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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit einem
ausfahrbaren oder Teleskop-Hubarm.
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Die
Erfindung ist insbesondere auf Kraftfahrzeuge anwendbar, bei denen
der Teleskop-Hubarm bei seinem Betrieb an der Vorderseite des Fahrzeuges
unterhalb der Sichtlinie des Fahrers des Fahrzeuges liegt. Üblicherweise
entspricht eine derartige abgesenkte Position einer Rundumsicht
des Fahrers in der Kabine.
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Wie
dies bekannt ist, wurden, um in der Lage zu sein, den Teleskop-Hubarm
abzusenken, ohne die Sichtlinie des Fahrers zu beschränken, Lösungen gewählt, bei
denen der Antriebsmotor des Fahrzeuges auf einer ersten Längsseite
des Fahrzeuges angeordnet ist, während
die Kabine auf einer zweiten Längsseite,
entgegengesetzt zu der ersten, angeordnet ist. Der Hubarm wird in
eine in der Mitte liegende Vertiefung abgesenkt, die in dem Fahrzeug-Fahrgestell
zwischen der Kabine und dem Antriebsmotor gebildet ist. Die den
Teleskop-Hubarm antreibende Hydraulik-Baugruppe befindet sich normalerweise
an dem hinteren Ende des Fahrzeuges. Es ist verständlich,
dass die in der Mitte liegende Position sowohl des Teleskop-Hubarmes
als auch der Hydraulik-Baugruppe, die den Arm mit Leistung versorgt,
einen perfekten Lastausgleich bei der Betätigung des Armes ergibt.
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Eines
der Probleme, die sich bei dieser Art von Fahrzeug ergeben, besteht
darin, dass der auf einer lateralen Seite der Kabine angeordnete
Antriebsmotor aus konstruktiven Gründen höher als die Antriebswellen
liegen muss, die die Bewegung an die Vorder- und Hinterachse übertragen.
Gegenüber dem
Boden befindet sich der Antriebsmotor tatsächlich im Wesentlichen in der
gleichen Höhe
wie die Fahrerkabine, während
die Antriebswellen traditionell unterhalb der Höhenlage der Kabine liegen.
Der Hauptgrund für
diese Art von Anordnung besteht in der Tatsache, dass der Antriebsmotor
und die Einrichtung zur Übertragung
der Bewegung von dem Antriebsmotor zu den Kreuzgelenken der Antriebswellen
beträchtlich
höher liegen
müssen,
als die zwei Antriebswellen, um eine Beschädigung beim Fahren über unebenes
Gelände
zu vermeiden.
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Die
vorstehende Anordnung ergibt damit das Problem der Schaffung eines
zuverlässigen
Systems zur Übertragung
der Bewegung zwischen den Wellen – der Abtriebswelle des Motors
und den Antriebswellen – die
sich in zwei unterschiedlichen Höhen
gegenüber
dem Boden befinden. Zusätzlich
muss ein derartiges Übertragungssystem
außerdem
im Wesentlichen unterhalb der Vertiefung zur Aufnahme des Teleskop-Hubarmes
in der abgesenkten Position in dem Fahrzeug-Fahrgestell liegen.
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Ein
Versuch zur Lösung
des vorstehenden Problems ist in der US-A-5 478 192 beschrieben,
in der ein Kraftfahrzeug erläutert
wird, das einen teleskopischen Hubarm aufweist, und bei dem die
Kabine und der Antriebsmotor in üblicher
Weise auf entgegengesetzten Seiten der längsverlaufenden Symmetrieachse
des Fahrzeuges angeordnet sind. Ein System zur Übertragung der Bewegung zwischen
der aus dem Antriebsmotor-Getriebe herauskommenden Antriebswelle
und den Antriebswellen ist so vorgesehen, dass es zwei in Serie
angeordnete Ketten umfasst. Ein von Natur aus auftretendes Problem
bei einer derartigen Anordnung ist die Erzeugung von Schwingungen
während
der Antriebsübertragung, sowie
eine schlechte Zuverlässigkeit
des Systems als Ganzem. Weiterhin erfordert insoweit, als das Antriebs-Übertragungsgehäuse, das
die Ketten enthält, auf
der Oberseite des Motor-Getriebes angeordnet ist, die resultierende
Gesamtlänge
der kombinierten Motor-/Getriebe-Struktur eine große Verlagerung
der Vorder- und Hinterachsen voneinander fort, was in nachteiliger
Weise die Manövrierbarkeit
des Fahrzeuges beeinflusst.
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Weiterhin
ist es, um unter das Seitenbauteil des Fahrzeuges zu gelangen, erforderlich,
dass bei dem vorstehenden System das Antriebs-Übertragungsgehäuse in zwei
Kettengehäuse
aufgeteilt wird, die unter einem Winkel bezüglich einander geneigt sind.
Bei der vorstehenden Konfiguration sind die Antriebswellen nicht
miteinander ausgerichtet, sondern sie sind beide vertikal geneigt,
wodurch die Abnutzung ihrer Kreuzgelenke vergrößert wird.
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Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug
mit einem Teleskop-Hubarm zu schaffen, das so konstruiert ist, dass
die vorstehend genannten Nachteile beseitigt werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Kraftfahrzeug geschaffen, das Folgendes umfasst:
- – eine
Kabine;
- – einen
Antriebsmotor, der seitlich bezüglich
der Kabine angeordnet ist;
- – ein
Antriebsmotor-Getriebe, das betriebsmäßig mit dem Antriebsmotor verbunden
ist:
- – einen
Teleskop-Hubarm, der in einer vorderen Arbeitsposition zwischen
der Kabine und dem Antriebsmotor liegt;
- – eine
Vorder- und eine Hinterachse, die Antriebsleistung von einem Paar
von Antriebswellen erhalten;
- – eine
Leistungsübertragungseinrichtung
mit einer im Wesentlichen geradlinigen Form, die zwischen dem Antriebsmotor-Getriebe
und dem Paar von Antriebswellen vorgesehen ist und eine Ausgangswelle
umfasst, die mit den Antriebswellen über jeweilige Kreuzgelenke
verbunden ist; wobei eine erste horizontale Ebene durch eine längsgerichtete
Symmetrieachse der Antriebsmotor-Abtriebswelle bezüglich des
Bodens oberhalb einer zweiten horizontalen Ebene liegt, die die
längsgerichtete
Symmetrieachse durch die Achsen enthält.
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Das
Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswelle im Wesentlichen
mit der Symmetrieachse durch die vorderen und hinteren Achsen zusammenfällt.
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Eine
nicht beschränkende
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird nunmehr in Form eines Beispiels unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 eine
Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges mit einem Teleskop-Hubarm ist, wobei
einige Teile entfernt wurden;
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2 einen
Querschnitt des Motorfahrzeuges nach 1 zeigt;
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3 eine
Draufsicht auf das Motorfahrzeug nach den 1 und 2 zeigt
und die Lage des Motors bezüglich
der vorderen und hinteren Antriebswellen erläutert;
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4 schematisch
den Getriebestrang zeigt, der das Antriebsmotor-Getriebe und die Einrichtung zur Übertragung
der Antriebsbewegung von dem Getriebe auf die zwei Antriebswellen
bildet;
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5 eine
Seitenansicht der Getriebeeinrichtung in den vorstehenden Zeichnungen
in Kombination mit dem Motor-Getriebe zeigt;
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6 eine
Vorderansicht der Gesamtanordnung zeigt, die durch das Motor-Getriebe
und die Getriebeeinrichtung gebildet ist; und
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7 eine
Draufsicht auf die Getriebeeinrichtung und das Antriebsmotor-Getriebe zeigt, wie es
in den vorstehenden Zeichnungen gezeigt ist.
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Die
Bezugsziffer 1 in 1 bezeichnet
insgesamt ein Kraftfahrzeug mit einem Teleskop-Hubarm gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Das
Fahrzeug 1 umfasst ein Fahrgestell 2, das durch
einen Rahmen abgestützt
ist, der in der Lage ist, das Gewicht eines Armes 3 abzustützen, der
zwei ausfahrbare oder Teleskop-Abschnitte 3a, 3b umfasst
und durch eine hydraulische Antriebs-Baugruppe 4 angetrieben wird,
die sich an der Rückseite
des Fahrzeugs 1 befindet.
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Das
Fahrzeug 1 umfasst weiterhin eine Kabine 5, die
einen Fahrersitz 6 und ein Lenkrad 7 aufnimmt.
Wie dies klarer in den 2 und 3 gezeigt
ist, ist die Kabine 5 seitlich bezüglich einer längsgerichteten
Symmetrieachse A des Fahrzeuges 1 befestigt, die sich durch
die Mittellinien-Punkte P1 und P2 jeweiliger Achsen 9 und 10 (3)
erstreckt. Ein Antriebsmotor 8 ist auf der anderen Seite
der längsgerichteten
Symmetrieachse A zum gleichzeitigen Kraftantrieb der Vorderachse 9 und
der Hinterachse 10 über
einen Antriebsstrang befestigt, der jeweils durch eine vordere Antriebswelle 11 und
eine hintere Antriebswelle 12 gebildet ist (3).
Die Achsen 9 und 10 sind in üblicher Weise mit jeweiligen Vortriebsrädern 9a, 9b und 10a, 10b versehen.
Die Antriebswellen 11, 12 sind über jeweilige
Kreuzgelenke 13, 14 mit einer Kraftübertragungseinrichtung oder
einer Getriebeeinrichtung 15 verbunden, die in neuartiger
und weiter unten erläuterten
Weise als ein Zwischenglied zwischen einem Antriebsmotor-Getriebe 16 und
Kreuzgelenken 13, 14 wirkt, die, wie dies zu erkennen
sein wird, die Antriebsbewegung auf die Vorderachse 9 bzw.
die Hinterachse 10 übertragen.
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Wie
dies in 1 gezeigt ist, liegt eine längsgerichtete
Symmetrieachse B der Motor-Abtriebswelle 8a in einer horizontalen
Ebene S2 im Wesentlichen parallel zu einer Ebene S1, die die längsgerichtete Symmetrieachse
A enthält.
Beide Ebenen S1 und S2 sind im Wesentlichen parallel zum Boden So,
jedoch unter unterschiedlicher Höhenlage.
Im Einzelnen liegt die Ebene S2 höher als die Ebene S1, so dass, wie
vorgesehen, alle wesentlichen mechanischen Teile für die Übertragung
der Bewegung zwischen dem Antriebsmotor 8 und den Antriebswellen 11, 12 im
Wesentlichen oberhalb der Ebene S1 liegen und damit sehr stark die
Gefahr einer schwerwiegenden Beschädigung des Antriebsmotors 8,
der Getriebeeinrichtung 15 und/oder des Getriebes 16 in
dem Fall verringern, dass beispielsweise eines der Vorderräder 9a, 9b oder
der Hinterräder 10a, 10b ungewollt
in das Gelände
einsinkt.
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Bei
der Ausführungsform
nach den 4 - 7 ist die
Getriebeeinrichtung 15 abwärts von dem Getriebe 16 bezüglich der Übertragung
der Bewegung von dem Antriebsmotor 8 an die Antriebswellen 11, 12 angeordnet.
Die Getriebeeinrichtung 15 und das Getriebe 16 bilden
zusammen eine neuartige, im Wesentlichen halbmondförmige Getriebeeinheit 100.
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Wie
dies in 4 gezeigt ist, ist das Getriebe 16,
das mechanisch ist, in üblicher
Weise durch eine Anzahl von Zahnrädern gebildet, die selektiv
miteinander kämmen,
um eine Anzahl von unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen
zu erzielen, wie dies von dem Fahrer angefordert wird. In 4 sind die
Zahnräder
des Getriebes 16 beim Kämmen
in einem ersten Vorwärtsgang
gezeigt. Das Getriebe 16 ist weiterhin von üblicher
Konstruktion und wird daher nicht im Einzelnen beschrieben.
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Wie
dies in 4 gezeigt ist, ist die Welle 16a des
Getriebes 16 mit dem letzten Zahnrad 16b des Getriebes 16 versehen
und überträgt die Bewegung über eine
Verbindung 16c auf eine Welle 17a, die mit dem
ersten Zahnrad 15a der Getriebeeinrichtung 15 versehen
ist.
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Wie
dies in den 4 und 6 gezeigt
ist, umfasst die Getriebeeinrichtung 15 ein Gehäuse 17 (6)
zur Lagerung einer Anzahl von Wellen 17a-17d,
die mit jeweiligen Zahnrädern 15a-15d versehen
sind, die in Serie angeordnet sind und einen Getriebestrang bilden,
der sich von dem letzten Zahnrad 16b des Getriebes 16 zu
den zwei Kreuzgelenken 13, 14 erstreckt, die einstückig mit
der Welle 17d des letzten Zahnrades 15d ausgebildet
sind. Mit Hilfe der Kreuzgelenke 13, 14 wird die
Antriebsbewegung auf die Antriebswellen 11, 12 und
dann auf die Antriebsräder 9a, 9b bzw. 10a, 10b übertragen.
Wie dies am besten in 6 zu erkennen ist, erstrecken sich
die Wellen 17a-17d alle in der vorher definierten Ebene
S1.
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Wie
dies in 6 gezeigt ist, weist das Getriebe 16 der
Einheit 100 eine im Wesentlichen symmetrisch angeordnete
Achse C auf, die in einer im Wesentlichen eine Symmetrieebene darstellenden Ebene
S3 liegt, die in vorteilhafter Weise, jedoch nicht notwendigerweise
unter einem Winkel von 45° bezüglich der
parallelen Ebenen S1, S2 geneigt ist, während sich die Getriebeeinrichtung 15 im
Wesentlichen parallel zu der horizontalen Ebene S1 erstreckt. Mit
anderen Worten ist, während
sich die Getriebeeinrichtung 15 im Wesentlichen horizontal
erstreckt, das Getriebe 16 unter einem Winkel von 45° geneigt,
so dass die durch die Getriebeeinrichtung 15 und das Getriebe 16 gebildete
Einheit im Wesentlichen halbmondförmig ist.
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Die
Vorteile einer Getriebeeinrichtung 15 und einer Einheit 100 gemäß der vorliegenden
Erfindung dürften
aus der vorstehenden Beschreibung klar sein. Zunächst ergibt sich der Vorteil,
dass beispielsweise die Ketten bekannter Getriebesysteme fortfallen,
wodurch das Auftreten von Schwingungen verringert wird und die Zuverlässigkeit
des Systems insgesamt verbessert wird. Weiterhin ermöglicht die
im Wesentlichen halbmondförmige
Form der Einheit 100 ein Anheben des Antriebsmotors 8 gegenüber dem Boden
So und eine Absenkung der Antriebswellen 11, 12,
um in zweckmäßiger Weise
die Antriebskraft auf die Räder 9a, 9b und 10a, 10b zu übertragen. Hierbei
wird die Gefahr eines Zusammenstoßes zwischen empfindlichen
Bauteilen, wie z. B. dem Antriebsmotor 8, der Getriebeeinheit 100 usw.
mit groben Unebenheiten des Bodens So stark verringert.
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Die
spezielle Form der Einheit 100 ermöglicht weiterhin die Erzielung
der Kompaktheit und Zuverlässigkeit,
die für
das Fahrzeug 1 wesentlich ist. Unter spezieller Bezugnahme
auf die 3 und 4 ist zu
erkennen, dass die Getriebeeinrichtung 15 die Drehantriebskraft
von dem Antriebsmotor-Getriebe 16 an der Welle 16a abnimmt, über die
die Antriebskraft in einer Rückwärtsrichtung übertragen wird,
das heißt
entgegengesetzt zu der Richtung, in der die Antriebsleistung in
das Getriebe 16 von dem Antriebsmotor 8 aus eintritt.
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Entsprechend
ist kein zusätzlicher
Raum für die
Getriebeeinrichtung 15 zusätzlich zu dem Antriebsmotor-Getriebe 16 erforderlich,
wodurch die Gesamtlänge
der Antriebseinheit verringert wird, so dass der Abstand zwischen
den Vorder- und Hinterrädern 9a, 10a somit
auf ein Minimum gebracht werden kann, der ausreicht, um die kombinierte
Antriebsmotor-/Getriebe-Struktur aufzunehmen.
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Weiterhin
stellt, wie dies am besten in 6 zu erkennen
ist, die eigentliche Auswahl der Neigung der Ebene S3 und der Abmessung
der in dem Getriebe 16 verwendeten Zahnräder sicher,
dass die Welle 16a im Wesentlichen mit der Ebene S1 zusammenfällt, was
es ermöglicht,
dass die Getriebeeinrichtung 15 in einer horizontalen Position
ausgerichtet wird. Aufgrund der Neigung der Ebene S3 ist der Ausgang des
Getriebes 16 gegenüber
der vertikalen längsgerichteten
Ebene durch den Antriebsmotor 8 in Richtung der Symmetrieachse
A versetzt. Als Ergebnis wird die Getriebeeinrichtung 15 relativ
kurz gehalten. Durch geeignetes Wählen der Abmessungen der Zahnräder 15a-15b ist
es wiederum möglich,
dass die Ausgangswelle 17d, mit der die Kreuzgelenke 13, 14 verbunden
sind, im Wesentlichen mit der Symmetrieachse A zusammenfällt. All
dies führt
zu einer kompakten und einfachen, jedoch dennoch zuverlässigen Übertragung
von Antriebsleistung von dem Antriebsmotor 8 zu den Antriebswellen 11, 12.
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Weiterhin
ermöglicht
die spezielle halbmondförmige
Form der Getriebeeinheit 100, dass man unter den Seitenteil
des Rahmens gelangt, ohne dass die Form des Seitenteils unterbrochen
werden muss. Dies ist äußerst wichtig
hinsichtlich der Konstruktion, weil dadurch die Verwendung eines
Rahmens ermöglicht
wird, der zwei identische gerade Seitenteile umfasst, einer links
und einer rechts, wobei keine Vertiefungen in dem Fahrzeugrahmen
erforderlich sind. Eine automatisierte Herstellung der zwei Seitenteile
wird daher im Hinblick darauf vereinfacht, dass sie hinsichtlich
ihrer Längsseiten
identisch sein können.