DE10319448A1 - Steering drive with one steering actuator for two turntables - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lenkantrieb mit einem Lenkaktuator, der mit zwei Drehschemeln (1, 2) in Wirkverbindung steht. Um einen platzsparenden und einfachen Aufbau zu erzielen, ist erfindungsgemäß der Lenkaktuator als Elektromotor (8) ausgebildet, der unterhalb eines Drehschemelträgers (3) angeordnet und an diesem befestigt ist. Dem Elektromotor (8) ist ein unterhalb des Drehschemelträgers (3) angeordnetes Untersetzungsgetriebe (9), insbesondere ein Wolfromgetriebe, koaxial nachgeschaltet.The invention relates to a steering drive with a steering actuator which is operatively connected to two turntables (1, 2). In order to achieve a space-saving and simple construction, the steering actuator is designed according to the invention as an electric motor (8) which is arranged underneath a turntable support (3) and attached to it. A reduction gear (9), in particular a tungsten gear, is arranged coaxially downstream of the electric motor (8) and arranged below the turntable support (3).

Description

Die Erfindung betrifft einen Lenkantrieb mit einem Lenkaktuator, der mit zwei Drehschemeln in Wirkverbindung steht.The Invention relates to a steering drive with a steering actuator, the is operatively connected to two turntables.

Ein gattungsgemäßer Lenkantrieb ist aus der GB 1 590 335 bekannt. In einem der in dieser Druckschrift beschriebenen Ausführungsbeispiele ist ein als Hydraulikzylinder ausgebildeter Lenkaktuator in ein Lenkgestänge eingebaut, das zwei Drehschemel eines Flurförderzeugs miteinander verbindet. Sowohl das Lenkgestänge als auch der Hydraulikzylinder sind oberhalb eines plattenförmigen Drehschemelträgers angeordnet. Ein derartiger Lenkantrieb benötigt eine hydraulische Pumpe und Hydraulikleitungen, die den Hydraulikzylinder mit der Pumpe verbinden. Der aus dem Stand der Technik bekannte Lenkantrieb erfordert also einerseits relativ viel Platz, andererseits ist der Montageaufwand hoch.A generic steering drive is from the GB 1 590 335 known. In one of the exemplary embodiments described in this publication, a steering actuator designed as a hydraulic cylinder is installed in a steering linkage which connects two turntables of an industrial truck to one another. Both the steering linkage and the hydraulic cylinder are arranged above a plate-shaped turntable support. Such a steering drive requires a hydraulic pump and hydraulic lines that connect the hydraulic cylinder to the pump. The steering drive known from the prior art therefore requires a relatively large amount of space on the one hand, and the assembly effort is high on the other hand.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Lenkantrieb der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, der platzsparend und einfach aufgebaut ist.The The present invention is based on the object of a steering drive of the type mentioned at the outset, which saves space and is simply constructed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Lenkaktuator als Elektromotor ausgebildet ist, der unterhalb eines Drehschemelträgers angeordnet und an diesem befestigt ist.This The object of the invention solved, that the steering actuator is designed as an electric motor that below a turntable support arranged and attached to this.

Der erfindungswesentliche Gedanke besteht demnach darin, für den Lenkantrieb der beiden Drehschemel einen Elektroantrieb in Unterflurbauweise vorzusehen.The The idea essential to the invention is therefore for the steering drive to provide an underground electric drive for the two turntables.

Dadurch wird nicht nur der Fertigungs- und Montageaufwand verringert, sondern auch eine niedrige Bauhöhe des erfindungsgemäßen Lenkantriebs erzielt, denn alle Komponenten sind unterhalb des Drehschemelträgers angeordnet.Thereby not only the manufacturing and assembly effort is reduced, but also also a low overall height achieved the steering drive according to the invention, because all components are located below the bogie beam.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass dem Elektromotor ein unterhalb des Drehschemelträgers angeordnetes Untersetzungsgetriebe, insbesondere ein Wolfromgetriebe, koaxial nachgeschaltet ist. Neben dieser Platz sparenden Bauweise lassen sich bei Verwendung eines Wolfromgetriebs sehr hohe Untersetzungen erzielen, so dass der erfindungsgemäße Lenkantrieb mit einem relativ schnell laufenden Elektromotor verwirklicht werden kann, der über eine hohe Leistungsdichte und einen guten Wirkungsgrad verfügt.In advantageous development of the invention it is proposed that the electric motor has a reduction gear arranged below the bogie carrier, in particular a Wolfrom transmission, is connected coaxially. Next this space-saving design can be used when using a Wolfrom transmission achieve very high reductions, so that the steering drive according to the invention a relatively fast running electric motor can be realized can who about has a high power density and good efficiency.

Zweckmäßigerweise ist der Elektromotor mit dem Untersetzungsgetriebe zu einer Baueinheit zusammengefasst, in die mindestens ein Drehwinkel- und oder Drehzahlgeber integriert ist. Neben der einfachen Montage dieser Baueinheit am Drehschemelträger ist der Drehwinkel- und/oder Drehzahlgeber vor äußeren Einflüssen (Verschmutzung, Beschädigung) geschützt untergebracht.Conveniently, is the electric motor with the reduction gear to form a single unit summarized in the at least one angle and or speed sensor is integrated. In addition to the simple assembly of this unit on Turntable support is the rotation angle and / or speed sensor against external influences (contamination, damage) protected accommodated.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Drehschemel spiegelsymmetrisch zur vertikalen Längsmittelebene eines mit dem Lenkantrieb ausgestatteten Fahrzeugs angeordnet, wobei an jedem Drehschemel mindestens ein Rad gelagert ist, das durch einen Radnabenmotor antreibbar und durch eine Bremse bremsbar ist.In In an advantageous embodiment of the invention, the turntables are mirror-symmetrical to the vertical longitudinal median plane a vehicle equipped with the steering drive, wherein at least one wheel is supported on each turntable, which by a wheel hub motor can be driven and braked by a brake.

Durch diese Anordnung wird eine sichere Fahrdynamik erreicht. Sowohl beim Antreiben als auch beim Bremsen wird durch die zur vertikalen Längsmittelebene und damit auch zur Gierachse symmetrische Anordnung der Räder verhindert, dass Giermomente entstehen, die ein ungünstiges Fahrverhalten des Fahrzeugs verursachen. Dadurch sind höhere Fahrgeschwindigkeiten möglich, was die Umschlagsleistung von Flurförderzeugen erhöht.By this arrangement ensures safe driving dynamics. Both at Driving as well as braking is due to the vertical longitudinal median plane and thus also prevents the wheels from being arranged symmetrically to the yaw axis, that yaw moments arise, which result in an unfavorable driving behavior of the vehicle cause. This makes higher ones Driving speeds possible, which increases the throughput of industrial trucks.

Es erweist sich als günstig, wenn die Drehachse der Antriebswelle des Elektromotors senkrecht und in der vertikalen Längsmittelebene angeordnet ist.It turns out to be cheap, if the axis of rotation of the drive shaft of the electric motor is vertical and in the vertical median longitudinal plane is arranged.

Sofern der Elektromotor zu den Rädern in Fahrtrichtung versetzt ist, kann die Breite des Lenkantriebs optimiert werden, d. h. die Räder können im Vergleich zu einer Anordnung des Elektromotors zwischen den Rädern (d. h. auf einer Verbindungsgeraden) näher zusammengerückt werden.Provided the electric motor to the wheels is offset in the direction of travel, the width of the steering drive be optimized, d. H. the wheels can compared to placing the electric motor between the wheels (i.e. H. on a straight connecting line).

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Drehschemelträger um eine Längsmittelachse eines mit dem Lenkantrieb ausgestatteten Fahrzeugs schwenkbar an einem Fahrzeugrahmen aufgehängt ist. Es ergeben sich damit die für Pendelachsen bekannten Vorteile (erhöhte Fahrstabilität, größerer Fahrkomfort).A Another embodiment of the invention provides that the turntable support about a longitudinal central axis of a vehicle equipped with the steering drive suspended from a vehicle frame is. The result for Pendulum axles known advantages (increased driving stability, greater driving comfort).

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Lenkantriebs in einem Flurförderzeug, insbesondere in einem Lagertechnik-Gerät. Zu den Lagertechnik-Geräten zählen beispielsweise Niederhubwagen, Hochhubwagen, Kommissionierer und Schubmaststapler. Hierbei kann der Drehschemelträger als Plattform ausgebildet sein, auf der eine Bedienperson steht. Auf Grund der Unterflurbauweise des Lenkantriebs wird auf dem Flurförderzeug Platz für andere Komponenten geschaffen. Gleichwohl kann eine niedrige Einstiegshöhe erzielt werden.Especially it is advantageous to use the steering drive according to the invention in an industrial truck, especially in a warehouse technology device. The warehouse technology devices include, for example Pallet trucks, pallet trucks, order pickers and reach trucks. Here, the turntable support be designed as a platform on which an operator stands. Due to the underfloor design of the steering drive, the truck is used space for other components created. Nevertheless, a low entry height can be achieved become.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigtFurther Advantages and details of the invention are based on the in the schematic figures illustrated embodiment explained in more detail. there shows

1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Lenkantrieb, 1 a section through a steering drive according to the invention,

2a eine Draufsicht auf den Lenkantrieb gemäß 1 in Geradeausfahrstellung der Räder, 2a a plan view of the steering drive according to 1 in the straight-ahead position of the wheels,

2b eine Draufsicht auf den Lenkantrieb gemäß 1 in Lenkstellung der Räder, 2 B a plan view of the steering drive according to 1 in the steering position of the wheels,

2c eine Draufsicht auf den Lenkantrieb gemäß 1 in entgegengesetzter Lenkstellung der Räder, 2c a plan view of the steering drive according to 1 in the opposite steering position of the wheels,

3 eine vergrößerte Darstellung des Elektromotors und des Untersetzungsgetriebes und 3 an enlarged view of the electric motor and the reduction gear and

4 eine vergrößerte Darstellung einer Variante des Elektromotors und des Untersetzungsgetriebes. 4 an enlarged view of a variant of the electric motor and the reduction gear.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Lenkantrieb für ein Flurförderzeug, das beispielsweise als Fahrerstand-Palettenhubwagen ausgebildet sein kann. Zwei parallel zueinander angeordnete Drehschemel 1 und 2 sind unterhalb eines plattenförmigen Drehschemelträgers 3 an diesem befestigt sind. Auf jedem Drehschemel 1 bzw. 2 ist ein Rad 4 bzw. 5 gelagert, das von einem Radnabenmotor 6 bzw. 7 angetrieben wird. Jeder Radnabenmotor 6 bzw. 7 ist mit einer eigenen Bremse versehen (in der Figur nicht dargestellt). 1 shows a steering drive according to the invention for an industrial truck, which can be designed, for example, as a driver's station pallet truck. Two turntables arranged parallel to each other 1 and 2 are below a plate-shaped bogie beam 3 are attached to this. On every turntable 1 respectively. 2 is a wheel 4 respectively. 5 stored by a wheel hub motor 6 respectively. 7 is driven. Every wheel hub motor 6 respectively. 7 is provided with its own brake (not shown in the figure).

Mittig zwischen den beiden Drehschemeln 1 und 2 befindet sich ein als Elektromotor 8 angeordneter Lenkaktuator, der mit einem koaxial nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe 9 zu einer Baueinheit verblockt und an der Unterseite des Drehschemelträgers 3 befestigt ist.In the middle between the two turntables 1 and 2 is a as an electric motor 8th Arranged steering actuator with a coaxial reduction gear 9 blocked into one unit and on the underside of the turntable support 3 is attached.

Wie aus 2a erkennbar ist, wird der Ausgang des Untersetzungsgetriebes 9 von einem Rotor 10 gebildet, an dem zwei Rotorarme 10a und 10b angeformt sind. Jeder Rotorarm 10a bzw. 10b ist mit einem gebogenen Zwischenhebel 11 bzw. 12 gelenkig verbunden, der wiederum mit einem der Drehschemel 1 bzw. 2 mit Abstand zur jeweiligen Vertikalachse V1 bzw. V2 gelenkig verbunden ist. Der plattenförmige Drehschemelträger 3 ist strichpunktiert dargestellt.How out 2a is recognizable, the output of the reduction gear 9 from a rotor 10 formed on the two rotor arms 10a and 10b are molded. Every rotor arm 10a respectively. 10b is with a curved intermediate lever 11 respectively. 12 articulated, which in turn with one of the turntables 1 respectively. 2 is articulated at a distance from the respective vertical axis V1 or V2. The plate-shaped turntable support 3 is shown in dash-dotted lines.

Durch eine Drehbewegung des Rotors 10 um einen begrenzten Winkelbetrag lassen sich Schwenkbewegungen der Drehschemel 1 und 2 erzielen, wie sie in den 2b und 2c dargestellt sind.By rotating the rotor 10 pivoting movements of the turntable can be made by a limited angular amount 1 and 2 achieve as in the 2 B and 2c are shown.

Aus den 1 und 2a bis 2c ist auch ersichtlich, dass die bedien Drehschemel 1 und 2 spiegelsymmetrisch zu einer vertikalen Längsmittelachse L angeordnet sind, die sich (nicht dargestellt) nicht nur durch den Drehschemelträger 3 erstreckt sondern auch durch ein damit ausgerüstetes Flurförderzeug. Dadurch ist das Fahrzeug beim Abbremsen und beim Antreiben der Räder 4 und 5 praktisch frei von Giermomenten um die Gierachse, die normalerweise vertikal in der Längsmittelebene L angeordnet ist.From the 1 and 2a to 2c it is also evident that the turntable operate 1 and 2 Are arranged mirror-symmetrically to a vertical longitudinal central axis L, which (not shown) not only by the turntable support 3 but also extends through an industrial truck equipped with it. As a result, the vehicle is braking and driving the wheels 4 and 5 practically free of yaw moments around the yaw axis, which is normally arranged vertically in the longitudinal center plane L.

Schließlich ist den genannten Figuren noch entnehmbar, dass der Elektromotor 8 samt nachgeschaltetem Untersetzungsgetriebe 9 so angeordnet ist, dass sich die Drehachse der Antriebswelle 8a (und damit auch die Drehachse des Rotors 10) in der vertikalen Längsmittelebene L befindet und senkrecht ausgerichtet ist.Finally, it can be seen from the figures mentioned that the electric motor 8th including a downstream reduction gear 9 is arranged so that the axis of rotation of the drive shaft 8a (and thus also the axis of rotation of the rotor 10 ) is located in the vertical longitudinal median plane L and is aligned vertically.

Darüber hinaus sind der Elektromotor 8 und das Untersetzungsgetriebe 9 gegenüber den Drehschemeln 1 und 2 in Fahrtrichtung versetzt angeordnet. Sie weisen also einen Abstand zu einer gedachten Verbindungslinie zwischen den Vertikalachsen V1 und V2 der Drehschemel 1 und 2 auf. Durch diese Anordnung können die Drehschemel in Querrichtung des Flurförderzeugs näher aneinander gerückt werden.In addition, the electric motor 8th and the reduction gear 9 opposite the turntables 1 and 2 arranged offset in the direction of travel. They are therefore at a distance from an imaginary connecting line between the vertical axes V1 and V2 of the turntable 1 and 2 on. With this arrangement, the turntables can be moved closer together in the transverse direction of the industrial truck.

Um die relativ hohe Drehzahl des Elektromotors 8 auf ein für die Schwenkbewegung der Drehschemel 1 und 2 passendes Maß herabzusetzen, ist das Untersetzungsgetriebe 9 als hochuntersetzendes Getriebe ausgebildet, im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Wolfromgetriebe mit einer Untersetzung von beispielsweise i = 440.To the relatively high speed of the electric motor 8th on one for the pivoting movement of the turntable 1 and 2 To reduce the appropriate size is the reduction gear 9 designed as a high-reduction gear, in the present exemplary embodiment as a tungsten gear with a reduction of, for example, i = 440.

Der Aufbau des Elektromotors 8 und des Untersetzungsgetriebes 9 ist aus 3 ersichtlich. Der Elektromotor 8 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Radialfeldmotor (bevorzugt Synchron- oder Asynchronmotor) ausgeführt, dessen Antriebswelle 8a drehstarr mit einer Ritzelwelle 13 verbunden ist, die das Eingangselement des Untersetzungsgetriebes 9 bildet. Als Ausgangselement wirkt ein Hohlrad 14, das drehstarr mit dem bereits erwähnten Rotor 10 verbunden ist.The structure of the electric motor 8th and the reduction gear 9 is over 3 seen. The electric motor 8th is designed in the present embodiment as a radial field motor (preferably synchronous or asynchronous motor), the drive shaft 8a torsionally rigid with a pinion shaft 13 is connected, which is the input element of the reduction gear 9 forms. A ring gear acts as the output element 14 , the torsionally rigid with the already mentioned rotor 10 connected is.

Sowohl die Antriebswelle 8a des Elektromotors 8 als auch der mit dem Untersetzungsgetriebe 9 verbundenen Rotor 10 sind mit einem Drehwinkel- und/oder Drehzahlgeber 15 bzw. 16 gekoppelt, wobei diese Bauteile jeweils integriert, also geschützt untergebracht sind. Hierbei befindet sich der Drehwinkel- und/oder Drehzahlgeber 15 des Elektromotors 8 am unteren Ende der Baueinheit, während der Drehwinkel- und/oder Drehzahlgeber 16 des Untersetzungsgetriebes 9 am oberen Ende der Baueinheit angebracht ist.Both the drive shaft 8a of the electric motor 8th as well as the one with the reduction gear 9 connected rotor 10 are with a rotation angle and / or speed sensor 15 respectively. 16 coupled, whereby these components are integrated, that is, protected. Here is the angle of rotation and / or speed sensor 15 of the electric motor 8th at the lower end of the unit, while the angle and / or speed sensor 16 of the reduction gear 9 at the top of the unit is brought.

4 unterscheidet sich von 3 dadurch, dass die Drehwinkel- und/oder Drehzahlgeber 15 und 16 beide am unteren Ende der Baueinheit angeordnet sind. Zu diesem Zweck sind die Antriebswelle 8a des Elektromotors 8 und die Ritzelwelle 13 des Untersetzungsgetriebes 9 hohl gebohrt, so dass ein mit dem Rotor 10 verbundener Drehstab 17 hindurch geführt und mit dem Drehzahl- und/oder Drehwinkelsensor 16 gekoppelt werden kann, der dem Untersetzungsgetriebe 9 zugeordnet ist. 4 differs from 3 in that the angle of rotation and / or speed sensor 15 and 16 both are arranged at the lower end of the assembly. For this purpose the drive shaft 8a of the electric motor 8th and the pinion shaft 13 of the reduction gear 9 drilled hollow so one with the rotor 10 connected torsion bar 17 passed through and with the speed and / or angle sensor 16 can be coupled to the reduction gear 9 assigned.

Claims (8)

Lenkantrieb mit einem Lenkaktuator, der mit zwei Drehschemeln in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkaktuator als Elektromotor (8) ausgebildet ist, der unterhalb eines Drehschemelträgers (3) angeordnet und an diesem befestigt ist.Steering drive with a steering actuator which is operatively connected to two turntables, characterized in that the steering actuator is an electric motor ( 8th ) is formed, which is below a bogie beam ( 3 ) is arranged and attached to this. Lenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Elektromotor (8) ein unterhalb des Drehschemelträgers (3) angeordnetes Untersetzungsgetriebe (9), insbesondere ein Wolfromgetriebe, koaxial nachgeschaltet ist.Steering drive according to claim 1, characterized in that the electric motor ( 8th ) one below the bogie beam ( 3 ) arranged reduction gear ( 9 ), in particular a Wolfrom transmission, is connected coaxially. Lenkantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) mit dem Untersetzungsgetriebe (9) zu einer Baueinheit zusammengefasst ist, in die mindestens ein Drehwinkel- und/oder Drehzahlgeber (15; 16) integriert ist.Steering drive according to claim 2, characterized in that the electric motor ( 8th ) with the reduction gear ( 9 ) is combined to form a unit in which at least one angle and / or speed sensor ( 15 ; 16 ) is integrated. Lenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehschemel (1, 2) spiegelsymmetrisch zur vertikalen Längsmittelebene (L) eines mit dem Lenkantrieb ausgestatteten Fahrzeugs angeordnet sind, wobei an jedem Drehschemel (1; 2) mindestens ein Rad (4; 5) gelagert ist, das durch einen Radnabenmotor (6; 7) antreibbar und durch eine Bremse bremsbar ist.Steering drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that the turntable ( 1 . 2 ) are arranged mirror-symmetrically to the vertical longitudinal center plane (L) of a vehicle equipped with the steering drive, with each turntable ( 1 ; 2 ) at least one wheel ( 4 ; 5 ) which is supported by a wheel hub motor ( 6 ; 7 ) can be driven and braked by a brake. Lenkantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse der Antriebswelle (8a) des Elektromotors (8) senkrecht und in der vertikalen Längsmittelebene (L) angeordnet ist.Steering drive according to claim 4, characterized in that the axis of rotation of the drive shaft ( 8a ) of the electric motor ( 8th ) is arranged vertically and in the vertical longitudinal median plane (L). Lenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) zu den Rädern (6, 7) in Fahrtrichtung versetzt ist.Steering drive according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electric motor ( 8th ) to the wheels ( 6 . 7 ) is offset in the direction of travel. Lenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschemelträger (3) um eine Längsmittelachse eines mit dem Lenkantrieb ausgestatteten Fahrzeugs schwenkbar an einem Fahrzeugrahmen aufgehängt ist.Steering drive according to one of claims 1 to 6, characterized in that the turntable support ( 3 ) is suspended on a vehicle frame so as to be pivotable about a longitudinal central axis of a vehicle equipped with the steering drive. Lenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Verwendung in einem Flurförderzeug, insbesondere in einem Lagertechnik-Gerät.Steering drive according to one of claims 1 to 7, characterized through use in an industrial truck, especially in a Storage technology device.
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