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Fahrzeug mit einem Achsgehäuse
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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Rahmen und-mit einem
Achsgehäuse für eine durchgehende Achswelle oder für die zueinander koaxialen Teilachswellen
von zwei Rädern des Fahrzeuges, vorzugsweise ein ein Getriebe enthaltendes Achsgehäuse,
das mit dem Rahmen beiderseits fest verbunden ist.
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Bekannt ist ein Hublader (Gabelstapler), bei dem der Rahmen auf beiden
Fahrzeugseiten vordere Ausleger aufweist, die mehrere Bohrungen aufweisen, durch
die Schrauben gesteckt sind, durch die jeweils ein Flansch des Achsgehäuses mit
einem Ausleger des Rahmens verbunden wird. Da der Rahmen aus Blechteilen gefertigt
wird, sind die Fertigungstoleranzen, mit denen der Rahmen hergestellt ist, wesentlich.
gröber als die Fertigungstoleranzen, mit denen das Achsgehäuse hergestellt wird.
Deshalb kann höchstens auf einer Fahrzeugseite
der Achsgehäuseflansch
durch eine Passchraube mit dem Rahmenausleger verbunden sein. Alle anderen Schraubenverbindungen
dieser Fahrzeugseite und der anderen Fahrzeugseite müssen so gestaltet sein, daß
das Schraubenloch in dem Rahmen einen im Verhältnis zum Schraubenaußendurchmesser
großen Durchmesser hat, so daß ein hinreichendes Spiel besteht und die Kraftübertragung
nur durch Reibschluß zwischen Flansch und Rahmenausleger unter der Kraft der Schraubenpressung
erfolgt. Das ist mit Rücksicht auf die hohen Kräfte, die von der Achse auf den Fahrzeugrahmen
übertragen werden müssen, insbesondere unter Berücksichtigung der stoßartigen Belastungen,
die beim überfahren von Bodenunebenheiten auftreten, unbefriedigend und führt zu
Passungsreibrost an den Berührungsrlächen zwischen Achsgetriebe-Gehäuseflansch und
Rahmenausleger.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen
und eine AusgeXstaltung von Achsgehäuse und Rahmen zu schaffen, die es ermöglicht,
trotz eines mit groben Toleranzer gefertigten Rahmens zumindest die Hauptbelastungskräfte
auf beiden Seiten des Rahmens durch Formschluß vom Achsgehäuse auf den Rahmen zu
übertragen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Achsgehäuse,
wie ans ich bekannt, in einer zur Achse senkrechten Ebene geteilt ist und daß ferner
die beiden Teile des
Achsgehäuses um'die Radachse oder zumindest
eine zu dieser parallele Achse relativ zueinander verdrehbar miteinander verbindbar
sind. Zu diesem Zweck können in einem Teil des Achsgehäuses Schraubenlöcher und
im anderen Teil Durchgangslöcher angeordnet sein, wobei die Durchgangs löcher entweder
einen hinreichend großen Durchmesser haben oder vorzugsweise als Langlöcher, die
sich in Bogenform um die Achse erstrecken, ausgestaltet sind, so daß die beiden
Teilachsgehäuse bei locker gelassenen Schrauben gegeneinander verdreht werden können
und dann, wenn sie eine solche Lage einnehmen,daß formschlüssige Verbindungselemente
an den Achsgehäuseteilen mit Gegenelementen am Rahmen in Anlage gebracht sind, durch
Anziehen der Schrauben miteinander verbunden werden können. Auch bei dieser Konstruktion
ist somit eine Teilebene, also eine Trennfuge vorhanden, an der die beiden Teile
nur durch Reibschluß miteinander verbunden sind.
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Da aber bei der Ausgestaltung gemäß der Erfindung auf beiden Seiten
die Verbindung zwischen dem Achsgehäuse und dem Rahmen durch formschlüssige Verbindungsiemente
hergestellt ist, braucht diese Trennverbindung keine Momente um die Fahrzeugachse
aufzunehmen. Im übrigen ist es bekannt, Achsgehäuse aus Fertigungsgründen zu teilen,
einerseits damit nicht ein der ganzen Fahrzeugbreite entsprechendes Gehäuse in einem
Stück gefertigt zu werden braucht, andererseits damit ein Einbau in das Achsgehäuse
von der Mitte her, insbesondere der Einbau eines Getriebes ermöglicht ist. Diese
bekannte Teilung wird
also gemäß der Erfindung lediglich derart
weitergestaltet, daß vor dem Herstellen einer festen Verbindung, beispielsweise
durch Anziehen der Schrauben, die beiden Achsgehäuseteile in hinreichendem Maße,
das heißt um eine hinreichende Anzahl von Winkelgraden gegeneinander verschwenkbar
sind.
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Die Verbindung zwischen Achsgehäuse und Rahmen kann auf jeder Seite
durch eine Paßschraube und ein am Achsgehäuse angeordnete: Anschlagstück, das gegen
ein Rahmenanschlagstück anliegt, sowie ggfs. durch zusätzliche Schrauben gebildet
sein, Das heißt als Teile für das formschlüssige Zusammenwirken zwischen Achsgehäuse
und Rahmen sind auf jeder Seite eine Paßschraube und ein Anschlagstück mit Anschlaggegenstück
vorgesehen.
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Enthält das Achsgehäuse ein Getriebe, so kann das für die Aufnahme
des Getriebes vorgesehene erweiterte Achsgehäuseteil in der Mitte der Achse angeordnet
sein, wenn dieses für die Gesamtgestaltung des Fahrzeuges zweckmäßig ist. Dann kann
auch die Teilung in der Mitte vorgesehen sein, so daß sich infolge der'Teilung in
dem erweiterten Bereich des Achsgehäuses ein großer Abstand der Schrauben voneinander
ergibt.Oder die Teilung kann an einer Seite des erweiterten Teiles vorgesehen sein,
so daß die Teilung außerhalb der Achsmitte liegt. Gegenüber einer Teilung in der
Achsmitte hat das den Vorteil, daß das Biegemoment, das von den beiden Rädern her
auf das Achsgenäuse ausgeübt
wird, in der Mitte am größten ist
und somit bei einer seitlich angeordneten Teilebene in der Teilebenekleiner ist.
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Wenn es für die Gesamtanordnung des Fahrzeuges zweckmäßig ist, kann
aber das für die Aufnahme des Getriebes vorgesehene erweiterte Teil auch auf einer
Seite des Achsgehäuses vorgesehen sein und die Teilebene kann dann auch wahlweise
auf der der Fahrzeugmitte zugeordneten Seite oder auf der Außenseite des erweiterten
Teiles vorgesehen sein. An das Getriebegehäuse kann ein Antriebsmotor angeflanscht
sein, insbesondere dann, wenn der Antrieb durch einen Elektromotor erfolgt.
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Besonders zweckmäßig ist die Anwendung eines Achsgehäuses und der
formschlüssigen Erfindungselemente gemäß der Erfindung bei einem Hublader (Gabelstapler),
bei dem am Achsgehäuse Ausleger angeordnet sind, auf denen der Hubmast neigbar gelagert
ist, so daß die Kräfte vom Hubmast unmittelbar auf das Achsgehäuse übertragen werden
ohne zunächst durch den Fahrzeugrahmen geleitet zu werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.
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Figur 1 zeigt einen Hublader in Seitenansicht, wobei das linke Vorderrad
mit Bremse und der linke Kotflügel nicht gezeichnet sind.
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Figur 2 zeigt einen Schnitt durch die Vorderachse des Gabelstaplers
gemäß Figur 1 in Ansicht von vorne.
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Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf den gleichen Gabelstapler bei abgenommenem
Vorderaufbau und abgenommenem Hubmast.
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Der Hublader weist einen Fahrzeugrahmen 1 auf, an dem hinten die Lenkachse
3 befestigt ist und der nach vorne nach jeder Seite je einen Rahmenausleger 5 bzw.
6 aufweist, wobei diese beiden Rahmenausleger 5 und 6 an dem Querträger26 befestigt
sind Das Achsgetriebegehäuse besteht aus dem linken Achstragrohr 10, aus dem Getriebegehäuse
8 und dem rechten Achsrohr 9. Das Getrie gehäuse 8 weist auf der in Fahrtrichtung
linken Seite eine Flanschfläche zur Verbindung mit dem Rahmenausleger 5 auf und
das Achsrohr 9 weist auf der in Fahrtrichtung rechten Seite eine Flanschfläche zur
Verbindung mit dem Rahmenausleger 6 auf.
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An das Getriebegehäuse 8 ist ein Elektromotor 7 angeflanscht.
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Das Getriebegehäuse 8 weist nach vorne einen Ausleger 22 auf, und
das Achsrohr 9 weist nach vorne einen Ausleger 23 auf, wobei die beiden Ausleger
22 und 23 der Lagerung des Hubmastes 4 dienen, der in diesen beiden Auslegern 22
und 23 neigbar gelagert ist, wobei die Neigebewegung durch den Neigezylinder 27
bewirkt wird.
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Am Getriebegehäuse 8 ist eine Bohrung für eine Paßschraube 17 vorgesehen,
die durch eine Paßschraubenbohrung im Rahmenausleger 5 hindurchgeführt ist. Weiterhin
ist am Getriebegehäuse 8 eine Anschlagfläche 19 vorgesehen, die gegen ein Anschlagstück
24 am Rahmenausleger 5 anl-iegt.
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Die Flanschrläche zur Verbindung des Achsrohres 9 mit dem Rahmenausleger
6 auf der rechten Fahrzeugseite ist an einem Gehäuse 35 für eine Bremse vorgesehen,
welches Teil des Achsrohres 9 bildete In entsprechender Weise wie auf der linken
Fahrzeugseite ist an dem Gehäuse 35 eine Bohrung für eine Paßschraube 18 vorgesehen,
die durch eine Paßschraubenbohrung im Rahmenausleger 6 hindurchgeführt ist. Weiterhin
ist an dem Gehäuse 35 eine der Anschlagfläche 19 entsprechende Anschlagfläche 20
vorgesehen, die ebenfalls gegen ein Anschlagstück 24 anliegt, das am Rahmenausleger
6 gebildet ist und dem Anschlagstück 24 am Rahmenausleger 5 entspricht.
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Das Achstragrohr 10 besteht aus einem Werkstüek mit dem Getriebegehäuse
8 und nimmt die linke Antriebswelle 13 auf, während die rechte Antriebswellel2 durch
das Achsrohr 9 und das Bremsgehäuse 35 hindurchgeführt ist. Die Antriebswellen 12
und 13 gehen von einem Differentialausgleichgetriebe 11 aus, das einen Außenzahnkranz
14c aufweist, die mit dem Zahnrad 14 kämmt, das durch das Zahnritzel 14a.des Elektromotors
7 angetrieben wird.
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Im Getriebegehäuse 8 sind Bohrungen für Verbindungsschrauben 21 vorgesehen,
In dem Flansch 30 des Achsrohres 9 sind Schraubenlöcher vorgesehen, durch die die
Verbindungsschrauben 21 mit reichlich Spiel hindurchragen. Das Achsrohr 9 weist
weiterhin einen Hals 32 auf, der in eine Bohrung des Achsgehäuses 8 derart eingepaßt
ist, daß radiale Verschiebungen nicht möglich sind, Damit das Getriebegehäuse 9
mit dem Achstragrohr 10 einerseits und andererseits das Achsrohr 9 einen gemeinsamen
dicht geschlossenen Innenraum haben, ist an der Bohrung, in die der Hals 32 ragt,
ein Dichtring 33 vorgesehen.
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Zur festeren Verbindung zwischen Getriebegehäuse 8 und Ausleger bzw.
dem Gehäuse 35 für die Bremse und Rahmenausleger 6 sind zusätzliche Verbindungsschrauben
28 vorgesehen.
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Das rechte Achstragrohr 29 entspricht in der Funktion dem linken Achstragrohr
10 und bildet mit dem Gehäuse 35 für die Bremse und dem Achstragrohr 9 ein gemeinsames
Werkstück. Auf dem Achstragrohr 29 ist das rechte Antriebsrad 16 gelagert während
das linke Antriebsrad 15 auf dem Achstragrohr 10 gelagert ist.
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Bei der Montage der Vorderachse werden zunächst die Verbindungsschrauben
21 locker gelassen und sodann die Paßschraube 27 locker eingesetzt. Sodann wird
das Achstragrohr 9 um die Achse
der Bohrung, in der der Hals 32
gerührt ist bzw. um dessen Achse solange verdreht, bis die Paßschraube 18 durch
das zugehörige Paßschraubenloch in dem Rahmenausleger 6 gesteckt werden kann. Sodann
wird die Paßschraube 18 eingerührt,aber zunächst noch nicht angezogen. Im nächsten
Schritt wird das Getriebegehäuse 8 um die Paßschraube i7 verschwenkt, bis die Anschlagfläche
19 an dem Anschlagstück 24 zum Anliegen -kommt.
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Ist diese Stellung erreicht wird die Paßschraube 7 und die Verbindungsschrauben
28 am Getriebegehäuse 8 angezogen. Sodann wird das Achstragrohr 9 um die Paßschraube
18 verschwenkt, bis die Anschlagfläche 20 an das Anschlagstück 24 am Rahmenausleger
6 zum Anliegen kommt. Sobald auch hier eine feste Anlage erreicht ist, wird die
Paßschraube 18 und die dem Rahmenausleger 6 zugeordneten Verbindungsschrauben 28
angezogen. Durch das Anziehen der Schrauben 17 und 28 am Rahmenausleger 5 bzw. durch
das Anziehen der Schrauben 18 und 28 am Rahmenausleger 6 werden die Rahmenausleger
5 und 6 elastisch derart verformt, daß Ungenauigkeiten ausgeglichen werden, die
bezüglich der Flansche am Getriebegehäuse 8 und am Gehäuse 35 der Bremse gegenüber
den Befestigungen der Rahmenausleger 5 und 6 am-Querträger 26 bestehen. Als letztes
werden die Verbindungsschrauben 21 fest angezogen und dadurch ein starres Vorderachsgehäuse
geschaffen, das aus den Teilen 10, 8, 9, 35, 29 besteht.
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An den Auslegern 22 und 23 sind Ausgleichmittel bzw. Einstellmittel
vorgesehen, durch die es ermöglicht ist, daß die beiden jeweils in den Auslegern
22 und 23 vorgesehenen Lagerstellen für die Lagerung des Hubmastes koaxial parallel
zu den Teilachsen 12 und 13 eingestellt werden können, damit der Hubmast 4 in Ansicht
von vorne immer genau aufrecht gelagert bleibt.
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Durch die Ausgestaltung gemäß der Erfindung ist durch die Teile 10,
8, 9, 35, 29 eine starre Vorderachse gebildet, die auf beiden Seiten formschlüssig
mit Teilen des Rahmens des Gabelstaplersv/erbindbar ist, wobei die Verbindung ohne
Meß- und Paßnacharbeiten beim Einbau hergestellt werden kann, auch dann, wenn die
Befestigungsbohrungen in den Rahmenauslegern 5 und 6 infolge von Fertigungsungenauigkeiten
nicht miteinander fluchten. Das ermöglicht,den Rahmen aus fertig bearbeiteten Einzelteilen
in üblichen Fertigungsmethoden zusammenzubauen, beispielsweise die Rahmenausleger
5 und 6 anzuschweißen,und ermöglicht trotzdem eine form-schlüssige, durch einfache
Montagearbeiten erzielte Kraftübertragung vom Rahmen auf die Vorderachse.
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Vom Rahmen auf die Vorderachse werden einerseits Kräfte übertragen,
die aus dem Eigengewicht bzw. bei stoßartigen Beschleunigungen aus der Masse des
Hubladers resultieren.
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Die Vertikalkräfte aus dem Hubmast und der an diesem aufgenommenen
Nutzlast
werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sofort über die Ausleger 22 und
23 auf das Achsgehäuse übertragen. Durch den Schwerpunkt der Nutzlast (bzw.
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genau genommen des Gesamtsystemes Hubmast plus Nutzlast) geht vertikal
die Gewichtslast während durch die Achse des Neigezylinders eine Stützkraft geht,
Diese beiden Kräfte zusammen bilden eine*Resultlerende, die durch die gemeinsame
Achse der Lagerstellen in den Auslegern 22 und 23 geht. Die vertikale Gewichtskraft
und die vertikalen Komponenten der in den Auslegern 22 und 23 übertragenen Kräfte
bilden ein Kräftepaar, welches ein Moment darstellt. Das Gegenmoment wird durch
ein Kräftepaar übertragen, von dem die eine Kraft in dem Verbindungspunkt 37 zwischen
Hubmast 4 und Neigezylinder wirkt und die andere Kraft parallel dazu in den Verbindungen
zwischen Hubmast 4 und Ausleger 22 bzw. 23 wirkt . Die Kraft, die parallel zu der
im Gelenkpunkt 37 übertragenen Kraft in den. Auslegern 22 und 23 übertragen wird,
wird vom Vorderachsgehäuse 10, 8, 9, 35, 29 über die Schrauben 17 und 18 und die
Anschläge 19, 24 bzw. 20, 24 auf die Rahmenausleger 5 und 6 und damit auf den Fahrzeugrahmen
1 übertragen.
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