DE102022210114A1

DE102022210114A1 - Lenkanordnung mit mehrstufigen Planetengetriebe für ein Flurförderfahrzeug sowie Flurförderfahrzeug mit der Lenkanordnung

Info

Publication number: DE102022210114A1
Application number: DE102022210114.6A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Mauritz; Wolfgang Klinger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-09-26
Filing date: 2022-09-26
Publication date: 2024-03-28

Abstract

Es wird eine Lenkanordnung 2 für ein Flurförderfahrzeug 1, mit einem Radträger 9 zur drehbaren Lagerung mindestens eines Fahrzeugrades, wobei der Radträger 9 um eine vertikale Schwenkachse 100 verschwenkbar ist, mit einem elektrischen Lenkantrieb 7 zur Erzeugung eines Lenkmomentes, mit einem mehrstufigen Planetengetriebe 8 zur Übersetzung des Lenkmomentes auf den Radträger 9, wobei der Lenkantrieb 7 koaxial zur Schwenkachse 100 mit einer Eingangsplanetenstufe P1 des Planetengetriebes 8 und der Radträger 9 koaxial zur Schwenkachse 100 mit einer Ausgangsplanetenstufe P3 des Planetengetriebes 8 getriebetechnisch verbunden ist, und mit einem an einem Fahrzeugrahmen des Flurförderfahrzeugs befestigbaren Stützabschnitt 21 zur Abstützung des Lenkantriebs 7 und des Planetengetriebes 8, vorgeschlagen, wobei wahlweise der Stützabschnitt 21 oder der Radträger 9 einen Ausgangsplanetenträger 18c der Ausgangsplanetenstufe P3 des Planetengetriebes 8 bildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkanordnung für ein Flurförderfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Flurförderfahrzeug mit der Lenkanordnung.
Flurförderfahrzeuge mit einem Dreirad-Fahrwerk werden oft mit Hilfe von elektrisch angetriebenen Schwenkachslenkungen gelenkt, wobei hierzu mindestens ein Hinterrad über einen Lenkschemel drehbar am Fahrzeugrahmen montiert ist, um Lenkbewegungen von 360 Grad und mehr zu ermöglichen. Derartige Schwenkachslenkungen weisen in der Regel einen elektrischen Lenkmotor sowie ein Lenkgetriebe auf, über welches ein von dem Lenkmotor erzeugtes Lenkmoment auf den Lenkschemel übertagen wird. Beispielsweise kann als Lenkgetriebe ein mehrstufiges Planetengetriebe verwendet werden.
Die Druckschrift DE 10 2006 029 283 A1 offenbart ein Lenkgetriebe, insbesondere für Flurförderfahrzeuge, bestehend aus einem Gehäuse mit Zahnradantrieb und einer Kopplung mit zumindest einem lenkbaren Laufrad. Zur Erzielung einer präzisen Lenkbewegung mit jederzeitiger Kontrollmöglichkeit ist vorgesehen, dass der Zahnradantrieb aus mindestens einer Getriebestufe besteht, welche von einem Motor antreibbar ist und der Abtrieb über eine Getriebekomponente auf das Laufrad erfolgt. Durch die Verwendung eines 3-stufigen Planetengetriebes wird die Möglichkeit geschaffen, große Drehmomente zu übertragen, sodass derartige Lenkgetriebe vorzugsweise zum Transport von größeren Lasten verwendet werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenkanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sich durch einen kompakten und robusten Aufbau auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch eine Lenkanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Flurförderfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den entsprechenden Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung und beigefügten Figuren hervor.
Gegenstand der Erfindung ist eine Lenkanordnung, welche für ein Flurförderfahrzeug ausgebildet und/oder geeignet ist. Die Lenkanordnung hat insbesondere die Funktion, eine Lenkbewegung auf mindestens ein Fahrzeugrad des Flurförderfahrzeugs zu übertragen und/oder das Flurförderfahrzeug im Fahrbetrieb zu lenken.
Der Lenkanordnung weist einen Radträger auf, welcher zur drehbaren Lagerung des mindestens einen Fahrzeugrades ausgebildet und/oder geeignet ist und um eine vertikale Schwenkachse verschwenkbar ist. Insbesondere ist das mindestens eine Fahrzeugrad als ein lenkbares Fahrzeugrad, vorzugsweise Hinterrad, ausgebildet, welches zur Umsetzung der Lenkbewegung durch den Radträger um die Schwenkachse verschwenkt werden kann. Vorzugsweise ist der Radträger mit einem Lenkwinkel von mehr als 180 Grad, vorzugsweise mehr als 360 Grad um die Schwenkachse verschwenkbar. Insbesondere ist „vertikal“ in Bezug auf die Schwenkachse so zu verstehen, dass die Schwenkachse im eingebauten Zustand der Lenkanordnung vertikal, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht, zu einer Flurebene ausgerichtet ist. Vorzugsweise definiert das Fahrzeugrad eine Raddrehachse, um welche das Fahrzeugrad im Fahrbetrieb rotiert. Besonders bevorzugt ist die Raddrehachse horizontal, vorzugsweise gleichgerichtet, zu der Flurebene ausgerichtet. Prinzipiell ist das mindestens eine Fahrzeugrad antriebslos. Alternativ kann das mindestens eine Fahrzeugrad jedoch auch durch einen elektrischen Radantrieb angetrieben werden. Beispielsweise ist der Radantrieb hierzu koaxial zur Raddrehachse angeordnet und/oder als ein in das Fahrzeugrad integrierter Radnabenantrieb ausgebildet.
Die Lenkanordnung weist einen elektrischen Lenkantrieb zur Erzeugung eines Lenkmomentes bzw. der Lenkbewegung auf. Insbesondere weist der elektrische Lenkantrieb einen Elektromotor auf, welcher elektrische Energie aus einem Energiespeicher entnimmt und in mechanische Leistung umwandelt, um den Radträger mit dem Lenkmoment zu beaufschlagen bzw. um den Radträger um die Schwenkachse zu verschwenken. Insbesondere weist der Elektromotor einen Stator und einen um eine Rotordrehachse rotierenden Rotor auf, wobei die Schwenkachse durch die Rotordrehachse definiert ist und/oder die Schwenkachse und die Rotordrehachse achsgleich zueinander angeordnet sind. Vereinfacht gesagt, ist der Lenkantrieb koaxial zu der Schwenkachse angeordnet. Vorzugsweise ist der Stator drehfest und/oder stationär in Bezug auf einen Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs angeordnet.
Die Lenkanordnung weist ein mehrstufiges Planetengetriebe auf, welches zur Übersetzung des Lenkmomentes auf den Radträger ausgebildet und/oder geeignet ist. Der Lenkantrieb ist mit einer koaxial zur Schwenkachse angeordneten Eingangsplanetenstufe des Planetengetriebes getriebetechnisch verbunden und der Radträger ist mit einer koaxial zur Schwenkachse angeordneten Ausgangsplanetenstufe des Planetengetriebes getriebetechnisch verbunden. Anders formuliert, ist der Lenkantrieb über das mehrstufige Planetengetriebe getriebetechnisch mit dem Radträger verbunden. Im Speziellen weist das Planetengetriebe ein Übersetzungsverhältnis von i > 1 auf. Anders ausgedrückt, dient das Planetengetriebe zur Übersetzung ins Langsame, wobei eine Drehzahl verkleinert und das übertragene Lenkmoment vergrößert wird.
Die Lenkanordnung weist ein an einem Fahrzeugrahmen des Flurförderfahrzeugs befestigbaren Stützabschnitt auf, welcher zur Abstützung des Lenkantriebes und des Planetengetriebes ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist der elektrische Antrieb in Bezug auf die Schwenkachse auf einer axialen Stirnseite des Stützabschnittes und das Planetengetriebe auf der anderen, insbesondere dem elektrischen Antrieb abgewandten, axialen Stirnseite des Stützabschnittes angeordnet bzw. abgestützt. Vorzugsweise sind der Lenkantrieb, insbesondere der Stator, und/oder das Planetengetriebe zumindest in Umlaufrichtung drehfest an dem Stützabschnitt abgestützt. Im Speziellen ist der Stützabschnitt als ein Gehäuseabschnitt eines Gehäuses zur Aufnahme des Planetengetriebes und/oder des Lenkantriebes ausgebildet.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Radträger einen Ausgangsplanetenträger der Ausgangsplanetenstufe des Planetengetriebes bildet. Alternativ ist vorgesehen, dass der Stützabschnitt einen Ausgangsplanetenträger der Ausgangsplanetenstufe des Planetengetriebes bildet. Insbesondere dient der Ausgangsplanetenträger zur drehbaren Lagerung von Ausgangsplanetenrädern der Ausgangsplanetenstufe. Insbesondere ist der Ausgangsplanetenträger durch mehrere separate Planetenbolzen gebildet, welche drehfest mit dem Radträger bzw. dem Stützabschnitt verbunden sind. Insbesondere weist der Radträger bzw. der Stützabschnitt hierzu mehrere um die Schwenkachse verteilte Aufnahmeöffnungen auf, wobei in jeder Aufnahmeöffnung einer der Planetenbolzen montiert ist. Beispielsweise können die Planetenbolzen in die Aufnahmeöffnung formschlüssig und/oder kraftschlüssig, insbesondere über eine Presspassung, verdrehfest montiert sein. Alternativ ist der Ausgangsplanetenträger durch mehrere Planetenbolzenabschnitte gebildet, welche einstückig an dem Radträger bzw. dem Stützabschnitt ausgebildet sind. Insbesondere ist „einstückig“ dahingehend zu verstehen, als dass die Planetenbolzenabschnitte und der Radträger bzw. der Stützabschnitt aus einem gemeinsamen Materialabschnitt, z.B. aus einem Guss, gefertigt sind. Insbesondere ist auf jedem der Planetenbolzen bzw. Planetenbolzenabschnitte mindestens oder genau ein Ausgangsplanetenrad drehbar gelagert.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass durch die Ausgestaltung des Radträgers oder des Stützabschnittes als Ausgangsplanetenträger, eine besonders kompakte und kostengünstige Bauform des Planetengetriebes und somit des Lenkantriebs ermöglicht wird. Durch die Integration des Ausgangsplanetenträgers an dem Radträger bzw. dem Stützabschnitt, kann somit auf einen separaten Planetenträger für die Ausgangsplanetenstufe verzichtet werden, wodurch zusätzlich Gewicht eingespart werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch den rotationsymmetrischen Aufbau der Lenkanordnung neben dem geringen Platzbedarf und dem geringen Gewicht auch eine optimale Kraftverteilung erreicht wird.
In einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stützabschnitt als ein Lagerschild des Lenkantriebs ausgebildet. Insbesondere ist das Lagerschild ausgebildet, den Elektromotor des Lenkantriebs in axialer Richtung in Bezug auf die Schwenkachse gegen Berührung zu sichern und zugleich eine mit dem Rotor drehfest verbundene Antriebswelle drehbar um die Schwenkachse zu lagern. Hierzu weist der Stützabschnitt eine Motorlageraufnahme auf, in welcher ein Motorlager zur Lagerung der Antriebswelle aufgenommen ist, wobei die Antriebswelle durch die Motorlageraufnahme und das Motorlager in das Planetengetriebe geführt ist. Vorzugsweise weist das Lagerschild einen Antriebsgehäuseabschnitt zur zumindest teilweisen Aufnahme des Lenkantriebs und/oder einen Getriebegehäuseabschnitt zur zumindest teilweisen Aufnahme des Planetengetriebes auf. Insbesondere schließen sich der Antriebsgehäuseabschnitt und der Getriebegehäuseabschnitt unmittelbar an den Stützabschnitt an. Bevorzugt sind der Stützabschnitt, der Antriebsgehäuseabschnitt und der Getriebegehäuseabschnitt aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt. Durch die Ausgestaltung des Stützabschnittes als Lagerschild wird somit eine Lenkanordnung vorgeschlagen, welche sich durch einen kompakten Aufbau sowie eine geringe Bauteilzahl auszeichnet.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Lenkanordnung einen an dem Fahrzeugrahmen befestigbaren Befestigungsflansch aufweist, mit welchem der Stützabschnitt drehfest verbunden ist. Insbesondere sind der Stützabschnitt und der Befestigungsflansch über eine gemeinsame Schraubverbindung an den Fahrzeugrahmen angeschraubt. Hierzu weisen der Befestigungsflansch und der Stützabschnitt gemeinsame Befestigungsmittelaufnahmen zur Aufnahme jeweils eines Befestigungsmittels auf, welche auf einem gemeinsamen Teilkreis liegend um die Hauptachse angeordnet sind. Die Befestigungsmittel können beispielsweise als an dem Fahrzeugrahmen angeordnete Schraubbolzen oder in den Fahrzeugrahmen einschraubbare Schrauben sein. Besonders bevorzugt ist der Stützabschnitt über den Getriebegehäuseabschnitt mit dem Befestigungsflansch verbunden. Vorzugsweise bilden der Getriebegehäuseabschnitt und der Befestigungsflansch dabei ein Getriebegehäuse für das Planetengetriebe.
Gemäß dieser Weiterbildung ist der Radträger über eine konzentrisch zum Planetengetriebe angeordnete Schwenklagerung schwenkbar an dem Befestigungsflansch abgestützt. Insbesondere umfasst die Schwenklagerung ein erstes und ein zweites Schwenklager, welche vorzugsweise in O-Anordnung angeordnet sind. Vorzugsweise sind die beiden Schwenklager jeweils als ein Kegelrollenlager ausgebildet. Alternative umfasst die Schwenklagerung ein zweireihiges Schwenklager. Insbesondere ist das zweireihige Schwenklager als ein voreingestelltes zweireihiges Kegel- oder Pendelrollenlager ausgeführt. Im Speziellen ist ein Innenring des mindestens einen Schwenklagers drehfest mit dem Radträger verbunden und ein Außenring des mindestens einen Schwenklagers drehfest mit dem Befestigungsflansch verbunden. Bevorzugt ist das mindestens eine Schwenklager über axiale Anlageflächen an dem Befestigungsflansch und/oder dem Radträger axial abgestützt. Optional ergänzend kann die Lenkanordnung eine Dichtungseinrichtung aufweisen, welche radial zwischen dem Radträger und dem Befestigungsflansch angeordnet ist, um die Schwenklagerung gegen einen Fremdpartikeleintrag, insbesondere gegen Umwelteinflüsse von außen, zu schützen bzw. abzudichten. Beispielsweise ist die Dichtungseinrichtung als eine Rotationsrichtung ausgebildet, welche eine dynamische Abdichtung bei einer Relativverdrehung zwischen dem Radträger und dem Befestigungsflansch ermöglicht. Durch die konzentrische Anordnung der Schwenklagerung zum Planetengetriebe wird somit eine besonders kompakte und bauraumsparende Anordnung vorgeschlagen, welche sich zudem durch eine einfache Abdichtung auszeichnet.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass der Radträger einen koaxial zur Schwenkachse angeordneten Zylinderabschnitt aufweist, wobei die Schwenklagerung an einem Außenumfang des Zylinderabschnitts abgestützt ist. Insbesondere erstreckt sich der Zylinderabschnitt in Bezug auf die Schwenkachse in axialer Richtung zu dem Stützabschnitt, wobei radial innerhalb des Zylinderabschnitts das Planetengetriebe und radial außerhalb des Zylinderabschnitts die Schwenklagerung angeordnet ist. Anders formuliert, begrenzt der Zylinderabschnitt das Planetengetriebe in radialer Richtung gegenüber der Schwenklagerung. Durch den Zylinderabschnitt kann somit eine besonders kompakte Abstützung der Schwenklagerung realisiert werden, welche sich insbesondere durch eine geringe axiale Bauhöhe auszeichnet.
In einer weiteren konkreten Realisierung ist vorgesehen, dass die Schwenklagerung in axialer Richtung in Bezug auf die Schwenkachse über ein Sicherungsmittel gesichert ist, welches an dem Außenumfang des Stützabschnitts festgelegt ist. Insbesondere ist das Sicherungsmittel als eine Nutmutter ausgebildet, welche in ein Gewinde des Stützabschnitts eingreift. Vorzugsweise kann durch die Nutmutter die Vorspannung der Schwenklagerung, insbesondere der beiden Schwenklager, eingestellt werden. Alternativ kann das Sicherungsmittel als ein Sicherungsring ausgebildet sein, welcher in eine Ringnut des Stützabschnitts eingreift. Hierbei ist die Schwenklagerung, das zweireihige Schwenklager, über eine enge Toleranzkette, auch als „Set-Right“-Einstellung bekannt, eingestellt. Optional ist zwischen der Nutmutter und der Schwenklagerung ein Sicherungsblech angeordnet, welches ein Verdrehen der Nutmutter verhindert. Es wird somit eine Schwenklagerung vorgeschlagen, welche sich durch eine kompakte Anordnung auszeichnet. Zudem kann über das Sicherungsmittel gegebenenfalls eine Vorspannung der Schwenklagerung eingestellt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Planetengetriebe ein koaxial zur Schwenkachse angeordnetes Hohlrad aufweist, wobei die Planetenräder der Planetenstufen, insbesondere die Eingangs- und Ausgangsplanetenräder, mit jeweils einem zugehörigen Hohlradabschnitt des Hohlrades kämmend in Eingriff stehen. Anders formuliert, weist das Planetengetriebe genau ein bzw. ein einziges Hohlrad für die mehreren Planetenstufen auf. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Zylinderabschnitt selbst das Hohlrad bildet. Insbesondere sind die Hohlradabschnitte durch unterschiedliche Verzahnungsabschnitte gebildet, welche sich hinsichtlich der Zähnezahl und/oder Kopfkreisdurchmesser voneinander unterscheiden können. Prinzipiell kann das Planetengetriebe als ein zweistufiges Planetengetriebe ausgebildet sein, wobei die Eingangs- und Ausgangsplanetenräder mit jeweils einem zugehörigen Hohlradabschnitt kämmen. Alternativ weist das Planetengetriebe mehr als zwei, vorzugsweise mehr als drei, im Speziellen mehr als vier Planetenstufen auf, welche jeweils mit einem zugehörigen Hohlradabschnitt kämmen. Bevorzugt ist das Hohlrad radial innerhalb des Zylinderabschnitts angeordnet. Es wird somit ein Planetengetriebe vorgeschlagen, welches sich durch einen besonders kompakten Aufbau sowie eine reduzierte Anzahl an Bauteilen auszeichnet.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Hohlrad drehfest mit dem Stützabschnitt verbunden ist, wenn der Radträger den Ausgangsplanetenträger bildet. Insbesondere bildet somit der Ausgangsplanetenträger einen Abtrieb des Planetengetriebes, wobei das Hohlrad stationär bzw. gehäusefest verbleibt. Prinzipiell kann das Hohlrad formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Stützabschnitt zumindest drehfest verbunden sein. Bevorzugt weist das Hohlrad hierzu einen umlaufenden Befestigungsbund auf, welcher über mindestens oder genau ein Befestigungsmittel mit dem Stützabschnitt verbunden ist. Beispielsweise kann das Befestigungsmittel als eine Schraube ausgebildet sein. Es wird somit eine besonders einfache und kostengünstige Montage des Hohlrads vorgeschlagen.
In einer alternativen Konkretisierung ist vorgesehen, dass das Hohlrad drehfest mit dem Radträger verbunden ist, wenn der Stützabschnitt den Ausgangsplanetenträger bildet. Insbesondere bildet somit das Hohlrad einen Abtrieb des Planetengetriebes, wobei der Planetenträger der Ausgangsplanetenstufe stationär bzw. gehäusefest verbleibt. Insbesondere ist das Hohlrad in dem Zylinderabschnitt des Radträgers aufgenommen und zumindest in Umlaufrichtung um die Schwenkachse formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Zylinderabschnitt verbunden. Im Speziellen ist das Hohlrad über eine Schneidverzahnung in den Zylinderabschnitt eingepresst. Alternativ kann jedoch auch, wie bereits oben beschrieben, der Zylinderabschnitt selbst das Hohlrad bilden, wobei die Hohlradabschnitte als an den Zylinderabschnitt ausgebildete Verzahnungsabschnitte gebildet sind. Es wird somit eine besonders kompakte Anordnung des Hohlrades vorgeschlagen.
In einer konkreten Realisierung ist vorgesehen, dass das Planetengetriebe als ein dreistufiges Planetengetriebe ausgebildet ist. Hierzu ist zwischen der Eingangs- und der Ausgangsplanetenstufe eine Zwischenplanetenstufe angeordnet. Das Planetengetriebe weist einen Eingangssonnenradabschnitt auf, welcher drehfest mit der Antriebswelle des Lenkantriebs verbunden ist und kämmend mit Eingangsplanetenrädern der Eingangsplanetenstufe in Eingriff steht. Weiterhin weist das Planetengetriebe einen Zwischensonnenradabschnitt auf, welcher drehfest mit einem Eingangsplanetenträger der Eingangsplanetenstufe verbunden ist und kämmend mit Zwischenplanetenräder der Zwischenplanetenstufe in Eingriff steht. Das Planetengetriebe weist einen Ausgangssonnenradabschnitt, welcher drehfest mit dem Zwischenplanetenträger verbunden ist und kämmend mit den Ausgangsplanetenrädern kämmend in Eingriff steht. Insbesondere stehen die Eingangsplanetenräder mit einem Eingangshohlradabschnitt des Hohlrades, die Zwischenplanetenräder mit einem Zwischenhohlradabschnitt und die Ausgangsplanetenräder mit einem Ausgangshohlradabschnitt kämmend in Eingriff. Prinzipiell können der Eingangssonnenradabschnitt und/oder Zwischensonnenradabschnitt und/oder der Ausgangssonnenradabschnitt als separates Sonnenrad ausgebildet sein, welches drehfest mit der Antriebswelle bzw. dem zugehörigen Planetenträger verbunden ist. Beispielsweise kann der Eingangs- und/oder Zwischen- und/oder der Ausgangssonnenradabschnitt über einen Formschluss, zum Beispiel eine Steckverzahnung, und/oder einen Kraftschluss, zum Beispiel eine Presspassung, mit der Antriebswelle bzw. dem jeweiligen Planetenträger verbunden sein. Alternativ können der Eingangssonnenradabschnitt und die Antriebswelle bzw. der Zwischen- und/oder der Ausgangssonnenradabschnitt und der jeweilige Planetenträger einstückig, insbesondere aus einem gemeinsamen Materialabschnitt, gefertigt sein. Es wird somit ein Planetengetriebe vorgeschlagen, welches sich durch einen einfachen und kostengünstigen sowie kompakten Aufbau auszeichnet.
In einer ersten Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Eingangsplanetenstufe auf der Seite des Lenkantriebs und die Ausgangsplanetenstufe auf der Seite des Radträgers angeordnet ist, wenn der Radträger den Planetenträger bildet. Anders formuliert, ist der Lenkantrieb auf einer Eingangsseite und der Radträger auf einer Ausgangsseite des Planetengetriebes angeordnet. Dabei sind die Sonnenradabschnitte in axialer Richtung aufeinanderfolgend hintereinander angeordnet. Vereinfacht gesagt, ist der Eingangssonnenradabschnitt auf der Eingangsseite bzw. auf der Seite des Lenkantriebs und der Ausgangsonnenradabschnitt auf der Ausgangsseite bzw. auf der Seite des Radträgers angeordnet, wobei der Zwischensonnenradabschnitt in axialer Richtung zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangssonnenradabschnitt angeordnet ist. Es wird somit ein Planetengetriebe vorgeschlagen, welches sich durch einen besonders einfachen und somit kostengünstigen Aufbau auszeichnet.
In einer alternativen Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Eingangsplanetenstufe auf der Seite des Radträgers und die Ausgangsplanetenstufe auf der Seite des Lenkantriebs angeordnet ist, wenn der Stützabschnitt den Planetenträger bildet. Anders formuliert, ist der Lenkantrieb auf einer Ausgangsseite bzw. Abtriebsseite und der Radträger auf einer Eingangsseite bzw. Antriebsseite des Planetengetriebes angeordnet. Dabei sind Zwischen- und der Ausgangssonnenradabschnitt jeweils als Hohlwelle ausgebildet, wobei die Antriebswelle in axialer Richtung durch den Zwischen- und den Ausgangssonnenradabschnitt geführt ist. Es wird somit ein Planetengetriebe vorgeschlagen, welches sich durch eine besonders geringe axiale Bauhöhe auszeichnet.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Lenkanordnung eine Sensoreinheit aufweist, welche zur Erfassung eines Lenkwinkels des Radträgers ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Sensoreinheit zur Erfassung eines absoluten Lenkwinkels ausgebildet. Hierzu weist die Sensoreinheit einen koaxial zur Schwenkachse angeordnete Sensorstab auf, welcher an einem ersten axialen Ende drehfest mit dem Radträger verbunden ist und an einem zweiten axialen Ende mit einem Lenkwinkelsensor wirkverbunden ist. Der Sensorstab ist koaxial zur Schwenkachse durch den Lenkantrieb und das Planetengetriebe geführt. Insbesondere weist die Lenkanordnung eine Kontrolleinheit auf, wobei die Kontrolleinheit ausgebildet ist die Antriebseinheit auf Basis des erfassten Lenkwinkels zu steuern und/oder zu regeln. Insbesondere ist der Lenkwinkelsensor hierzu signaltechnisch mit der Kontrolleinheit verbunden, um den erfassten Lenkwinkel an die Kontrolleinheit zu übermitteln. Vorzugsweise ist der Sensorstab an dem zweiten Ende drehfest mit einem Sensorelement verbunden, wobei das Sensorelement relativ zu dem Lenkwinkelsensor um die Schwenkachse verdrehbar ist und durch den Lenkwinkelsensor erfassbar ist und/oder erfasst wird. Vorzugsweise ist das Sensorelement außerhalb des Antriebsgehäuses des Lenkantriebs und/oder innerhalb eines Sensorgehäuses angeordnet. Beispielsweise kann der Lenkwinkelsensor als ein Potentiometer oder ein Hallsensor ausgebildet sein. Es wird somit eine besondere kompakte und rotationssymmetrische Integration der Sensoreinheit in die Lenkanordnung vorgeschlagen.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Antriebswelle sowie die Sonnenradabschnitte des Planetengetriebes jeweils eine koaxial zur Schwenkachse angeordnete Durchgangsöffnung aufweisen, durch welche der Sensorstab hindurchgeführt ist. Insbesondere bilden somit die Antriebswelle und die Sonnenradabschnitte jeweils eine Führungshülse für den Sensorstab. Die Durchgangsöffnungen sind dabei in Bezug auf die Schwenkachse koaxial und/oder fluchtend zueinander angeordnet. Es wird somit ein Sensorstab vorgeschlagen, welcher in einfacher und kompakter Weise in die Lenkanordnung integriert werden kann.
In einer weiteren konkreten Realisierung ist vorgesehen, dass der Sensorstab in Umlaufrichtung um die Schwenkachse dauerhaft und eindeutig zum Radträger orientiert ist. Hierzu weist der Sensorstab an dem ersten axialen Ende eine Formschlusskontur auf, welche in nur einer einzigen Orientierung mit einer komplementär zur Formschlusskontur ausgebildeten Sensorstabaufnahme am Radträger in Eingriff bringbar ist. Insbesondere bildet die Sensorstabaufnahme in Umlaufrichtung um die Schwenkachse ein formschlüssig eindeutiges Gegenstück zu der Formschlusskontur, so dass die Formschlusskontur und die Sensorstabaufnahme nicht in anderen als der gewünschten Orientierung miteinander in Eingriff bringbar sind. Insbesondere ist die Formschlusskontur im einfachsten Fall als eine Abflachung ausgebildet, welche direkt oder über ein separates Einlegeteil in die Sensorstabaufnahme eingreift. Bei direkten Eingriff des Sensorstabes in die Sensorstabaufnahme kann die Sensorstabaufnahme eine komplementäre Gegenkontur aufweisen. Alternativ ist die Gegenkontur an dem Einlegeteil ausgebildet, wobei das Einlegeteil wiederum eine formschlüssige Außenkontur aufweist, welche formschlüssig, vorzugsweise eindeutig bzw. in nur einer Orientierung, mit einer Innenkontur der Sensorstabaufnahme zusammenwirkt. Bevorzugt weist die Sensorstabaufnahme eine Form auf, welche durch einen Langlochfräser oder einen Schaftfräser hergestellt werden kann. Beispielsweise kann die Sensorstabaufnahme hierzu eine L-Form aufweisen. Somit kann die Sensorstabaufnahme einfach und kostengünstig gefertigt werden. Besonders bevorzugt weist der Sensorstab eine Formschlusskontur auf, welche einen Winkel von 90° zur Winkelhalbierenden der L-förmigen Sensorstabaufnahme aufweist. Somit ist sichergestellt, dass das Einlegeteil in beliebig eingelegter Weise den Sensorstab eindeutig rotatorisch zur Schwenkachse positioniert.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Flurförderfahrzeug mit der Lenkanordnung, wie diese bereits zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der Ansprüche 1 bis 14. Vorzugsweise hat das Flurförderfahrzeug mindestens oder genau zwei Radachsen und mindestens oder genau drei Fahrzeugräder. Insbesondere weist das Flurförderfahrzeug eine Lenkanordnung mit mindestens einem, vorzugsweise genau zwei lenkbaren, insbesondere antriebslosen, Fahrzeugrädern auf. Insbesondere weist das Fahrzeug eine Vorderachse mit zwei Vorderrädern und eine Hinterachse mit ein oder zwei Hinterrädern auf, wobei das Hinterrad bzw. die Hinterräder das lenkbare Fahrzeugrad bildet bzw. bilden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Flurförderfahrzeugs mit einer Lenkanordnung;
2 eine Schnittdarstellung der Lenkanordnung für das Fahrzeug gemäß 1;
3 in gleicher Darstellung wie 2 eine alternative Ausführung der Lenkanordnung.

1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung ein Flurförderfahrzeug 1 mit einer Lenkanordnung 2, welche zur Lenkung des Flurförderfahrzeugs 1 eingerichtet ist. Das Flurförderfahrzeug 1 ist ein dreispuriges Flurförderfahrzeug, z.B. ein Gabelstapler, und weist eine angetriebene Vorderachse 3 mit einem ersten und einem zweiten Vorderrad 4a, 4b sowie eine Hinterachse 5 mit einem ersten und einem zweiten Hinterrad 6a, 6b auf. Die beiden Hinterräder 6a, 6b bilden dabei jeweils ein lenkbares Fahrzeugrad des Flurförderfahrzeugs 1. Hierzu sind die beiden Hinterräder 6a, 6b über die Lenkanordnung 2 um eine Schwenkachse 100, wie in 2 gezeigt, verschwenkbar. Der Lenkwinkel kann in diesem Fall beliebig, also auch 360° oder größer sein.
Die Lenkanordnung 2 umfasst einen elektrischen Lenkantrieb 7, ein mehrstufiges Planetengetriebe 8 sowie einen Radträger 9, welcher zur Aufnahme der beiden Hinterräder 6a, 6b dient. Der Lenkantrieb 7 ist ausgebildet, ein Lenkmoment zu erzeugen, welches über das Planetengetriebe 8 auf den Radträger 9 übersetzt wird, um den Radträger 8 und somit die beiden Hinterräder 6a, 6b um die Schwenkachse 100 zu verschwenken.
Das Flurförderfahrzeug 1 weist weiterhin eine Antriebsmaschine 10 auf, welche über ein Verteilergetriebe 11 mit den beiden Vorderrädern 4a, 4b antriebstechnisch verbunden ist und zum Antrieb des ersten und zweiten Vorderrades 4a, 4b dient.
Das Flurförderfahrzeug 1 weist einen elektrischen Energiespeicher 12 auf, welcher zur Bereitstellung und Speicherung von elektrischer Energie für die Antriebsmaschine 10 und den Lenkantrieb 7 dient. Der elektrische Energiespeicher 12 ist beispielsweise eine Batterie bzw. ein Akkumulator.
2 zeigt die Lenkanordnung 2 in einer Schnittdarstellung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Lenkantrieb 7 weist einen Stator 13 und einen Rotor 14 auf, wobei der Rotor 14 relativ zu dem Stator 13 um die Schwenkachse 100 rotiert. Der Lenkantrieb 7 weist zudem eine Antriebswelle 15 auf, welche drehfest mit dem Rotor 14 verbunden ist und in einem Betrieb durch den Rotor 14 um die Schwenkachse 100 angetrieben wird.
In einem Einbauzustand ist der Lenkantrieb 7 vertikal angeordnet, wobei die Schwenkachse 100 im Wesentlichen senkrecht zu einer Flurebene 101 angeordnet ist. Die Flurebene 101 ist durch einen Untergrund definiert, auf dem die beiden Hinterräder 6a, 6b, hier nicht dargestellt, aufstehen bzw. im Betrieb abrollen. Die beiden Hinterräder 6a, 6b, nicht dargestellt, sind um eine horizontale Raddrehachse 102 drehbar an dem Radträger 9 gelagert. Die Raddrehachse 102 ist parallel und/oder gleichgerichtet zur Flurebene 101 ausgerichtet. Insbesondere sind die Schwenkachse 100 und die Raddrehachse 102 winklig, vorzugsweise rechtwinklig, zueinander ausgerichtet.
Das Planetengetriebe 8 ist als ein dreistufiges Planetengetriebe ausgebildet und weist eine Eingangsplanetenstufe P1, eine Zwischenplanetenstufe P2 und eine Ausgangsplanetenstufe P3 auf, welche axial aufeinanderfolgend und koaxial zur Schwenkachse 100 angeordnet sind. Dabei ist die Eingangsplanetenstufe P1 auf der Seite des Lenkantriebes 7 bzw. einer Antriebsseite des Planetengetriebes 8 und die Ausgangsplanetenstufe P3 auf der Seite des Radträgers 9 bzw. einer Abtriebsseite des Planetengetriebes 8 angeordnet.
Die Eingangsplanetenstufe P1 weist endseitig einen mit der Antriebswelle 15 drehfest verbundenen Eingangssonnenradabschnitt 16a auf, welcher mit Eingangsplanetenrädern 17a der Eingangsplanetenstufe P1 kämmend in Eingriff steht. Die Eingangsplanetenräder 17a sind dabei auf einem Eingangsplanetenträger 18a der Eingangsplanetenstufe P1 drehbar gelagert.
Die Zwischenplanetenstufe P2 weist einen mit dem Eingangsplanetenträger 18a drehfest verbundenen Zwischensonnenradabschnitt 16b auf, welcher mit Zwischenplanetenrädern 17b der Zwischenplanetenstufe P2 kämmend in Eingriff steht. Die Zwischenplanetenräder 17b sind dabei auf einem Zwischenplanetenträger 18b der Zwischenplanetenstufe P2 drehbar gelagert.
Die Ausgangsplanetenstufe P3 weist einen mit dem Zwischenplanetenträger 18b drehfest verbundenen Ausgangssonnenradabschnitt 16c auf, welcher mit Ausgangsplanetenrädern 17c der Ausgangsplanetenstufe P3 kämmend in Eingriff steht. Die Ausgangsplanetenräder 17c sind dabei auf einem Ausgangsplanetenträger 18c der Ausgangsplanetenstufe P3 drehbar gelagert.
Die Antriebswelle 15 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Eingangssonnenradabschnitt 16a ausgeführt, wobei die Antriebswelle 15 hierzu endseitig eine Laufverzahnung aufweist. Der Zwischen- und Ausgangssonnenradabschnitt 16b, 16c sind jeweils als ein separates Sonnenrad ausgeführt, welches formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem jeweiligen Planetenträger 18b, 18c verbunden ist.
Der Ausgangsplanetenträger 18c ist an dem Radträger 9 ausgebildet, wobei hierzu mehrere Planetenbolzen 19 drehfest mit dem Radträger 9 verbunden sind. Hierzu weist der Radträger mehrere um die Schwenkachse 100 auf einem gemeinsamen Teilkreis liegende Aufnahmeöffnungen 20 auf, wobei in jeder Aufnahmeöffnung 20 einer der Planetenbolzen 19 drehfest montiert, insbesondere eingepresst, ist.
Die Lenkanordnung 2 weist einen Stützabschnitt 21 auf, welcher zur Abstützung des Lenkantriebs 7, insbesondere des Stators 13, und zur Abstützung des Planetengetriebes 8 dient. Der Stützabschnitt 21 ist als ein Lagerschild ausgebildet, welches den Lenkantrieb 7 in axialer Richtung gegenüber dem Planetengetriebe 8 begrenzt. Der Stützabschnitt 21 weist dabei eine Motorlageraufnahme 22 auf, in welcher ein Motorlager 23 zur Lagerung der Antriebswelle 15 aufgenommen ist.
An den Stützabschnitt 21 schließen sich unmittelbar ein Antriebsgehäuseabschnitt 24 zur teilweisen Aufnahme des Lenkantriebs 7 und ein Getriebegehäuseabschnitt 25 zur teilweisen Aufnahme des Planetengetriebes 8 an. Beispielsweise sind der Stützabschnitt 21, der Antriebsgehäuseabschnitt 24 und der Getriebegehäuseabschnitt 25 aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt bzw. als ein Blechbauteil ausgebildet.
Die Lenkanordnung 2 weist einen Befestigungsflansch 26 auf, welcher zur Befestigung der Lenkanordnung 2 an einem Fahrzeugrahmen, nicht dargestellt, des Fahrzeugs 1 dient. Der Getriebegehäuseabschnitt 25 und der Befestigungsflansch 26 sind zur Bildung eines Getriebegehäuses über mehrere Befestigungsöffnungen 27 gemeinsam an dem Fahrzeugrahmen befestigt bzw. befestigbar. Hierzu kann jeweils ein Befestigungsmittel, nicht dargestellt, über die Befestigungsöffnung 27 an dem Fahrzeugrahmen montiert werden. Beispielsweise sind die Befestigungsmittel als Schrauben ausgebildet, welche von unten über die Befestigungsöffnungen 27 in den Fahrzeugrahmen eingeschraubt werden.
Weiterhin weist die Lenkanordnung 2 eine Schwenklagerung 28 auf, welch zur drehbaren Lagerung des Radträgers 9 dient. Die Schwenklagerung 28 weist ein erstes und ein zweites Schwenklager 29a, 29b auf, welche in jeweils einem Schwenklagersitz 30a, 30b des Befestigungsflansches 26 aufgenommen sind. Die beiden Schwenklager 29a, 29b sind als Kegelrollenlager in O-Anordnung ausgeführt. Dabei sind die Planetenstufen P1, P2, P3 und die Schwenklagerung 28 in Bezug auf die Schwenkachse 100 koaxial und/oder konzentrisch zueinander angeordnet.
Der Radträger 19 weist zudem einen Zylinderabschnitt 31 auf, welcher sich radial innerhalb des Getriebegehäuseabschnittes 25 koaxial zur Schwenkachse 100 in Richtung des Stützabschnitts 21 erststreckt, wobei die beiden Schwenklager 29a, 29b in radialer Richtung an einem Außenumfang des Zylinderabschnittes 31 abgestützt sind. Das Planetengetriebe 8 bzw. die Planetenstufen P1, P2, P3 sind radial innerhalb des Zylinderabschnittes 31 angeordnet bzw. aufgenommen. Durch den rotationsymmetrischen Aufbau der Lenkanordnung 2 wird neben dem geringen Platzbedarf auch eine optimale Kraftverteilung bei gleichzeitig geringem Gewicht erreicht.
Die Schwenklager 29a, 29b sind in axialer Richtung in Bezug auf die Schwenkachse 100 an dem Befestigungsflansch 26 sowie dem Radträger 9 abgestützt und über ein Sicherungsmittel 32 gesichert. Das Sicherungsmittel 32 ist als eine Nutmutter ausgebildet, welche über ein an dem Stützabschnitt 31 befindliches Gewinde aufgeschraubt und in axialer Richtung an dem Innenring des ersten Schwenklagers 29a abgestützt ist. Dadurch kann die Vorspannung der Schwenklager 29a, 29b eingestellt werden. Zudem ist das Sicherungsmittel 32 durch ein zwischen Sicherungsmittel 32 und ersten Schwenklager 29a angeordnetes Sicherungsblech 33 gegen Verdrehen gesichert.
Die Lenkanordnung 2 weist eine Dichtungseinrichtung 34 auf, welche radial zwischen dem Befestigungsflansch 34 und dem Radträger 9 angeordnet ist und die Schwenklagerung 28 sowie das Planetengetriebe 8 gegen einen Fremdpartikeleintrag von außen, wie z.B. Feuchtigkeit, Schmutz, etc., abdichtet. Die Dichtungseinrichtung 34 ist beispielsweise als eine Rotationsdichtung ausgebildet, welche eine dynamische Abdichtung zwischen Radträger 9 und Befestigungsflansch 26 bei einer Schwenkbewegung des Radträgers 9 sicherstellt. Es wird somit eine Lenkanordnung 2 vorgeschlagen, welche sich durch genau eine bzw. eine einzige Rotationsdichtung zur Abdichtung des Planetengetriebes 8 auszeichnet.
Das Planetengetriebe 8 weist ein koaxial zur Schwenkachse 100 angeordnetes Hohlrad 35 auf, welches radial innerhalb des Zylinderabschnittes 31 angeordnet und drehfest mit dem Stützabschnitt 21 verbunden ist. Hierzu weist das Hohlrad 35 einen umlaufenden Befestigungsbund 36 auf, welcher radial nach außen gerichtet ist und über ein oder mehrere Befestigungsmittel 37 drehfest an dem Stützabschnitt 21 befestigt ist. Die Befestigungsmittel 37 sind beispielsweise als Schrauben ausgebildet, welche jeweils in eine Gewindebohrung des Befestigungsbundes 36 eingeschraubt sind.
Das Hohlrad 35 weist einen Eingangs-, Zwischen- und Ausgangsholradabschnitt 38a, 38b, 38c auf, wobei die Eingangsplanetenräder 17a mit dem Eingangshohlradabschnitt 38a, die Zwischenplanetenräder 17b mit dem Zwischenhohlradabschnitt 38b und die Ausgangsplanetenräder 17c mit dem Ausgangshohlradabschnitt 38c kämmend in Eingriff stehen. Die Hohlradabschnitte 38a, 38b, 38c weisen beispielsweise eine unterschiedliche Zähnezahl bzw. einen unterschiedlichen Kopfkreisdurchmesser auf. Es wird somit ein dreistufiges Planetengetriebe 8 vorgeschlagen, welches sich durch ein einziges Hohlrad 35 für alle Planetenstufen P1, P2, P3 auszeichnet.
Wird ein Lenkmoment durch den Lenkantrieb 7 erzeugt, so wird dieses über die Antriebswelle 15 und die drei Planetenstufen P1, P2, P3 auf den Radträger 9 übertragen, wodurch dieser relativ zu dem Befestigungsflansch 26 um die Schwenkachse 100 verdreht wird. Hierbei wird der mit dem Radträger 9 drehfest verbundene Ausgangsplanetenträger 18c angetrieben, wobei das Hohlrad 35 stationär bzw. gehäusefest an dem Stützabschnitt 21 verbleibt.
Die Lenkanordnung 2 weist zudem eine Sensoreinheit 39 auf, welche zur Erfassung eines Lenkwinkels des Radträgers 9 ausgebildet ist. Die Sensoreinheit 39 weist hierzu einen Sensorstab 40 auf, welcher in Bezug auf die Schwenkachse 100 koaxial durch den Lenkantrieb 7 und das Planetengetriebe 8 geführt ist. Hierzu weisen die Antriebswelle 15 sowie die Sonnenradabschnitte 16a, 16b, 16c jeweils eine Durchgangsöffnung 41 auf, durch welche der Sensorstab 40 von einem Lenkwinkelsensor 42 zu dem Radträger 9 hindurchgeführt ist.
Der Sensorstab 40 weist an einem ersten axialen Ende eine Formschlusskontur 43 auf, welche in einer im Radträger 9 ausgebildeten Sensorstabaufnahme 44 in Umlaufrichtung um die Schwenkachse 100 formschlüssig aufgenommen ist. Die Formschlusskontur 43 und die Sensorstabaufnahme 44 sind dabei derart aufeinander abgestimmt, so dass der Sensorstab 40 dauerhaft und eindeutig zum Radträger 9 gegen Verdrehung um die Schwenkachse 100 orientiert ist. Anders formuliert, ist der Sensorstab 40 in nur einer einzigen Orientierung mit der Sensorstabaufnahme 44 in Eingriff bringbar.
Im Sinne einer kostengünstigen Fertigung ist die Formschlusskontur 43 beispielsweise als eine Abflachung ausgebildet, welche in ein in der Sensorstabaufnahme 44 eingelegtes Einlegeteil 45 eingreift. Das Einlegeteil 45 weist einerseits eine formschlüssig eindeutige Gegenkontur zu der Formschlusskontur 43 sowie eine formschlüssig eindeutige Außenkontur als Gegenstück einer Innenkontur der Sensorstabaufnahme 44 auf. Beispielsweise ist die Sensorstabaufnahme 44 derart ausgestaltet, dass diese einfach und kostengünstig mit einem Langlochfräser oder einem Schaftfräser hergestellt werden kann und vorzugsweise im Verfahrweg des Fräsers eine L-Form aufweist. Besonders vorteilhaft ist eine Formschlusskontur 43, welche einen Winkel von 90° zur Winkelhalbierenden der L-Form aufweist. Somit ist sichergestellt, dass das Einlegeteil 45 in beliebig eingelegter Weise den Sensorstab 40 eindeutig rotatorisch zur Schwenkachse 100 positioniert.
An einem zweiten axialen Ende ist der Sensorstab 40 mit einem signalgebenden Sensorelement 46 drehfest verbunden, welches durch den Lenkwinkelsensor 42 erfassbar ist. Hierzu ist das zweite axiale Ende des Sensorstabs 40 ebenfalls eindeutig formschlüssig mit dem Sensorelement 46 verbunden, welches somit die Rotation des Radträgers 9 um die Schwenkachse 100 ausführt. Oberhalb des Sensorelements 46 ist der signalempfangende Lenkwinkelsensor 42 angeordnet, welcher bei einer Verdrehung des Sensorstabes 40 stationär bzw. gehäusefest verbleibt. Beispielsweise kann der Lenkwinkelsensor 42 als ein Hallsensor ausgebildet sein, wobei das Sensorelement 46 zur Beeinflussung eines durch den Hallsensor erfassbaren Magnetfeldes dient.
Die Lenkanordnung 2 weist einen weiteren Stützabschnitt 47 auf, welcher zur Abstützung des Lenkantriebs 7 dient. Der weitere Stützabschnitt 47 ist als ein weiteres Lagerschild ausgebildet, welches den Lenkantrieb 7 in axialer Richtung gegenüber dem Sensorelement 46 begrenzt. Der weitere Stützabschnitt 47 weist dabei eine weitere Motorlageraufnahme 48 auf, in welcher ein weiteres Motorlager 49 zur Lagerung der Antriebswelle 15 aufgenommen ist.
Auf der dem Lenkantrieb 7 abgewandten axialen Stirnseite ist ein Sensorgehäuseabschnitt 50 angeordnet, an welchem der Lenkwinkelsensor 42 außenseitig montiert ist. Dabei bilden der weitere Stützabschnitt 47 und der Lenkwinkelsensor 42 gemeinsam ein Sensorgehäuse für das Sensorelement 46, um dieses gegen Umwelteinflüsse zu schützen.
3 zeigt eine alternative Ausführung der Lenkanordnung 2 in gleicher Darstellung wie 2, wobei nachfolgend nur noch auf die wesentlichen Unterschiede eingegangen wird. Die Lenkanordnung 2 der 3 unterscheidet sich im Wesentlichen darin, dass die Eingangsplanetenstufe P1 auf der Seite des Radträgers 9 und die Ausgangsplanetenstufe P3 auf der Seite des Lenkantriebes 7 angeordnet ist.
Hierbei ist der Ausgangsplanetenträger 18c an dem Stützabschnitt 21 ausgebildet, wobei hierzu mehrere um die Schwenkachse 100 auf einem gemeinsamen Teilkreis liegende Planetenbolzenabschnitte 51 zur drehbaren Lagerung der Ausgangsplanetenräder 18a an den Stützabschnitt 21 angeformt sind. Beispielsweise sind der Stützabschnitt 21, der Antriebsgehäuseabschnitt 24, der Getriebegehäuseabschnitt 25 und die Planetenbolzenabschnitte 51 aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt bzw. als ein Blechbauteil ausgebildet.
Das Hohlrad 35 ist dabei radial innerhalb des Zylinderabschnittes 31 angeordnet und drehfest mit diesem verbunden, wobei die Eingangsplanetenräder 17a mit dem jeweils zughörigen Hohlradabschnitten 38a, 38b, 38c kämmend in Eingriff stehen. Hierzu weist das Hohlrad 35 außenseitig eine umlaufende Schneidverzahnung 52, über welche das Hohlrad 35 in den Zylinderabschnitt 31 eingepresst ist.
Bei dieser Ausführung sind der Zwischen- und der Ausgangssonnenradabschnitt 16b, 16c jeweils als Hohlwelle ausgeführt, wobei die Antriebswelle 15 in axialer Richtung durch den Zwischen- und der Ausgangssonnenradabschnitt 16b, 16c hindurchgeführt ist. Die Antriebswelle 15 dringt somit mit dem endseitig angeordneten Eingangssonnenradabschnitt 16a bis zu dem Radträger 9 hindurch und treibt dort die Eingangsplanetenräder 17a an.
Wird ein Lenkmoment durch den Lenkantrieb 7 erzeugt, so wird dieses über die Antriebswelle 15 und die drei Planetenstufen P1, P2, P3 auf den Radträger 9 übertragen, wodurch dieser relativ zu dem Befestigungsflansch 26 um die Schwenkachse 100 verdreht wird. Hierbei wird das mit dem Radträger 9 drehfest verbundene Hohlrad 35 angetrieben, wobei der Ausgangsplanetenträger 18c stationär bzw. gehäusefest an dem Stützabschnitt 21 verbleibt.
Wie auch bei der in 2 gezeigten Variante durchdringt der Sensorstab 40 die Antriebswelle 40 über die Durchgangöffnung 41 zu dem Radträger 9 hin.
Bezugszeichen

1: Flurförderfahrzeug
2: Lenkanordnung
3: Vorderachse
4a,b: Vorderräder
5: Hinterachse
6a,b: Hinterräder
7: Lenkantrieb
8: Planetengetriebe
9: Radträger
10: Antriebsmaschine
11: Verteilergetriebe
12: Energiespeicher
13: Stator
14: Rotor
15: Antriebswelle
16a: Eingangssonnenradabschnitt
16b: Zwischensonnenradabschnitt
16c: Ausgangsonnenradabschnitt
17a: Eingangsplanetenräder
17b: Zwischenplanetenräder
17c: Ausgangsplanetenräder
18a: Eingangsplanetenträger
18b: Zwischenplanetenträger
18c: Ausgangsplanetenträger
19: Planetenbolzen
20: Aufnahmeöffnung
21: Stützabschnitt
22: Motorlageraufnahme
23: Motorlager
24: Antriebsgehäuseabschnitt
25: Getriebegehäuseabschnitt
26: Befestigungsflansch
27: Befestigungsöffnungen
28: Schwenklagerung
29a,b: Schwenklager
30a,b: Schwenklagersitz
31: Zylinderabschnitt
32: Sicherungsmittel
33: Sicherungsblech
34: Dichtungseinrichtung
35: Hohlrad
36: Befestigungsbund
37: Befestigungsmittel
38a: Eingangsholradabschnitt
38b: Zwischenholradabschnitt
38c: Ausgangsholradanschnitt
39: Sensoreinheit
40: Sensorstab
41: Durchgangsöffnung
42: Lenkwinkelsensor
43: Formschlusskontur
44: Sensorstabaufnahme
45: Einlegeteil
46: Sensorelement
47: weiterer Stützabschnitt
48: weitere Motorlageraufnahme
49: weiteres Motorlager
50: Sensorgehäuseabschnitt
51: Planetenbolzenabschnitte
52: Schneidverzahnung
100: Schwenkachse
101: Flurebene
102: Raddrehachse
P1: Eingangsplanetenstufe
P2: Zwischenplanetenstufe
P3: Ausgangsplanetenstufe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102006029283 A1 [0003]

Claims

Lenkanordnung (2) für ein Flurförderfahrzeug (1), mit einem Radträger (9) zur drehbaren Lagerung mindestens eines Fahrzeugrades (6a, 6b), wobei der Radträger (9) um eine vertikale Schwenkachse (100) verschwenkbar ist, mit einem elektrischen Lenkantrieb (7) zur Erzeugung eines Lenkmomentes, mit einem mehrstufigen Planetengetriebe (8) zur Übersetzung des Lenkmomentes auf den Radträger (9), wobei der Lenkantrieb (7) koaxial zur Schwenkachse (100) mit einer Eingangsplanetenstufe (P1) des Planetengetriebes (8) und der Radträger (9) koaxial zur Schwenkachse (100) mit einer Ausgangsplanetenstufe (P3) des Planetengetriebes (8) getriebetechnisch verbunden ist, mit einem an einem Fahrzeugrahmen des Flurförderfahrzeugs (1) befestigbaren Stützabschnitt (21) zur Abstützung des Lenkantriebs (7) und des Planetengetriebes (8), dadurch gekennzeichnet, dass wahlweise der Stützabschnitt (21) oder der Radträger (9) einen Ausgangsplanetenträger (18c) der Ausgangsplanetenstufe (P3) des Planetengetriebes (8) bildet.
Lenkanordnung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützabschnitt (21) als ein Lagerschild des Lenkantriebs (7) ausgebildet ist.
Lenkanordnung (2) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen an dem Fahrzeugrahmen befestigbaren Befestigungsflansch (26), wobei der Stützabschnitt (21) drehfest mit dem Befestigungsflansch (26) verbunden ist und wobei der Radträger (9) über eine konzentrisch zum Planetengetriebe (8) angeordnete Schwenklagerung (28) schwenkbar an dem Befestigungsflansch (26) abgestützt ist.
Lenkanordnung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Radträger (9) einen koaxial zur Schwenkachse (100) angeordneten Zylinderabschnitt (31) aufweist, wobei die Schwenklagerung (28) an einem Außenumfang des Zylinderabschnitts (31) abgestützt ist.
Lenkanordnung (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenklagerung (28) in axialer Richtung in Bezug auf die Schwenkachse (100) über ein Sicherungsmittel (32) gesichert ist, wobei das Sicherungsmittel (32) an dem Außenumfang des Stützabschnitts (21) festgelegt ist.
Lenkanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (8) ein koaxial zur Schwenkachse (100) angeordnetes Hohlrad (35) aufweist, wobei die Planetenräder (17a, 17b, 17c) sämtlicher Planetenstufen (P1, P2, P3) mit jeweils einem Hohlradabschnitt (38a, 38b, 38c) des Hohlrades (35) kämmend in Eingriff stehen.
Lenkanordnung (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (35) drehfest mit dem Stützabschnitt (21) verbunden ist, wenn der Radträger (9) den Ausgangsplanetenträger (18c) bildet.
Lenkanordnung (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (35) drehfest mit dem Radträger (9) verbunden ist, wenn der Stützabschnitt (21) den Ausgangsplanetenträger (18c) bildet.
Lenkanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (8) als ein dreistufiges Planetengetriebe (8) ausgebildet ist, wobei zwischen der Eingangs- und der Ausgangsplanetenstufe (P1, P3) eine Zwischenplanetenstufe (P2) angeordnet ist, wobei das Planetengetriebe (8) einen Eingangssonnenradabschnitt (16a), der drehfest mit einer Antriebswelle (15) des Lenkantriebs (7) verbunden ist und kämmend mit Eingangsplanetenrädern (17a) der Eingangsplanetenstufe (P1) in Eingriff steht, einen Zwischensonnenradabschnitt (16b), der drehfest mit einem Eingangsplanetenträger (17a) der Eingangsplanetenstufe (P1) verbunden ist und kämmend mit Zwischenplanetenrädern (17b) der Zwischenplanetenstufe (P2) in Eingriff steht, sowie einen Ausgangssonnenradabschnitt (16c), der drehfest mit einem Zwischenplanetenträger (18b) der Zwischenplanetenstufe (P2) verbunden ist und kämmend mit Zwischenplanetenrädern (17b) der Ausgangsplanetenstufe (P3) in Eingriff steht, aufweist.
Lenkanordnung (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsplanetenstufe (P1) auf der Seite des Lenkantriebs (7) und die Ausgangsplanetenstufe (P3) auf der Seite des Radträgers (9) angeordnet ist, wenn der Radträger (9) den Planetenträger (18a) bildet, wobei die Sonnenradabschnitte (16a, 16b, 16c) in axialer Richtung aufeinanderfolgend hintereinander angeordnet sind.
Lenkanordnung (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsplanetenstufe (P1) auf der Seite des Radträgers (9) und die Ausgangsplanetenstufe (P3) auf der Seite des Lenkantriebs (7) angeordnet ist, wenn der Stützabschnitt (21) den Planetenträger (18b) bildet, wobei der Zwischensonnenradabschnitt (16b) und der Ausgangssonnenradabschnitt (16c) jeweils als Hohlwelle (35) ausgebildet sind und die Antriebswelle (15) in axialer Richtung durch der Zwischensonnenradabschnitt (16b) und der Ausgangssonnenradabschnitt (16c) auf die Seite des Radträgers (9) geführt ist.
Lenkanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sensoreinheit (39) zur Erfassung eines Lenkwinkels, wobei die Sensoreinheit (39) einen koaxial zur Schwenkachse (100) angeordneten Sensorstab (40) aufweist, welcher an einem ersten axialen Ende drehfest mit dem Radträger (9) verbunden ist und an einem zweiten axialen Ende mit einem Lenkwinkelsensor (42) in Wirkverbindung steht, wobei der Sensorstab (40) koaxial zur Schwenkachse (100) durch den Lenkantrieb (7) und das Planetengetriebe (8) geführt ist.
Lenkanordnung (2) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (15) sowie die Sonnenradabschnitte (16a, 16b, 16c) des Planetengetriebes (8) jeweils eine koaxial zur Schwenkachse (100) angeordnete Durchgangsöffnung (41) zur Durchführung des Sensorstabs (40) aufweisen.
Lenkanordnung (2) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorstab (40) in Umlaufrichtung um die Schwenkachse (100) dauerhaft und eindeutig zum Radträger (9) orientiert ist, wobei der Sensorstab (40) an dem ersten axialen Ende eine Formschlusskontur (43) aufweist, welche in nur einer einzigen Orientierung mit einer komplementär zur Formschlusskontur (43) ausgebildeten Sensorstabaufnahme (44) am Radträger (9) in Eingriff bringbar ist.
Flurförderfahrzeug (1) mit der Lenkanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.