halterung reduzierbar ist und Qietschgeräusche verringerbar sind.Due to the universal joint, the coupling ball is rotatable about two axes of rotation relative to the pin. Further, the coupling ball is rotatable about the vertical axis due to the rotatable mounting of the pin, so that three rotational degrees of freedom for the coupling ball can be realized. Such a mounting of the coupling ball, it is possible to avoid in the attached to the coupling ball state of the coupling lock a sliding rotational movement of the ball socket on the coupling ball or at least largely avoided, so that caused by friction load of the pivot bearing of the pin in the holder is reducible and Qietschgeräusche are reducible.

Das Kreuzgelenk ist insbesondere ein Gelenk, über welches die Kupplungskugel um zwei oder um die beiden Drehachsen drehbar mit dem Zapfen verbunden ist. Bevorzugt weist das Kreuzgelenk zwei oder genau zwei Drehfreiheitsgrade auf. Vorteilhaft weist das Kreuzgelenk keine translatorischen Freiheitsgrade auf.The universal joint is in particular a joint, via which the coupling ball is rotatably connected to the journal about two or about the two axes of rotation. Preferably, the universal joint has two or exactly two rotational degrees of freedom. Advantageously, the universal joint has no translatory degrees of freedom.

Bevorzugt ist das Kupplungsschloss mit seiner Kugelpfanne auf die Kupplungskugel aufgesetzt, sodass diese in der Kugelpfanne sitzt. Dabei ist das Kupplungsschloss vorzugsweise abnehmbar auf die Kupplungskugel aufgesetzt. Der auf die Kupplungskugel aufgesetzte Zustand des Kupplungsschlosses kennzeichnet insbesondere den Betriebszustand der Anhängerkupplung.Preferably, the coupling lock is placed with its ball socket on the coupling ball, so that it sits in the ball socket. In this case, the coupling lock is preferably detachably mounted on the coupling ball. The attached to the coupling ball state of the coupling lock characterizes in particular the operating condition of the trailer hitch.

Gemäß einer Ausgestaltung umfasst das Kreuzgelenk ein an dem Zapfen um eine erste Drehachse drehbar gelagertes Verbindungsstück, welches insbesondere um eine zweite Drehachse drehbar an der Kupplungskugel gelagert ist. Vorteilhaft verlaufen die beiden Drehachsen senkrecht zueinander. Ferner verlaufen die beiden Drehachsen vorzugsweise senkrecht zur Hochachse. Die beiden Drehachsen schneiden sich insbesondere in einem Schnittpunkt. Der Schnittpunkt der beiden Drehachsen liegt bevorzugt im Kugelmittelpunkt der Kupplungskugel. Vorteilhaft verläuft auch die Hochachse durch den Schnittpunkt der beiden Drehachsen und/oder durch Kugelmittelpunkt der Kupplungskugel. Bevorzugt umfasst die Kupplungskugel einen zum Zapfen hin offenen Hohlraum, in dem vorzugsweise das Verbindungsstück angeordnet ist. Beispielsweise ist das Verbindungsstück an zwei einander gegenüberliegenden Bereichen der den Hohlraum begrenzenden Wandung der Kupplungskugel um die zweite Drehachse drehbar gelagert. Das Verbindungsstück bildet insbesondere ein Kreuzstück des Kreuzgelenks. Vorteilhaft ist der Kugelzapfen mehrteilig, insbesondere dreiteilig oder wenigstens dreiteilig, ausgebildet und umfasst als Teile den Zapfen, das Verbindungsstück und die Kupplungskugel.According to one embodiment, the universal joint comprises a connecting piece which is rotatably mounted on the journal about a first axis of rotation and which is mounted rotatably on the coupling ball, in particular about a second axis of rotation. Advantageously, the two axes of rotation are perpendicular to each other. Furthermore, the two axes of rotation preferably extend perpendicular to the vertical axis. The two axes of rotation intersect in particular at an intersection. The intersection of the two axes of rotation is preferably in the ball center of the coupling ball. Advantageously, the vertical axis passes through the intersection of the two axes of rotation and / or through the ball center of the coupling ball. Preferably, the coupling ball comprises a cavity open towards the pin, in which preferably the connecting piece is arranged. For example, the connecting piece is rotatably mounted about the second axis of rotation at two mutually opposite regions of the wall of the coupling ball delimiting the cavity. The connector in particular forms a crosspiece of the universal joint. Advantageously, the ball pin is in several parts, in particular in three parts or at least three parts, formed and includes as parts of the pin, the connecting piece and the coupling ball.

Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Kreuzgelenk eine auf der der Kupplungskugel zugewandten Seite des Zapfens vorgesehene Gabel (erste Gabel), an der das Verbindungsstück, insbesondere beidseitig, um die erste Drehachse drehbar gelagert ist. Die erste Gabel bildet bevorzugt einen der Kupplungskugel zugewandten Endbereich des Zapfens und greift vorzugsweise in den Hohlraum der Kupplungskugel ein. Insbesondere bildet die erste Gabel eine Verlängerung des Zapfens. Bevorzugt umfasst das Kreuzgelenk eine auf der dem Zapfen zugewandten Seite der Kupplungskugel vorgesehene Gabel (zweite Gabel), an der das Verbindungsstück, insbesondere beidseitig, um die zweite Drehachse drehbar gelagert ist. Die zweite Gabel ist vorzugsweise durch die Kupplungskugel gebildet und/oder in dem Hohlraum der Kupplungskugel vorgesehen. Insbesondere kann die zweite Gabel zwei oder die einander gegenüberliegenden Bereiche der den Hohlraum begrenzenden Wandung der Kupplungskugel umfassen oder durch diese gebildet sein. Somit muss die zweite Gabel nicht von der Kupplungskugel vorstehen, sondern kann in diese integriert oder durch diese gebildet sein. In diesem Sinne ist der Begriff Gabel insbesondere in funktioneller Hinsicht zu verstehen. Es ist aber auch möglich, dass die zweite Gabel durch einen in den Hohlraum eingebrachten Einsatz gebildet ist. Die beiden Gabeln sind bevorzugt um die Hochachse zueinander verdreht.According to a further development, the universal joint comprises a fork (first fork) provided on the side of the pin facing the coupling ball, on which the connecting piece, in particular on both sides, is rotatably mounted about the first axis of rotation. The first fork preferably forms an end portion of the pin facing the coupling ball and preferably engages in the hollow space of the coupling ball. In particular, the first fork forms an extension of the pin. The universal joint preferably comprises a fork (second fork) provided on the side of the coupling ball facing the journal, on which the connecting piece, in particular on both sides, is rotatably mounted about the second axis of rotation. The second fork is preferably formed by the coupling ball and / or provided in the cavity of the coupling ball. In particular, the second fork may comprise or be formed by two or the mutually opposite regions of the cavity of the limiting wall of the coupling ball. Thus, the second fork does not have to protrude from the coupling ball, but may be integrated into or formed by them. In this sense, the term fork is to be understood in particular from a functional point of view. But it is also possible that the second fork is formed by an inserted into the cavity insert. The two forks are preferably rotated about the vertical axis to each other.

Die erste Gabel weist vorteilhaft zwei Gabelarme auf, die insbesondere von einer Stirnseite des Zapfens vorstehen, vorzugsweise in Richtung der Hochachse. Bevorzugt greifen die beiden Gabelarme der ersten Gabel in den Hohlraum der Kupplungskugel ein. Ferner weist die zweite Gabel vorteilhaft zwei Gabelarme auf, die insbesondere durch zwei oder die einander gegenüberliegenden Bereiche der den Hohlraum begrenzenden Wandung der Kupplungskugel gebildet sind. Das Verbindungsstück ist bevorzugt um die erste Drehachse drehbar an den Gabelarmen der ersten Gabel gelagert und insbesondere zwischen diesen angeordnet. Ferner ist das Verbindungsstück bevorzugt an den Gabelarmen der zweiten Gabel um die zweite Drehachse drehbar gelagert und insbesondere zwischen diesen angeordnet. Das Verbindungsstück bildet bevorzugt ein zentrales Element des Kreuzgelenks.The first fork advantageously has two fork arms, which protrude in particular from an end face of the pin, preferably in the direction of the vertical axis. Preferably, the two fork arms of the first fork engage in the cavity of the coupling ball. Furthermore, the second fork advantageously has two fork arms which are formed, in particular, by two or the mutually opposite regions of the wall of the coupling ball delimiting the cavity. The connecting piece is preferably mounted rotatably about the first axis of rotation on the fork arms of the first fork and in particular arranged between them. Furthermore, the connecting piece is preferably rotatably mounted on the fork arms of the second fork about the second axis of rotation and in particular arranged between them. The connecting piece preferably forms a central element of the universal joint.

Die drehbare Lagerung des Verbindungsstücks an den Gabeln oder Gabelarmen erfolgt vorteilhaft durch Gleitlager oder Wälzlager. Vorzugsweise weist das Verbindungsstück zwei senkrecht zueinander angeordnete Lagerzapfenpaare auf, wobei die Lagerzapfen jedes Lagerzapfenpaars einander gegenüberliegen, insbesondere diametral gegenüberliegen. Die Lagerzapfen eines ersten der Lagerzapfenpaare erstrecken sich bevorzugt in Richtung der ersten Drehachse, wohingegen sich die Lagerzapfen des zweiten Lagerzapfenpaars bevorzugt in Richtung der zweiten Drehachse erstrecken. Vorteilhaft greifen die Lagerzapfen des ersten Lagerzapfenpaars um die erste Drehachse drehbar in der ersten Gabel vorgesehene Lagerausnehmungen (erste Lagerausnehmungen) ein, die insbesondere in Richtung der ersten Drehachse einander gegenüberliegen. Die ersten Lagerausnehmungen sind vorzugsweise in den Gabelarmen der ersten Gabel vorgesehen. Ferner greifen die Lagerzapfen des zweiten Lagerzapfenpaars bevorzugt um die zweite Drehachse drehbar in in der zweiten Gabel vorgesehene Lagerausnehmungen (zweite Lagerausnehmungen) ein, die insbesondere in Richtung der zweiten Drehachse einander gegenüberliegen. Die zweiten Lagerausnehmungen sind vorzugsweise in den Gabelarmen der zweiten Gabel vorgesehen. Insbesondere sind die zweiten Lagerausnehmungen in zwei oder in den einander gegenüberliegenden Bereichen der den Hohlraum begrenzenden Wandung der Kupplungskugel vorgesehen. Zu Montage- und Demontagezwecken können die oder mehrere der Lagerzapfen lösbar mit dem Verbindungsstück verbunden, beispielsweise in das Verbindungsstück eingeschraubt sein. Vorteilhaft handelt es sich bei den oder bei mehreren der Lagerausnehmungen um durchgehende Ausnehmungen.The rotatable mounting of the connector to the forks or fork arms is advantageously carried by plain bearings or bearings. Preferably, the connecting piece has two pairs of bearing journals arranged perpendicular to one another, wherein the bearing journals of each pair of bearing journals lie opposite one another, in particular diametrically opposite one another. The bearing journals of a first of the pairs of bearing journals preferably extend in the direction of the first axis of rotation, whereas the bearing journals of the second pair of bearing journals preferably extend in the direction of the second axis of rotation. Advantageously, the bearing journals of the first pair of bearing journals engage bearing recesses (first bearing recesses) rotatably provided in the first fork about the first axis of rotation and confronting each other in particular in the direction of the first axis of rotation. The first bearing recesses are preferably provided in the fork arms of the first fork. Furthermore, the bearing journals of the second pair of bearing journals engage, preferably around the second axis of rotation, rotatably in bearing recesses provided in the second fork (second bearing recesses), in particular in the direction of the second axis of rotation opposite each other. The second bearing recesses are preferably provided in the fork arms of the second fork. In particular, the second bearing recesses are provided in two or in the mutually opposite areas of the cavity bounding wall of the coupling ball. For assembly and disassembly purposes, the or more of the journals can be releasably connected to the connector, for example screwed into the connector. Advantageously, the or several bearing recesses are continuous recesses.

Die Kupplungskugel kann nicht nur zum Ankuppeln eines Anhängerfahrzeugs, sondern auch zum Befestigen anderer Bauteile oder Baugruppen eingesetzt werden. Beispielsweise ist es möglich, einen Heckträger, wie z. B. einen Fahrradträger, an der Kupplungskugel zu montieren. In diesem Fall ist eine Drehbarkeit der Kupplungskugel unerwünscht. Daher ist vorteilhaft eine Blockiereinrichtung vorgesehen, mittels welcher die Drehbarkeit der Kupplungskugel, insbesondere bezüglich des Zapfens und/oder der Halterung, verhindert, eingeschränkt oder erschwert werden kann. Beispielsweise ist die Kupplungskugel mittels der Blockiereinrichtung starr oder drehstarr mit dem Zapfen und/oder mit der Halterung verbindbar. Gemäß einer Ausgestaltung umfasst die Blockiereinrichtung ein Blockierelement (erstes Blockierelement), mittels welchem die Drehbarkeit der Kupplungskugel relativ zu dem Zapfen verhindert, eingeschränkt oder erschwert werden kann. Beispielsweise ist das erste Blockierelement in Form eines Stifts ausgebildet. Insbesondere ist das erste Blockierelement durch ein in dem Verbindungsstück vorgesehenes Loch hindurch führbar oder hindurch geführt und bevorzugt sowohl mit der Kupplungskugel als auch mit dem Zapfen in Eingriff bringbar oder in Eingriff. Durch dieses Blockierelement kann die Drehbarkeit der Kupplungskugel relativ zu dem Zapfen erschwert, eingeschränkt oder blockiert werden. Beispielsweise ist die Kupplungskugel mittels des ersten Blockierelements starr oder drehstarr mit dem Zapfen verbindbar. Ferner kann die Blockiereinrichtung ein zweites Blockierelement umfassen, mittels welchem die Drehbarkeit des Zapfens relativ zu der Halterung erschwert, eingeschränkt oder blockiert werden kann. Beispielsweise ist der Zapfen mittels des zweiten Blockierelements starr oder drehstarr mit der Halterung verbindbar.The coupling ball can be used not only for coupling a trailer vehicle, but also for attaching other components or assemblies. For example, it is possible to have a rear carrier, such. As a bike rack to mount on the hitch ball. In this case, a rotatability of the coupling ball is undesirable. Therefore, a blocking device is advantageously provided by means of which the rotatability of the coupling ball, in particular with respect to the pin and / or the holder, can be prevented, limited or made more difficult. For example, the coupling ball by means of the blocking device rigid or torsionally rigid with the pin and / or with the holder can be connected. According to one embodiment, the blocking device comprises a blocking element (first blocking element), by means of which the rotatability of the coupling ball relative to the pin can be prevented, restricted or made more difficult. For example, the first blocking element is designed in the form of a pin. In particular, the first blocking element can be guided or guided through a hole provided in the connecting piece and can preferably be brought into engagement or engage both with the coupling ball and with the pin. By this blocking element, the rotatability of the coupling ball relative to the pin difficult, restricted or blocked. For example, the coupling ball by means of the first blocking element rigid or torsionally rigid with the pin can be connected. Furthermore, the blocking device may comprise a second blocking element, by means of which the rotatability of the pin relative to the holder can be impeded, restricted or blocked. For example, the pin by means of the second blocking element rigid or torsionally rigid with the holder can be connected.

Gemäß einer Ausgestaltung weist der Stift im Bereich seiner beiden Enden jeweils einen Bund auf. Ein erster Bund der Bünde sitzt bevorzugt in der Wandung der Kupplungskugel, und der zweite Bund sitzt bevorzugt in dem Zapfen.According to one embodiment, the pin in each case has a collar in the region of its two ends. A first collar of the collars preferably sits in the wall of the coupling ball, and the second collar preferably sits in the pin.

Gemäß einer Weiterbildung ist das erste Blockierelement starr oder steif ausgebildet. In diesem Fall verhält sich der Kugelzapfen im eingesetzten Zustand des ersten Blockierelements bevorzugt wie ein starres Gebilde. Beispielsweise besteht das erste Blockierelement aus Metall, insbesondere aus Stahl. Alternativ ist es möglich, das erste Blockierelement elastisch auszubilden. In diesem Fall wird im eingesetzten Zustand des ersten Blockierelements eine Drehbewegung der Kupplungskugel relativ zu dem Zapfen zwar nicht verhindert, aber erschwert. Ferner kann die Kupplungskugel durch das elastische erste Blockierelement nach einer Drehbewegung wieder in eine vordefinierte Ausgangsstellung bezüglich des Zapfens zurückgedreht werden. Das elastische erste Blockierelement umfasst bevorzugt einen elastischen Bereich, der z. B. durch eine dicht gewickelte Zugfeder oder durch eine Gummistange gebildet ist. Beispielsweise bildet der zwischen den Bünden vorgesehene Bereich des Stifts den elastischen Bereich.According to a development, the first blocking element is rigid or rigid. In this case, the ball pin behaves in the inserted state of the first blocking element preferably as a rigid structure. For example, the first blocking element consists of metal, in particular of steel. Alternatively, it is possible to make the first blocking element elastic. In this case, a rotation of the coupling ball relative to the pin is not prevented in the inserted state of the first blocking element, but difficult. Further, the coupling ball can be rotated back by the elastic first blocking element after a rotational movement back into a predefined starting position with respect to the pin. The elastic first blocking element preferably comprises an elastic region, the z. B. is formed by a tightly wound tension spring or by a rubber rod. For example, the area of the pin provided between the collars forms the elastic region.

Die Halterung umfasst bevorzugt ein länglich ausgebildetes Kupplungsglied, z. B. in Form einer Stange (Kupplungsstange) oder ist als solches ausgebildet. Das Kupplungsglied ist vorzugsweise gekrümmt ausgebildet. Der Kugelzapfen ist insbesondere an einem freien Ende der Halterung und/oder des Kupplungsglieds gelagert. Die Halterung und/oder das Kupplungsglied besteht bevorzugt aus Metall, insbesondere aus Stahl. Ferner besteht der Zapfen bevorzugt aus Metall, insbesondere aus Stahl. Auch die Kupplungskugel besteht bevorzugt aus Metall, insbesondere aus Stahl. Vorteilhaft weist die Kupplungskugel einen Durchmesser von 50 mm auf, was einer üblichen Norm entspricht.The holder preferably comprises an elongated coupling member, for. B. in the form of a rod (coupling rod) or is designed as such. The coupling member is preferably formed curved. The ball stud is mounted in particular at a free end of the holder and / or the coupling member. The holder and / or the coupling member is preferably made of metal, in particular steel. Furthermore, the pin is preferably made of metal, in particular of steel. The coupling ball is preferably made of metal, in particular steel. Advantageously, the coupling ball has a diameter of 50 mm, which corresponds to a standard.

Der Zapfen ist insbesondere mittels eines Drehlagers um die Hochachse drehbar an der Halterung und/oder dem Kupplungsglied gelagert. Das Drehlager ist z. B. ein Gleitlager oder ein Wälzlager. Das Wälzlager ist vorteilhaft als Schräglager ausgebildet, sodass es Kräfte in Hochrichtung aufnehmen kann. Beispielsweise ist das Wälzlager als Kegelrollenlager oder als Kugelrollenlager ausgebildet. Wird ein Kegelrollenlager verwendet, so bildet dieses insbesondere ein Schrägkegelrollenlager. Wird ein Kugelrollenlager verwendet, bildet dieses insbesondere ein Schrägkugelrollenlager.The pin is rotatably supported in particular by means of a rotary bearing about the vertical axis on the holder and / or the coupling member. The pivot bearing is z. B. a sliding bearing or a rolling bearing. The rolling bearing is advantageously designed as an angular contact bearing so that it can absorb forces in the vertical direction. For example, the rolling bearing is designed as a tapered roller bearing or as a ball roller bearing. If a tapered roller bearing is used, this forms in particular a tapered roller bearing. If a ball roller bearing is used, this forms in particular an angular ball roller bearing.

Im auf die Kupplungskugel aufgesetzten Zustand des Kupplungsschlosses ist oder wird die Kupplungskugel vorzugsweise reibschlüssig mit dem Kupplungsschloss verbunden. Bevorzugt ist oder wird im auf die Kupplungskugel aufgesetzten Zustand des Kupplungsschlosses die Kupplungskugel in der Kugelpfanne festgeklemmt. Hierzu weist das Kupplungsschloss bevorzugt ein Klemmstück auf, mittels welchem die Kupplungskugel in die Kugelpfanne drückbar ist oder gedrückt wird. Mittels des Klemmstücks ist die Kupplungskugel insbesondere formschlüssig und/oder reibschlüssig in der Kugelpfanne festlegbar oder festgelegt. Am Kupplungsschloss ist vorteilhaft ein mit dem Klemmstück zusammenwirkender Klemmhebel bewegbar, insbesondere schwenkbar gelagert, mittels welchem das Klemmstück betätigbar ist. Der Klemmhebel ist insbesondere mit dem Klemmstück verbunden. Durch Betätigen des Klemmhebels kann das Klemmstück in eine verriegelnde Position überführt werden, in der das Klemmstück die Kupplungskugel formschlüssig und/oder reibschlüssig in der Kugelpfanne festlegt und insbesondere in die Kugelpfanne drückt. Ferner kann das Klemmstück mittels des Klemmhebels in eine entriegelnde Position überführt werden, in der die Kupplungskugel freigegeben ist, sodass das Kupplungsschloss von der Kupplungskugel abgenommen werden kann. Das Klemmstück kann sich insbesondere nicht selbsttätig aus der verriegelnden Position befreien. Beispielsweise ist eine Verriegelung vorgesehen, mittels welcher das Klemmstück in der verriegelnden Position verriegelbar oder verriegelt ist. Insbesondere ist ein Überführen des Klemmstücks von der verriegelnden Position in die entriegelnde Position nur durch eine Betätigung des Klemmhebels und/oder durch eine Entriegelung der Verriegelung möglich. Die Verriegelung ist z. B. mit dem Klemmhebel kombiniert ausgebildet. Vorteilhaft ist in der Kugelpfanne eine Öffnung vorgesehen ist, in der das Klemmstück sitzt.In mounted on the coupling ball state of the coupling lock or the coupling ball is preferably frictionally connected to the coupling lock. Is preferred or is clamped in the mounted on the coupling ball state of the coupling lock the coupling ball in the ball socket. For this purpose, the coupling lock preferably on a clamping piece, by means of which the coupling ball can be pressed or pressed into the ball socket. By means of the clamping piece, the coupling ball is in particular form-fitting and / or frictionally lockable in the ball socket or fixed. On the coupling lock is advantageous with a clamping piece cooperating clamping lever movable, in particular pivotally mounted, by means of which the clamping piece is actuated. The clamping lever is in particular connected to the clamping piece. By pressing the clamping lever, the clamping piece can be transferred into an interlocking position, in which the clamping piece determines the coupling ball positively and / or frictionally in the ball socket and presses in particular in the ball socket. Furthermore, the clamping piece can be transferred by means of the clamping lever in an unlocking position in which the coupling ball is released, so that the coupling lock can be removed from the coupling ball. In particular, the clamping piece can not automatically free itself from the locking position. For example, a lock is provided, by means of which the clamping piece is locked or locked in the locking position. In particular, a transfer of the clamping piece from the locking position to the unlocking position is possible only by an actuation of the clamping lever and / or by unlocking the lock. The lock is z. B. formed combined with the clamping lever. Advantageously, an opening is provided in the ball socket, in which the clamping piece is seated.

Die Kugelpfanne besteht bevorzugt aus Metall, insbesondere aus Stahl. Vorteilhaft besteht das Kupplungsschloss aus Metall, insbesondere aus Stahl. Dies soll aber nicht ausschließen, dass das Kupplungsschloss auch nichtmetallische Teile aufweisen kann.The ball socket is preferably made of metal, in particular steel. Advantageously, the coupling lock made of metal, especially steel. However, this should not exclude that the coupling lock may also have non-metallic parts.

Gemäß einer Weiterbildung ist ein Drehwinkelsensor vorgesehen, mittels welchem eine Drehung des Zapfens um die Hochachse relativ zu der Halterung erfassbar ist. Bevorzugt ist der Drehwinkelsensor im Bereich des der Kupplungskugel abgewandten Endes des Zapfens angeordnet. Beispielsweise umfasst der Drehwinkelsensor einen an dem Zapfen befestigten Magnet, dessen Magnetfeld einen magnetfeldempfindlichen Sensor durchflutet, der an der Halterung befestigt ist. Es ist aber auch möglich, den magnetfeldempfindlichen Sensor an dem Zapfen und den Magneten an der Halterung zu befestigen. Ferner sind andere Drehwinkelsensoren einsetzbar, die z. B. optisch arbeiten. Beispielsweise ist der Drehwinkelsensor durch einen Drehgeber gebildet, der z. B. als Inkrementalgeber oder als Absolutwertgeber ausgebildet ist.According to a development, a rotation angle sensor is provided, by means of which a rotation of the pin about the vertical axis relative to the holder can be detected. Preferably, the rotation angle sensor is arranged in the region of the end of the pin facing away from the coupling ball. For example, the rotation angle sensor comprises a magnet attached to the pin, the magnetic field of which flows through a magnetic-field-sensitive sensor which is fastened to the holder. But it is also possible to attach the magnetic field-sensitive sensor to the pin and the magnet to the holder. Furthermore, other rotation angle sensors can be used, the z. B. work optically. For example, the rotation angle sensor is formed by a rotary encoder, the z. B. is designed as an incremental encoder or as an absolute encoder.

Die Halterung ist insbesondere an einem Zugfahrzeug befestigt, vorzugsweise im Bereich des Hecks des Zugfahrzeugs. Beispielsweise ist die Halterung an der Hinterachse oder an einem hinteren Querträger des Zugfahrzeugs befestigt. Somit ist der Zapfen insbesondere relativ zu dem Zugfahrzeug um die Hochachse drehbar. Vorteilhaft steht die Kupplungskugel heckseitig von dem Zugfahrzeug vor. Bevorzugt ist die Kupplungskugel nach oben gerichtet. Insbesondere verläuft die Hochachse in Richtung der Zugfahrzeughochachse. Die Halterung kann dauerhaft oder abnehmbar an dem Zugfahrzeug befestigt sein. Ferner kann die Halterung schwenkbar an dem Zugfahrzeug befestigt sein. Insbesondere ist die Halterung starr mit dem Zugfahrzeug verbunden oder verbindbar.The holder is in particular attached to a towing vehicle, preferably in the region of the rear of the towing vehicle. For example, the bracket is attached to the rear axle or to a rear cross member of the towing vehicle. Thus, the pin is in particular rotatable relative to the towing vehicle about the vertical axis. Advantageously, the coupling ball protrudes from the rear of the towing vehicle. Preferably, the coupling ball is directed upward. In particular, the vertical axis runs in the direction of the traction vehicle vertical axis. The bracket may be permanently or detachably attached to the towing vehicle. Furthermore, the holder may be pivotally mounted on the towing vehicle. In particular, the holder is rigidly connected or connectable to the towing vehicle.

Das Kupplungsschloss ist bevorzugt an einem Anhängerfahrzeug befestigt, insbesondere an einer Deichsel des Anhängerfahrzeugs. Das Kupplungsschloss ist vorteilhaft am vorderen Ende der Deichsel vorgesehen oder bildet dieses. In Fahrtrichtung des Gespanns wirkende Zug- und Druckkräfte werden insbesondere von dem Kupplungsschloss auf die Kupplungskugel übertragen und von dort über das Verbindungsstück, über den Zapfen, über dessen Drehlagerung und über die Halterung an das Zugfahrzeug weitergeleitet.The coupling lock is preferably attached to a trailer vehicle, in particular to a drawbar of the trailer vehicle. The coupling lock is advantageously provided at the front end of the drawbar or forms this. In the direction of travel of the team acting tensile and compressive forces are transmitted in particular from the coupling lock on the coupling ball and forwarded from there via the connecting piece, on the pin, on the pivot bearing and on the bracket to the towing vehicle.

Gemäß einer Weiterbildung bilden das Zugfahrzeug und das Anhängerfahrzeug ein Gespann, dessen Knickwinkel insbesondere durch den Winkel definiert ist, der zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängerfahrzeugs eingeschlossen wird. Vorteilhaft liegt der Knickwinkel dabei in einer zur Hochachse und/oder zur Zugfahrzeughochachse senkrechten Ebene. Der Knickwinkel ist insbesondere aus dem Drehwinkel ermittelbar, um den der Zapfen relativ zu der Halterung und/oder dem Kupplungsglied um die Hochachse verdreht ist. Der Knickwinkel kann diesem Drehwinkel auch entsprechen oder mit diesem bis auf eine additive Konstante übereinstimmen. Somit ist der Knickwinkel des Gespanns mit dem Drehwinkelsensor erfassbar. Durch die Drehbarkeit der Kupplungskugel relativ zu dem Zapfen ist der mittels des Drehwinkelsensors erfasste Drehwinkel insbesondere unabhängig von einer Verdrehung des Kupplungsschlosses um die erste und/oder die zweite Drehachse. Somit kann als Drehwinkelsensor ein relativ einfacher Drehwinkelsensor zur Knickwinkelerfassung verwendet werden.According to a development, the towing vehicle and the trailer vehicle form a vehicle whose articulation angle is defined in particular by the angle which is enclosed between the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the trailer vehicle. Advantageously, the articulation angle is in a plane perpendicular to the vertical axis and / or the traction vehicle vertical axis. The bending angle can be determined in particular from the angle of rotation about which the pin is rotated relative to the holder and / or the coupling member about the vertical axis. The bending angle can also correspond to this rotation angle or agree with it except for an additive constant. Thus, the articulation angle of the combination with the rotation angle sensor can be detected. Due to the rotatability of the coupling ball relative to the journal, the rotational angle detected by means of the rotational angle sensor is, in particular, independent of a rotation of the coupling lock about the first and / or the second axis of rotation. Thus, as a rotation angle sensor, a relatively simple rotation angle sensor can be used for buckling angle detection.

Bei dem Kugelgelenk kann durch die Drehbarkeit der Kupplungskugel um die beiden Drehachsen ein negativer Einfluss von Drehbewegungen des Anhängerfahrzeugs in Längs- und Querrichtung ausgeschaltet werden. Derartige Drehbewegungen des Anhängerfahrzeugs verursachen bei herkömmlichen Anhängerkupplungen unerwünschte Belastungen der Zapfenlagerung sowie einen Verschleiß an den Kontaktflächen von Kupplungskugel und Kugelpfanne, was zu einer Verfälschung der Knickwinkelmessung führen kann. Ferner lässt sich die Spannkraft, mit welcher die Kupplungskugel in die Kugelpfanne gedrückt wird, deutlich erhöhen, sodass die Betriebssicherheit der Anhängerkupplung verbesserbar ist. Ein Gleiten oder Rutschen der Kugelpfanne an der Kupplungskugel kann vollständig oder zumindest weitgehend verhindert werden. Ist der Stift eingesetzt, kann bei einer elastischen Ausgestaltung des Stifts ein Zurückführen der Kupplungskugel in eine vordefinierte Ausgangsstellung erreicht werden. Alternativ können bei einer starren Ausgestaltung des Stifts die durch die Drehachsen definierten Drehfreiheitsgrade der Kupplungskugel bezüglich des Zapfens ausgeschaltet werden.In the ball joint can be turned off by the rotatability of the coupling ball about the two axes of rotation a negative influence of rotational movements of the trailer in the longitudinal and transverse directions. Such rotational movements of the trailer vehicle cause in conventional trailer hitches unwanted loads on the journal bearing and wear on the contact surfaces of the coupling ball and ball socket, which can lead to a distortion of the buckling angle measurement. Furthermore, the clamping force with which the coupling ball is pressed into the ball socket, significantly increase, so that the reliability of the trailer hitch is improved. A gliding or sliding of the Ball socket on the coupling ball can be completely or at least largely prevented. If the pin is used, a return of the coupling ball can be achieved in a predefined starting position in an elastic configuration of the pin. Alternatively, in a rigid embodiment of the pin, the rotational degrees of freedom of the coupling ball defined by the axes of rotation can be switched off with respect to the pin.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:The invention will be described below with reference to preferred embodiments with reference to the drawing. In the drawing show:

1 eine schematische Draufsicht auf ein Gespann aus einem Zugfahrzeug und einem Anhängerfahrzeug, welches mittels einer Anhängerkupplung gemäß einer ersten Ausführungsform mit dem Zugfahrzeug verbunden ist, 1 a schematic plan view of a combination of a towing vehicle and a trailer vehicle, which is connected by means of a trailer hitch according to a first embodiment of the towing vehicle,

2 eine schematische und teilweise geschnittene Ansicht der Anhängerkupplung nach 1, 2 a schematic and partially sectioned view of the trailer coupling after 1 .

3 eine schematische Schnittansicht der Kupplungskugel entlang der aus 2 ersichtlichen Schnittlinie C-C, 3 a schematic sectional view of the coupling ball along the 2 apparent section line CC,

4 eine schematische Schnittansicht der Kupplungskugel entlang der aus 3 ersichtlichen Schnittlinie A-A, 4 a schematic sectional view of the coupling ball along the 3 apparent section line AA,

5 eine schematische Schnittansicht der Kupplungskugel entlang der aus 3 ersichtlichen Schnittlinie B-B und 5 a schematic sectional view of the coupling ball along the 3 apparent section line BB and

6 eine Schnittansicht durch eine Anhängerkupplung gemäß einer zweiten Ausführungsform. 6 a sectional view through a trailer hitch according to a second embodiment.

Aus 1 ist eine Draufsicht auf ein aus einem Zugfahrzeug 1 und einem Anhängerfahrzeug 2 gebildetes Gespann 3 ersichtlich, wobei das Zugfahrzeug 1 über eine Anhängerkupplung 4 gemäß einer ersten Ausführungsform gelenkig mit dem Anhängerfahrzeug 2 verbunden ist. Die gewöhnliche Vorwärtsfahrtrichtung des Gespanns 3 ist mit dem Bezugszeichen 5 gekennzeichnet. Die Anhängerkupplung 4 umfasst eine mit dem Fahrzeugaufbau oder Fahrgestell 6 des Zugfahrzeugs 1 starr verbundene Kupplungsstange 7. Ferner ist an einer Deichsel 8 des Anhängerfahrzeugs 2 ein Kupplungsschloss 9 befestigt, welches der Anhängerkupplung 4 zugerechnet werden kann. Das Kupplungsschloss 9 umfasst eine Kugelpfanne 10, in der eine schematisch dargestellte Kupplungskugel 11 sitzt, die an einem in Fahrtrichtung 5 hinteren Ende der Kupplungsstange 7 angeordnet ist. Ferner bildet das Kupplungsschloss 9 ein in Fahrtrichtung 5 vorderes Ende der Deichsel 8.Out 1 is a top view of one of a towing vehicle 1 and a trailer vehicle 2 formed team 3 it can be seen, the towing vehicle 1 via a trailer hitch 4 according to a first embodiment hinged to the trailer vehicle 2 connected is. The usual forward direction of the team 3 is with the reference numeral 5 characterized. The trailer hitch 4 includes one with the vehicle body or chassis 6 of the towing vehicle 1 rigidly connected coupling rod 7 , Further, on a drawbar 8th of the trailer vehicle 2 a coupling lock 9 attached, which is the trailer hitch 4 can be attributed. The coupling lock 9 includes a ball socket 10 in which a coupling ball shown schematically 11 sitting at one in the direction of travel 5 rear end of the coupling rod 7 is arranged. Furthermore, the coupling lock forms 9 one in the direction of travel 5 front end of the drawbar 8th ,

Der Winkel α zwischen der Längsachse 12 des Zugfahrzeugs 1 und der Längsachse 13 des Anhängerfahrzeugs 2 bildet den sogenannten Knickwinkel oder Gespannwinkel. Der Knickwinkel α liegt insbesondere in einer zur Fahrzeughochrichtung 14 des Zugfahrzeugs 1 senkrechten Ebene, wobei die Fahrzeughochrichtung 14 in 1 senkrecht zur Zeichenebene verläuft.The angle α between the longitudinal axis 12 of the towing vehicle 1 and the longitudinal axis 13 of the trailer vehicle 2 forms the so-called kink angle or mating angle. The bending angle α is in particular in a direction to the vehicle vertical direction 14 of the towing vehicle 1 vertical plane, the vehicle vertical direction 14 in 1 runs perpendicular to the drawing plane.

Aus 2 ist eine teilweise geschnittene Ansicht der Anhängerkupplung 4 entlang der Längsachse 12 und in Fahrzeughochrichtung 14 ersichtlich, wobei ein die Kupplungskugel 11 und einen Zapfen 15 umfassender Kugelzapfen 16 mit seinem Zapfen 15 mittels eines Drehlagers 17 um eine Hochachse 18 drehbar in einem Gehäuse 19 gelagert ist, welches am Ende der Kupplungsstange 7 vorgesehen und einstückig mit dieser ausgebildet ist. Somit bildet die Kupplungsstange 7 eine Halterung für den Kugelzapfen 16. Die Hochachse 18 verläuft in Fahrzeughochrichtung 14 des Zugfahrzeugs 1. Ferner verläuft die Hochachse 18 durch den Kugelmittelpunkt 25 der Kupplungskugel 11. Die Kupplungskugel 11 sitzt in der Kugelpfanne 10 und ist in dieser mittels eines betätigbaren Klemmstücks 20 formschlüssig gesichert. Die in dem Kupplungsschloss 9 vorgesehene und durch die Kugelpfanne 10 sowie durch das Klemmstück 20 begrenzte Ausnehmung, in welcher die Kupplungskugel 11 sitzt, wird mit dem Bezugszeichen 21 gekennzeichnet und weist konkave Lagerflächen 22 und 23 auf, von denen die Fläche 22 eine Lagerfläche der Kugelpfanne 10 und die Fläche 23 eine Lagerfläche des Klemmstücks 20 beschreibt, welches dem Kupplungsschloss 9 zuzurechnen ist. Ferner umfasst die Kupplungskugel 11 eine konvexe Lagerfläche 24, welche mit den Lagerflächen 22 und 23 in Berührung steht.Out 2 is a partially sectioned view of the trailer hitch 4 along the longitudinal axis 12 and in the vehicle vertical direction 14 can be seen, wherein a the coupling ball 11 and a pin 15 comprehensive ball stud 16 with his spigot 15 by means of a rotary bearing 17 around a vertical axis 18 rotatable in a housing 19 is stored, which at the end of the coupling rod 7 provided and integrally formed with this. Thus, the coupling rod forms 7 a holder for the ball stud 16 , The vertical axis 18 runs in vehicle vertical direction 14 of the towing vehicle 1 , Furthermore, the vertical axis runs 18 through the center of the sphere 25 the coupling ball 11 , The coupling ball 11 sits in the ball socket 10 and is in this by means of an actuable clamp 20 positively secured. The in the clutch lock 9 provided and through the ball socket 10 as well as through the clamping piece 20 limited recess in which the coupling ball 11 sits, is with the reference 21 marked and has concave storage areas 22 and 23 on, of which the area 22 a bearing surface of the ball socket 10 and the area 23 a bearing surface of the clamping piece 20 describes which the clutch lock 9 attributable to. Furthermore, the coupling ball comprises 11 a convex bearing surface 24 , which with the storage areas 22 and 23 in contact.

Die einander berührenden Flächen 22, 23 und 24 von Kupplungsschloss 9 und Kupplungskugel 11 sind alle als Kugelflächen ausgebildet, sodass eine Verdrehung, insbesondere eine beliebige oder jedwede Verdrehung, des Kupplungsschlosses 9 um den Kugelmittelpunkt 25 der Kupplungskugel 11 relativ zu dieser grundsätzlich möglich ist. Die Anhängerkupplung 4 bildet in diesem Sinne ein Kugelgelenk. Bevorzugt drückt das Klemmstück 20 aber derart stark gegen die Kupplungskugel 11, dass eine Verdrehung des Kupplungsschlosses 9 relativ zu der Kupplungskugel 11 reibschlüssig verhindert ist.The touching surfaces 22 . 23 and 24 from coupling lock 9 and coupling ball 11 are all formed as spherical surfaces, so that a rotation, in particular any or any rotation of the coupling lock 9 around the center of the sphere 25 the coupling ball 11 is fundamentally possible relative to this. The trailer hitch 4 forms in this sense a ball joint. Preferably, the clamping piece presses 20 but so strong against the hitch ball 11 in that a twist of the coupling lock 9 relative to the hitch ball 11 frictionally engaged is prevented.

An der unteren Stirnfläche des Zapfens 15 ist ein Permanentmagnet 26 festgelegt, der sich zusammen mit dem Zapfen 15 um die Hochachse 18 relativ zu dem Gehäuse 19 drehen kann. Der Nordpol N und der Südpol S des Magneten 26 sind eingezeichnet, um dessen quer zur Hochachse 18 verlaufende Magnetisierung zu verdeutlichen. Unterhalb des Magneten 26 und im Abstand zu diesem ist ein magnetfeldempfindlicher Sensor 27 an dem Gehäuse 19 befestigt, mittels welchem eine Verdrehung des Magneten 26 relativ zu dem Gehäuse 19 um die Hochachse 18 erfassbar ist. Das von dem Sensor 27 abgegebene Signal 28 trägt Informationen über den Verdrehwinkel α des Zapfens 15 relativ zu dem Gehäuse 19 und wird einer Auswerteeinrichtung 29 zugeführt, die über elektrische Leitungen 30 mit dem Sensor 27 verbunden ist. Mittels der Auswerteeinrichtung 29 wird auf Basis des Signals 28 der Knickwinkel α zwischen dem Zugfahrzeug 1 und dem Anhängerfahrzeug 2 berechnet.At the lower end of the pin 15 is a permanent magnet 26 set, which is together with the pin 15 around the vertical axis 18 relative to the housing 19 can turn. The north pole N and the south pole S of the magnet 26 are drawn to its transverse to the vertical axis 18 to illustrate the ongoing magnetization. Below the magnet 26 and at a distance therefrom is a magnetic field sensitive sensor 27 on the housing 19 fastened, by means of which a rotation of the magnet 26 relative to the housing 19 around the vertical axis 18 is detectable. That of the sensor 27 delivered signal 28 carries information about the twist angle α of the pin 15 relative to the housing 19 and becomes an evaluation device 29 supplied via electrical lines 30 with the sensor 27 connected is. By means of the evaluation device 29 is based on the signal 28 the bending angle α between the towing vehicle 1 and the trailer vehicle 2 calculated.

Der Lagermittelpunkt des Drehlagers 17 ist mit dem Bezugszeichen 31 gekennzeichnet. Gemäß 2 ist das Drehlager 17 als Wälzlager, insbesondere als Kugelrollenlager ausgebildet. Alternativ kann das Drehlager 17 aber auch als Kegelrollenlager ausgebildet sein. Das Drehlager 17 ist durch einen umgebördelten und dieses übergreifenden Gehäuserand 34 in dem Gehäuse 19 gesichert. Ferner ist eine Dichtung 36 an der Schnittstelle von Gehäuse 19, Drehlager 17 und Zapfen 15 vorgesehen, sodass ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in das Innere des Drehlagers 17 verhindert werden kann.The bearing center of the pivot bearing 17 is with the reference numeral 31 characterized. According to 2 is the pivot bearing 17 designed as a rolling bearing, in particular as a ball roller bearing. Alternatively, the pivot bearing 17 but also be designed as tapered roller bearings. The pivot bearing 17 is by a flanged and this overarching edge of the housing 34 in the case 19 secured. There is also a gasket 36 at the interface of housing 19 , Pivot bearing 17 and cones 15 provided, allowing penetration of dirt and moisture into the interior of the pivot bearing 17 can be prevented.

Die Kupplungskugel 11 und der Zapfen 15 des Kugelzapfens 16 sind getrennte Teile, die über ein Kreuzstück 37 miteinander verbunden sind. Der Kugelzapfen 16 ist somit mehrteilig ausgebildet, wobei der Zapfen 15 an seinem der Kupplungskugel 11 zugewandten Ende eine Gabel 38 aufweist, in der das Kreuzstück 37 um eine erste Drehachse 39 drehbar gelagert ist, die durch den Kugelmittelpunkt 25 der Kupplungskugel 11 und in 2 senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Die Gabel 38 und das Kreuzstück 37 sind in 2 nicht geschnitten dargestellt, um die Lagerung des Kreuzstücks 37 an der Gabel 38 besser zu verdeutlichen. Ferner umfasst die Kupplungskugel 11 eine Gabel 40, in der das Kreuzstück 37 um eine zweite Drehachse 41 drehbar gelagert ist, die durch den Kugelmittelpunkt 25 der Kupplungskugel 11 verläuft. Die Drehachsen 39 und 41 verlaufen senkrecht zueinander. Ferner verlaufen die Drehachsen 39 und 41 senkrecht zur Hochachse 18. Die Kupplungskugel 11 ist somit um die Achsen 39 und 41 relativ zu dem Zapfen 15 drehbar und zusammen mit dem Zapfen 15 um die Hochachse 18 relativ zu dem Gehäuse 19 drehbar. In der Kupplungskugel 11 ist ein zum Zapfen 15 hin offener Hohlraum 35 vorgesehen, in dem die Gabel 40 vorgesehen ist oder Platz findet. Die Gabel 40 ist dabei durch zwei einander gegenüberliegende Bereiche der den Hohlraum 35 begrenzenden Wandung der Kupplungskugel 11 gebildet. Die Gabel 38 greift in den Hohlraum 35 ein, in dem auch das Kreuzstück 37 angeordnet ist.The coupling ball 11 and the pin 15 of the ball stud 16 are separate parts that cross over a cross piece 37 connected to each other. The ball stud 16 is thus formed in several parts, wherein the pin 15 at his the coupling ball 11 facing the end of a fork 38 has, in which the cross piece 37 around a first axis of rotation 39 is rotatably supported by the ball center 25 the coupling ball 11 and in 2 runs perpendicular to the drawing plane. The fork 38 and the cross piece 37 are in 2 not shown cut to the storage of the crosspiece 37 at the fork 38 better to clarify. Furthermore, the coupling ball comprises 11 a fork 40 in which the cross piece 37 around a second axis of rotation 41 is rotatably supported by the ball center 25 the coupling ball 11 runs. The axes of rotation 39 and 41 are perpendicular to each other. Furthermore, the axes of rotation run 39 and 41 perpendicular to the vertical axis 18 , The coupling ball 11 is thus about the axes 39 and 41 relative to the pin 15 rotatable and together with the pin 15 around the vertical axis 18 relative to the housing 19 rotatable. In the coupling ball 11 is a thong 15 open cavity 35 provided in which the fork 40 is provided or takes place. The fork 40 is by two opposing areas of the cavity 35 limiting wall of the coupling ball 11 educated. The fork 38 reaches into the cavity 35 one in which also the cross piece 37 is arranged.

Durch die reibschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungsschloss 9 und der Kupplungskugel 11 bewegt sich die Kupplungskugel 11 zusammen mit dem Kupplungsschloss 9 bei Bewegungen des Kupplungsschlosses 9 relativ zu dem Gehäuse 19, sodass in der Regel keine Gleitbewegung zwischen dem Kupplungsschloss 9 und Kupplungskugel 11 auftritt. Zur drehbaren Lagerung des Kreuzstücks 37 an dem Zapfen 15 weist das Kreuzstück 37 zwei Lagerzapfen 42 auf, die in Lagerausnehmungen 43 der Gabel 38 um die Drehachse 39 drehbar gelagert sind. Zur drehbaren Lagerung des Kreuzstücks 37 an der Kupplungskugel 11 weist das Kreuzstück 37 zwei Lagerzapfen 44 auf, die in Lagerausnehmungen 45 in der Gabel 40 der Kupplungskugel 11 um die Drehachse 41 drehbar gelagert sind.Due to the frictional connection between the coupling lock 9 and the coupling ball 11 the coupling ball moves 11 together with the coupling lock 9 during movements of the coupling lock 9 relative to the housing 19 , so that usually no sliding movement between the coupling lock 9 and coupling ball 11 occurs. For rotatably supporting the crosspiece 37 on the pin 15 has the cross piece 37 two journals 42 on that in bearing recesses 43 the fork 38 around the axis of rotation 39 are rotatably mounted. For rotatably supporting the crosspiece 37 at the coupling ball 11 has the cross piece 37 two journals 44 on that in bearing recesses 45 in the fork 40 the coupling ball 11 around the axis of rotation 41 are rotatably mounted.

3 zeigt eine schematische Schnittansicht der Kupplungskugel 11 entlang der aus 2 ersichtlichen Schnittlinie C-C. Die Gabel 38 umfasst zwei in den Hohlraum 35 eingreifende Gabelarme 32 und 33, die jeweils eine der Lagerausnehmungen 43 umfassen, in denen die Lagerzapfen 42 des Kreuzstücks 37 unter Zwischenschaltung von Lagern 54 um die Drehachse 39 drehbar gelagert sind, die insbesondere als Wälzlager ausgebildet sind. Ferner umfasst die Gabel 40 zwei durch einander gegenüberliegende Bereiche der den Hohlraum 35 begrenzenden Wandung gebildete Gabelarme 55 und 56, die jeweils eine der Lagerausnehmungen 45 umfassen, in denen die Lagerzapfen 44 des Kreuzstücks 37 unter Zwischenschaltung von Lagern 57 um die Drehachse 41 drehbar gelagert sind, die insbesondere als Wälzlager ausgebildet sind. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht durch den Kugelkopf 11 entlang der aus 3 ersichtlichen Schnittline A-A. Ferner zeigt 5 eine schematische Schnittansicht durch den Kugelkopf 11 entlang der aus 4 ersichtlichen Schnittline B-B. 3 shows a schematic sectional view of the coupling ball 11 along the out 2 apparent section line CC. The fork 38 includes two in the cavity 35 engaging fork arms 32 and 33 , each one of the bearing recesses 43 include, in which the journals 42 of the cross piece 37 with the interposition of bearings 54 around the axis of rotation 39 are rotatably mounted, which are designed in particular as a rolling bearing. Furthermore, the fork includes 40 two through opposite areas of the cavity 35 delimiting wall formed fork arms 55 and 56 , each one of the bearing recesses 45 include, in which the journals 44 of the cross piece 37 with the interposition of bearings 57 around the axis of rotation 41 are rotatably mounted, which are designed in particular as a rolling bearing. 4 shows a schematic sectional view through the ball head 11 along the out 3 apparent section line AA. Further shows 5 a schematic sectional view through the ball head 11 along the out 4 apparent cut line BB.

Aus 6 ist eine schematische Schnittansicht durch eine Anhängerkupplung gemäß einer zweiten Ausführungsform ersichtlich, wobei zu der ersten Ausführungsform ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet sind. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist mittig in dem Kreuzstück 37 ein durchgehendes Loch 46 vorgesehen, durch welches sich ein Stift 47 hindurch erstreckt. Ferner greift der Stift 47 mit einem Ende 48 in eine in der Wandung der Kupplungskugel 11 vorgesehene Ausnehmung 49 ein. Mit seinem dem Ende 48 gegenüberliegenden Ende 50 greift der Stift 47 in eine in dem Zapfen 15 vorgesehene Ausnehmung 51 ein. Das erste Ende 48 umfasst einen Bund 52, der in der Ausnehmung 49 sitzt. Ferner ist im Bereich des in dem Zapfen 15 eingreifenden Endes 50 des Stifts 47 ein Bund 53, vorgesehen, der in der Ausnehmung 51 sitzt. Durch den Stift 47 ist es möglich, eine Bewegung der Kupplungskugel 11 relativ zu dem Zapfen 15 zu blockieren, sodass die Kupplungskugel 11 starr mit dem Zapfen 15 verbunden ist und sich der Kugelzapfen 16 wie ein starrer Körper verhält. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn an der Kupplungskugel 11 ein Fahrradträger befestigt werden soll.Out 6 is a schematic sectional view through a trailer hitch according to a second embodiment can be seen, wherein the first embodiment, similar or identical features with the same reference numerals as in the first embodiment are designated. Unlike the first embodiment is centered in the crosspiece 37 a through hole 46 provided by which a pin 47 extends through. Furthermore, the pen attacks 47 with one end 48 in one in the wall of the coupling ball 11 provided recess 49 one. With his the end 48 opposite end 50 grabs the pen 47 in one in the cone 15 provided recess 51 one. The first end 48 includes a fret 52 in the recess 49 sitting. Furthermore, in the area of the in the pin 15 engaging end 50 of the pen 47 A bunch 53 , provided in the recess 51 sitting. Through the pen 47 it is possible a movement of the coupling ball 11 relative to the pin 15 to block so that the hitch ball 11 rigid with the pin 15 is connected and the ball stud 16 how a rigid body behaves. This is especially useful if on the coupling ball 11 a bicycle carrier is to be attached.

Der Stift 47 ist entfernbar, wobei im entfernten Zustand des Stifts 47 die Kupplungskugel 11 relativ zu dem Zapfen 15 um die Drehachsen 39 und 41 drehbar ist. Insbesondere wird der Stift 47 entfernt, bevor ein Kupplungsschloss eines Anhängerfahrzeugs auf die Kupplungskugel 11 aufgesetzt wird. Im entfernten Zustand des Stifts 47 verhält sich die Anhängerkupplung gemäß der zweiten Ausführungsform wie die Anhängerkupplung gemäß der ersten Ausführungsform, sodass bevorzugt ein Kupplungsschloss eines Anhängerfahrzeugs auf die aus 6 ersichtliche Kupplungskugel 11 aufgesetzt ist, wie zur ersten Ausführungsform bereits beschrieben. Abgesehen von diesen Unterschieden, stimmt die zweite Ausführungsform im Wesentlichen mit der ersten Ausführungsform überein, sodass zur weiteren Beschreibung der zweiten Ausführungsform auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen wird.The pencil 47 is removable, being in the remote state of the pen 47 the coupling ball 11 relative to the pin 15 around the axes of rotation 39 and 41 is rotatable. In particular, the pen 47 removed before a coupling lock of a trailer vehicle to the coupling ball 11 is put on. In the remote state of the pen 47 behaves the trailer hitch according to the second embodiment as the trailer hitch according to the first embodiment, so preferably a coupling lock of a trailer on the vehicle 6 apparent coupling ball 11 is attached, as already described for the first embodiment. Apart from these differences, the second embodiment substantially coincides with the first embodiment, so that reference is made to the description of the first embodiment for further description of the second embodiment.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Zugfahrzeugtowing vehicle
22: Anhängerfahrzeugtrailers
33: Gespannteam
44: Anhängerkupplungtrailer hitch
55: Fahrtrichtung des GespannsDriving direction of the team
66: Fahrgestell/Fahrzeugaufbau des ZugfahrzeugsChassis / vehicle body of towing vehicle
77: Kupplungsstangecoupling rod
88th: Deichsel des AnhängerfahrzeugsTiller of the trailer vehicle
99: Kupplungsschlosscoupling lock
1010: Kugelpfanneball socket
1111: Kupplungskugeltow
1212: Längsachse des ZugfahrzeugsLongitudinal axis of towing vehicle
1313: Längsachse des AnhängerfahrzeugsLongitudinal axis of the trailer vehicle
1414: Hochachse des ZugfahrzeugsVertical axis of the towing vehicle
1515: Zapfenspigot
1616: Kugelzapfenball pin
1717: Drehlagerpivot bearing
1818: Hochachsevertical axis
1919: Gehäusecasing
2020: Klemmstückclamp
2121: Ausnehmung in KupplungsschlossRecess in coupling lock
2222: Lagerfläche der KugelpfanneBearing surface of the ball socket
2323: Lagerfläche des KlemmstücksBearing surface of the clamping piece
2424: Lagerfläche der KupplungskugelBearing surface of the coupling ball
2525: Mittelpunkt der KupplungskugelCenter of the coupling ball
2626: Magnetmagnet
2727: magnetfeldempfindlicher SensorMagnetic field sensitive sensor
2828: elektrisches Signal vom Sensorelectrical signal from the sensor
2929: Auswerteeinrichtungevaluation
3030: elektrische Leitungelectrical line
3131: Mittelpunkt des DrehlagersCenter of the pivot bearing
3232: Gabelarmfork arm
3333: Gabelarmfork arm
3434: umgebördelter Gehäuserandbeaded casing edge
3535: Hohlraum in KupplungskugelCavity in coupling ball
3636: Dichtungpoetry
3737: Kreuzstückcrosspiece
3838: Gabel des ZapfensFork of the pin
3939: Drehachseaxis of rotation
4040: Gabel der KupplungskugelFork of the coupling ball
4141: Drehachseaxis of rotation
4242: Lagerzapfen an KreuzstückBearing journals at cross piece
4343: Lagerausnehmung in Gabel des ZapfensBearing recess in fork of the pin
4444: Lagerzapfen an KreuzstückBearing journals at cross piece
4545: Lagerausnehmung in Gabel der KupplungskugelBearing recess in fork of the coupling ball
4646: Loch in KreuzstückHole in cross piece
4747: Stiftpen
4848: Ende des StiftsEnd of the pen
4949: Ausnehmung in Wandung der KupplungskugelRecess in the wall of the coupling ball
5050: Ende des StiftsEnd of the pen
5151: Ausnehmung in ZapfenRecess in tenon
5252: Bund des StiftsConfederation of the congregation
5353: Bund des StiftsConfederation of the congregation
5454: Lagercamp
5555: Gabelarmfork arm
5656: Gabelarmfork arm
5757: Lagercamp
αα: Knickwinkelbending angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009027041 A1 [0002]

Claims

Towbar with a coupling ball ( 11 ) and a pin ( 15 ) having ball studs ( 16 ), on the coupling ball ( 11 ) a ball socket ( 10 ) having coupling lock ( 9 ) with its ball socket ( 10 ) is mountable, and a holder ( 7 ), in which the pin ( 15 ) around a vertical axis ( 18 ) is rotatably mounted, characterized in that the pin ( 15 ) with the coupling ball ( 11 ) is connected via a universal joint.

Trailer coupling according to claim 1, characterized in that the universal joint a on the pin ( 15 ) about a first axis of rotation ( 39 ) rotatably mounted connector ( 37 ), which about a second axis of rotation ( 41 ) rotatable on the coupling ball ( 11 ) is stored.

Trailer coupling according to claim 2, characterized in that the two axes of rotation ( 39 . 41 ) perpendicular to each other and perpendicular to the vertical axis ( 18 ).

Trailer coupling according to claim 2 or 3, characterized in that the vertical axis ( 18 ) through the sphere center ( 25 ) of the coupling ball ( 11 ), in which the two axes of rotation ( 39 . 41 ) to cut.

Trailer coupling according to one of claims 2 to 4, characterized in that the universal joint a on the coupling ball ( 11 ) facing side of the pin ( 15 ) provided fork ( 38 ), on which the connecting piece ( 37 ) about the first axis of rotation ( 39 ) is rotatably mounted, wherein in the coupling ball ( 11 ) a pin ( 15 ) open cavity ( 35 ) is provided, in which the connecting piece ( 37 ) is arranged.

Trailer coupling according to one of claims 2 to 5, characterized by a blocking device by means of which the rotatability of the coupling ball can be prevented or restricted.

Trailer coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling lock ( 9 ) a clamping piece ( 20 ), by means of which the coupling ball ( 11 ) in the ball socket ( 10 ) is depressible.

Trailer coupling according to one of the preceding claims, characterized by a rotation angle sensor ( 26 . 27 ), by means of which a rotation of the pin ( 15 ) around the vertical axis ( 18 ) relative to the holder ( 7 ) is detectable.

Trailer coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the holder ( 7 ) on a towing vehicle ( 1 ) and the coupling lock ( 9 ) on a trailer vehicle ( 2 ) is attached.

Trailer coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling lock ( 9 ) with its ball socket ( 10 ) on the hitch ball ( 11 ) is placed so that they in the ball socket ( 10 ) sits.