DE102017221375A1 - Flurförderfahrzeug mit einer Pendelachse - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Flurförderfahrzeug mit vier Rädern (4, 5), einem Fahrzeugrahmen (2) und einer als Pendelachse (1) ausgebildeten Hinterachse (1), welche in einem am Fahrzeugrahmen (2) abgestützten Pendellager (3) gelagert und im Bereich eines Pendelwinkels um eine in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Schwenkachse (a) Pendelbewegungen ausführen kann.
Es wird vorgeschlagen, dass - situationsbedingt - ein maximaler, die Pendelbewegungen begrenzender Pendelwinkel (α1, α2) einstellbar ist.
Es wird vorgeschlagen, dass - situationsbedingt - ein maximaler, die Pendelbewegungen begrenzender Pendelwinkel (α1, α2) einstellbar ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Flurförderfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
- Flurförderfahrzeuge, insbesondere Gabelstapler mit vier Rädern, bei welchen die Hinterachse als Pendelachse ausgebildet ist, sind bekannt, beispielsweise durch den handelsüblichen Gabelstapler der Firma Toyota mit einem Stabilitätssystem, welches unter der Bezeichnung SAS (System of Active Stability) bekannt ist. Die bekannte Pendelachse, welche über ein Pendelgelenk am Fahrzeugrahmen gelagert ist, wird zum Ausgleich von Bodenunebenheiten eingesetzt. Dabei ergibt sich ein so genanntes Stabilitätsdreieck, welches durch die Aufstandspunkte der Vorderräder und den Abstützpunkt des Pendelgelenks gebildet wird. Liegt der Schwerpunkt des Flurförderfahrzeuges innerhalb dieses Stabilitätsdreiecks, so befindet sich das Fahrzeug in einem stabilen Zustand. Liegt der Schwerpunkt außerhalb dieses Stabilitätsdreiecks, befindet sich das Fahrzeug in einem instabilen Zustand, d. h. das Fahrzeug kann kippen. Um dieser Gefahr vorzubeugen, wird die Pendelachse nach dem Toyota-System SAS durch einen Feststellzylinder festgesetzt mit der Folge, dass die Pendelachse nicht mehr pendeln kann, sondern zur Starrachse wird. Dadurch wird das vorgenannte Stabilitätsdreieck in ein Stabilitätsrechteck, welches durch die Aufstandspunkte der vier Räder gebildet wird, umgewandelt, wodurch die Standsicherheit des Fahrzeuges erhöht wird. Unebenheiten des Bodens können dann allerdings nicht mehr durch die vier Räder ausgeglichen werden.
- Durch die
DE 44 08 757 A1 wurde ein Flurförderfahrzeug, insbesondere ein Gabelstapler mit vier Rädern und einer Pendelschwinge, auch Pendelachse genannt, bekannt, welche gegenüber dem Fahrzeugrahmen um eine Achse schwenkbar gelagert ist. Der Pendelschwinge, an deren entgegen gesetzten Enden Räder angeordnet sind, ist eine Stabilisierungseinrichtung zugeordnet, welche die Pendelschwinge bei Überschreiten einer vorbestimmten Hubhöhe des Lastträgers in ihre Mittelstellung überführt und in dieser blockiert, bis die Pendelschwinge bei Unterschreiten der vorgegebenen Hubhöhe wieder freigegebenen wird. - Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einem Flurförderfahrzeug der eingangs genannten Art die Stabilität zu verbessern und gleichzeitig in allen relevanten Fahrsituationen den Bodenkontakt der Räder aufrechtzuerhalten.
- Die Erfindung umfasst die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein maximaler Pendelwinkel - situationsbedingt - einstellbar ist, wodurch die Pendelbewegungen der Pendelachse begrenzt sind. Unter Pendelachse wird ein Achskörper oder eine Schwinge verstanden, welche mittig über ein Pendelgelenk am Fahrzeugrahmen angelenkt und um eine in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Achse schwenkbar ist, d. h. Pendelbewegungen ausführen kann. Der einstellbare maximale Pendelwinkel wird in Abhängigkeit vom Einsatzzweck des Flurförderfahrzeuges gewählt, beispielsweise werden bei einem relativ ebenen Boden, z. B. einem Industrie- oder Hallenboden relativ kleine Pendelwinkel gewählt, da diese ausreichen, um geringe Bodenunebenheiten durch eine geringe Pendelbewegung auszugleichen. Der maximale Pendelwinkel kann entweder vom Fahrer des Fahrzeuges oder automatisch eingestellt werden. Bei Erreichen des maximalen Pendelwinkels wird die Pendelbewegung blockiert, wodurch die Stabilitätsfläche verlagert und eine verbesserte Standsicherheit erreicht wird.
- Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind im Schwenk- oder Pendelbereich der Pendelachse Begrenzungselemente am Fahrzeugrahmen vorgesehen, welche die Wirkung haben, dass die Pendelbewegung bei Erreichen des maximalen Pendelwinkels blockiert wird. Die Pendelachse stützt sich dann mit einer Hälfte des Achskörpers am Fahrzeugrahmen ab, wodurch die Stabilitätsfläche aus der Mitte nach außen verlagert wird.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind den Begrenzungselementen Verstelleinrichtungen zugeordnet, wobei die Begrenzungselemente vorzugsweise in der Höhe (z-Richtung des Fahrzeuges) motorisch verstellbar sind.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Verstelleinrichtungen als elektrische oder hydraulische Stellmotoren ausgebildet, welche die Begrenzungselemente, vorzugsweise Anschläge oder Puffer, in die gewünschte Anschlagposition bringen.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der maximale Pendelwinkel in Abhängigkeit von aktuellen Betriebsparametern eingestellt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Lenkwinkel der Lenkräder, der Hubhöhe der Last und dem Beladungszustand sowie dem aktuell eingestellten Pendelwinkel. Damit wird - situationsbedingt - ein optimaler maximaler Pendelwinkel automatisch eingestellt.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Betriebsparameter mit Sensoren messbar und einer Steuereinrichtung zuführbar, wo sie verarbeitet und in Steuerbefehle für die Verstelleinrichtungen umgesetzt werden.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen
-
1 eine schematische Darstellung einer an einem Fahrzeugrahmen gelagerten Pendelachse und -
2 eine Ansicht von oben auf ein vierrädriges Flurförderfahrzeug mit Pendelachse und Stabilitätsdreieck. -
1 zeigt eine als Pendelachse1 ausgebildete Hinterachse eines Flurförderfahrzeuges mit einem Fahrzeugrahmen2 , an welchem die Pendelachse1 über ein Pendelgelenk3 abgestützt und schwenkbar gelagert ist. Die Pendelachse1 umfasst einen Achskörper1 , an welchem endseitig zwei Räder4 ,5 drehbar angeordnet sind. Die Räder4 ,5 , auch als Hinterräder4 ,5 bezeichnet, stehen auf einem hier als Ebene dargestellten BodenB . Das Pendelgelenk3 weist eine Schwenkachsea auf, welche in Fahrzeugslängsrichtung, auch x-Richtung genannt, verläuft und senkrecht auf der Zeichenebene steht. Die Pendelachse1 pendelt um die Schwenkachsea im Bereich der Pendelwinkelα1 (rechts) undα2 (links). Am Fahrzeugrahmen2 sind als Anschläge6 ,7 ausgebildete Pendelwinkelbegrenzungen6 ,7 angeordnet, welche höhenverstellbar ausgebildet sind, was jeweils durch DoppelpfeileP1 ,P2 in z-Richtung dargestellt ist. Den Pendelwinkelbegrenzungen6 ,7 sind Verstelleinrichtungen8 ,9 zugeordnet, welche als Stellmotoren, vorzugsweise hydraulische oder elektrische Stellmotoren8 ,9 ausgebildet sind und durch motorisches Verstellen der Anschläge6 ,7 die maximal möglichen Pendelwinkelα1 undα2 einstellen. -
2 zeigt eine Draufsicht auf das vierrädrige Flurförderfahrzeug gemäß1 . Die als Pendelachse1 ausgebildete Hinterachse stützt sich über die Hinterräder4 ,5 am Boden ab und bildet Aufstandspunkte10 ,11 . Die Vorderräder12 ,13 , welche in vertikaler Richtung in Bezug auf den Fahrzeugrahmen2 (1 ) nicht beweglich sind, stehen auf dem Boden und bilden Aufstandspunkte14 ,15 . Die Pendelachse1 pendelt im Pendelgelenk3 um die Schwenkachsea , welche in x-Richtung des Fahrzeuges verläuft. Der Mittelpunkt des Pendelgelenks3 , welcher den Abstützpunkt des Fahrzeugrahmens2 (1 ) gegenüber der Pendelachse1 bildet, ist mit 16 bezeichnet. Bei normalem Fahrbetrieb ist der tatsächliche Pendelwinkel der Pendelachse1 betragsmäßig kleiner als der maximale Pendelwinkelα1 ,α2 (1 ). In diesem Zustand bilden die Aufstandspunkte14 ,15 der Vorderräder12 ,13 und der Mittelpunkt16 des Pendelgelenks3 ein erstes Stabilitätsdreieck, welches gestrichelt dargestellt ist. Es wird angenommen, dass ein resultierender Kraftvektor, der alle Gewichts- und Beschleunigungskräfte, die auf das Fahrzeug wirken, zusammenfasst, das erste Stabilitätsdreieck14 ,15 ,16 in einem Angriffspunkt17 durchstößt. Da der Angriffspunkt17 innerhalb der Begrenzungslinien des ersten Stabilitätsdreiecks14 ,15 ,16 liegt, steht bzw. fährt das Fahrzeug stabil, d. h. es besteht keine Kippgefahr. Bewegt sich der Angriffspunkt des Kraftvektors aus dem ersten Stabilitätsdreieck14 ,15 ,16 heraus und nimmt beispielsweise die durch einen weiteren Angriffspunkt17' gekennzeichnete zweite Position ein, so liegt eine kritische Fahrsituation vor. Ohne eine Pendelwinkelbegrenzung der Pendelachse1 würde das Fahrzeug unter diesen Bedingungen kippen. Ein solches Kippen wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Pendelachse1 mit einer Begrenzung der Pendelwinkel auf die maximalen Pendelwinkelα1 ,α2 (1 ) verhindert. In diesem Fall wird die Pendelachse1 bis zur rechten Pendelwinkelbegrenzung7 (1 ) ausgelenkt. Der Achskörper1 ist einerseits über das Pendelgelenk3 mit dem Fahrzeugrahmen2 (1 ) verbunden und stützt sich andererseits an der rechten Pendelwinkelbegrenzung7 (1 ) ab, die ihrerseits mit dem Fahrzeugrahmen2 (1 ) verbunden ist. Die Pendelachse1 kann in diesem Zustand nicht weiter ausgelenkt werden. Das linke Vorderrad12 hebt in dieser Situation bereits vom Boden ab. Die Folge ist die Bildung eines zweiten Stabilitätsdreiecks, welches durch den Radaufstandspunkt15 des rechten Vorderrades13 und die Radaufstandspunkte10 ,11 der Hinterräder4 ,5 gebildet wird und punktiert dargestellt ist. Solange der weitere Angriffspunkt17' innerhalb des zweiten Stabilitätsdreiecks15 ,11 ,10 verbleibt, wird wieder ein stabiler Stand bzw. eine stabile Fahrsituation erreicht. Zwar kann das linke Vorderrad12 vom Boden abgehoben sein, das Fahrzeug wird jedoch nicht kippen. Erst wenn der resultierende Kraftvektor das zweite Stabilitätsdreieck15 ,11 ,10 verlässt und die dritte Position17" einnimmt, kippt das Fahrzeug. - Je kleiner die maximalen Pendelwinkel
α1 undα2 eingestellt werden, umso sicherer ist es, dass der resultierende Kraftvektor eines der beiden Stabilitätsdreiecke14 ,15 ,16 oder15 ,11 ,10 trifft und so die Standsicherheit des Fahrzeuges gesichert ist. Die Einstellung der Pendelwinkelbegrenzungen6 ,7 mit Hilfe der Verstelleinrichtungen8 ,9 kann bevorzugt auf zweierlei Weise erfolgen: Die Einstellung kann unabhängig von der aktuellen Fahrsituation vorgenommen werden, z. B. durch den Fahrer des Fahrzeuges. Dabei kann die Ebenheit des Bodens berücksichtigt werden, um einerseits einen ausreichend großen maximalen Pendelwinkel zur Verfügung zu haben und andererseits eine möglichst große Standsicherheit zu gewährleisten. Andererseits kann die aktuelle Fahrsituation durch (nicht dargestellte) Sensoren erfasst werden, wobei z. B. die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges, der Lenkwinkel, die Hubhöhe, der Beladungszustand und/oder der aktuelle Pendelwinkel der Pendelachse1 gemessen werden. Die Messwerte werden als Signale einer (nicht dargestellten) Steuereinrichtung übergeben, welche die Pendelwinkelbegrenzungen respektive die Anschläge6 ,7 während der Fahrt optimal einstellt. Die maximalen Pendelwinkelα1 ,α2 können zwischen Null und einem von der Achskonstruktion abhängigen Maximalwert eingestellt werden. Die Verstelleinrichtungen8 ,9 sind vorzugsweise als elektrische Stellmotoren oder Hydraulikzylinder ausgebildet. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Pendelachse/Achskörper
- 2
- Fahrzeugrahmen
- 3
- Pendelgelenk
- 4
- Hinterrad
- 5
- Hinterrad
- 6
- Pendelwinkelbegrenzung
- 7
- Pendelwinkelbegrenzung
- 8
- Verstelleinrichtung
- 9
- Verstelleinrichtung
- 10
- Aufstandspunkt
- 11
- Aufstandspunkt
- 12
- Vorderrad
- 13
- Vorderrad
- 14
- Aufstandspunkt
- 15
- Aufstandspunkt
- 16
- Mittelpunkt Pendelgelenk
- 17
- Angriffspunkt
- 17'
- Angriffspunkt
- 17"
- Angriffspunkt
- a
- Schwenkachse
- x
- Fahrzeuglängsrichtung
- α1
- Pendelwinkel, rechts
- α2
- Pendelwinkel, links
- B
- Boden
- P1
- Verstellrichtung
- P2
- Verstellrichtung
- 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 4408757 A1 [0003]
Claims (7)
- Flurförderfahrzeug mit vier Rädern (4, 5, 12, 13), einem Fahrzeugrahmen (2) und einer als Pendelachse (1) ausgebildeten Hinterachse (1), welche in einem am Fahrzeugrahmen (2) abgestützten Pendellager (3) gelagert und im Bereich eines Pendelwinkels um eine in Fahrzeuglängsrichtung (x) verlaufende Schwenkachse (a) Pendelbewegungen ausführen kann, dadurch gekennzeichnet, dass - situationsbedingt - ein maximaler, die Pendelbewegungen begrenzender Pendelwinkel (α1, α2) einstellbar ist.
- Flurförderfahrzeug nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Schwenk- oder Pendelbereich der Pendelachse (1) Begrenzungselemente (6, 7) am Fahrzeugrahmen (2) angeordnet sind. - Flurförderfahrzeug nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass den Begrenzungselementen (6, 7) Verstelleinrichtungen (8, 9) zugeordnet sind. - Flurförderfahrzeug nach
Anspruch 2 oder3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungselemente als Anschläge (6, 7) ausgebildet sind. - Flurförderfahrzeug nach
Anspruch 3 oder4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtungen (8, 9) als elektrische oder hydraulische Stellmotoren ausgebildet sind. - Flurförderfahrzeug nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Pendelwinkel (α1, α2) in Abhängigkeit von aktuellen Betriebsparametern wie der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Lenkwinkel, der Hubhöhe, dem Beladungszustand und dem aktuellen Pendelwinkel einstellbar ist. - Flurförderfahrzeug nach
Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsparameter mit Sensoren messbar und einer Steuerung zuführbar sind.
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