发明内容

因此，本发明的任务在于，提供一种可承受机械负荷的挂车联接器。

为了解决该任务，在开头所提到的类型的挂车联接器中规定，在联接本体和/或联接臂上设置有至少一个形成联接本体的和/或联接臂的相应的外表面的至少一部分的支撑部分，所述支撑部分、尤其是其材料具有相对于联接本体的或联接臂的基体的尤其是金属的基材更更高的强度和/或硬度，所述支撑部分布置在所述基体上或者所述基体承载所述支撑部分。

本发明因此也涉及一种具有联接臂的挂车联接器，在所述联接臂的自由的端部区域上布置有用于联接挂车或负载承载件的联接件，其中所述联接件具有联接件基体并且所述联接臂具有联接臂基体，其特征在于，所述联接件和/或联接臂具有至少一个较坚固的表面区域，该表面区域的强度高于联接件基体的和联接臂基体的基材、尤其是金属的强度。

所述联接臂在其一个端部区域上具有联接本体，在与该端部区域相对的端部区域上例如具有用于固定在机动车上的固定部分。所述固定部分例如包括用于可松开地固定在机动车上的器件、例如插塞凸起，其能够插入到被固定或能固定在机动车上的支架的插塞容纳部中。此外，所述固定部分能够布置在用于在使用位置和非使用位置之间可运动地支承所述联接臂的轴承上或者具有这种轴承的支承件。在使用位置中，所述联接臂例如比在非使用位置中更远地伸到机动车的尾部的前方。所述使用位置用于联接负载承载件或挂车。在非使用位置中，所述联接臂优选被隐藏或至少基本上被隐藏在机动车的保险杠的后面和/或下面。

所述挂车联接器优选包括用于固定在机动车的车身上的承载组件。所述承载组件例如包括横梁，该横梁优选用侧梁与机动车连接。在所述横梁或承载组件上，所述联接臂例如固定地或者可松开地、例如借助于插塞支架或者可活动地布置、例如能够在使用位置和非使用位置之间枢转。

本发明的基本构思在于，所述联接本体的或联接臂的基体或这两者不必由坚固的或硬的材料构成，而是有针对性地在联接本体或类似处在出现尤其是挂车的或负载承载件的联接装置的高负荷、比如由摩擦引起磨损的地方设置有一个或多个支撑部分。所述联接臂的和联接球的基体例如能够由金属构成、尤其是由具有预定的延展性和/或强度和/或硬度的金属构成。相对于联接臂和联接球的基体，所述支撑部分例如具有较低的延展性和/或较高的强度和/或较高的硬度。因此，本发明规定，有针对性地在经受特别更高的负荷的部位上、即在至少一个支撑部分的区域中使用比所述基体的基材更硬和/或更坚固的材料。

当然，在各个期望的位置上能够实现多个支撑部分。

此外，对于所述支撑部分而言不同的设计方案是可能的，这些设计方案详细来讲还将变得清楚。

为了形成支撑部分，例如使基材在至少一个支撑部分的区域中固化（verfestigen）和/或硬化。因此，几乎不进行材料改变，而是使联接臂和/或联接本体的基体的本身存在的基材有针对性地固化或硬化或进行这两种过程。

所述基材例如在至少一个支撑部分的区域中硬化，其中热硬化、感应硬化、激光硬化或类似过程能够容易地单个地或组合地进行。

所述至少一个支撑部分的区域中的基材例如首先被加热并且接着被冷却、尤其是突然冷却。首先被加热的支撑部分例如通过水或油在预定的时间内被冷却到预定的温度。在冷却阶段之后，接着将所述至少一个支撑部分的区域再次加热预定的程度，这也称为退火。

有利地规定，所述至少一个支撑部分的区域中的基材是从初始温度或正常温度、例如大约15-35℃的典型的室温开始被加热到比初始温度更高的第一温度并且被冷却到比第一温度低的第二温度的基材。所述第二温度例如又和室温一样高或者稍高一些。因此，例如，所述基材被加热并且然后再次冷淬火并且由此硬化。所述第一温度处于例如几百℃、例如500-1300℃的范围内，所述第三温度处于例如200-350℃的范围内。

优选规定，所述支撑部分的基材是如下一种材料，该材料在冷却到第二温度之后已经被加热到比第二温度更高的第三温度，但是该第三温度低于第一温度。再加热的最后步骤例如相当于上面所提到的退火。

但是，所述至少一个支撑部分的固化或硬化也能够通过机械作用、尤其是脉冲状的或冲击式的机械作用来引起，以用于形成支撑部分。特别有利的是，所述支撑部分通过喷丸处理、滚压、辊压或它们的组合来形成。由此，使联接本体的或联接臂的基体的各个部分有针对性地机械地固化。所述至少一个支撑部分的固化例如能够通过冷变形和/或热变形来进行。

不仅通过对于基体的基材的加工而且也通过使用所谓的与基体分开的支撑本体这种方式能够制造所述支撑部分。

所述至少一个支撑部分例如能够被设置在支撑本体上，该支撑本体与联接臂的或联接本体的基体牢固地连接并且由以下材料来形成，所述材料具有比联接臂或联接本体的基体的基材更高的强度和/或硬度。因此，所述支撑本体能够由与基体的基材完全不同的材料构成、例如由不同的金属、尤其是由具有比基体的基材更高的硬度和强度的金属合金构成。陶瓷或类似材料也能够容易地用在所述支撑本体中。

所述支撑本体包括或者优选是壁体，该壁体以外壁的式样布置在基体上和/或壳状地包围基体。此外，所述支撑本体能够被设计为壳体。该壳体尤其能够以球形罩壳（Kugelmantel）的方式来成形。因此，例如所述联接本体能够是联接球，其罩壳完全或部分地由支撑本体形成。所述至少一个支撑本体因此例如能够形成一个球形罩壳-节段。

所述至少一个支撑本体例如被容纳在基体的凹部中。

所述至少一个支撑本体和联接本体的或联接臂的基体优选互补地形成联接本体或联接臂的相应的外表面。支撑本体的和基体的外表面部分例如并排地布置和/或彼此邻接。支撑本体和基体的外表面部分尤其优选无梯级地过渡到彼此中。支撑本体和基体的外表面部分优选相互对齐。例如，联接本体和支撑本体的外表面形成球表面。

但是，联接本体的基体和支撑本体也能够互补地形成联接本体。例如，所述支撑本体和所述联接本体的基体能够是或者具有盘区段、截球体区段（Kugelsegment-Abschnitt）。例如可能的是，所述联接本体的基体具有用于与联接臂相连接的颈部区段或保持区段、尤其是联接臂的联接本体颈部。在这个基体上而后例如布置有部分球或截球体。例如，所述联接本体的基体和所述支撑本体能够形成球体部件。因此，例如能够由所述支撑本体提供球体上部分，而由所述基体提供球体下部分。不仅所述球体上部分而且所述球体下部分都能够具有削平部。因此，例如能够在所述球体上部分上不存在球盖或者能够在球体上部分上设置削平部。在联接本体到联接臂的过渡部中也能够设置梯级、例如平面或平坦的面。该梯级或平面优选布置在基体上。

所述联接本体能够容易地被设计为联接球，但是也能够具有其它几何形状、例如用于固定负载承载件的多边形的几何形状。

所述支撑本体与基体优选材料锁合地连接、例如粘接、钎焊或熔焊在一起。

此外，所述支撑本体优选与基体比如借助于底切部、销或者类似器件以形状锁合的方式连接。基体和支撑本体的螺纹连接也是毫无问题地可行的。因此，例如可行的是，螺钉能够穿过支撑本体和基体并且与所述联接臂相连接。

所述支撑本体优选借助于至少一个保持凸起或保持销与基体相连接，所述保持凸起或保持销例如从支撑本体或基体上伸出并且嵌接到基体或支撑本体上的容纳部中。因此，例如如果一个或多个保持销或保持凸起从支撑本体上伸出，则它们适宜地嵌接到基体上的相应的保持容纳部中。相反的配置也是可能的，使得一个或多个支撑凸起从基体上伸出并且嵌接到支撑本体中。

所述支撑本体适宜地借助于至少一个底切部被保持在基体上。所述底切部例如被设置在用于保持凸起的容纳部上。例如，所述底切部能够由用于保持凸起的容纳部的底部区域来形成，该底部区域具有比容纳部的插入开口更大的横截面。

优选地，所述底切部被设置在支撑部分与基体的外表面部分之间的边缘区域上，使得所述支撑本体和基体形状锁合地嵌接到彼此中。例如，所述底切部包括槽，所述支撑部分的榫或其他凸起嵌接到该槽中。

但是，所述支撑本体或所述至少一个支撑部分也能够通过基体的涂层来形成。例如，所述涂层可以通过热喷涂、浇注方法等等来施加。因此，例如液态的陶瓷材料能够以浇注方法被施加到联接本体的或联接臂的基体上。

所述支撑部分优选包括例如来自工业陶瓷的领域的陶瓷材料。所述陶瓷材料例如能够是纤维增强的。但是，所述支撑部分也能够包括金属合金、尤其是基于镍铬的合金或者由其来形成。

所述挂车的或负载承载件的联接装置有利地能够在被锁定的或被闭锁的关闭位置与打开位置之间调节。所述打开位置被设置用于从联接本体中移除挂车的或负载承载件的联接装置。所述关闭位置被设置用于将联接装置保持在联接本体上，以用于使带有挂车或负载承载件的机动车进行行驶运行。例如，所述联接装置具有能够在关闭位置与打开位置或松开位置之间调节的闭合本体。

为了持久牢固地保持挂车或负载承载件的联接装置，有利的是，所述联接本体的基材具有如下最小横截面，该最小横截面防止被锁定的或被闭锁的联接装置从联接本体上移除。例如球形的联接本体的赤道区域被设置用于使挂车的或负载承载件的联接装置不能移除。尤其所述联接装置能够就负载承载件而言与联接本体抗扭转地和/或位置固定地连接或者就挂车而言形成球窝关节的连接。有利的是，设置有所述联接装置的一个联接机构与所述联接本体的后面嵌接或下面嵌接（Untergriff）。当所述联接机构处于其关闭位置或保持位置中时，所述挂车联接器的联接本体不再能够从联接装置的联接容纳部中移除，为此设置所述最小保持横截面。

所述至少一个支撑部分适宜地没有一直延伸到最小保持横截面。因此，例如硬化或更坚固的区域虽然被设置在最小保持横截面的外部，使得其防止了所述联接本体的相应的磨损或使所述磨损最小化。然而与之相比由基体的基材构成的最小保持横截面虽然不太硬或坚固、即在摩擦负荷下易于产生较高的磨损，但是在另一方面其更可延展或更有弹性，使得当例如所述支撑部分完全或部分磨损时所述最小保持横截面也确保所述挂车的或负载承载件的联接装置的可靠的保持。例如，所述基体的提供支撑部分的涂层可能被磨蚀或者使被构造为嵌入件的支撑本体断裂。在这种情况下也能够将所述联接装置可靠地保持在联接本体上。

所述联接本体-基体的基材在最小保持横截面的区域内适宜地形成联接本体的外表面。因此，在那里没有设置支撑部分，也没有设置支撑部分的区段。

但是，这样一种配置也是可能的，在该配置中所述支撑部分也处于最小保持横截面的区域内或者在外侧面至少部分地覆盖该最小保持横截面。因此，所述联接本体的最佳耐磨强度是可能的。然而，在这种情况下有利的是，所述支撑部分在最小保持横截面的区域中在外侧面以这样的材料厚度来覆盖联接本体，使得所述联接本体具有最大保持横截面，在该最大保持横截面中所述挂车的或负载承载件的联接装置能够调节到被设置用于为行驶运行而保持挂车或负载承载件的耦接位置中，在该耦接位置中所述联接本体例如就挂车而言可旋转地以球窝关节的方式或者就负载承载件而言以位置固定地被固定的方式被容纳在联接装置的联接容纳部中。例如，在根据标准“ECE-R 55连接装置”的所谓的标准球式联接器中，最大直径为50 mm，而最小直径则必须为49 mm。在这种情况下，所述支撑部分的材料厚度例如最大为0.5 mm。然而有利的是，所述联接本体的基体具有比最小尺寸更大的或比对于最小保持横截面来说所需要的横截面更大的最小横截面，从而即使在支撑部分磨损最大的情况下也还能够将挂车的或负载承载件的联接装置可靠地保持在联接本体上。

所述至少一个支撑部分有利地包括上支撑部分，该上支撑部分处于联接本体的背向该联接本体与联接臂的连接部位的上侧面上、例如处于联接本体的最大横截面、尤其是前面所提到的保持横截面的上方。所述连接部位例如是从联接臂的联接本体颈部或颈部区段到联接本体中的过渡部。

此外有利的是，下支撑部分处于面向联接本体与联接臂的连接部位的下侧面上、例如处于联接本体的最大横截面或保持横截面的下方。

不仅能够在所述联接本体的上侧面上而且能够在其下侧面上设置一个或多个支撑部分。优选分别设置一个唯一的上侧面的支撑部分和一个唯一的下侧面的支撑部分。

优选规定，所述上支撑部分和下支撑部分在联接本体上根据联接臂、尤其是其固定部分的所规定的安装位置布置在机动车上。

在实践中已经经受验证的是，所述上支撑部分面向联接臂的被设置用于固定在机动车上的纵向端部。因此，所述上支撑部分例如沿着机动车的车辆纵向方向或着向前行驶方向处于前面。所述下支撑部分适宜地背离联接臂的被设置用于固定在机动车上的纵向端部。

但是也可能的是，所述上支撑部分背离联接臂的被设置用于固定在机动车上的纵向端部或朝挂车联接器的自由侧定向。在这种情况下有利的是，所述下支撑部分面向联接臂的被设置用于固定在机动车上的纵向端部。这种布置例如在挂车联接器在机动车上的安装位置较高时是有利的，从而当由牵引车或机动车和挂车构成的车组处于共同的平面上或在共同的平面上行驶时，被挂接到挂车联接器上的挂车的牵引杆具有在离开机动车而上升的意义上的倾斜的定向。

能够规定，仅仅设置前述类型的一个唯一的上支撑部分和/或一个唯一的下支撑部分。尤其优选的是，存在一个唯一的上支撑部分和一个唯一的下支撑部分，其中一个支撑部分布置在赤道的上方并且另一个支撑部分布置在联接本体的横向中心面的下方和/或联接球的赤道的下方。

所述至少一个支撑部分适宜地包括处于联接本体处的支撑部分，该支撑部分在侧向在纵向中心轴线或纵向中心平面的旁边在最大70°的角度范围延伸，所述纵向中心轴线或纵向中心平面平行于联接臂的主纵轴线，或者在挂车联接器安装在机动车中的状态下平行于机动车的车辆纵轴线。所述纵向中心平面例如垂直于赤道平面，所述联接球的赤道或赤道区域处于所述赤道平面中。所述纵向中心平面例如是垂直平面，所述赤道平面是在挂车联接器的使用位置中的水平平面，例如当所述挂车联接器被固定在处于水平平面上的机动车上时。所述联接臂的主纵轴线例如是大致在联接臂的纵向端部区域之间延伸的轴线，其中所述联接本体布置在一个纵向端部区域处并且另一个纵向区域用于固定在机动车上。所述联接臂的主纵轴线和/或所述联接本体的纵向中心轴线和/或纵向中心平面例如沿着所谓的X方向延伸。所述角度范围在前面所提到的角度范围内从X方向或X轴出发沿着Y轴的方向延伸，该Y轴例如沿着车辆的车辆横向方向和/或横向于联接臂的主纵轴线延伸。优选地，所述角度范围被设置为对称结构，也就是说，所述支撑部分相应地以例如70°的相同角度范围在联接本体的纵向中心轴线的旁侧延伸。然而，所述角度范围也能够更小、例如最大50°、优选最大40°或仅仅30°。因此优选的是，所述至少一个支撑部分或所有支撑部分关于联接本体的纵向中心轴线或纵向中心平面对称。例如，这种支撑部分相对于联接本体上的纵向中心轴线的彼此相对的侧面以相同的角度延伸。

尤其比如前面提到的上支撑部分能够同样如下支撑部分那样在纵向中心轴线的旁侧在这样的角度范围内延伸。

有利的是，一个或多个支撑部分提供联接本体的、比如联接球的外表面的第一部分，所述第一部分在运行或使用挂车联接器时与负载承载件的或挂车的所联接的联接装置接触、对于联接球来说因此例如与其球表面接触，而所述联接本体的、比如联接球的外表面的其他部分则由联接本体的基材或基体形成。因此，例如所述球表面的几部分通过支撑部分来加固，而其它几部分未得到加固。

有利地规定，所述联接本体的、尤其是联接球的外表面的、在使用挂车联接器时与负载承载件或挂车接触的区域的第一部分面由联接本体的、尤其是联接球的基体的基材来形成，并且所述联接本体的、尤其是联接球的外表面的、在使用挂车联接器时与负载承载件或挂车接触的区域的第二部分面由至少一个支撑部分或者由多个包括至少一个支撑部分的支撑部分的布置结构来形成。所述第一部分面当然能够仅仅由唯一的第一部分面来形成。同样地，所述第二部分面也能够仅仅由唯一的第二部分面来形成，例如当在联接球上仅仅布置一个唯一的支撑部分时。

在所述联接本体上优选设置有最多六个、尤其最多四个、特别优选最多两个支撑部分。

虽然原则上是可行的，所述至少一个支撑部分是点状的或线状的。然而在实践中有利的是，一个或多个支撑部分具有最小平面伸展范围或者是面状的。例如，所述至少一个支撑部分具有面状的构型并且提供联接本体的、尤其是联接球的外表面的、在使用挂车联接器时与负载承载件或挂车接触的区域的至少10%、优选至少20%、尤其是至少30%。

所述支撑部分的总面积能够大于或小于由联接本体的基材形成的外表面的总面积。例如能够规定，所述第二部分面的总体的面积伸展范围小于或大于第一部分面的总体的面积伸展范围。例如有利的是，所述第二部分面的总体的面积伸展范围是第一部分面的总体的面积伸展范围的最大75%、尤其最大60%、进一步优选最大50%。

所述联接臂有利地具有臂体和布置在臂体与联接本体之间的颈部区段或联接本体颈部。所述联接本体颈部例如具有基本上圆筒形的横截面和/或圆筒构型。此外，在所述联接臂上设置有已经提及的固定部分。所述固定部分例如用于将挂车联接器牢固地固定在机动车上、以例如用于进行螺纹连接、熔焊等等。所述固定部分例如与有待安装在机动车的尾部上的横梁固定地连接、通过插塞连接可插塞地连接或者借助支承组件可活动地得到支承。

尤其有利的是，所述联接臂能够在使用位置和非使用位置之间调节、尤其是枢转，其中在使用位置中所述联接臂伸出到机动车的尾部的后方，以用于挂接挂车或耦接负载承载件，并且其中在非使用位置中所述联接臂以比在使用位置中更小的幅度伸出到机动车的尾部的前方。在非使用位置中所述联接臂例如完全或基本上被隐藏在机动车的后挡泥板、保险杠或类似部件的后面。

如已经变得清楚的那样，所述至少一个支撑部分也能够被设置在联接臂上。在此优选的是，所述联接臂的特别经受负荷的区域通过一个或多个支撑部分来得到加固。

例如，所述至少一个支撑部分处于联接本体颈部上和/或处于臂体的承载联接本体颈部的端部区域上。

所述支撑部分能够具有不同的材料厚度。因此，例如有利的是，所述支撑部分在相对于联接臂的或联接本体的基体的外表面的过渡区域中比在相对于过渡区域的较大间距中要小。因此，例如特别经受负荷的区域、例如支撑部分的沿着联接本体的纵向中心轴线的区域能够具有比支撑部分的远离纵向中心轴线的区域大的材料厚度。因此，例如对于前面提到的角度范围来说，可以说外部的或角向外部的或离纵向中心轴线最远的边缘区域能够具有比支撑部分在联接本体的纵向中心轴线的区域中的中间区段更小的材料厚度。

也可能的是，所述联接臂具有一个或多个支撑部分。所述联接臂上的支撑部分例如在其外表面的区域中比朝着联接臂的横截面中心的方向、例如在联接臂的中性纤维的区域中更硬或坚固。因此，所述联接臂在其中性纤维或横截面中心的区域中可以说稍微更软，而其在外部区域中则更硬且坚固。

联接臂和联接本体的基体例如是铸件和/或锻造件或者通过锻造来制造的构件，其中所述联接臂和联接本体也能够是一体式的。

优选的是，所述臂体和联接本体颈部和/或所述联接臂和联接本体和/或所述联接本体颈部和联接本体是一体式的和/或由共同的坯件来制成。

对所述联接本体颈部来说有利的是，它具有圆环形的横截面或者是柱筒形，但是可能的是，所述臂体具有基本上非圆环形的横截面。例如，所述臂体具有加强筋、承载结构或类似结构，它们未被设置在联接本体颈部中。

此外有利的是，所述臂体紧挨着在联接本体颈部的旁边具有比联接本体颈部更大的横截面面积。

所述联接球在其背离联接本体颈部的区域中适宜地被削平。

所述联接球能够适宜地被设计为截球体-球，所述截球体-球在其背离联接本体颈部的区域上且在其面向联接本体颈部的区域上分别具有一个削平部、尤其平面。

所述削平部例如能够用作用于负载承载件的安置辅助件或支撑面。

所述联接球和/或联接本体颈部和/或联接臂适宜地通过变形来制造。尤其锻造、镦粗、辊压或仿形切削适合作为变形方式。如上所述，所述变形适宜地在用于制造联接臂的坯件的温热状态中、尤其是在热状态中进行。

然而，也能够容易地对用于制造联接本体和/或联接臂的坯件进行至少布局地切削的或锻造的加工。

优选地，联接臂、尤其是联接本体颈部和联接球由金属、尤其由钢或铝构成。

尤其有利的是，所述联接臂作为整体至少在其与联接本体颈部和联接球相连接或成一体的区段中由钢或铝构成。优选的是，比如是例如选自调质钢或沉淀硬化的铁素体-珠光体钢或AFP钢的类别的所谓的结构钢、高强度材料。贝氏体钢同样是有利的。