DE102010028059A1

DE102010028059A1 - Sensoranordnung mit zumindest einer berührungslosen Sensoreinrichtung

Info

Publication number: DE102010028059A1
Application number: DE201010028059
Authority: DE
Inventors: Stephan Scharfenberg; Christian Klaus; Günther Scharnagel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2011-10-27

Abstract

Es wird eine Sensoranordnung mit zumindest einer berührungslosen Sensoreinrichtung zum Ermitteln eines Lenkwinkels bei einer Antriebseinrichtung (1) eines Flurförderzeuges mit einem Fahrmotor (2) und einem schwenkbaren Übersetzungsgetriebe (4) zum Antreiben eines lenkbaren Antriebsrades (5) vorgeschlagen, wobei der Absolutsensor (6) zum direkten Erfassen absoluter Lenkwinkel fahrmotorseitig und das von dem Absolutsensor (6) zu sensierende Bauteil (7) übersetzungsgetriebeseitig bei dem Flurförderzeug angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoranordnung mit zumindest einer berührungslos funktionierenden Sensoreinrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Als Sensoreinrichtungen sind Lenkwinkelsensoren, wie z. B. Mehrgangpotentiometer an einer Lenkmotorwelle oder an einem separaten Ritzel bekannt. Hierbei ergibt sich der Nachteil, dass keine direkte Lenkwinkelerfassung erfolgt. Zudem ergibt sich bei Verwendung von Potentiometern ein nicht erwünschter Verschleiß. Aufgrund der nicht direkten, absoluten Erfassung des Lenkwinkels, ist die Nulllage des Lenkwinkels beim Start des Systems in nachteiliger Weise einzulernen.
Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2006 035 863 A1 ist eine Lenkvorrichtung für ein Flurförderzeug bekannt. Die Lenkvorrichtung weist ein als Lenkrad ausgebildeten Lenkgeber an einem Ende einer Lenkwelle auf, wobei an dem anderen Ende der Lenkwelle ein Lenkgebersensor vorgesehen ist, welcher die Winkelstellung der Lenkwelle relativ zum Rahmen erfasst und ein entsprechendes Signal über eine Signalleitung an eine Steuervorrichtung abgibt. Die Lenkstellung des lenkbaren Rades des Flurförderzeuges wird fortlaufend mittels eines weiteren Radsensors gemessen, welcher ein entsprechendes Signal über eine Signalleitung an die Steuervorrichtung abgibt. Durch die indirekte Erfassung des Lenkwinkels sind in nachteiliger Weise mehrere Sensoren erforderlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Sensoranordnung der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welches eine direkte Sensierung des Lenkwinkels bei dem Fahrzeug realisiert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnung.
Es wird demnach eine Sensoranordnung mit zumindest einer berührungslos arbeitenden Sensoreinrichtung zum Ermitteln eines Lenkwinkels bei einer lenkbaren Antriebseinrichtung insbesondere eines Flurförderzeuges oder dergleichen mit einem Fahrmotor und einem schwenkbaren Übersetzungsgetriebe zum Antreiben eines lenkbaren Antriebsrades vorgeschlagen, wobei der Absolutsensor der Sensoreinrichtung zum direkten Erfassen absoluter Lenkwinkel fahrmotorseitig und das von dem Absolutsensor zu sensierende Bauteil übersetzungsgetriebeseitig angeordnet sind.
Somit befindet sich bei dem erfindungsgemäßen Sensorsystem, welches aus dem eigentlichen Sensor und dem zu sensierenden Bauteil beziehungsweise Target besteht, die Sensoreinrichtung quasi innerhalb der Antriebsanordnung, bestehend aus Fahrmotor und Übersetzungsgetriebe. Dadurch kann eine direkte Erfassung des Drehwinkels ohne sonst übliche Übersetzungen realisiert werden. Dies bedeutet, dass der Lenkwinkel absolut ermittelt wird und jeder Zeit zur Verfügung steht. Das Einlernen einer Nullposition zu Beginn ist in vorteilhafter Weise nicht erforderlich.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Absolutsensor ortsfest an dem Fahrmotor befestigt und über eine Verbindungsleitung zur Datenübertragung mit dem Motorsteuergerät verbunden ist. Durch die ortsfeste Anordnung wird die Verbindungsleitung keiner mechanischen Belastung ausgesetzt. Vorzugsweise kann der Absolutsensor über ein Zwischenteil an dem so genannten A-Lagerschild des ortsfesten Fahrmotors angeordnet werden, da diese Positionen aufgrund der Bauraumverhältnisse bevorzugt ist.
Wenn der Absolutsensor nicht direkt, sondern über das Zwischenteil mit dem Fahrmotor verbunden ist, kann dieser Halter für den Sensor zum Beispiel aus Guss, Stahl, Blech, Kunststoff oder dergleichen Werkstoff beziehungsweise Werkstoffkombinationen ausgeführt sein. Gegebenenfalls kann die Verbindung zum Fahrmotor auch direkt als Bestandteil des Absolutsensors ausgeführt sein.
Das Zwischenteil beziehungsweise der Halter des Absolutsensors kann ringförmig ausgeführt werden. Es sind auch andere Formen denkbar, wobei die Form eventuell durch die Wahl des zu verwendenden Sensorprinzips beeinflusst wird. Dies gilt auch für die Ausgestaltung des Targets. Das Target kann beispielsweise als Ringkörper ausgeführt werden. Es ist eventuell aber auch nur ein kleiner Bereich des vorgesehenen Bauraumes erforderlich, zum Beispiel als kleiner Magnet, kleine Materialerhebung oder als Materialaussparung. Auch dies ist letztendlich von dem gewählten Sensorprinzip abhängig. Der zu messende Lenkwinkel zwischen dem ortsfesten Absolutsensor und dem zu sensierenden Bauteil beziehungsweise Target kann beispielsweise induktiv oder auch mithilfe des Hall-Effektes erfasst werden. Es sind aber auch andere Sensortechnologien einsetzbar.
Unabhängig von der Form des zu sensierenden Bauteils kann dieses in das Gehäuse des Übersetzungsgetriebes aufgenommen werden oder über ein zusätzliches Element mit dem Gehäuse des Übersetzungsgetriebes verbunden werden, so dass das Bauteil die Lenkbewegungen des Antriebsrades mit ausführt.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung weiter erläutert. In der einzigen Figur der Erfindung ist ein mögliches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung beispielhaft bei einer lenkbaren Antriebsanordnung 1 eines Flurförderzeuges dargestellt.
Die Antriebsanordnung 1 des Flurförderzeuges umfasst einen Fahrmotor 2, an dem ein über einen Drehkranz 3 drehbar gelagertes Übersetzungsgetriebe 4 mit einem lenkbaren Antriebsrades 5 angeordnet ist. Zum Erfassen der Lenkbewegungen des Antriebsrades ist eine Sensoranordnung mit einer berührungslosen Sensoreinrichtung zum Ermitteln des absoluten Lenkwinkels bei dem Flurförderzeug vorgesehen.
Erfindungsgemäß ist ein Absolutsensor 6 der Sensoreinrichtung zum direkten Erfassen des absoluten Lenkwinkels fahrmotorseitig und ein von dem Absolutsensors 6 zu sensierende Bauteil beziehungsweise Target 7 übersetzungsgetriebeseitig angeordnet. Der ortsfest vorgesehene Absolutsensor 6 und das drehende Bauteil 7 sind dabei derart zueinander angeordnet, dass der Absolutsensor 6 die Drehbewegungen des Bauteils 7 sicher erfassen kann.
Wie aus der Figur zu erkennen ist, wird der Absolutsensor 6 über ein Zwischenteil 8, welches als kostengünstiges Stanz-Biegeteil ausgeführt ist, mit dem Motor-A-Lagerschild des Fahrmotors 2 verbunden, so dass der Absolutsensor 6 ortsfest gehalten ist. Das zu sensierende Bauteil 7 ist ringförmig ausgebildet und an beziehungsweise in dem Gehäuse des Übersetzungsgetriebes 4 befestigt. Auf diese Weise führt das Bauteil 7 die Lenkbewegungen des Antriebsrades 5 aus, so dass die Verdrehung zwischen dem Absolutsensor 6 und dem Bauteil beziehungsweise Target 7 als Lenkwinkel erfasst werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsanordnung
2: Fahrmotor
3: Drehkranz
4: Übersetzungsgetriebe
5: Antriebsrad
6: Absolutsensor
7: zu sensierendes Bauteil beziehungsweise Target
8: Zwischenteil
9: A-Lagerschild

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 102006035863 A1 [0003]

Claims

Sensoranordnung mit zumindest einer berührungslosen Sensoreinrichtung zum Ermitteln eines Lenkwinkels bei einer Antriebseinrichtung (1) eines Flurförderzeuges mit einem Fahrmotor (2) und einem schwenkbaren Übersetzungsgetriebe (4) zum Antreiben eines lenkbaren Antriebsrades (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Absolutsensor (6) zum direkten Erfassen absoluter Lenkwinkel fahrmotorseitig und das von dem Absolutsensor (6) zu sensierende Bauteil (7) übersetzungsgetriebeseitig bei der Antriebseinrichtung (1) angeordnet sind.
Sensoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absolutsensor (6) ortsfest an dem Fahrmotor (2) befestigt und über eine Verbindungsleitung zur Datenübertragung mit dem Motorsteuergerät verbunden ist.
Sensoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absolutsensor (6) über ein Zwischenteil (8) an dem A-Lagerschild (9) des Fahrmotors (1) befestigt ist.
Sensoranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenteil (8) aus Guss, Stahl, Blech oder Kunststoff gefertigt ist.
Sensoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absolutsensor (6) und das zu sensierende Bauteil (7) ringförmig ausgebildet und außerhalb der Drehachsenmitte angeordnet sind.
Sensoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu sensierende Bauteil (7) in dem Gehäuse des Übersetzungsgetriebes (4) aufgenommen oder über ein zusätzliches Element mit dem Gehäuse des Übersetzungsgetriebes (4) verbunden ist.
Sensoranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zu messende Lenkwinkel zwischen dem ortsfesten Absolutsensor (6) und dem zu sensierende, die Lenkbewegung mit ausführenden Bauteil (7) induktiv oder aufgrund des Hall-Effektes erfassbar ist.