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Die Erfindung betrifft eine Lenkachse eines Flurförderzeugs, insbesondere Gegengewichtsgabelstaplers, die zumindest ein relativ zu einem Fahrzeugkörper des Flurförderzeugs um eine Lenkdrehachse lenkbar angeordnetes Rad umfasst, wobei die Lenkachse einen das lenkbare Rad tragenden, um die Lenkdrehachse drehbar angeordneten Lenkachskörper aufweist.
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Lenkachsen in Flurförderzeugen sind bei Ausführungen von Flurförderzeugen mit einem Vier-Rad-Fahrwerk als Pendellenkachsen oder als Drehschemelpendelachsen sowie bei Ausführungen von Flurförderzeugen mit einem Drei-Rad-Fahrwerk als Drehschemellenkachsen bekannt.
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Bei Lenkachsen von Flurförderzeugen besteht zunehmend das Erfordernis, Betriebszustände an drehenden Komponenten der Lenkachse mittels einer Sensoreinrichtung zu erfassen. Die Sensoreinrichtung ist hierzu an der drehenden Komponente der Lenkachse, beispielsweise den Radnaben bzw. den Rädern, oder den drehenden Achsschenkeln bzw. dem drehenden Achskörper, der sich um bis zu einem Gesamtlenkwinkel von 180° Lenkwinkel um die Lenkdrehachse drehen kann, angeordnet. Bei einer derartigen Anordnung der Sensoreinrichtung ist es erforderlich, an den Radnaben, den Rädern, den drehenden Achsschenkeln bzw. dem drehenden Achskörper zur Energieversorgung der an dieser drehenden Komponente angeordneten Sensoreinrichtung elektrische Energie bereitzustellen und die von der, an den Radnaben, den Rädern, den drehenden Achsschenkeln bzw. dem drehenden Achskörper angeordneten Sensoreinrichtung erfassten Signale an eine im Fahrzeugkörper angeordnete elektrische Steuereinrichtung weiterzuleiten und zu übertragen. Hierzu ist eine Kabelverbindung mit einem Kabel von dem Fahrzeugkörper zu der drehenden Komponente der Lenkachse zu verlegen und der Gesamtlenkwinkel zu überbrücken. Aufgrund der Einsatzverhältnisse von Flurförderzeugen ist dieses Kabel vor mechanischen Beschädigungen und Umwelteinflüssen zu schützen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenkachse eines Flurförderzeugs zur Verfügung zu stellen, die mit einer Sensoreinrichtung zur Erfassung von Betriebszuständen versehen ist und bei der eine Kabelverbindung, die zu der Sensoreinrichtung geführt, vor Beschädigungen und Umwelteinflüssen geschützt verlegt ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an einer drehbaren Komponente der Lenkachse eine elektrische Sensoreinrichtung angeordnet ist, die zur Energieversorgung und/oder Signalübertragung über eine zu dem Fahrzeugkörper geführte Kabelverbindung mit einer im Fahrzeugkörper angeordneten elektronischen Steuereinrichtung verbunden ist, wobei in dem Lenkachskörper eine Axialausnehmung, insbesondere eine konzentrisch zur Lenkdrehachse angeordnete bohrungsförmige Ausnehmung, ausgebildet ist, in der ein Kabel der Kabelverbindung verlegt ist. Erfindungsgemäß wird somit eine Kabelführung erzielt, bei der das Kabel der Kabelverbindungen von dem Fahrzeugkörper zu der drehenden Komponente der Lenkachse zur Überbrückung des Lenkwinkels in der axialen Ausnehmung der drehenden Komponente der Lenkachse und somit im Inneren der drehenden Komponente der Lenkachse angeordnet und verlegt ist. Durch diese Kabelführung und Kabelverlegung im Inneren der drehenden Komponente der Lenkachse wird das Kabel der Kabelverbindungen sicher und auf einfache Weise vor mechanischen Beschädigungen, beispielsweise Steinschlag oder im Fahrbetrieb des Flurförderzeugs mitgerissenen Verpackungsbändern, sowie vor Umwelteinflüssen, beispielsweise Streusalz, UV-Licht, Feuchtigkeit, und Sprühwasser bei Reinigungen des Flurförderzeugs, sowie vor Verschmutzung geschützt. Da die drehende Komponente der Lenkachse aus Stabilitätsgründen in der Regel als massiver Stahlkörper ausgebildet ist, wird mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Unterbringung des Kabels der Kabelverbindungen innerhalb dieses Stahlkörpers weiterhin ein wirksamer Schutz der Kabelverbindung von magnetischen und elektrischen Feldern gewährleistet.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist der Lenkachskörper mittels einer Lagerung in einem Lenkgehäuse um die Lenkdrehachse drehbar gelagert ist, wobei die Axialausnehmung die Axialerstreckung der Lagerung überbrückt. Die Kabelverlegung der axialen Ausnehmung der drehenden Komponente überbrückt somit den axialen Abstand der Lagerung der drehenden Komponente, wodurch die Kabelverbindung auf einfache Weise vom Fahrzeugkörper zu der drehenden Komponente der Lenkachse geführt werden kann und der Lenkwinkel überbrückt werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich die Axialausnehmung zu einer oberen Stirnseite des Lenkachskörpers und ist das Kabel über eine stirnseitige Öffnung der Axialausnehmung in der oberen Stirnseite des Lenkachskörpers aus der Axialausnehmung herausgeführt ist. Hierdurch gibt sich bei einer Drehbewegung des drehenden Lenkachskörpers eine einfache Führung des Kabels der Kabelverbindung.
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Mit besonderem Vorteil ist das Kabel über einen an dem Lenkgehäuse ausgebildeten Kabelabgang zu dem Fahrzeugkörper geführt. An dem Lenkgehäuse, das an dem Fahrzeugkörper befestigt ist, wird somit ein fahrzeugkörperfester Kabelabgang geschaffen, von dem die Kabelverbindung auf einfache Weise zu der im Fahrzeugkörper angeordneten elektronischen Steuereinrichtung geführt werden kann.
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Die drehbare Komponente der Lenkachse kann gemäß vorteilhafter Ausgestaltungsformen der Erfindung von dem gelenkten Rad oder einer Radnabe oder einem Achsschenkel oder einem Achsschenkelbolzen oder dem Achskörper der Lenkachse gebildet sein.
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Der mit der Axialausnehmung zur Kabelverlegung versehene Lenkachskörper kann gemäß vorteilhafter Ausgestaltungsformen der Erfindung von einem Achsschenkel oder einem Achsschenkelbolzen oder dem Achskörper der Lenkachse gebildet sein.
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Die Sensoreinrichtung ist gemäß einer vorteilhafter Ausgestaltungsformen der Erfindung als Drehzahlsensor oder Luftdrucksensor oder Achslastsensor ausgebildet. Mit einer an dem gelenkten Rad oder einer Radnabe angeordneten Sensoreinrichtung kann auf einfache Weise als Betriebszustand die Raddrehzahl oder der Luftdruck des Rades erfasst werden. Mit einer an dem Achsschenkelbolzen oder dem lenkbaren Achskörper der Lenkachse angeordneten Sensoreinrichtung kann auf einfache Weise als Betriebszustand die Achslast der Lenkachse erfasst werden.
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Die Sensoreinrichtung kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung direkt an oder in dem die drehende Komponente der Lenkachse bildenden Lenkachskörper angeordnet werden und das Kabel an die Sensoreinrichtung angeschlossen sein. Das in der Axialausnehmung des Lenkachskörpers verlegte Kabel der Kabelverbindung kann hierdurch auf einfache Weise an die direkt an oder in dem lenkbaren Lenkachskörper angeordnete Sensoreinrichtung, beispielsweise einem Achslastsensor, mit einem sensorseitigen Kabelende angeschlossen werden.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Sensoreinrichtung an oder in einer Komponente der Lenkachse, die an dem lenkbaren Lenkachskörper angeordnet ist, angeordnet und ist der Lenkachskörper mit einer von einer Querausnehmung, die mit der Axialausnehmung in Verbindung steht, gebildeten Austrittsöffnung versehen, durch die ein sensorseitiges Kabelende des Kabels geführt ist. Durch die mit der Axialausnehmung kommunizierende Querausnehmung kann auf einfache Weise ein sensorseitiges Kabelende der Kabelverbindung von der Axialausnehmung zu einer an dem Lenkachskörper angeordneten Komponenten der Lenkachse geführt werden. Bei dieser Komponente kann es sich um einen an dem drehenden Lenkachsgehäuse starr befestigten Achsschenkelbolzen oder einem an einem Lenkachsgehäuse lenkbaren Achsschenkelbolzen handeln, an dem die Radnaben drehbar angeordnet sind. Bei dieser Komponente kann es sich alternativ um die an einem Achsschenkelbolzen drehbar gelagerten Radnaben oder Räder handeln.
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Zweckmäßigerweise ist das sensorseitige Kabelende des Kabels in der Austrittsöffnung gehalten und befestigt. Durch geeignete Mittel, beispielsweise Durchführungstüllen oder Stecker, kann das sensorseitige Kabelende auf einfache Weise in der von der Querausnehmung gebildeten Austrittsöffnung befestigt werden. Zudem wird hierdurch auf einfache Weise erzielt, dass die Austrittsöffnung verschlossen ist und somit das Eindringen von Wasser und Schmutz in die Querausnehmung und in die Axialausnehmung verhindert wird.
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Zweckmäßigerweise ist das Kabel mit einem fahrzeugkörperseitigen Kabelende an dem Lenkgehäuse oder dem Fahrzeugkörper befestigt.
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Besondere Vorteile erzielt, wenn das Kabel derart ausgeführt ist, dass die aus der Drehbewegung des Lenkachskörpers um die vertikale Lenkdrehachse zwischen dem sensorseitigen Kabelende und dem fahrzeugkörperseitigen Kabelende bei einer Lenkbewegung resultierende Relativbewegung, d.h. die zwischen den beiden Kabelenden auftretende Drehbewegung, durch das Kabel selbst überbrückt wird. Die Relativbewegung zwischen dem fahrzeugkörperseitigen Kabelende und dem sensorseitigen Kabelende des Kabels bei einer Drehbewegung des Lenkachskörpers wird somit von dem Kabel selbst überbrückt, wodurch sich Vorteile hinsichtlich eines einfachen und kostengünstigen Aufbaus ergeben.
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Das Kabel kann hierzu gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung unter Ausbildung einer ebenen Spirale von der Axialausnehmung zu dem Kabelabgang geführt sein. Bei einer Drehbewegung des Lenkachskörpers verändert sich der maximale Außendurchmesser des als ebene Spirale gelegten Kabels. Innerhalb der axialen Ausnehmung findet keine Relativbewegung des Kabels und somit keine Verformung des Kabels bei einer Drehbewegung des Längsachskörpers statt, wodurch Beschädigungen an dem Kabel sicher vermieden werden können.
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Das als ebene Spirale geführte Kabel ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung auf die Stirnseite des Lenkachskörpers aufgelegt. Hierdurch ergibt sich ein geringer Bauaufwand, da die ebene Spirale auf einfache Weise auf der Stirnseite des Lenkachskörpers zwischen der Axialausnehmung in dem drehenden Längsachskörper und dem Kabelabgang in dem fahrzeugkörperfesten Lenkgehäuse angeordnet werden kann.
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Sofern das als ebene Spirale geführte Kabel auf die Stirnseite des Lenkachskörpers unter Zwischenschaltung einer Gleitführung aufgelegt ist, kann die Reibung zwischen dem Kabel und der Stirnseite des Längsachskörpers verringert werden. An dem die Bewegung bei einer Drehbewegung des Lenkachskörpers vollführenden, in der ebenen Spirale verlegten Kabel können durch die geringe Reibung Beschädigungen und Abrieb sicher vermieden werden.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist das Kabel unter Ausbildung einer schraubenförmigen Spirale zu dem Kabelabgang geführt. Mit der Verlegung des Kabels unter Ausbildung einer schraubenförmigen Spirale kann ebenfalls die aus der Drehbewegung des Lenkachskörpers um die vertikale Lenkdrehachse zwischen dem sensorseitigen Kabelende und dem fahrzeugkörperseitigen Kabelende bei einer Lenkbewegung resultierende Relativbewegung mit geringem Bauaufwand durch das Kabel selbst überbrückt werden. Sofern die schraubenförmige Spirale eine hohe Windungszahl von Windungen aufweist, verändert sich bei einer Drehbewegung des Lenkachskörpers der Außendurchmesser der schraubenförmigen Spirale nur in einem geringen Umfang.
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Dadurch wird es ermöglicht, die schraubenförmige Spirale gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zumindest teilweise innerhalb der Axialausnehmung des Lenkachskörpers anzuordnen. Hierdurch ergibt sich ein geringer Bauaufwand für das als schraubenförmige Spirale verlegte Kabel.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist das Kabel als Torsionskabel ausgebildet. Mit einem als Torsionskabel ausgeführten Kabel kann ebenfalls die aus der Drehbewegung des Lenkachskörpers um die vertikale Lenkdrehachse zwischen dem sensorseitigen Kabelende und dem fahrzeugkörperseitigen Kabelende bei einer Lenkbewegung resultierende Relativbewegung mit geringem Bauaufwand durch das Kabel selbst überbrückt werden. Die Drehbewegung des Lenkachskörpers wird direkt in eine Torsionsbewegung des Kabels umgesetzt, wobei keine Längen- und Durchmesserveränderung des Kabels auftritt.
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Der an dem Lenkgehäuse ausgebildete Kabelabgang kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung als axialer, koaxial zur Axialausnehmung des Lenkachskörpers angeordneter Kabelabgang ausgebildet sein. Bei einem derartigen Kabelabgang wird das fahrzeugkörperseitige Kabelende axial aus dem Lenkgehäuse und der Lenkachse herausgeführt. Bei einer zu der Axialausnehmung des Lenkachskörpers koaxialen Anordnung des Kabelabgangs am Lenkgehäuse wird eine günstige Führung des Kabels ermöglicht.
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Ein derartiger axialer Kabelabgang kann mit geringem Herstellaufwand erzielt werden, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das Lenkgehäuse mit einem stirnseitigen Deckel versehen ist, in dem eine den Kabelabgang bildende Ausnehmung, insbesondere eine bohrungsförmige Ausnehmung, ausgebildet ist.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist der an dem Lenkgehäuse ausgebildete Kabelabgang als radialer, senkrecht zur Axialausnehmung des Lenkachskörpers angeordneter Kabelabgang ausgebildet. Bei einem derartigen Kabelabgang wird das fahrzeugkörperseitige Kabelende radial aus dem Lenkgehäuse und der Lenkachse herausgeführt. Hierdurch ergeben sich Vorteile hinsichtlich einer kompakten Bauweise der Lenkachse in axialer Richtung der Lenkdrehachse und somit einer kompakten Bauhöhe der Lenkachse.
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Ein derartiger radialer Kabelabgang kann mit geringem Herstellaufwand erzielt werden, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das Lenkgehäuse mit einer senkrecht zur Axialausnehmung des Lenkachskörpers angeordneten Ausnehmung, insbesondere eine bohrungsförmige Ausnehmung, versehen ist, die den Kabelabgang bildet.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Ausnehmung des Lenkachskörpers tangential zur Stirnseite des Lenkachskörpers angeordnet. Bei einer derartigen tangentialen Anordnung der den Kabelabgang bildenden Ausnehmung im Lenkgehäuse wird bei einer Verlegung des Kabels in einer ebenen Spirale auf der Stirnseite des Lenkachskörpers eine günstige Führung des mit der radial äußeren Windung der Spirale aus dem Lenkgehäuse herausgeführten fahrzeugkörperseitige Kabelende erzielt.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Ausnehmung des Lenkachskörpers rechtwinklig zur Axialausnehmung des Lenkachskörpers angeordnet. Bei einer derartigen rechtwinkligen Anordnung der Ausnehmung zur Axialausnehmung schneidet die Längsachse der Ausnehmung die Längsachse der Axialausnehmung des Lenkachskörpers und somit die Lenkdrehachse. Bei einer derartigen rechtwinkligen Anordnung der den Kabelabgang bildenden Ausnehmung im Lenkgehäuse zur Lenkdrehachse wird bei einer Verlegung des Kabels in einer schraubenförmigen Spirale in der konzentrisch zur Lenkdrehachse angeordneten Axialausnehmung eine günstige Führung des aus dem Lenkgehäuse herausgeführten fahrzeugkörperseitige Kabelende erzielt.
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Vorteilhafterweise ist das Kabel in der den Kabelabgang bildenden Ausnehmung gehalten und befestigt. Durch geeignete Mittel, beispielsweise Durchführungstüllen oder Stecker, kann das fahrzeugkörperseitige Kabelende auf einfache Weise in dem von der entsprechenden Ausnehmung im Lenkgehäuse gebildeten Kabelabgang befestigt werden. Zudem wird hierdurch auf einfache Weise erzielt, dass der Kabelabgang am Lenkgehäuse verschlossen ist und somit das Eindringen von Wasser und Schmutz in die Axialausnehmung verhindert wird.
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Zur Überbrückung der Drehbewegung des Lenkachskörpers um die vertikale Lenkdrehachse zwischen dem sensorseitigen Kabelende und dem fahrzeugkörperseitigen Kabelende bei einer Lenkbewegung resultierende Relativbewegung, d.h. der Drehbewegung zwischen den beiden Kabelenden, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das Kabel über eine Energieführungskette von der Axialausnehmung des Lenkachskörpers zu dem Kabelabgang geführt. Bei Verwendung einer Energiekette, in der das Kabel zwischen der Axialausnehmung des drehenden Lenkachskörpers und dem Kabelabgang am Lenkgehäuse angeordnet ist, wird ebenfalls eine günstige Führung des Kabels von der Axialausnehmung in dem drehenden Lenkachskörper zu dem fahrzeugkörperfesten Kabelabgang ermöglicht, wobei der in der Energieführungskette angeordnete Abschnitt des Kabels ausschließlich auf Biegung belastet wird. Innerhalb der Axialausnehmung des Lenkachskörpers findet keine Relativbewegung und somit keine Verformung des Kabels bei einer Drehbewegung des Lenkachskörpers statt. Beschädigungen an dem Kabel können hierdurch sicher vermieden werden.
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Zweckmäßigerweise ist die Energieführungskette mit einem beweglichen Ende an dem Lenkachskörper tangential befestigt. Hierdurch wird eine günstige Befestigung des beweglichen Endes der Energieführungskette an dem drehenden Lenkachskörper und einfache aufgebaute Mitnahme der Energieführungskette bei einer Lenkbewegung des Lenkachskörpers erzielt, die eine günstige Führung und Übergabe des aus der Axialausnehmung herausgeführten Kabels in die Energieführungskette ermöglicht.
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Die Energieführungskette ist zweckmäßigerweise mit einem feststehenden Ende an dem Lenkgehäuse befestigt.
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Sofern in der Geradeausfahrtstellung die Energieführungskette einen Umschlingungswinkel mit dem Lenkachskörper aufweist, der zumindest dem halben Gesamtlenkwinkel des Lenkachskörpers entspricht, wird eine günstige Führung des Kabels und der Energieführungskette ausgehend von der Geradeausfahrtstellung zu beiden Lenkseiten bis zu dem jeweiligen maximalen Lenkwinkel erzielt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung an der Stirnseite des Lenkachskörpers eine Mitnehmerscheibe drehfest befestigt, an der die Energieführungskette mit einem beweglichen Ende befestigt ist, wobei die Mitnehmerscheibe mit einer radial angeordneten Kabeldurchführungsausnehmung versehen ist, über die das Kabel von der Axialausnehmung des Lenkachskörpers zu der Energieführungskette geführt ist. Mithilfe einer derartigen, an der Stirnseite des Lenkachskörpers befestigten Mitnehmerscheibe kann auf einfache Weise das Kabel über die Kabeldurchführungsausnehmung von der axialen Ausnehmung zur Energiekette geführt werden und in die Energiekette übergeben werden.
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Zweckmäßigerweise ist das Kabel an der Mitnehmerscheibe befestigt.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Lenkgehäuse ein geschlossenes Gehäuse, in dem die Energieführungskette angeordnet ist. Im Bereich der Energieführungskette kann somit das Kabel auf einfache Weise vor Verschmutzungen, Feuchtigkeit sowie Nässe, Umwelteinflüssen und Beschädigungen geschützt werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Lenkachse, bei der an einer drehbaren Komponente der Lenkachse eine Sensoreinrichtung zur Erfassung eines Betriebszustandes angeordnet ist, beispielsweise ein Achslastsensor an dem lenkbaren Lenkachskörper zur Erfassung der Achslast der Lenkachse, kann zusätzlich ein Lenkwinkelsensor, insbesondere ein Drehwinkelsensor, zur Erfassung des Lenkwinkels des Lenkachskörpers vorgesehen sein, der mit dem Lenkachskörper in Wirkverbindung steht.
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Die erfindungsgemäße Lenkachse kann als Pendellenkachse ausgebildet sein, wobei der drehende Lenkachskörper von einem das lenkbare Rad tragenden Achsschenkel gebildet ist. An dem um die Lenkdrehachse drehenden Achsschenkel kann über die von der Axialausnehmung im Achsschenkel gebildete erfindungsgemäße Kabelführung auf einfache Weise mittels des Kabels elektrische Energie und Sensorsignal durch den drehenden Achsschenkel einer Pendellenkachse geführt werden.
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Die erfindungsgemäße Lenkachse kann alternativ als Drehschemellenkachse oder Drehschemelpendelachse ausgebildet sein, wobei der Lenkachskörper von einem das lenkbare Rad tragenden Achskörper gebildet ist. An dem um die Lenkdrehachse drehenden Achskörper kann über die von der Axialausnehmung im Achskörper gebildete erfindungsgemäße Kabelführung auf einfache Weise mittels des Kabels elektrische Energie und Sensorsignal durch den drehenden Achskörper einer Drehschemellenkachse oder einer Drehschemelpendelachse geführt werden.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
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1 ein Flurförderzeug mit einer erfindungsgemäßen Lenkachse in einer Seitenansicht,
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2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkachse,
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3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkachse,
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4 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkachse,
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5 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkachse,
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6 eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkachse,
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7 eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkachse,
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8 eine siebte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkachse und
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9 eine Ansicht gemäß Linie A der 8.
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In der 1 ist ein beispielsweise als Gegengewichtsgabelstapler ausgebildetes Flurförderzeug 1 mit einer erfindungsgemäßen Lenkachse dargestellt.
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Das Flurförderzeug 1 weist einen von einem Fahrzeugrahmen gebildeten Fahrzeugkörper 2 auf. Unterhalb eines Fahrerschutzdaches 3, das beispielsweise von einer Fahrerkabine gebildet sein kann, ist ein Aggregateraum 4 ausgebildet, in dem bei einem Flurförderzeug mit einem batterie-elektrischen Antriebssystem eine Traktionsbatterie und bei Flurförderzeug mit einem verbrennungsmotorischen Antriebssystem ein Verbrennungsmotor angeordnet ist.
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Im frontseitigen, lastzugewandten Bereich ist das Flurförderzeug 1 mit zwei Antriebsrädern 5 und im heckseitigen, lastabgewandten Bereich mit einer Lenkachse 6 und zumindest einem gelenkten Rad 7 versehen. Das gelenkte Rad 7 ist nicht angetrieben. Das gelenkte Rad 7 ist relativ zu dem Fahrzeugkörper 2 des Flurförderzeugs um eine Lenkdrehachse L drehbar und somit lenkbar angeordnet. Die Lenkdrehachse L ist vertikal angeordnet. Am vorderen, lastzugewandten Bereich des Gegengewichtsgabelstapler 1 ist ein Hubgerüst 8 angeordnet, an dem ein beispielsweise als Lastgabel ausgebildetes Lastaufnahmemittel 9 auf- und abbewegbar angeordnet ist. Im lastabgewandten Bereich ist das Flurförderzeug 1 mit einem Gegengewicht 10 versehen.
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Das dargestellte Flurförderzeug 1 weist ein 3-Rad-Fahrwerk, das von den beiden an den Fahrzeugaußenseiten angeordneten Antriebsrädern 5 und einem in Fahrzeugquerrichtung mittig angeordneten gelenkten Rad 7 gebildet ist. Das mittig angeordnete, gelenkte Rad 7 kann hierbei als Einzelrad oder Doppelrad ausgeführt sein.
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In den 2 bis 9 ist die Lenkachse 6 des Flurförderzeugs 1 in einem teilweisen Längsschnitt dargestellt. In den 2 bis 9 sind hierbei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen.
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Die Lenkachse 6 der 2 bis 9 ist als Drehschemellenkachse 15 ausgebildet, die ausgehend von einer Geradeausfahrtstellung zu jeder Seite einen Lenkwinkel von 90° Grad und somit einen Gesamtlenkwinkel von 180° Grad aufweist. Die als Drehschemellenkachse 15 ausgebildete Lenkachse 6 weist einen als Achskörper 17 ausgebildeten Lenkachskörper 18 auf, der in einem Lenkgehäuse 19 um die vertikale Lenkdrehachse L um den Gesamtlenkwinkel drehbar gelagert ist. Der Lenkachskörper 18 ist hierzu in dem Lenkgehäuse 19 mittels einer von Lagern 20a, 20b gebildeten Lagerung um die Lenkdrehachse L drehbar gelagert. Die beiden Lager 20a, 20b sind in Längsrichtung und somit in axialer Richtung der Lenkdrehachse L voneinander beabstandet. Das Lenkgehäuse 19 ist mit einem Befestigungsflansch 21 versehen, mittels dem das Lenkgehäuse 19 an dem Fahrzeugkörper 2 nicht drehbar befestigt ist.
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Der um die Lenkdrehachse L schwenkbare Lenkachskörper 18 trägt das in den 2 bis 9 nicht näher dargestellte gelenkte Rad 7. An dem Achskörper 17 ist hierzu senkrecht zur Lenkdrehachse L ein Achsschenkelbolzen 22 angeordnet, auf dem das gelenkte Rad drehbar gelagert ist. Die Drehschemellenkachse 15 der 2 bis 9 ist für ein als Doppelrad ausgebildete gelenktes Rad 7 ausgeführt. Der Achsschenkelbolzen 22 erstreckt sich hierbei zu beiden Seiten des Achskörpers 17 und ist an beiden Seiten mit einer drehbaren Radnabe 23a, 23b versehen, die jeweils mittels einer Radlagerung 24 auf dem Achsschenkelbolzen 22 drehbar gelagert ist. An der Radnabe 23a bzw. 23b ist jeweils ein Einzelrad des als Doppelrad ausgebildeten gelenkten Rades befestigbar.
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Bei der erfindungsgemäßen Lenkachse 6 ist an einer drehbaren Komponente der Lenkachse 6 eine nicht näher dargestellte elektrische Sensoreinrichtung angeordnet. Die Sensoreinrichtung ist beispielsweise als Achslastsensor zur Erfassung der Achslast als Betriebszustand ausgebildet, der an oder in dem um die Lenkdrehachse L drehbaren Achskörper 17 bzw. an oder in dem um die Lenkdrehachse L drehbaren Achsschenkelbolzen 22 als Komponente der Lenkachse 6 angeordnet ist.
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Zur Energieversorgung der Sensoreinrichtung mit elektrischer Energie und zur Übertragung der Signale der von der Sensoreinrichtung erfassten Messsignale ist eine Kabelverbindung 30 mit einem Kabel 31 vorgesehen. Das Kabel 31 ist hierzu von der drehbaren Komponente der Lenkachse 6 zu dem Fahrzeugkörper 2 und einer im Fahrzeugkörper 2 angeordneten elektronischen Steuereinrichtung 32 geführt.
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Die Lenkachse 6 ist mit einer Kabelführung für das Kabel 31 der Kabelverbindung 30 von der drehbaren Komponente der Lenkachse 6, beispielsweise dem um die Lenkachse L drehbaren Achskörper 17 oder dem um die Lenkachse L drehbaren Achsschenkelbolzen oder den drehenden Radnaben 23a, 23b, zu dem am Fahrzeugkörper 2 befestigten Lenkgehäuse 19 versehen, mit der der Lenkwinkel überbrückt werden kann.
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Die Kabelführung umfasst eine Axialausnehmung 35 in dem als Achskörper 17 ausgebildeten Lenkachskörper 18, der um die Lenkachse L drehbar ist und die gelenkten Räder 7 trägt. Die Axialausnehmung 35 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als konzentrisch zur Lenkdrehachse L angeordnete bohrungsförmige Ausnehmung gebildet, in der das Kabel 31 verlegt ist.
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Die Axialausnehmung 35 erstreckt sich hierbei von einer vertikal oberen Stirnseite des Lenkachskörpers 18 nach unten und überbrückt den Einbauraum der Lager 20a, 20b des Lenkachskörpers 18. Das Kabel 31 ist hierbei über eine stirnseitige Öffnung der Axialausnehmung 35 in der oberen Stirnseite des Lenkachskörpers 18 aus der Axialausnehmung 35 nach vertikal oben herausgeführt.
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Im Bereich des Achsschenkelbolzens 22 ist der Lenkachskörper 18 mit einer Querausnehmung 36 versehen. Die Querausnehmung 36 steht mit der Axialausnehmung 35 in Verbindung und bildet eine Austrittsöffnung 37, durch die ein sensorseitiges Kabelende 31a des Kabels 31 aus dem Lenkachskörper 18 heraus geführt werden kann.
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Das Kabel 31 ist auf nicht näher dargestellte Weise mit geeigneten Befestigungsmitteln in der Austrittsöffnung 37 gehalten und befestigt. Vorteilhafterweise wird hierdurch die Austrittsöffnung 37 gegen eindringendes Wasser und Schmutz verschlossen und abgedichtet.
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Zum Herausführen eines fahrzeugkörperseitigen Kabelendes 31b des Kabels 31 zu dem Fahrzeugkörper 2 ist an dem am Fahrzeugkörper 2 befestigten Lenkgehäuse 19 ein fahrzeugkörperfester Kabelabgang 40 ausgebildet. In der 2 ist der Kabelabgang als axialer, koaxial zur Axialausnehmung 35 des Lenkachskörpers 18 angeordneter Kabelabgang 41 ausgebildet, durch den das fahrzeugkörperseitige Kabelende 31b des Kabels 31 axial und somit in Längsrichtung der Lenkdrehachse L aus der Lenkachse 6 herausgeführt wird. Das Lenkgehäuse 19 ist hierzu mit einem stirnseitigen, oberen Deckel 43 versehen, in dem eine den Kabelabgang 41 bildende Ausnehmung 42 ausgebildet ist. Die Ausnehmung 42 ist bevorzugt als Bohrung in dem Deckel 43 ausgeführt. Das Kabel 31 ist hierbei in der den Kabelabgang 40 bildenden Ausnehmung 42 durch nicht näher dargestellte Befestigungsmittel gehalten und befestigt. Vorteilhafterweise wird hierdurch der Kabelabgang 40 gegen eindringendes Wasser und Schmutz verschlossen und abgedichtet.
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Bei der erfindungsgemäßen Lenkachse 6 wird die aus der Drehbewegung des Lenkachskörpers 18 um die vertikale Lenkdrehachse L zwischen dem sensorseitigen Kabelende 31a und dem fahrzeugkörperseitigen Kabelende 31b bei einer Lenkbewegung resultierende Relativbewegung und somit die Drehbewegung zwischen den beiden Kabelenden durch das Kabel 31 selbst überbrückt.
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Bei der 2 ist hierzu das Kabel 31 unter Ausbildung einer ebenen Spirale 50 von der Axialausnehmung 35 in dem drehbaren Lenkachskörper 18 zu dem Kabelabgang 40 in dem fahrzeugkörperfesten Lenkachsgehäuse 19 geführt. Das Kabel 31 ist hierbei als ebene Spirale 50 auf die obere Stirnseite des Lenkachskörpers 18 aufgelegt. Die ebene Spirale 50 befindet somit in einer senkrecht zur Lenkdrehachse L angeordneten Ebene. Um geringe Reibung zu erzielen, ist das Kabel 31 auf die Stirnseite des Lenkachskörpers 18 unter Zwischenschaltung einer Gleitführung 51 aufgelegt. Die Gleitführung 51 ist von einer an der oberen Stirnseite des Lenkachskörpers 18 angeordneten Gleitscheibe 52 gebildet. Die ebene Spirale 50 ist als archimedische Spirale mit konstantem Windungsabstand ausgeführt. Die ebene Spirale 50 besteht aus mehreren Windungen, wobei das aus der Axialausnehmung 35 herausgeführte Kabel 31 zu der radial innersten Windung der ebenen Spirale gelegt ist und das Kabel 31 von der radial äußersten Windung der ebenen Spirale zu dem Kabelabgang 40 geführt ist. Bei einer Drehbewegung des Lenkachskörpers 18 legt sich das Kabel 31 in Form der ebenen Spirale 50 auf die Gleitführung 51 und führt die Relativbewegung des Kabels 31 zwischen den beiden Kabelenden 31a, 31b aus, um die Bewegung zwischen den beiden Kabelenden 31a, 31b zu überbrücken. Bei einer Drehbewegung des Lenkachskörpers 18 um die Lenkdrehachse L verändert sich hierbei der maximale Außendurchmesser der Spirale 50. Innerhalb der Axialausnehmung 35 findet keine Bewegung und somit keine Verformung des Kabels 31 statt.
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In der 3 ist alternativ zu der ebenen Spirale 50 der 1 das Kabel 31 unter Ausbildung einer schraubenförmigen Spirale 55 von der Axialausnehmung 35 in dem drehbaren Lenkachskörper 18 zu dem axialen, fahrzeugkörperfesten Kabelabgang 40 in dem fahrzeugkörperfesten Lenkachsgehäuse 19 geführt.
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Die schraubenförmigen Spirale 55 weist in axialer Richtung und somit in Längsrichtung der Lenkdrehachse L mehrere Windungen auf. Die schraubenförmige Spirale 55 ist zumindest teilweise innerhalb der Axialausnehmung 35 des Lenkachskörpers 18 angeordnet, so dass das Kabel 31 als schraubenförmige Spirale 55 in der Axialausnehmung 35 verlegt ist. Bei einer Drehbewegung des Lenkachskörpers 18 um die Lenkdrehachse L wird die schraubenförmige Spirale 55 auf- bzw. abgewickelt um die Bewegung zwischen den beiden Kabelenden 31a, 31b zu überbrücken. Bei einer entsprechend hohen Anzahl von Windungen verändert sich bei einer Drehbewegung des Lenkachskörpers 18 um die Lenkdrehachse L der Außendurchmesser der schraubenförmigen Spirale 55 lediglich geringfügig. Unterhalb der Spirale 55 findet keine Bewegung und somit keine Verformung des Kabels 31 in der Axialausnehmung 35 statt.
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In der 4 ist das von der Axialausnehmung 35 in dem drehbaren Lenkachskörper 18 zu dem axialen, fahrzeugkörperfesten Kabelabgang 40 in dem fahrzeugkörperfesten Lenkachsgehäuse 19 geführte Kabel 31 als Torsionskabel 56 ausgebildet. Bei einer Drehbewegung des Lenkachskörpers 18 um die Lenkdrehachse L wird die Drehbewegung zwischen den beiden Kabelenden 31a, 31b direkt in eine Tordierung des Torsionskabels 56 umgesetzt und von dem Torsionskabel 56 überbrückt. An dem als Torsionskabel 56 ausgebildete Kabel 31 tritt keine Längen- und Durchmesserveränderung auf.
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In der 5 ist eine Ausführungsform der Lenkachse 6 dargestellt, bei der das Kabel 31 analog zu der 2 als ebene Spirale 50 auf die Stirnseite des Lenkachskörpers 18 gelegt ist und im Unterschied zu dem fahrzeugkörperfesten axialen Kabelabgang 41 der 2 der fahrzeugkörperfeste Kabelabgang 40 als radialer, senkrecht zur Axialausnehmung 35 des Lenkachskörpers 18 angeordneter Kabelabgang 45 ausgebildet ist. Der radiale, fahrzeugkörperfeste Kabelabgang 45 ist hierbei an der Oberseite des Lenkachskörpers 18 auf Höhe der stirnseitigen Öffnung der Axialausnehmung 35 in der oberen Stirnseite des Lenkachskörpers 18 angeordnet.
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Das Lenkgehäuse 19 ist hierzu mit einer senkrecht zur Axialausnehmung 35 des Lenkachskörpers 18 angeordneten Ausnehmung 46 versehen, die den Kabelabgang 45 für das fahrzeugkörperseitige Ende 31b des Kabels 31 bildet. Die Ausnehmung 46 ist bevorzugt als Bohrung in dem Lenkgehäuse 19 ausgeführt. Das Kabel 31 ist hierbei in der den Kabelabgang 40 bildenden Ausnehmung 46 durch nicht näher dargestellte Befestigungsmittel gehalten und befestigt. Vorteilhafterweise wird hierdurch der Kabelabgang 40 gegen eindringendes Wasser und Schmutz verschlossen und abgedichtet.
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In der 5 ist die Ausnehmung 46 des Lenkachskörpers 18 tangential zur Stirnseite des Lenkachskörpers 18 angeordnet. Die Längsachse der Ausnehmung 46 tangiert hierbei den Außendurchmesser der ebenen Spirale 50. Das fahrzeugkörperseitige Ende 31b des Kabels 31 kann somit von dem Außendurchmesser der Spirale 50 geradlinig über die Ausnehmung 56 aus dem Lenkgehäuse 19 herausgeführt werden.
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In der 6 ist eine Ausführungsform der Lenkachse 6 dargestellt, bei der das Kabel 31 analog zu der 3 als schraubenförmige Spirale 55 innerhalb der Axialausnehmung 35 des Lenkachskörpers 18 verlegt ist und im Unterschied zu dem fahrzeugkörperfesten axialen Kabelabgang 41 der 3 der fahrzeugkörperfeste Kabelabgang 40 als radialer, senkrecht zur Axialausnehmung 35 des Lenkachskörpers 18 angeordneter Kabelabgang 45 ausgebildet ist.
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Die die Kabelabgang 45 bildenden Ausnehmung 46 des Lenkachskörpers 18 ist hierbei rechtwinklig zur Axialausnehmung 35 des Lenkachskörpers 18 angeordnet, so dass die Längsachse der Ausnehmung 46 die Längsachse der Axialausnehmung 35 und somit die Lenkdrehachse L schneidet. Das obere Ende der schraubenförmigen Spirale 55 wird somit rechtwinklig zur Axialausnehmung 35 und radial über die Ausnehmung 46 aus der Lenkachse 6 herausgeführt.
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In der 7 ist eine Ausführungsform der Lenkachse 6 dargestellt, bei der das Kabel 31 analog zu der 4 als Torsionskabel 56 ausgebildet ist und im Unterschied zu dem fahrzeugkörperfesten axialen Kabelabgang 41 der 4 der fahrzeugkörperfeste Kabelabgang 40 als radialer, senkrecht zur Axialausnehmung 35 des Lenkachskörpers 18 angeordneter Kabelabgang 45 ausgebildet ist. Der Kabelabgang 45 der 7 ist analog zu dem Kabelabgang der 6 ausgeführt und die den Kabelabgang 45 bildenden Ausnehmung 46 des Lenkachskörpers 18 rechtwinklig zur Axialausnehmung 35 des Lenkachskörpers 18 angeordnet ist, so dass die Längsachse der Ausnehmung 46 die Längsachse der Axialausnehmung 35 und somit die Lenkdrehachse L schneidet. Das Kabel 31 wird somit rechtwinklig zur Axialausnehmung 35 und radial über die Ausnehmung 46 aus der Lenkachse 6 herausgeführt.
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In den 8 und 9 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der das Kabel 31 der Kabelverbindung 30 über eine Energieführungskette 70 von der Axialausnehmung 35 des Lenkachskörpers 18 zu dem Kabelabgang 40 am Lenkgehäuse 19 geführt ist.
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An der Stirnseite des Lenkachskörpers 18 ist eine Mitnehmerscheibe 71 drehfest befestigt, an der die Energieführungskette 70 mit einem beweglichen Ende 70a befestigt ist. Die Mitnehmerscheibe 71 mit einer radial angeordneten Kabeldurchführungsausnehmung 72 versehen ist, über die das Kabel 31 von der Axialausnehmung 35 des Lenkachskörpers 18 zu der Energieführungskette 70 geführt ist. Die Kabeldurchführungsausnehmung 72 der Mitnehmerscheibe 71 ist rechtwinklig zur Axialausnehmung 35 des Lenkachskörpers 18 angeordnet, so dass die Längsachse der Kabeldurchführungsausnehmung 72 die Längsachse der Axialausnehmung 35 und somit die Lenkdrehachse L schneidet. Die Kabeldurchführungsausnehmung 72 ist von einer nutförmigen Ausnehmung an der Oberseite der Mitnehmerscheibe 71 gebildet. Die Energieführungskette 70 ist mit dem beweglichen Ende 70a an der mit Mitnehmerscheibe 71 und somit an dem Lenkachskörper 18 tangential befestigt.
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Das aus der stirnseitigen Öffnung der Axialausnehmung 35 des Lenkachskörpers 18 herausausgeführte Kabel 31 ist somit über die Kabeldurchführungsausnehmung 72 in radial Richtung durch die Mitnehmerscheibe 71 geführt und wird an das bewegliche Ende 70a der Energiekette 70 übergeben. Zur Halterung des Kabels an der Mitnehmerscheibe ist ein Befestigungsmittel 73, beispielsweise ein Halter, vorgesehen.
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Ein feststehendes Ende 70b der Energieführungskräfte 70 ist an dem Lenkgehäuse 19 befestigt. Das aus dem feststehenden Ende 70b der der Energieführungskräfte 70 herausgeführte fahrzeugkörperseitige Ende 31b des Kabels 31 ist zu dem am Lenkgehäuse 19 ausgebildeten Kabelabgang 40 geführt. Der Kabelabgang 40 ist von einer entsprechenden Ausnehmung 75 in dem Lenkgehäuse 19 gebildet, in dem das aus dem Lenkgehäuse 19 herausgeführte Kabel 31 mittels eines Befestigungsmittels 76 befestigt ist, das bevorzugt weiterhin die Ausnehmung 75 abdichtet.
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Zwischen dem feststehenden Ende 70b der Energieführungskräfte 70 und dem Kabelabgang ist das fahrzeugkörperseitige Ende 31b des Kabels 31 mittels eines Befestigungsmittels 77, beispielsweise eines Halters, an dem Lenkgehäuse 19 befestigt.
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In den 8 und 9 ist die Lenkachse 6 in der Geradeausfahrtstellung dargestellt. In dieser Geradeausfahrtstellung weist die Energieführungskette 70 mit dem Lenkachskörper 18 und somit der Mitnehmerscheibe 71 einen Umschlingungswinkel auf, der zumindest dem halben Gesamtlenkwinkel des Lenkachskörpers 18 entspricht, d.h. dem Lenkwinkel des Lenkachskörpers 18 zu einer Seite.
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Um die Energieführungskette 70 mit dem darin angeordneten Kabel 31 vor Verschmutzung und Feuchtigkeit zu schützen, umfasst das Lenkgehäuse 19 ein geschlossenes Gehäuse 80, in dem die Energieführungskette 70 angeordnet ist. In den 80 ist hierbei ein das Gehäuse 80 verschließender Deckel nicht dargestellt.
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Bei einer Lenkbewegung des Längsachskörpers 18 wird über die an dem Lenkachskörper 18 befestigte Mitnehmerscheibe 71 das bewegliche Ende 70a der Energieführungskette 70 und das in der Energieführungskette 70 angeordnete Kabel 31 mitgenommen. Durch die Drehbewegung der Mitnehmerscheibe 71 bei einer Lenkbewegung des Längsachskörpers 18 vergrößert bzw. verkleinert sich der Umschlingungswinkel der Energieführungskette 70 mit der Mitnehmerscheibe 71 und die Energieführungskette 70 wird in dem Gehäuse 80 verschoben. Die aus der Drehbewegung des Lenkachskörpers 18 um die vertikale Lenkdrehachse L zwischen dem sensorseitigen Kabelende 31a und dem fahrzeugkörperseitigen Kabelende 31b bei einer Lenkbewegung resultierende Relativbewegung zwischen den beiden Kabelenden 31a, 31b wird somit über die Energieführungskette 70 überbrückt.
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Die Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf.
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Das Kabel 31 ist zwischen dem fahrzeugkörperseitigen und somit dem fahrzeugkörperfesten Kabelausgang 40 der Lenkachse 6 und der Sensoreinrichtung in der Axialausnehmung 35 des drehbaren Lenkachskörpers 18 angeordnet und somit in der Ausnehmung 31 des drehbaren Lenkachskörpers 18 von der drehbaren Komponente der Lenkachse 6 zu einem fahrzeugkörperfesten Befestigungspunkt geführt. Durch die im lenkbaren Lenkachskörper 18 von der Axialausnehmung 35 gebildete Kabelführung kann mit geringem Bauaufwand der Gesamtlenkwinkel überbrückt werden und das Kabel 31 vor mechanischen Beschädigungen, Verschmutzungen, Umwelteinflüssen sowie Feuchtigkeit geschützt zu dem lenkbaren Lenkachskörper 18, dem Achsschenkelbolzen 22 sowie den Radnaben 23a, 23b geführt werden. Eine in oder an dem Lenkachskörper 18, dem Achsschenkelbolzen 22 oder der Radnabe 23a, 23b angeordnete Sensoreinrichtung kann mit der erfindungsgemäßen Kabelführung über die Axialausnehmung 35 in dem drehbaren Lenkachskörper 18 auf einfache Weise mit elektrischer Energie versorgt werden und deren Messsignale an die im Fahrzeugkörper 2 angeordnete Steuereinrichtung 32 übertragen werden. Durch die Unterbringung des Kabels 31 innerhalb des als massiven Stahlkörper ausgebildeten Lenkachskörpers 18 wird weiterhin ein Schutz des Kabels 31 vor magnetischen und elektrischen Feldern gewährleistet.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Lenkachse 6 mit der erfindungsgemäßen Kabelführung des Kabels 31 kann mit einem Lenkwinkelsensor, beispielsweise einen Drehwinkelsensor, kombiniert werden. Sofern der Lenkwinkelsensor als axialer Drehwinkelsensor ausgebildet ist, kann dieser anstelle des Deckels 43 an dem Lenkgehäuse 19 angebaut werden, um den Lenkwinkel des drehbaren Längsachskörpers 18 zu erfassen.
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Anstelle der Ausführung der Lenkachse 6 als Drehschemellenkachse kann die erfindungsgemäße Kabelführung in den Achsen eingesetzt werden, in denen elektrische Energie und elektrische Signale durch ein Kabel weitergeleitet werden müssen, das durch schwenkbare und lenkbare Bauteile geführt wird, welche einen Schwenkwinkel und somit einen Lenkwinkel überstreichen, beispielsweise Achsschenkel einer Pendellenkachse oder Achskörper einer Drehschemelpendelachse.
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In den dargestellten Ausführungsbeispielen ermöglicht die erfindungsgemäße Kabelführung des Kabels 31 einen Gesamtlenkwinkel von 180° Grad. Bei entsprechender Auswahl des Kabels 31 (ebene Spirale 50 gemäß den 2 und 5, schraubenförmige Spirale 55 gemäß den 3 und 6, Torsionskabel 56 gemäß den 4 und 7 bzw. Dimensionierung der Energieführungskette 70 der 8, 9) können sowohl kleinere als auch größere Gesamtlenkwinkel überbrückt werden.
