ES2232365T3 - Vehiculos de manipulacion de materiales. - Google Patents
Vehiculos de manipulacion de materiales.Info
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Abstract
Un vehículo de manipulación de materiales que incluye una estructura que tiene unos medios de propulsión acoplables al suelo, un brazo de carga montado sobre la estructura para el movimiento basculante ascendente y descendente, y en los lados opuestos del brazo de carga, una cabina del operador y un motor, que tiene una salida para proporcionar energía motriz para el mencionado movimiento del brazo de carga y para la propulsión del vehículo, y una transmisión motriz para conectar la salida del motor a los medios de propulsión acoplables al suelo, para propulsar el vehículo, en el que la transmisión motriz incluye una transmisión en ángulo y un tren de engranajes del cambio de velocidades, estando la salida del motor conectada cinemáticamente a una entrada de la transmisión en ángulo y una salida de la transmisión en ángulo conectada cinemáticamente a una entrada del tren de engranajes del cambio de velocidades, y una salida del tren de engranajes del cambio de velocidades conectada a una entrada del tren de engranajes del cambio de velocidades, y una salida del tren de engranajes del cambio de velocidades conectada cinemáticamente a los medios de propulsión acoplables al suelo, en el que la salida del motor y la entrada de la transmisión en ángulo están dispuestas longitudinalmente en el vehículo, mientras que la salida de la transmisión en ángulo está dispuesta transversalmente en el vehiculo.
Description
Vehículo de manipulación de materiales.
Esta invención está relacionada con un vehículo
de manipulación de materiales de la clase denominada de ahora en
adelante como de la "clase especificada", incluyendo una
estructura que tiene medios de propulsión acoplables, un brazo de
carga montado sobre la estructura para el movimiento oscilante hacia
arriba y hacia abajo, y en los lados opuestos del brazo de carga,
una cabina del operador y un motor que tiene una salida para
suministrar energía motriz para el mencionado movimiento del brazo
de carga y para la propulsión del vehículo, y un una transmisión
motriz para conectar la salida del motor a los medios de propulsión
acoplables al suelo para propulsar el vehículo.
Los documentos
WO-A-89/00972,
CA-A-2009968,
EP-A-0656315, US 5836733, exponen
vehículos de la clase especificada en la que un brazo de carga en
una posición totalmente bajada, es substancialmente horizontal, y
estando al menos parcialmente acomodado en una hendidura dispuesta
entre la cabina del operador y una carcasa en la que está dispuesto
el motor. El brazo de carga está dispuesto de forma que no
interfiera, al menos substancialmente, con la visión del operador en
una dirección por encima de la parte superior de la carcasa del
motor.
Se expone una configuración del vehículo en estas
tres referencias, en las que el motor está en el lado opuesto del
brazo de carga con respecto a la cabina, permitiendo al vehículo que
sea más pequeño que lo que sería el caso en que el motor estuviera
dispuesto por debajo del brazo de carga, y permitiendo así que sea
reducida la altura total del vehículo. Ello permite también el poder
conseguir una posición del brazo de carga más baja de lo que podría
ser el caso si el motor estuviera por debajo del brazo de carga.
Es conocido un motor orientado y montado
longitudinalmente en forma lateral acoplado por una transmisión
hidrostática, fabricado comercialmente y exponiéndose la
configuración general del mismo en los documentos
WO-A-89/00972,
CA-A-2009968, y
GB-A-2268155, que exponen un motor
orientado longitudinalmente en forma lateral, que tiene una
transmisión en la cual la caja de velocidades está montada
directamente en el motor, o bien en una realización del documento
CA-A-2009968, la caja de velocidades
está montada substancialmente sobre el eje longitudinal de la
máquina. La primera configuración conduce a una maquina con una
base de las ruedas relativamente grande, mientras que la última
requiere una transmisión de transferencia grande y frecuentemente
compleja entre la caja de velocidades y el motor.
En los documentos
EP-A-0656316 y
DD-A-240869, y US 5836733, el motor
está dispuesto con su salida en forma transversal del vehículo y
estando provista la transmisión de la caja de velocidades en forma
angular para transferir la transmisión a través de 90º desde el
motor a la caja de velocidades desde la cual se transmite la energía
motriz a los medios acoplables al suelo.
Estos vehículos adolecen del inconveniente de que
la longitud del motor más el ancho del brazo de carga y de la cabina
definen el ancho de la máquina. En caso de desear una cabina o un
brazo más ancho o bien un motor más largo, entonces el ancho total
de la máquina tendría que ser incrementado lo cual puede no ser
deseable.
La entrada de la caja de cambio de velocidades
puede estar dispuesta transversalmente en el vehículo.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un vehículo de manipulación de materiales de la clase
especificada, por lo que los problemas anteriores mencionados se
encuentran solucionados o bien reducidos.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un vehículo de manipulación de materiales de la clase
especificada en el que la transmisión motriz incluye una transmisión
motriz en ángulo y un tren de engranajes de cambio de velocidades,
estando la salida del motor conectada cinemáticamente a una entrada
de la transmisión en ángulo y una salida de la transmisión en ángulo
estando conectada cinemáticamente a una entrada del tren de
engranajes del cambio de velocidades, y una salida del tren de
engranajes de cambio de velocidades conectada cinemáticamente a unos
medios de propulsión acoplables al suelo, en el que la salida del
motor y la entrada de la transmisión motriz en ángulo están
dispuestas longitudinalmente en el vehículo, mientras que la salida
de la transmisión motriz en ángulo está dispuesta transversalmente
en el vehículo.
La entrada del tren de engranajes del cambio de
velocidades puede estar dispuesta en el vehículo en forma
transversal.
La salida del tren de engranajes del cambio de
velocidades puede estar dispuesta transversalmente en el
vehículo.
Los medios de transmisión motriz pueden incluir
medios para desconectar la transmisión motriz entre el motor y los
medios de propulsión acoplables al suelo.
Los mencionados medios de desconexión pueden
estar dispuestos entre el motor y la transmisión en ángulo o bien
entre el tren de engranajes del cambio de velocidades y los medios
de propulsión acoplables al suelo, pero es preferible entre la
transmisión en ángulo y el tren de engranajes del cambio de
velocidades.
Los medios de desconexión pueden comprender un
embrague mecánico, tal como un embrague de fricción, un acoplamiento
de fluido, o bien un convertidor de par, o similares.
El motor puede tener un eje de transmisión motriz
que esté dispuesto longitudinalmente en el vehículo.
El motor puede ser un motor de movimiento
recíproco o alternativo y tener un cigüeñal que proporcione el
mencionado eje de transmisión motriz.
El tren de engranajes del cambio de velocidades
puede estar dispuesto en una carcasa que comprenda una caja de
velocidades.
La transmisión en ángulo y el tren de engranajes
del cambio de velocidades pueden estar dispuestos al menos en una
carcasa, en el que la carcasa o carcasas pueden comprender una
unidad de transmisión.
El vehículo puede comprender un chasis que tenga
un par de miembros de bastidor que se extiendan
longitudinalmente.
Los miembros del bastidor pueden ser paralelos
entre sí.
Al menos uno de los miembros del bastidor del
chasis pueden abrirse localmente para dejar espacio libre al menos
para el motor, caja de velocidades, unidad de transmisión o para
componentes asociados.
La unidad de transmisión puede estar provista con
al menos una entrada que esté conectada cinemáticamente a los
mencionados medios de propulsión acoplables al suelo.
Al menos una salida puede estar dispuesta sobre o
paralela a un eje longitudinal del vehículo.
La unidad de transmisión puede tener una salida
frontal y una salida posterior.
Las mencionadas salidas de la unidad de
transmisión pueden estar proporcionadas en los extremos opuestos de
un eje, el cual esté accionado por la salida del tren de engranajes
del cambio de velocidades, y que esté dispuesto longitudinalmente en
el vehículo.
La salida del tren de engranajes del cambio de
velocidades puede estar conectada a una entrada de la transmisión en
ángulo que tenga una salida que se extienda longitudinalmente en el
vehículo.
La salida del tren de engranajes del cambio de
velocidades puede estar conectada a una entrada de una transmisión
en ángulo adicional, que tenga una salida que esté conectada
cinemáticamente a las mencionadas salidas de la unidad de
transmisión.
La salida de la transmisión motriz en ángulo
adicional puede estar dispuesta en forma adyacente en el motor.
La transmisión motriz en ángulo adicional puede
estar dispuesta en forma adyacente en el motor.
El vehículo puede comprender un eje frontal y un
eje posterior, teniendo cada uno unos medios de propulsión
acoplables al suelo, y en el que los medios de propulsión de al
menos uno de los mencionados ejes estando conectados al menos a la
mencionada salida de la unidad de transmisión.
Al menos uno de los mencionados ejes pueden tener
un diferencial que esté conectado al menos a la mencionada salida de
la unidad de transmisión.
La conexión de cada salida de la unidad de
transmisión al menos a uno de los mencionados ejes puede comprender
un eje que puede tener una junta universal en al menos un
extremo.
El tren de engranajes del cambio de velocidades
puede estar dispuesto substancialmente dentro de los miembros del
bastidor del chasis y entre los ejes de rotación de las ruedas
frontal y posterior del vehículo.
El motor puede estar separado de la cabina para
definir una hendidura entre la cabina y el motor en donde el brazo,
en una posición bajada, puede estar acomodado al menos
parcialmente.
La hendidura puede estar dispuesta entre los
miembros del bastidor del chasis.
El motor puede estar dispuesto en una
carcasa.
El motor puede estar dispuesto substancialmente
en el lado opuesto del chasis con respecto a la cabina.
Pueden proporcionarse medios de montaje entre la
estructura y al menos el motor y la unidad de transmisión.
Los medios de montaje pueden estar provistos
entre la estructura y la unidad de transmisión y el motor puede
estar soportado por la unidad de transmisión.
Pueden proporcionarse unos primeros medios de
montaje entre un primer miembro del bastidor del chasis, los cuales
sean adyacentes a la cabina del operador y la unidad de transmisión,
pudiendo proporcionarse unos segundos medios de montaje entre el
otro miembro del chasis del bastidor y la unidad de transmisión y
unos terceros medios de montaje pueden proporcionarse entre una
parte de la estructura y la unidad de transmisión.
Los medios de montaje pueden comprender montajes
que cumplan normas técnicas.
La unidad de transmisión puede comprender una
carcasa de transmisión motriz en ángulo para la mencionada
transmisión en ángulo y una caja de velocidades para el mencionado
tren de engranajes del cambio de velocidades.
La caja de velocidades puede estar dispuesta por
debajo de la hendidura.
El motor, carcasa de la transmisión en ángulo y
la caja de cambio de velocidades pueden estar conectados
conjuntamente.
La carcasa de la transmisión en ángulo puede
tener una primara cara de montaje, que esté enfrentada
longitudinalmente en el vehículo, al cual esté conectada una cara de
montaje del motor, y una segunda cara de montaje, que esté
enfrentada transversalmente en el vehículo, al cual esté conectada
una cara de montaje de la caja de velocidades.
La caja de velocidades puede tener los
mencionados primeros medios de montaje, los cuales pueden estar
dispuestos en el lado opuesto del eje longitudinal del vehículo con
respecto al motor.
La carcasa de la transmisión en ángulo puede
tener los mencionados segundo y tercer medios de montaje, los cuales
puede estar dispuestos en los lados opuestos transversales del eje
de rotación de la salida del motor.
El eje longitudinal del brazo de carga puede
extenderse hacia delante en paralelo con un plano vertical que
contenga un eje longitudinal del vehículo.
La estructura puede tener un extremo frontal y un
extremo posterior del eje mencionado longitudinal del vehículo
extendiéndose entre los medios de propulsión acoplables al suelo
estando dispuestos en forma equidistante y en los lados opuestos del
mencionado eje longitudinal.
El brazo de carga puede estar montado
pivotalmente sobre la estructura alrededor de un eje horizontal
adyacente a la parte posterior del vehículo.
El brazo de carga puede soportar un implemento de
manipulación de materiales en su extremo frontal, de forma que el
implemento de manipulación de materiales pueda estar dispuesto en la
parte frontal de la estructura cuando el brazo se encuentre en su
posición más baja.
La cabina puede tener una ventanilla lateral que
esté enfrentada transversalmente a través del vehículo,
preferiblemente en ángulo recto con el eje longitudinal del brazo de
carga.
La parte superior del brazo de carga en una
posición totalmente descendido y en una posición a lo largo del
volante de dirección en la cabina del operador puede estar dispuesta
total o substancialmente en su totalidad por debajo de un plano
horizontal, el cual no sea superior a 1 metro, o preferiblemente no
superior a 0,5 metros, por encima de la parte superior del volante
de dirección, de forma que la visión del conductor no esté obstruida
substancialmente por el brazo de carga.
Si se desea, la parte superior del brazo en la
mencionada posición puede estar totalmente o substancialmente en su
totalidad por debajo de un plano horizontal conteniendo la parte
superior del volante de dirección.
El brazo de carga puede ser telescópico en la
dirección del eje longitudinal del brazo de carga.
El eje longitudinal del brazo de carga puede
estar en un plano substancialmente horizontal cuando el brazo de
carga se encuentre en una posición en la que el implemento se
acople a un plano horizontal sobre el cual estén soportados los
medios de propulsión acoplables al suelo, y en caso de que el brazo
de carga sea telescópico, el brazo de carga estará totalmente
retraído.
El motor puede estar dispuesto de forma que una
parte principal del motor esté situada por debajo de un plano
tangente a la parte superior de los medios de propulsión acoplables
al suelo, con el fin de no interferir con la visión del operador que
trabaja en la cabina del operador.
Los medios de propulsión acoplables al suelo
pueden comprender un par de ruedas acoplables al suelo dispuestas en
forma adyacente a la estructura y un par de ruedas acoplables al
suelo traseras adyacentes al parte posterior de la estructura.
Las ruedas del par frontal pueden estar
accionadas por la salida frontal de la transmisión mientras que las
ruedas del par posterior pueden estar accionadas desde la salida
posterior de la transmisión.
Los medios de propulsión acoplables al suelo
pueden estar accionados por el motor totalmente por una transmisión
mecánica o una transmisión hidrocinética.
La transmisión en ángulo y/o la transmisión en
ángulo adicional pueden comprender un primer y segundo ejes
dispuestos en ángulo entre sí, estando el primer eje conectado o
comprendiendo el eje de entrada de la transmisión en ángulo y el
segundo eje estando conectado o comprendiendo la salida de la
transmisión en ángulo y el primer y segundo ejes siendo conectables
en una relación de transmisión del par motor.
Los mencionados primer y segundo ejes pueden ser
conectables en la mencionada relación de transmisión del par motor
mediante un conjunto de engranajes cónicos.
El primer y segundo ejes pueden estar inclinados
mutuamente a 90º.
La transmisión en ángulo y/o la transmisión del
eje frontal pueden comprender un primer engranaje cónico para su
rotación alrededor de un eje que se extienda longitudinalmente en el
vehículo y el cual se encuentre engranado con una segundo engranaje
cónico que esté montado para su rotación alrededor de un eje que se
extienda transversalmente en el vehículo.
Pueden proporcionarse medios de amortiguamiento
entre la salida del motor y la transmisión para reducir la
resonancia vibracional inducida del motor.
La presente invención proporciona al menos una de
las siguientes ventajas.
Una transmisión de velocidad del motor para una
bomba o bombas para el fluido hidráulico para la operación del brazo
de carga para el movimiento oscilante hacia arriba y hacia abajo,
y/o para el movimiento telescópico del brazo de carga y/o para la
operación de un implemento soportado por el brazo de carga. Dicha
bomba o bombas pueden estar dispuestas transversal y/o
longitudinalmente, con el fin de ser accionadas por ejes
transversales y/o longitudinales de la transmisión motriz en
ángulo.
Si se desea puede proporcionarse más de una bomba
en este caso una bomba puede estar accionada desde el eje orientado
transversalmente de la transmisión en ángulo, mientras que la
segunda bomba puede estar accionada por un eje orientado
longitudinalmente de la transmisión en ángulo.
Se obtiene un tren de transmisión compacto que
puede tener un montaje de tres puntos, proporcionando una unidad de
transmisión que esté conectada sólidamente al motor que este
soportado en voladizo desde la unidad de transmisión.
Si se desea, puede disponerse un radiador de
refrigeración para el motor por encima de la transmisión en
ángulo.
Se describirá a continuación la invención a modo
de ejemplo con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos en los
cuales:
la figura 1 es una vista en planta fragmentada,
con partes omitidas para mayor claridad, de una parte del vehículo
de carga telescópica que incluye la invención,
la figura 2 es un alzado lateral fragmentado, con
partes omitidas para mayor claridad, del vehículo de la figura
1,
la figura 3 es una vista del extremo frontal, con
partes omitidas para mayor claridad, del vehículo de la figura
1,
la figura 4 es una vista en planta fragmentada,
parcialmente en sección y a una escala ampliada, mostrando una
unidad de transmisión del vehículo de la figura 1,
la figura 5 es una vista lateral de una caja de
cambios y de un convertidor de par de una unidad de transmisión para
su utilización de la figura 1,
la figura 6 es una vista del extremo de la unidad
de transmisión de la figura 5 que mira en la dirección de la flecha
A,
la figura 7 es una vista lateral de la caja de
cambios y del par convertidor de la unidad de transmisión de la
figura 5,
la figura 8 es una sección de la línea
8-8 de la figura 6, y
la figura 9 es una sección de la línea
9-9 de la figura 6.
Con referencia a las figuras, el vehículo de
manipulación de materiales está indicado generalmente en 10, y
comprende una estructura principal 11 que tiene un extremo frontal
12 y un extremo posterior 13, con un eje longitudinal
X-X que se extiende entre los extremos frontal y
posterior. La estructura 11 comprende un par de miembros del
bastidor 14, 15 separados en forma paralela, retenidos en una
relación en paralelo mediante crucetas.
Cada miembro del bastidor 14, 15 tiene una
superficie superior 21, 22 respectivamente. En la parte frontal y
posterior, los miembros del bastidor 14, 15 tienen unos partes de
montantes generalmente verticales 24, 25 respectivamente, mientras
que sus lados inferiores tienen una superficie inferior, una de las
cuales se muestra en 27. El miembro del bastidor derecho 15 tiene
una parte liberada hacia arriba 28, para proporcionar espacio libre
para un motor y una unidad de transmisión tal como se describirá más
adelante.
El eje frontal 30 está montado sobre los
miembros del bastidor 14, 15 en el extremo frontal del mismo,
mientras que el eje trasero 31 está montado sobre los miembros del
bastidor 14, 15 hacia la parte trasera del mismo. Los ejes 30, 31
son de tipo convencional soportando en sus extremos opuestos las
ruedas frontales 33 y las ruedas traseras 34, respectivamente. Ambas
ruedas frontales 33 y ambas ruedas traseras 34 son pivotables con
respecto a sus ejes respectivos alrededor de un eje de dirección V
para el movimiento de dirección del vehículo. Si se desea, al menos
uno de los ejes pueden montarse con respecto a los miembros del
bastidor 14, 15 para oscilar alrededor de un eje que se extienda
longitudinalmente. Cada eje 30, 31 está provisto con un diferencial
35, 36 respectivamente de forma convencional, estando los
diferenciales accionados por ejes propulsores 37, 38 respectivamente
desde los acoplamientos de salida frontal y trasero 39, 40
respectivamente de una unidad de transmisión 41.
La unidad de transmisión 41 incorpora un tren de
engranajes del cambio de velocidades, mostrado en forma esquemática
de bloques en 42, dispuesto en una caja de velocidades 43, un
convertidor de par 44 y una transmisión en ángulo en una carcasa de
transmisión en ángulo 45. Si se desea, el convertidor de par 44
puede omitirse o bien proporcionarse otros medios para desconectar
la transmisión cuando el vehículo esté estacionario, tal como un
embrague mecánico por ejemplo un embrague de fricción o un
acoplamiento fluido.
La caja de velocidades 43 en el presente ejemplo
es una caja de velocidades en donde las velocidades y el sentido de
rotación del tren de engranajes del cambio de velocidades se
seleccionan mediante conjuntos de embrague accionado hidráulicamente
y controlados por solenoides. Si se desea, la caja de velocidades
puede ser de un tipo en donde la velocidad o el sentido de rotación
del tren de engranajes del cambio de velocidades se seleccionen
mecánicamente o pudiendo utilizarse una combinación de selección
mecánica y por conjunto de embrague.
El tren de engranajes del cambio de velocidades
42, tal como se muestra mejor en las figuras 4 a 9, tiene un eje de
salida 61a en el extremo del mismo adyacente a la carcasa de
transmisión en ángulo 45, la cual tiene fijado para su rotación con
el mismo un piñón 64a, el cual se engrana con un piñón 64b rasurado
en un eje intermedio 65, el cual tiene un primer engranaje cónico 66
formado integralmente con el mismo. El engranaje cónico 66 se
engrana con un segundo engranaje cónico 67 ranurado en un eje 68, el
cual está provisto con las salidas hacia delante y hacia atrás 39,
40, respectivamente. Las salidas 39, 49 se encuentran por debajo
del convertidor de par 44, y están dispuestas en el extremo de la
transmisión para que sean adyacentes al motor. Los ejes 65 y 68
están soportados en la caja de velocidades 43 mediante los
rodamientos 69a, 69b, respectivamente. El eje 65, primer engranaje
cónico 66, segundo engranaje cónico 67 y el eje 68 proporcionan un
eje de entrada, engranajes engranados y un eje de salida,
respectivamente en una transmisión en ángulo adicional que en el
presente ejemplo está dispuesta en la carcasa 45, la cual es parte
de la unidad de transmisión.
La caja de velocidades 43 está dispuesta
esencialmente entre los miembros del bastidor 14, 15. La primera
cara de montaje 47 de la carcasa de transmisión en ángulo 45 está
fijada con pernos a una cara opuesta 48 de un motor 49. La segunda
cara de montaje 50 de la carcasa de transmisión en ángulo dispuesta
en ángulo recto con la cara 46, está unida mediante pernos a la cara
de montaje opuesta 51 de la caja de velocidades 43.
La unidad de transmisión 41 está montada sobre
los miembros del bastidor 14, 15 mediante los montajes
46a-c que cumplen normas técnicas. El primer montaje
46a está provisto entre el primer miembro del bastidor 14, el cual
es adyacente a la cabina del operador y la caja de velocidades 43.
El segundo montaje 46b está provisto entre el segundo miembro del
bastidor 15 y la carcasa de la transmisión en ángulo 45. El tercer
montaje 46c está provisto entre una parte que se proyecta
transversalmente desde el miembro del bastidor 15 y la carcasa de la
transmisión en ángulo 45 en la parte opuesta del eje longitudinal
del motor con respecto al miembro del bastidor 15. El motor 49 está
soportado en voladizo en virtud de la cara de montaje 48 del motor
que está conectado a la cara de montaje 47 de la carcasa de la
transmisión en ángulo 45.
El convertidor de par 44 puede estar dispuesto
total o parcialmente en la caja de engranajes 43 o en la carcasa de
la transmisión en ángulo 45. o puede estar provisto parcialmente en
cada una de las mismas. Alternativamente puede proporcionarse una
carcasa independiente para todo o parte del convertidor de par 44
dispuesta apropiadamente entre la caja de velocidades 43 y la
carcasa de la transmisión en ángulo 45.
El motor 49 en el presente ejemplo es un motor de
cuatro de cilindros que tiene un cigüeñal indicado esquemáticamente
en 52, el cual es rotatorio alrededor de un eje que es paralelo al
eje longitudinal X-X del vehículo, es decir, un eje
que está a medio recorrido entre los medios de propulsión acoplables
al suelo, en cualquier lado del vehículo, y que se cruza con el eje
de rotación de los medios de propulsión acoplables al suelo frontal
y posterior. El cigüeñal 52 proporciona el eje motriz del motor.
Si se desea, el motor puede ser de otro tipo tal
como un motor rotativo tal como un motor Wankel o una turbina. En
este caso, el eje rotor o el eje de la turbina proporcionan
respectivamente el eje motriz.
Montado rotativamente dentro de la carcasa de
transmisión en ángulo 45 se encuentra una transmisión en ángulo, la
cual tal como se observa mejor en la figura 4, soporta en unos
medios de rodamiento adecuados un eje de entrada 53 el cual está
conectado a través de un amortiguador de vibraciones 54 a la salida
del motor, provisto en este ejemplo mediante un volante de inercia
55 en el eje motriz 52. La transmisión en ángulo soporta también
con los medios de rodamientos adecuados un eje de salida 56, el cual
está conectado a través del convertidor de par 44 a un eje de
entrada 57 del tren de engranajes de cambio de velocidades
incorporado en la caja de velocidades 43. Los ejes de entrada y
salida 53, 56 proporcionan el primer y segundo ejes que tiene un
engranaje cónico 53a, 56a respectivamente fijados con respecto al
mismo, formados en el presente ejemplo en forma integral con los
mismos, y los cuales están interacoplados para transmitir el par
motor entre el motor y la caja de cambios y para girar la dirección
de la transmisión a través de 90º desde una dirección longitudinal a
una dirección transversal.
Si se desea, el primer y segundo ejes pueden
estar formados en forma independiente de los ejes de entrada y
salida, y pueden estar conectados a los mismos de cualquier forma
adecuada. Si se desea, los ejes de entrada y salida pueden girar
alrededor de ejes distintos hasta el primer y segundo ejes y pueden
conectarse mediante medios de engranajes adecuados.
El eje de salida 56 está conectado mediante un
eje hueco 58 a una bomba hidráulica 59 fijada con pernos a la
carcasa 45. Alternativamente, la bomba hidráulica 59 puede estar
orientada en la posición de la línea de trazos mostrada en la figura
1, en cuyo caso la bomba puede estar accionada por el eje del
engranaje cónico de entrada.
Aunque en este ejemplo el convertidor de par 44
está acomodado en virtud de la caja de velocidades 45 que tiene una
parte de extensión 45a que proporciona una primera parte de la
carcasa del convertidor de par, la cual coopera con un segunda parte
de la carcasa del convertidor de par 43a de la caja de velocidades
43 para proporcionar una carcasa par el convertidor de par 44, si se
desea, la parte de la carcasa del convertidor de par puede ser
independiente y fijada con pernos a la caja de transferencia 45.
Adicionalmente, el convertidor de par puede estar acomodado de otra
forma cualquiera deseada con el fin de que esté dispuesto entre el
tren de engranajes del cambio de velocidades y la transmisión en
ángulo o con otra disposición cualquiera del recorrido de la
transmisión, tal como entre el motor y la transmisión en ángulo o
entre el tren de engranajes del cambio de velocidades y los medios
de propulsión de acoplamiento al suelo.
Si se desea, pueden proporcionarse otras formas
de medios de transferencia mecánica para transferir la energía
motriz entre el motor y la caja de velocidades.
El motor está provisto con un radiador de
refrigeración adecuado aunque no se muestra. Si se desea, puede
estar provisto en el espacio de la parte posterior del motor y por
encima de la carcasa de transmisión en ángulo 45.
Aunque en el presente ejemplo el motor 49 está
dispuesto substancialmente hacia la parte frontal de un punto
intermedio longitudinal entre el eje R_{F} y R_{R} y la caja de
velocidades y la caja de transferencia substancial y totalmente
hacia la parte posterior de dicho punto intermedio, si se desea, el
motor puede estar dispuesto en cualquier posición longitudinal entre
las ruedas y la caja de cambios puede estar situadas en una posición
longitudinal deseada de la máquina con un mecanismo de separación
adecuado o estando provisto un mecanismo de conexión entre el motor
y la carcasa de la transmisión en ángulo cuando la transmisión en
ángulo se conecte a la caja de cambios según lo expuesto
anteriormente. Alternativamente, pueden proporcionarse medios
adecuados para conectar la salida de la caja de transferencia a la
entrada de la caja de cambios cuando estos componentes estén
desplazados longitudinalmente.
La distancia entre el lado exterior de los
miembros del bastidor 14, 15 no podrá ser mayor del 30% del ancho
total de la máquina excluyendo las ruedas, y pudiendo estar por
ejemplo en el rango del 27%-30%.
La cabina del operador 70 está montada sobre el
miembro del bastidor 14 mediante montajes de aislamiento de
vibraciones, de forma que la cabina 70 esté soportada en un lado del
eje longitudinal X-X del vehículo. La cabina 70
tiene una ventana frontal 77a, una ventana trasera 77b y dos
ventanas laterales 77c 6 77d, en el que la ventana 77c mira
transversalmente a través de la máquina. Cada ventana puede estar
provista con un elemento de cierre transparente tal como el
cristal, o puede estar abierta, o bien puede estar provista con un
elemento protector tal como una rejilla o con barras. El asiento
del conductor, el volante de dirección S y demás controles, no
mostrados, se encuentran provistos en la cabina, y la cabina está
provista con una puerta o abertura de acceso en el lado en el que se
encuentra provista la ventana 77d.
El brazo de carga 80, tiene un eje longitudinal
L-L que está situada en un plano vertical, el cual
es paralelo al plano vertical que contiene el eje longitudinal
X-X del vehículo y desplazado con respecto al mismo
hacia el motor 49. El brazo 80 está montado pivotalmente por los
medios de un miembro del eje 81, entre los miembros del bastidor 14,
15 en la parte posterior 13 del vehículo para el movimiento de
basculamiento ascendente y descendente en forma pivotal alrededor
del eje horizontal transversal H. El brazo de carga 80 es
telescópico y comprende una sección exterior trasera 82, la cual
está conectada pivotalmente a los miembros del bastidor 14 y 15
mediante el eje 81 y un miembro interior delantero 87 que es
deslizable telescópicamente dentro de la sección 82, bajo el control
de los arietes hidráulicos de una forma convencional en la dirección
del eje longitudinal L-L. En su extremo frontal, la
parte 83 está provista con una parte que se extiende hacia abajo y
hacia delante 84, adaptada para soportar un implemento de
manipulación de materiales tal como una pala de carga o bien
horquillas de elevación o bien otros medios deseados de manipulación
de materiales. Si se desea, el brazo de carga puede tener más de dos
secciones telescópicamente deslizables, o bien puede no ser
telescópico. Si se desea, pueden disponerse medios de ariete para el
movimiento telescopico de dos o más secciones en forma externa en la
sección.
Cuando el brazo de carga 80 se encuentra en su
posición más baja, tal como se muestra en las figuras, se encuentra
situado en un hueco 90 de un ancho mínimo, el cual es ligeramente
mayor que el ancho del brazo de carga, con el fin de proporcionar un
espacio libre intermedio. El hueco 90 está provisto entre la cabina
70 y el miembro del bastidor 15. En esta posición más baja, el brazo
está substancialmente horizontal, pero inclinado ligeramente hacia
abajo en una dirección hacia delante.
El motor de combustión interna 49 está dispuesto
en el lado opuesto del miembro del bastidor 15 en el hueco 90, y
dispuesto así en el lado opuesto del eje longitudinal
X-X del vehículo con respecto a la cabina 70.
El motor está dispuesto en una carcasa 85, cuya
parte superior 86a se extiende generalmente en forma transversal
alejada del miembro del bastidor 15 y estando inclinado generalmente
hacia delante y hacia abajo, tal como se muestra mejor en la figura
3. Transversalmente en su lado exterior, la carcasa 85 tiene una
superficie lateral generalmente vertical 86b y las caras frontal y
trasera terminales 86c, 86d, respectivamente. Si se desea, la
carcasa puede ser de una configuración distinta que la descrita
hasta aquí y puede omitirse total o parcialmente. La parte superior
de la carcasa está por debajo de la parte superior del brazo de
carga o de cualquier ariete telescópico, de forma que la carcasa no
interfiera la visión del operador transversalmente a través del
brazo de carga.
El motor 49 está configurado de forma que su
cigüeñal sea paralelo al eje longitudinal X-X del
vehículo.
No obstante, en otra configuración, si así se
desea, el eje de rotación del eje motriz del motor puede estar
configurado formando un ángulo con el eje longitudinal
X-X con un valor en el rango de +zº a -zº en donde z
es 15º y preferiblemente 10º. Si se desea, los engranajes cónicos
53a y 53b pueden estar configurados de forma que mantengan el eje de
la caja de cambios en ángulo recto con el eje longitudinal
X-X mientras que el eje de rotación del eje motriz
del motor pueda variar según lo descrito anteriormente.
En el presente ejemplo, el radiador está provisto
con un ventilador operado hidráulicamente, pero si se desea puede
estar provisto con un ventilador operado eléctrica o mecánicamente,
para provocar un flujo de aire de refrigeración del radiador,
estando provistas unas aberturas de ventilación adecuadas en la
carcasa 72 para el flujo de dicho aire. Si se desea, el radiador
puede estar posicionado en otra posición en el vehículo, tal como en
forma adyacente en la parte posterior.
La parte superior del brazo de carga 80 en una
posición totalmente baja y en una posición a lo largo de la parte
superior del volante de dirección en la cabina del operador se
encuentra dispuesta total o substancialmente en su totalidad por
debajo de un plano horizontal que no sea superior a 1 metro, o
preferiblemente no superior a 0,5 metros por encima de la parte
superior del volante de dirección, de forma que la visión del
conductor no esté interferida por el brazo de carga. Si se desea, y
como en el presente caso la parte superior del ariete en la
mencionada posición está totalmente por debajo de un plano
horizontal que contiene la parte superior del volante de
dirección.
El brazo de carga en su posición más baja puede
estar horizontal o bien puede extenderse hacia delante y hacia
abajo.
El brazo de carga puede ser telescópico en la
dirección del eje longitudinal del brazo de carga.
El eje longitudinal del brazo de carga puede
estar en un plano substancialmente horizontal cuando el brazo de
carga está en una posición en la cual el implemento esté acoplado en
un plano horizontal sobre el cual están soportados los medios de
propulsión acoplables al suelo, y si el brazo de carga es
telescópico, el brazo de carga estará retraído totalmente.
En la memoria técnica, el término
"substancialmente horizontal" significa que el eje longitudinal
está en un plano horizontal o está en un plano que esté inclinado
hacia arriba o hacia abajo con respecto a la horizontal con un
ángulo que tiene un valor en el rango de +5º a -25º.
El motor puede estar dispuesto de forma que al
menos una parte principal del motor esté situada por debajo de un
plano tangente a la parte superior de los medios de propulsión de
acoplamiento al suelo, con el fin de no interferir con la visión del
operador que esté trabajando en la cabina del operador.
Si se desea, las ruedas del eje frontal pueden
tener un ancho distinto entre ruedas que con respecto a las ruedas
del eje trasero.
Si se desea, los medios de propulsión acoplables
al suelo pueden comprender cintas de oruga sin fin incrustadas
alrededor de las ruedas frontales y traseras de una forma
convencional.
Mediante el término "eje longitudinal del
vehículo", se quiere significar un eje que pase a través de un
punto medio de la distancia entre ruedas frontales y el ancho entre
ruedas traseras del vehículo.
El diferencial puede situarse en el eje frontal y
trasero según se desee con el fin de minimizar el ángulo de
desplazamiento del propulsor respectivo.
Aunque en esta memoria técnica la transmisión en
ángulo, convertidor de par, tren de engranajes del cambio de
velocidades, y la transmisión en ángulo adicional, pueden haber sido
descritos en su totalidad como estando dispuestos en una carcasa de
partes múltiples, en la cual las partes estén conectadas rígidamente
en forma conjunta para forma una unidad de transmisión unitaria, si
se desea la carcasa de la unidad de transmisión unitaria puede estar
compuesta por un número deseado de partes y puede contener todos los
componentes antes mencionados o bien otro número deseado de los
mencionados componentes. Cada uno de los componentes no incluidos en
la unidad de transmisión puede estar provisto como una unidad
independiente o bien puede estar provisto como una unidad o unidades
de transmisión adicionales.
Aunque en el ejemplo anterior se ha descrito el
motor como teniendo un cigüeñal que está situado paralelamente al
eje longitudinal del vehículo y la caja de velocidades teniendo un
eje de entrada y un eje de salida que esté situado a 90º con
respecto al eje longitudinal del vehículo, puede ser deseable el
orientar el motor o la caja de velocidades en ángulo inclinado con
respecto a los mencionados anteriormente, por ejemplo para tener un
acceso mejorado o para reducir el ángulo del eje motriz.
En consecuencia, en esta memoria técnica, el
término "longitudinal" se utiliza para significar una dirección
que sea paralela a un plano vertical que contenga el eje
longitudinal del vehículo o una dirección que esté inclinada con
respecto a la mencionada dirección con un ángulo situado en el rango
de +xº a -xº, y en el que el término "transversal" se utiliza
para significar una dirección que esté inclinada a 90º con respecto
a un plano vertical que contenga el eje longitudinal del vehículo, o
bien que esté inclinado con respecto a la mencionada dirección con
un ángulo situado en el rango de +yº a -yº, en donde x = 15º, y
preferiblemente de 10º y y=15º o preferiblemente de 10º.
Aunque en el presente ejemplo, el motor es un
motor de movimiento recíproco que tiene un cigüeñal para
proporcionar el eje, el motor puede ser un motor rotativo tal como
un motor Wankel o bien una turbina, en el que el rotor o turbina del
mismo se encuentre montado en un eje motriz del motor.
Aunque en el ejemplo descrito, la transmisión en
ángulo ha estado compuesta por un eje de entrada y un eje de salida
inclinados mutuamente a 90º, y conectados cinemática, mecánica o
hidrostáticamente mediante engranajes, el término "transmisión en
ángulo" se utiliza aquí para significar una transmisión que tenga
un eje de entrada y un eje de salida que estén conectados
cinemáticamente de una forma cualquiera por ejemplo mecánica o
hidrostáticamente, y que estén inclinados mutuamente con cualquier
ángulo deseado.
En la presente memoria técnica, el término
"comprende" significa que "incluye o comprende", y el
término "comprendiendo" significa "incluyendo o
comprendiendo".
Las características expuestas en la descripción
anterior, o en las reivindicaciones siguientes, o en los dibujos
adjuntos, expresadas en sus formas específicas o en términos de unos
medios para ejecutar la función expuesta, o un método o proceso para
la consecución del resultado expuesto, según sea lo apropiado,
pueden de forma independiente o en cualquier combinación de dichas
características, ser utilizadas para la realización de la invención
en sus diversas formas.
Claims (28)
1. Un vehículo de manipulación de materiales que
incluye una estructura que tiene unos medios de propulsión
acoplables al suelo, un brazo de carga montado sobre la estructura
para el movimiento basculante ascendente y descendente, y en los
lados opuestos del brazo de carga, una cabina del operador y un
motor, que tiene una salida para proporcionar energía motriz para el
mencionado movimiento del brazo de carga y para la propulsión del
vehículo, y una transmisión motriz para conectar la salida del motor
a los medios de propulsión acoplables al suelo, para propulsar el
vehículo, en el que la transmisión motriz incluye una transmisión en
ángulo y un tren de engranajes del cambio de velocidades, estando la
salida del motor conectada cinemáticamente a una entrada de la
transmisión en ángulo y una salida de la transmisión en ángulo
conectada cinemáticamente a una entrada del tren de engranajes del
cambio de velocidades, y una salida del tren de engranajes del
cambio de velocidades conectada a una entrada del tren de engranajes
del cambio de velocidades, y una salida del tren de engranajes del
cambio de velocidades conectada cinemáticamente a los medios de
propulsión acoplables al suelo, en el que la salida del motor y la
entrada de la transmisión en ángulo están dispuestas
longitudinalmente en el vehículo, mientras que la salida de la
transmisión en ángulo está dispuesta transversalmente en el
vehículo.
2. Un vehículo de acuerdo con la reivindicación
1, en el que la entrada de la caja de cambio de velocidades está
dispuesta transversalmente en el vehículo y en el que la salida del
tren de engranajes del cambio de velocidades está dispuesta
transversalmente en el vehículo.
3. Un vehículo de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, en el que los medios de transmisión motriz incluyen unos medios
para desconectar la transmisión motriz entre el motor y los medios
de propulsión acoplables al suelo.
4. Un vehículo de acuerdo con la reivindicación
3, en el que los mencionados medios de desconexión están dispuestos
entre el motor y la transmisión en ángulo.
5. Un vehículo de acuerdo con cualquier
reivindicación anterior en el que el motor tiene un eje motriz, el
cual está dispuesto longitudinalmente en el vehículo.
6. Un vehículo de acuerdo con cualquier
reivindicación anterior en el que el tren de engranajes del cambio
de velocidades está dispuesto en una carcasa que comprende una caja
de cambios.
7. Un vehículo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la transmisión en ángulo y
el tren de engranajes del cambio de velocidades están dispuestos al
menos en una carcasa, comprendiendo al menos la carcasa una unidad
de transmisión.
8. Un vehículo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el vehículo comprende un
chasis que tiene un par de miembros de bastidor que se extienden
longitudinalmente en forma separada.
9. Un vehículo de acuerdo con la reivindicación 7
ú 8 dependientes de la reivindicación 7, en el que la unidad de
transmisión está provista con al menos una salida que está conectada
cinemáticamente a los mencionados medios de propulsión acoplables al
suelo.
10. Un vehículo de acuerdo con la reivindicación
9, en el que al menos una salida se encuentra dispuesta o en
paralelo con un eje longitudinal del vehículo.
11. Un vehículo de acuerdo con la reivindicación
9 ó 10, en el que la unidad de transmisión tiene una salida frontal
y una salida trasera.
12. Un vehículo de acuerdo con la reivindicación
11, en el que las mencionadas salidas de las unidades de transmisión
están provistas en los extremos opuestos de un eje, las cuales están
accionadas por la salida del tren de engranajes del cambio de
velocidades, y estando dispuestas longitudinalmente en el
vehículo.
13. Un vehículo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el cual la salida del tren de
engranajes del cambio de velocidades está conectada a una entrada de
una transmisión en ángulo adicional que tiene una salida que se
extiende longitudinalmente en el vehículo.
14. Un vehículo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 13, en el que la salida del tren de engranajes
del cambio de velocidades está conectada a una entrada de una
transmisión en ángulo adicional que tiene una salida que está
conectada cinemáticamente a la mencionada salida de la unidad de
transmisión.
15. Un vehículo de acuerdo con la reivindicación
13 ó 14, en el que la salida de la transmisión en ángulo adicional
está dispuesta en forma adyacente al motor.
16. Un vehículo de acuerdo con la reivindicación
15, en el que la transmisión en ángulo adicional está dispuesta en
forma adyacente al motor.
17. Un vehículo de acuerdo con la reivindicación
9 o con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16, cuando sean
dependientes de la reivindicación 9, en el que un vehículo comprende
un eje frontal y un eje trasero, teniendo cada uno unos medios de
propulsión acoplables al suelo, y en el que los medios de
propulsión de al menos uno de los mencionados ejes están conectados
al menos a la mencionada salida de la unidad de transmisión.
18. Un vehículo de acuerdo con la reivindicación
8, o con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 17, cuando sean
dependientes de la reivindicación 8, en el que el tren de engranajes
del cambio de velocidades está dispuesto substancialmente dentro de
los miembros del bastidor del chasis, y entre los ejes de rotación
de los medios de propulsión acoplables al suelo frontales y
traseros.
19. Un vehículo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el motor está separado de la
cabina, para definir un hueco entre la cabina y el motor, en el que
el brazo, en una posición de bajada, puede acomodarse al menos
parcialmente.
20. Un vehículo de acuerdo con la reivindicación
19, cuando sea dependiente de la reivindicación 8 o cualquiera de
las reivindicaciones 9 a 18, cuando sean dependientes de la
reivindicación 8, en el que el hueco está dispuesto entre el miembro
del bastidor del chasis.
21. Un vehículo de acuerdo con la reivindicación
7 o cualquiera de las reivindicaciones 8 a 20 cuando sean
dependientes de la reivindicación 7, en el los medios de montaje
están provistos entre la estructura y al menos el motor o la unidad
de transmisión.
22. Un vehículo de acuerdo con la reivindicación
21, en el que los medios de montaje están provistos entre la
estructura y la unidad de transmisión y el motor está soportado por
la unidad de transmisión.
23. Un vehículo de acuerdo con cualquier
reivindicación anterior en el que el motor, la carcasa de la
transmisión en ángulo y la caja de cambio de velocidades están
conectadas rígidamente.
24. Un vehículo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la transmisión en ángulo
comprende un primer y segundo ejes dispuestos en ángulo entre sí, en
el que el primer eje está conectado o comprende el eje de entrada de
la transmisión en ángulo, y el segundo eje estando conectado o
comprendiendo la salida de la transmisión en ángulo y el primer y
segundo eje siendo conectables en una relación de transmisión del
par motor.
25. Un vehículo de acuerdo con la reivindicación
24, en el que el primer y segundo ejes son conectables en la
mencionada relación de transmisión del par motor mediante un
conjunto de engranajes cónicos.
26. Un vehículo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en el que la transmisión en ángulo
comprende un primer engranaje cónico para rotar alrededor de un eje,
el cual se extiende longitudinalmente en el vehículo, y el cual se
encuentra engranado con un segundo engranaje cónico, el cual está
montado para su rotación alrededor de un eje que se extiende
transversalmente en el vehículo.
27. Un vehículo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en el que al menos una bomba para el
fluido hidráulico está dispuesta transversal y/o longitudinalmente
para que sea accionada por los ejes dispuestos transversal y/o
longitudinalmente de la transmisión motriz en ángulo.
28. Un vehículo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores en el que está dispuesto un radiador de
refrigeración por encima de la transmisión en ángulo.
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