WO2016091512A1 - Antriebseinheit für ein flurförderzeug und flurförderzeug - Google Patents

Antriebseinheit für ein flurförderzeug und flurförderzeug Download PDF

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WO2016091512A1
WO2016091512A1 PCT/EP2015/076126 EP2015076126W WO2016091512A1 WO 2016091512 A1 WO2016091512 A1 WO 2016091512A1 EP 2015076126 W EP2015076126 W EP 2015076126W WO 2016091512 A1 WO2016091512 A1 WO 2016091512A1
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gear
drive unit
spur gear
support bearing
bevel pinion
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PCT/EP2015/076126
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Sebastian Weber
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/15—Fork lift trucks, Industrial trucks

Definitions

  • the invention relates to a drive unit for a truck according to the preamble of claim 1 and an industrial truck according to the preamble of claim 12.
  • unicycle engines in particular for industrial trucks, are known.
  • Such unicycle engines usually consist of a transmission housing with at least one gear stage, a flanged drive motor and a driven drive wheel.
  • the gear stage usually comprises a drive pinion and a meshing with the drive pinion spur gear. Due to the limited space available in industrial installation space such unicycle engines are subject to stringent requirements in terms of their external dimensions. For this reason, in turn, usually fast rotating electric motors are preferred over slowly rotating electric motors, since the former require less space. This in turn, however, requires higher gear ratios, typically either reducing the number of drive pinion teeth or increasing the number of spur teeth to achieve higher gear ratios.
  • DE 20 2006 018 341 U1 describes a drive unit for a truck with a drive shaft rotatable about a vertical axis, with a spur gear with vertical transmission axes, with an angular gear stage and with a drive wheel with a vertical axis of rotation.
  • the spur gear according to DE 20 2006 018 341 U1 formed at least two stages, a comparatively higher reduction can be achieved without increasing the diameter of the housing.
  • DE 30 28 276 A1 discloses a drive device for an industrial vehicle.
  • a reduction gear of the drive device is designed as a planetary gear with a sun gear, a plurality of planetary gears and a planet carrier, which allows a comparatively higher reduction with unchanged housing diameter by means of a single-stage reduction gear.
  • the invention relates to a drive unit for an industrial truck, comprising at least one gear housing, wherein the gear housing einhaust formed as a reduction stage first gear stage and wherein the first gear stage consists of a motor pinion and meshing with the motor pinion spur gear.
  • the drive unit according to the invention is characterized in that the spur gear is designed as an internally toothed spur gear.
  • an additional gear stage usually provided in the prior art can be formed with a comparatively smaller diameter, if according to the invention the diameter of the spur gear - and thus the reduction ratio - is increased.
  • This additional gear stage is usually connected downstream of the first gear stage and coupled on the drive side with a drive wheel.
  • a reduction of the diameter of the transmission housing in the area of the additional gear stage can take place.
  • a height of the transmission housing can be reduced.
  • the reduction of the dimensions of the transmission housing also leads to a reduction of the cost expenditure in the manufacture of a drive unit according to the invention.
  • the term "internal geared spur gear” is understood to mean a spur gear whose teeth are arranged pointing inwards on an inner circumference of the spur gear.
  • a spur gear may be, for example, a ring gear or else a disk-like spur gear, the edge of which is upwards or downwards over the The plane of the disc is enlarged and whose teeth are superimposed on this enlarged rim. are arranged halfway or below the disc plane inwardly directed at an inner diameter of the edge.
  • the term “reduction ratio” is understood to mean a mechanical transmission ratio of a transmission which reduces a drive-side input rotational speed with respect to an output-side output rotational speed Output torque associated with the input torque.
  • the drive unit according to the invention is preferably designed as a so-called unicycle engine.
  • Unicycle engines are known to those skilled, relatively compact drive units with a single driven and usually steerable wheel for driving vehicles, especially industrial trucks.
  • the first gear stage is preferably coupled on the drive side with a drive motor and coupled on the output side with the additional gear.
  • the motor pinion is designed as a fixed position planetary gear.
  • the first gear stage is designed as a planetary gear and it is relatively easy to integrate the motor pinion in the circumference of the spur gear. At the same time a high reduction ratio and efficient power transmission or torque transmission is ensured.
  • the spur gear is in this case the outer wheel.
  • the motor pinion is the only planetary gear of the first gear stage.
  • a sun gear is not provided.
  • the gear housing further einhaust a second gear stage, wherein the second gear stage consists of a ring gear and meshing with the ring gear bevel pinion.
  • the second gear stage consists of a ring gear and meshing with the ring gear bevel pinion.
  • the second gear stage is preferably designed as a reduction stage. This allows a further reduction of the input speed.
  • the second gear stage is on the output side preferably coupled to the drive wheel, wherein in particular the ring gear is coupled on the output side with the drive wheel.
  • a bevel pinion shaft is guided through a central opening of the spur gear and rotatably connected to the spur gear. This enables a simple transmission of the rotational speed or the torque from the first gear stage to the second gear stage that is as far as possible free of torque loss.
  • the rotationally fixed connection of the bevel pinion shaft with the spur gear is designed as a positive or non-positive connection.
  • the term "passed through a central opening of the spur gear” is to be interpreted broadly within the meaning of the invention and may both mean that the bevel pinion shaft protrudes on the exit side according to a predetermined amount from the opening, as well as that the bevel pinion shaft with the surface of the spur gear on the Flush exit side. In the latter case, the bevel pinion shaft is preferably supported on the spur gear.
  • a first support bearing of the bevel pinion shaft is disposed adjacent to the spur gear and that a second support bearing of the bevel pinion shaft is disposed adjacent to the bevel pinion, wherein the first and the second support bearing on both sides of the spur gear along the bevel pinion shaft are arranged.
  • adjacent is understood according to the invention to mean that two elements, for example the first support bearing and the spur gear or the second support bearing and the bevel pinion, are arranged directly adjacent to one another, although they do not necessarily have to touch each other.
  • the first support bearing along the bevel pinion shaft can also be arranged on the same side of the spur gear as the second support bearing, wherein the first support bearing is also arranged adjacent to the spur gear in this case.
  • an outer ring of the first support bearing is arranged on the spur gear and an inner ring of the first support bearing is arranged on an inner side of the gear housing.
  • the bevel pinion shaft is supported on the spur gear.
  • the bevel pinion shaft does not have to be supported at both ends, resulting in a simplified structure of the drive unit.
  • an inner ring of the first support bearing is arranged on the spur gear and an outer ring of the first support bearing is arranged on an inner side of the gear housing. This also leads to a particularly efficient support of the spur gear against a tumbling movement, wherein the wobbling motion can occur in the operation of generic drive units relative to the axis of the bevel pinion shaft.
  • the first and the second support bearing are aligned in an X-arrangement to each other.
  • the X-arrangement allows for a heating of the mounted bevel pinion shaft a comparatively large increase in the bias of the support bearings against each other, which contributes to the stability and smoothness of the bevel pinion shaft.
  • a toothing of the bevel pinion can be performed by the outer ring of the second support bearing in this case.
  • the first and the second support bearing are aligned in O-arrangement to each other.
  • the support bearings can absorb a comparatively large overturning moment.
  • the drive unit further comprises a drive wheel and a drive motor.
  • the drive unit according to the invention comprises all means to drive an industrial truck.
  • the drive wheel is in particular steerable or pivotable about a vertical axis in order to enable a steering, in particular a rear-wheel steering, of the industrial truck.
  • the drive wheel is rotatably connected to the ring gear, wherein the Tel- Wheel is rotatably mounted in the transmission housing.
  • an additional gear stage for connecting the drive wheel can be omitted. This reduces the manufacturing costs and installation costs.
  • the dimensions of the drive unit according to the invention can be kept compact.
  • the ring gear and the drive wheel are designed as a one-piece component.
  • the introduction of the torque or the speed can be done directly from the bevel pinion on the drive wheel.
  • the drive motor is designed as an electric motor.
  • the truck can be used advantageously in halls without exhaust ventilation.
  • the motor pinion is worked directly into a motor shaft of the drive motor, in particular of the electric motor, e.g. by milling.
  • the number of required components can be reduced, which in turn reduces the cost and installation effort in the production of the drive unit according to the invention.
  • the motor pinion is mounted by means of a conical-pressing connection directly on the motor shaft of the drive motor, in particular of the electric motor. This can also reduce the number of components required. This in turn results in a reduction of the manufacturing costs and the assembly work of the drive unit according to the invention.
  • the invention further relates to an industrial truck.
  • the truck according to the invention is characterized in that the truck comprises a drive unit according to the invention. This leads to the advantages already described.
  • FIG. 2 shows an exemplary second embodiment of a drive unit according to the invention
  • Fig. 3 shows an exemplary third embodiment of a drive unit according to the invention
  • FIG. 4 shows an exemplary fourth embodiment of a drive unit according to the invention.
  • the drive unit 1 comprises a gear housing 2, a drive wheel 3 and a drive motor 4 embodied as an electric motor.
  • the electric motor 4 is only partially shown in FIG.
  • the gearbox housing 2 houses a first gear stage designed as a reduction stage.
  • the first gear stage consists of a spur gear 5 and a motor pinion 6.
  • the spur gear 5 and the motor pinion 6 mesh with each other.
  • the spur gear 5 is formed as an internally toothed spur gear 5.
  • An outer edge of the spur gear 5 is enlarged in the illustration of FIG. 1, for example, upward above the disk plane addition. On the inside of this upwardly enlarged edge of the teeth of the spur gear 5 are arranged. The teeth are directed inwards.
  • the transmission housing 2 continues to feed a second gear stage.
  • the second gear stage consists of a ring gear 7 and a bevel pinion 8.
  • the ring gear 7 and the bevel pinion 8 mesh with each other.
  • the second gear stage is designed as a reduction stage.
  • the ring gear 7 is rotatably connected to the drive wheel 3, so that can be dispensed with an additional gear stage or other coupling elements, which keeps the outer periphery of the transmission housing 2 compact.
  • the spur gear 5 is formed as an internally toothed spur gear 5 and the motor pinion 6 is arranged in a diameter of the spur gear 5, there is the advantage that a diameter of the gear housing 2 can be reduced in the range of the first gear stage over the prior art.
  • a bevel pinion shaft 9 is guided through a central opening of the spur gear 5 and rotatably connected to the spur gear 5.
  • the bevel pinion shaft 9 protrudes on the outlet side, in the example of FIG. 1 above, according to a predetermined dimension out of the opening.
  • the bevel pinion 8 is arranged.
  • a first support bearing 10 of the bevel pinion shaft 9 is disposed adjacent to the spur gear 5.
  • a second support bearing 1 1 of the bevel pinion shaft 9 is disposed adjacent to the bevel pinion 8.
  • the first support bearing 10 and the second support bearing 11 are arranged on both sides of the spur gear 5, that is to say above and below the spur gear 5, along the bevel pinion shaft 9.
  • the first support bearing 10 and the second support bearing 1 1 are aligned with each other in the so-called O arrangement.
  • O arrangement By arranging the support bearings 10 and 1 1, the distance of the pressure centers is greater than is the case with the arrangement according to the prior art. Thus, lateral forces can be relatively better supported.
  • An outer ring 12 of the first support bearing 10 is arranged on the housing 2.
  • An inner ring 13 of the first support bearing 10, however, is arranged on the bevel pinion shaft 9.
  • an outer ring 14 of the second support bearing 1 1 is arranged on the housing 2, as well as an inner ring 15 of the second support bearing 1 1 is arranged on the bevel pinion shaft 9.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a drive unit 1 according to the invention.
  • This exemplary embodiment also includes a gear housing 2, a drive wheel 3 and an electric motor 4 indicated.
  • the gear housing 2 again houses a first gear stage, consisting of an internally toothed spur gear 5 and a motor pinion 6.
  • the outer ring 12 of the first support bearing 10 is arranged on the spur gear 5.
  • the inner ring 13 of the first support bearing 10, however, is arranged on the transmission housing 2.
  • the spur gear is supported in a particularly efficient manner against a tumbling motion, which can occur in the operation of generic drive units, relative to the axis of the bevel pinion shaft 9.
  • FIG. 1 shows a second exemplary embodiment of a drive unit 1 according to the invention.
  • This exemplary embodiment also includes a gear housing 2, a drive wheel 3 and an electric motor 4 indicated.
  • the gear housing 2 again houses a first gear stage, consisting of an internally toothed spur gear 5 and a motor pinion 6.
  • the bevel pinion shaft 9 is guided through a central opening of the spur gear 5 and rotatably connected to the spur gear. As can be seen, the bevel pinion shaft 9 is largely flush with the surface of the spur gear 5 on the outlet side of the bevel pinion shaft 9 from. Thus, the bevel pinion shaft 9 is supported on the spur gear 5.
  • the motor pinion 6 continues to work directly by means of milling in the motor shaft 1 6 of the electric motor 4 into it.
  • the number of required components of the drive unit 1 according to the invention can be reduced. This in turn reduces the cost and the assembly costs in the production of the drive unit 1 according to the invention.
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a drive unit 1 according to the invention.
  • the upper support bearing 10 is arranged below the spur gear 5, for example.
  • both support bearings 10 and 1 1 along the bevel pinion shaft 9 on the same side of the spur gear 5 are arranged.
  • the first support bearing 10 and the second support bearing 1 1 are aligned in the so-called O-arrangement to each other. This arrangement allows a comparatively wider support base, since the distance between the pressure center points is greater, so that a comparatively larger tilting moment or comparatively larger transverse forces can be absorbed.
  • FIG. 4 shows by way of example a fourth embodiment of a drive unit 1 according to the invention.
  • the first support bearing 10 is disposed above the spur gear 5, while the second support bearing is disposed below the spur gear 5.
  • the first support bearing 10 and the second support bearing 1 1 are arranged on both sides of the spur gear 5 along the bevel pinion shaft 9.
  • the first support bearing 10 and the second support bearing 1 1 are aligned according to the example in the so-called X-arrangement.
  • a toothing of the bevel pinion 8 is guided by the outer ring 14 of the second support bearing 1 1, for example.
  • the outer rings 14 and 12 of the first support bearing 10 and the second support bearing 1 1 are arranged on the housing 2.
  • the inner rings 13 and 15 of the first support bearing 10 and the second support bearing 1 are arranged on the bevel pinion shaft 9.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit (1) für ein Flurförderzeug, umfassend zumindest ein Getriebegehäuse (2), wobei das Getriebegehäuse (2) eine als Untersetzungsstufe ausgebildete erste Getriebestufe einhaust und wobei die erste Getriebestufe aus einem Motorritzel (6) und einem mit dem Motorritzel (6) kämmenden Stirnrad (5) besteht. Die erfindungsgemäße Antriebseinheit (1) zeichnet sich dadurch aus, dass das Stirnrad (5) als innenverzahntes Stirnrad (5) ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Flurförderzeug.

Description

Antriebseinheit für ein Flurförderzeuq und Flurförderzeuq
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Flurförderzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und ein Flurförderzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 12.
Im Stand der Technik sind bereits als sog. Einradtriebwerke ausgeführte Antriebseinheiten, insbesondere für Flurförderzeuge, bekannt. Derartige Einradtriebwerke bestehen üblicherweise aus einem Getriebegehäuse mit zumindest einer Getriebestufe, einem angeflanschten Antriebsmotor und einem angetriebenen Antriebsrad. Die Getriebestufe umfasst in der Regel ein Antriebsritzel und ein mit dem Antriebsritzel kämmendes Stirnrad. Aufgrund des in Flurförderzeugen nur sehr begrenzt zur Verfügung stehenden Einbauraums unterliegen derartige Einradtriebwerke strengen Anforderungen hinsichtlich ihrer äußeren Abmessungen. Aus diesem Grund wiederum werden üblicherweise schnell drehende Elektromotoren gegenüber langsam drehenden Elektromotoren bevorzugt, da erstere weniger Bauraum benötigen. Dies wiederum macht jedoch höhere Getriebeuntersetzungen erforderlich, wobei zur Erzielung höherer Getriebeuntersetzungen üblicherweise entweder die Zahl der Antriebsritzelzähne reduziert wird oder aber die Zahl der Stirnradzähne vergrößert wird. In ers- terem Fall erhöht sich durch die zunehmende Zahl an Überrollungen jedoch die Belastung des Antriebsritzels, so dass hier enge Grenzen gesetzt sind. In letzterem Fall wiederum erhöht sich der Stirnraddurchmesser, so dass die Abmessungen des Einradtriebwerks und der benötigte Bauraum zunehmen, wodurch auch hier enge Grenzen gesetzt sind.
In diesem Zusammenhang beschreibt die DE 20 2006 018 341 U1 eine Antriebseinheit für ein Flurförderzeug mit einer um eine vertikale Achse drehbaren Antriebswelle, mit einer Stirnradstufe mit vertikalen Getriebeachsen, mit einer Winkelgetriebestufe und mit einem Antriebsrad mit vertikaler Drehachse. Indem die Stirnradstufe gemäß der DE 20 2006 018 341 U1 wenigstens zweistufig ausgebildet ist, kann eine vergleichsweise höhere Untersetzung erzielt werden, ohne dabei den Durchmesser des Gehäuses zu vergrößern. Die DE 30 28 276 A1 offenbart eine Antriebseinrichtung für ein Industriefahrzeug. Ein Untersetzungsgetriebe der Antriebseinrichtung ist dabei als Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, einer Vielzahl von Planetenrädern und einem Planetenträger ausgebildet, was eine vergleichsweise höhere Untersetzung bei unverändertem Gehäusedurchmesser mittels eines einstufigen Untersetzungsgetriebes ermöglicht.
Die bekannten Antriebseinheiten sind jedoch insofern nachteilbehaftet, als dass diese durch die zusätzlichen Lager und Zahnräder einen erhöhten Kosten- und Herstellungsaufwand erfordern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Antriebseinheit für ein Flurförderzeug vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Antriebseinheit für ein Flurförderzeug gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Flurförderzeug, umfassend zumindest ein Getriebegehäuse, wobei das Getriebegehäuse eine als Untersetzungsstufe ausgebildete erste Getriebestufe einhaust und wobei die erste Getriebestufe aus einem Motorritzel und einem mit dem Motorritzel kämmenden Stirnrad besteht. Die erfindungsgemäße Antriebseinheit zeichnet sich dadurch aus, dass das Stirnrad als innenverzahntes Stirnrad ausgebildet ist.
Daraus ergibt sich der Vorteil, dass bei im Wesentlichen unverändertem Durchmesser des Getriebegehäuses eine höhere Variabilität der Übersetzungsstufe, insbesondere eine höhere Untersetzung, erzielt werden kann, da das Motorritzel erfindungsgemäß in den Durchmesser des Stirnrads integriert ist. Die Integrierung in den Durchmesser des Stirnrads ermöglicht nämlich entweder eine Vergrößerung des Durchmessers des Stirnrads bei unverändertem Durchmesser des Getriebegehäuses oder alternativ eine Reduzierung des Durchmessers des Getriebegehäuses im Bereich der ersten Getriebestufe bei unverändertem Durchmessers des Stirnrads. Aber auch Zwischenstufen zwischen einer reinen Vergrößerung des Durchmessers des Stirnrads und einer reinen Reduzierung des Durchmessers des Getriebegehäuses sind denkbar und bevorzugt.
Ein weiterer sich hieraus ergebender Vorteil ist es, dass eine im Stand der Technik üblicherweise vorgesehene zusätzliche Getriebestufe mit einem vergleichsweise geringeren Durchmesser ausgebildet werden kann, wenn erfindungsgemäß der Durchmesser des Stirnrads - und somit die Untersetzung - vergrößert wird. Diese zusätzliche Getriebestufe ist in der Regel der ersten getriebestufe nachgeschaltet und ab- triebsseitig mit einem Antriebsrad gekoppelt. Somit kann vorteilhaft entweder der zur Verfügung stehende Bauraum für das Antriebsrad vergrößert werden oder alternativ eine Reduzierung des Durchmessers des Getriebegehäuses im Bereich der zusätzlichen Getriebestufe erfolgen. Ebenso kann hierdurch eine Höhe des Getriebegehäuses reduziert werden. Die Reduzierung der Abmessungen des Getriebegehäuses führt zudem zu einer Reduzierung des Kostenaufwands bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit.
Ein nochmals weiterer sich ergebender Vorteil ist es, dass durch die Reduzierung des Durchmessers, insbesondere der zusätzlichen Getriebestufe, mit vergleichsweise höherer Wahrscheinlichkeit auf Bauteile bzw. Zahnräder bzw. Getriebeelemente anderer Fahrzeuge bzw. Anwendungsbereiche zurückgegriffen werden kann, was das Entstehen zusätzlicher Synergien bei der Entwicklung und Herstellung erfindungsgemäßer Antriebseinheiten begünstigt. Für andere Fahrzeuge bzw. in anderen Anwendungsbereichen werden nämlich für gewöhnlich ähnliche Getriebestufen wie in Einradtriebwerken bzw. gattungsgemäßen Antriebseinheiten verwendet, allerdings mit vergleichsweise kleinerem Durchmesser. Auch dies führt zu einer Reduzierung des Kostenaufwands bei der Entwicklung und Herstellung einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit.
Unter dem Begriff „innenverzahntes Stirnrad" wird erfindungsgemäß ein Stirnrad verstanden, dessen Zähne an einem Innenumfang des Stirnrads nach innen zeigend angeordnet sind. Ein solches Stirnrad kann z.B. ein Hohlrad sein oder aber auch ein scheibenartiges Stirnrad, dessen Rand nach oben bzw. unten über die Scheibenebene hinaus vergrößert ist und dessen Zähne an diesem vergrößerten Rand ober- halb oder unterhalb der Scheibenebene an einem Innendurchmesser des Rands nach innen gerichtet angeordnet sind.
Unter dem Begriff „Untersetzung" wird erfindungsgemäß ein mechanisches Übersetzungsverhältnis eines Getriebes verstanden, welches eine antriebsseitige Eingangsdrehzahl gegenüber einer abtriebsseitigen Ausgangsdrehzahl reduziert. In der Regel geht dies - unter Berücksichtigung von Reibungsverlusten durch das Getriebe - mit einer im Wesentlichen zur Herabsetzung der Drehzahl inversen Heraufsetzung des Ausgangsdrehmoments gegenüber dem Eingangsdrehmoment einher.
Die erfindungsgemäße Antriebseinheit ist bevorzugt als sog. Einradtriebwerk ausgebildet. Einradtriebwerke sind dem Fachmann bekannte, vergleichsweise kompakte Antriebseinheiten mit einem einzelnen angetriebenen und in der Regel lenkbaren Rad zum Antreiben von Fahrzeugen, insbesondere von Flurförderzeugen.
Die erste Getriebestufe ist bevorzugt antriebsseitig mit einem Antriebsmotor gekoppelt und abtriebsseitig mit dem zusätzlichen Getriebe gekoppelt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Motorritzel als positionsfestes Planetenrad ausgebildet ist. Somit ist die erste getriebestufe als Planetengetriebe ausgebildet und es ist vergleichsweise einfach, das Motorritzel in den Umfang des Stirnrads zu integrieren. Gleichzeitig wird eine hohe Untersetzung und effiziente Kraftübertragung bzw. Drehmomentübertragung gewährleistet. Das Stirnrad ist in diesem Fall das Außenrad.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Motorritzel das einzige Planetenrad der ersten Getriebestufe ist. Besonders bevorzugt ist ein Sonnenrad nicht vorgesehen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Getriebegehäuse weiterhin eine zweite Getriebestufe einhaust, wobei die zweite Getriebestufe aus einem Tellerrad und einem mit dem Tellerrad kämmenden Kegelritzel besteht. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass über die zweite Getriebestufe eine weitere Anpassung der Drehzahl bzw. des Drehmoments eingestellt werden kann, was insgesamt das Spektrum der möglichen Übersetzungsverhältnisse der erfindungsgemäßen Antriebseinheit vergrößert. Das Heranziehen eines Tellerrads und eines mit dem Tellerrad kämmenden Kegelritzels als zweite Getriebestufe führt dabei zu dem weiteren Vorteil, dass gleichzeitig zur weiteren Anpassung der Drehzahl bzw. des Drehmoments an die jeweils spezifischen Erfordernisse auch die Drehachse des Eingangsdrehmoments bzw. der Eingangsdrehzahl gegenüber dem Ausgangsdrehmoment bzw. der Ausgangsdrehzahl um 90° gekippt werden kann. Dies ermöglicht ein einfaches und raumeffizientes Weiterführen des Ausgangsdrehmoments bzw. der Ausgangsdrehzahl an das Antriebsrad der Antriebseinheit. Zusätzliche Getriebeelemente zum Umrichten der Drehachse des Ausgangsdrehmoments bzw. der Ausgangsdrehzahl sind somit nicht notwendig.
Die zweite Getriebestufe ist bevorzugt als Untersetzungsstufe ausgebildet. Dies ermöglicht eine weitere Untersetzung der Eingangsdrehzahl.
Außerdem ist die zweite Getriebestufe abtriebsseitig bevorzugt mit dem Antriebsrad gekoppelt, wobei insbesondere das Tellerrad abtriebsseitig mit dem Antriebsrad gekoppelt ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Kegelritzelwelle durch eine mittige Öffnung des Stirnrads geführt ist und drehfest mit dem Stirnrad verbunden ist. Dies ermöglicht eine einfache und weitestgehend drehmomentverlustfreie Übertragung der Drehzahl bzw. des Drehmoments von der ersten Getriebestufe auf die zweite Getriebestufe.
Bevorzugt ist die drehfeste Verbindung der Kegelritzelwelle mit dem Stirnrad als formschlüssige bzw. kraftschlüssige Verbindung ausgeführt.
Der Begriff „durch eine mittige Öffnung des Stirnrads geführt" ist dabei im Sinne der Erfindung weit auszulegen und kann sowohl bedeuten, dass die Kegelritzelwelle auf der Austrittsseite entsprechend einem vorgegebenen Maß aus der Öffnung herausragt, als auch, dass die Kegelritzelwelle mit der Oberfläche des Stirnrads auf der Austrittsseite bündig abschließt. In letzterem Fall stützt sich die Kegelritzelwelle bevorzugt am Stirnrad ab.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine erste Stützlagerung der Kegelritzelwelle angrenzend an das Stirnrad angeordnet ist und dass eine zweite Stützlagerung der Kegelritzelwelle angrenzend an das Kegelritzel angeordnet ist, wobei die erste und die zweite Stützlagerung beidseitig des Stirnrads entlang der Kegelritzelwelle angeordnet sind. Durch diese Anordnung der Stützlagerungen ergibt sich der Vorteil, dass der Abstand der Druckmittelpunkte größer ist, als dies bei aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen von Stützlagern für gattungsgemäße Antriebseinheiten der Fall ist. Somit können insbesondere Querkräfte vergleichsweise besser abgestützt werden.
Unter dem Begriff „angrenzend" wird erfindungsgemäß verstanden, dass zwei Elemente, z.B. die erste Stützlagerung und das Stirnrad bzw. die zweite Stützlagerung und das Kegelritzel, unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind, wobei sie sich jedoch nicht zwangsläufig berühren müssen.
Alternativ bevorzugt kann die erste Stützlagerung entlang der Kegelritzelwelle auch auf derselben Seite des Stirnrads wie die zweite Stützlagerung angeordnet sein, wobei die erste Stützlagerung auch in diesem Fall angrenzend an das Stirnrad angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Außenring der ersten Stützlagerung am Stirnrad angeordnet ist und ein Innenring der ersten Stützlagerung an einer Innenseite des Getriebegehäuses angeordnet ist. Dadurch wird das Stirnrad besonders effizient gegen eine Taumelbewegung abgestützt, welche im Betrieb gattungsgemäßer Antriebseinheiten relativ zur Achse der Kegelritzelwelle entstehen kann.
Besonders bevorzugt stützt sich in diesem Fall die Kegelritzelwelle zudem am Stirnrad ab. Somit muss die Kegelritzelwelle nicht an beiden Enden gelagert werden, was zu einem vereinfachten Aufbau der Antriebseinheit führt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Innenring der ersten Stützlagerung am Stirnrad angeordnet ist und ein Außenring der ersten Stützlagerung an einer Innenseite des Getriebegehäuses angeordnet ist. Auch dies führt zu einer besonders effizienten Abstützung des Stirnrads gegen eine Taumelbewegung, wobei die Taumelbewegung im Betrieb gattungsgemäßer Antriebseinheiten relativ zur Achse der Kegelritzelwelle entstehen kann.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste und die zweite Stützlagerung in X-Anordnung zueinander ausgerichtet sind. Die X-Anordnung ermöglicht bei einer Erwärmung der gelagerten Kegelritzelwelle eine vergleichsweise große Erhöhung der Vorspannung der Stützlagerungen gegeneinander, was zur Stabilität und Laufruhe der Kegelritzelwelle beiträgt. Zur Montage der Antriebseinheit kann in diesem Fall eine Verzahnung des Kegelritzels durch den Außenring der zweiten Stützlagerung geführt werden.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste und die zweite Stützlagerung in O-Anordnung zueinander ausgerichtet sind. In der O-Anordnung können die Stützlagerungen ein vergleichsweise großes Kippmoment aufnehmen.
Ebenso sind aber auch alle anderen möglichen Ausrichtungen der Stützlagerungen zueinander denkbar.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Antriebseinheit weiterhin ein Antriebsrad und einen Antriebsmotor um- fasst. Somit umfasst die erfindungsgemäße Antriebseinheit alle Mittel, um ein Flurförderzeug anzutreiben. Das Antriebsrad ist dabei insbesondere lenkbar bzw. um eine Vertikalachse schwenkbar, um eine Lenkung, insbesondere eine Hinterradlenkung, des Flurförderzeugs zu ermöglichen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Antriebsrad drehfest mit dem Tellerrad verbunden ist, wobei das Tel- lerrad drehbar im Getriebegehäuse angeordnet ist. Somit kann eine zusätzliche Getriebestufe zur Anbindung des Antriebsrads entfallen. Dies reduziert die Herstellungskosten und den Montageaufwand. Weiterhin können die Abmessungen der erfindungsgemäßen Antriebseinheit kompakt gehalten werden.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Tellerrad und das Antriebsrad als ein einstückiges Bauteil ausgeführt sind. Somit kann die Einleitung des Drehmoments bzw. der Drehzahl direkt vom Kegelritzel auf das Antriebsrad erfolgen.
Ebenso besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass der Antriebsmotor als Elektromotor ausgebildet ist. Somit kann das Flurförderzeug vorteilhaft auch in Hallen ohne Abgasentlüftung genutzt werden.
Weiterhin besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Motorritzel direkt in eine Motorwelle des Antriebsmotors, insbesondere des Elektromotors, gearbeitet ist, z.B. mittels Fräsen. Somit kann die Zahl der benötigten Bauteile reduziert werden, was wiederum den Kostenaufwand und den Montageaufwand bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Antriebseinheit reduziert.
Ebenso ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass das Motorritzel mittels einer Kegelpressverbindung direkt auf der Motorwelle des Antriebsmotors, insbesondere des Elektromotors, gelagert ist. Dadurch kann ebenfalls die Anzahl der benötigten Bauteile reduziert werden. Hierdurch entsteht wiederum eine Reduzierung der Herstellungskosten und des Montageaufwands der erfindungsgemäßen Antriebseinheit.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Flurförderzeug. Das erfindungsgemäße Flurförderzeug zeichnet sich dadurch aus, dass das Flurförderzeug eine erfindungsgemäße Antriebseinheit umfasst. Dies führt zu den bereits beschriebenen Vorteilen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine beispielhafte erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit,
Fig. 2 eine beispielhafte zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit,
Fig. 3 eine beispielhafte dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit und
Fig. 4 eine beispielhafte vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit.
Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.
Fig. 1 zeigt eine beispielhafte erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit 1 . Die Antriebseinheit 1 umfasst ein Getriebegehäuse 2, ein Antriebsrad 3 und einen als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotor 4. Der Elektromotor 4 ist dabei in der Fig. 1 nur ansatzweise dargestellt. Das Getriebegehäuse 2 haust eine als Untersetzungsstufe ausgebildete erste Getriebestufe ein. Die erste Getriebestufe besteht aus einem Stirnrad 5 und einem Motorritzel 6. Das Stirnrad 5 und das Motorritzel 6 kämmen miteinander. Wie zu sehen ist, ist das Stirnrad 5 als innenverzahntes Stirnrad 5 ausgebildet. Ein äußerer Rand des Stirnrads 5 ist in der Darstellung der Fig. 1 beispielsgemäß nach oben über die Scheibenebene hinaus vergrößert. An der Innenseite dieses nach oben vergrößerten Rands sind die Zähne des Stirnrads 5 angeordnet. Die Zähne sind dabei nach innen gerichtet. Das Getriebegehäuse 2 haust weiterhin eine zweite Getriebestufe ein. Die zweite Getriebestufe besteht aus einem Tellerrad 7 und einem Kegelritzel 8. Das Tellerrad 7 und das Kegelritzel 8 kämmen miteinander. Beispielsgemäß ist auch die zweite Getriebestufe als Untersetzungsstufe ausgebildet. Das Tellerrad 7 ist dabei drehfest mit dem Antriebsrad 3 verbunden, so dass auf eine zusätzliche Getriebestufe oder andere Kopplungselemente verzichtet werden kann, was den Außenumfang des Getriebegehäuses 2 kompakt hält. Indem das Stirnrad 5 als innenverzahntes Stirnrad 5 ausgebildet ist und das Motorritzel 6 in einem Durchmesser des Stirnrads 5 angeordnet ist, ergibt sich der Vorteil, dass ein Durchmesser des Getriebegehäuses 2 im Bereich der ersten Getriebestufe gegenüber dem Stand der Technik reduziert werden kann. Eine Kegelritzelwelle 9 ist durch eine mittige Öffnung des Stirnrads 5 geführt und drehfest mit dem Stirnrad 5 verbunden. Die Kegelritzelwelle 9 ragt dabei auf der Austrittsseite, im Beispiel der Fig. 1 oben, entsprechend einem vorgegebenen Maß aus der Öffnung heraus. Am unteren Ende der Kegelritzelwelle 9 ist das Kegelritzel 8 angeordnet. Eine erste Stützlagerung 10 der Kegelritzelwelle 9 ist angrenzend an das Stirnrad 5 angeordnet. Eine zweite Stützlagerung 1 1 der Kegelritzelwelle 9 ist angrenzend an das Kegelritzel 8 angeordnet. Wie weiterhin zu sehen ist, sind die erste Stützlagerung 10 und die zweite Stützlagerung 1 1 beidseitig des Stirnrads 5, also oberhalb und unterhalb des Stirnrads 5, entlang der Kegelritzelwelle 9 angeordnet. Die erste Stützlagerung 10 und die zweite Stützlagerung 1 1 sind dabei zueinander in der sogenannten O- Anordnung ausgerichtet. Durch Anordnung der Stützlager 10 und 1 1 wird der Abstand der Druckmittelpunkte größer als dies bei Anordnung gemäß dem Stand der Technik der Fall ist. Somit können Querkräfte vergleichsweise besser abgestützt werden. Ein Außenring 12 der ersten Stützlagerung 10 ist dabei am Gehäuse 2 angeordnet. Ein Innenring 13 der ersten Stützlagerung 10 hingegen ist auf der Kegelritzelwelle 9 angeordnet. Ebenso ist ein Außenring 14 der zweiten Stützlagerung 1 1 am Gehäuse 2 angeordnet, wie auch ein Innenring 15 der zweiten Stützlagerung 1 1 auf der Kegelritzelwelle 9 angeordnet ist.
Fig. 2 zeigt eine zweite beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit 1 . Auch diese beispielhafte Ausführungsform umfasst ein Getriebegehäuse 2, ein Antriebsrad 3 und einen angedeutet dargestellten Elektromotor 4. Das Getriebegehäuse 2 haust wieder eine erste Getriebestufe, bestehend aus einem innenverzahnten Stirnrad 5 und einem Motorritzel 6, ein. Im Gegensatz zum in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Außenring 12 der ersten Stützlagerung 10 am Stirnrad 5 angeordnet. Der Innenring 13 der ersten Stützlagerung 10 hingegen ist am Getriebegehäuse 2 angeordnet. Dadurch wird das Stirnrad besonders effizient gegen eine Taumelbewegung abgestützt, welche im Betrieb gattungsgemäßer Antriebseinheiten, relativ zur Achse der Kegelritzelwelle 9, entstehen kann. Im Beispiel der Fig. 2 ist die Kegelritzelwelle 9 durch eine mittige Öffnung des Stirnrads 5 geführt und drehfest mit dem Stirnrad verbunden. Wie zu sehen ist, schließt die Kegelritzelwelle 9 weitgehend bündig mit der Oberfläche des Stirnrads 5 auf der Austrittsseite der Kegelritzelwelle 9 ab. Somit stützt sich die Kegelritzelwelle 9 am Stirnrad 5 ab. Beispielsgemäß ist weiterhin das Motorritzel 6 direkt mittels Fräsen in die Motorwelle 1 6 des Elektromotors 4 hinein gearbeitet. Somit kann die Zahl der benötigten Bauteile der erfindungsgemäßen Antriebseinheit 1 reduziert werden. Dies wiederum reduziert den Kostenaufwand und den Montageaufwand bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Antriebseinheit 1 .
In Fig. 3 ist eine dritte beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit 1 dargestellt. Wie die Figur 3 zeigt, ist das obere Stützlager 10 beispielsgemäß unterhalb des Stirnrads 5 angeordnet. Somit sind also beide Stützlager 10 und 1 1 entlang der Kegelritzelwelle 9 auf der gleichen Seite des Stirnrads 5 angeordnet. Wie außerdem zu sehen ist, sind die erste Stützlagerung 10 und die zweite Stützlagerung 1 1 in der sogenannten O-Anordnung zueinander ausgerichtet. Diese Anordnung ermöglicht einen vergleichsweise breitere Abstützbasis, da der Abstand der Druckmittelpunkte größer ist, so dass ein vergleichsweise größeres Kippmoment bzw. vergleichsweise größere Querkräfte aufgenommen werden können.
Fig. 4 zeigt beispielhaft eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit 1 . In der Darstellung der Figur 4 ist die erste Stützlagerung 10 oberhalb des Stirnrads 5 angeordnet, während die zweite Stützlagerung unterhalb des Stirnrads 5 angeordnet ist. Somit sind also die erste Stützlagerung 10 und die zweite Stützlagerung 1 1 beidseitig des Stirnrads 5 entlang der Kegelritzelwelle 9 angeordnet. Die erste Stützlagerung 10 und die zweite Stützlagerung 1 1 sind beispielsgemäß zueinander in der sogenannten X-Anordnung ausgerichtet. Zur Montage der Antriebseinheit 1 wird beispielsgemäß eine Verzahnung des Kegelritzels 8 durch den Außenring 14 der zweiten Stützlagerung 1 1 geführt. Die Außenringe 14 bzw. 12 der ersten Stützlagerung 10 bzw. der zweiten Stützlagerung 1 1 sind dabei am Gehäuse 2 angeordnet. Die Innenringe 13 bzw. 15 der ersten Stützlagerung 10 bzw. der zweiten Stützlagerung 1 1 hingegen sind auf der Kegelritzelwelle 9 angeordnet. Bezuqszeichen Antriebseinheit
Getriebegehäuse
Antriebsrad
Elektromotor
innenverzahntes Stirnrad
Motorritzel
Tellerrad
Kegelritzel
Kegelritzelwelle
erste Stützlagerung
zweite Stützlagerung
Au ßenring der ersten Stützlagerung Innenring der ersten Stützlagerung Au ßenring der zweiten Stützlagerung Innenring der zweiten Stützlagerung Motorwelle

Claims

Patentansprüche
1 . Antriebseinheit (1 ) für ein Flurförderzeug, umfassend zumindest ein Getriebegehäuse (2), wobei das Getriebegehäuse (2) eine als Untersetzungsstufe ausgebildete erste Getriebestufe einhaust und wobei die erste Getriebestufe aus einem Motorritzel (6) und einem mit dem Motorritzel (6) kämmenden Stirnrad (5) besteht,
dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnrad (5) als innenverzahntes Stirnrad (5) ausgebildet ist.
2. Antriebseinheit (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das Motorritzel (6) als positionsfestes Planetenrad ausgebildet ist.
3. Antriebseinheit (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (2) weiterhin eine zweite Getriebestufe einhaust, wobei die zweite Getriebestufe aus einem Tellerrad (7) und einem mit dem Tellerrad (7) kämmenden Kegelritzel (8) besteht.
4. Antriebseinheit (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Kegelritzelwelle (9) durch eine mittige Öffnung des Stirnrads (5) geführt ist und drehfest mit dem Stirnrad (5) verbunden ist.
5. Antriebseinheit (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Stützlagerung (10) der Kegelritzelwelle (9) angrenzend an das Stirnrad (5) angeordnet ist und dass eine zweite Stützlagerung (1 1 ) der Kegelritzelwelle (9) angrenzend an das Kegelritzel (8) angeordnet ist, wobei die erste (10) und die zweite Stützlagerung (1 1 ) beidseitig des Stirnrads (5) entlang der Kegelritzelwelle (9) angeordnet sind.
6. Antriebseinheit (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenring (12) der ersten Stützlagerung (10) am Stirnrad (5) angeordnet ist und ein Innenring (13) der ersten Stützlagerung (10) an einer Innenseite des Getriebegehäuses (2) angeordnet ist.
7. Antriebseinheit (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenring (13) der ersten Stützlagerung (10) am Stirnrad (5) angeordnet ist und ein Außenring (12) der ersten Stützlagerung (10) an einer Innenseite des Getriebegehäuses (2) angeordnet ist.
8. Antriebseinheit (1 ) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste (10) und die zweite Stützlagerung (1 1 ) in X- Anordnung zueinander ausgerichtet sind.
9. Antriebseinheit (1 ) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste (10) und die zweite Stützlagerung (1 1 ) in O- Anordnung zueinander ausgerichtet sind.
10. Antriebseinheit (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit weiterhin ein Antriebsrad und einen Antriebsmotor umfasst.
1 1 . Antriebseinheit (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (3) drehfest mit dem Tellerrad (7) verbunden ist, wobei das Tellerrad (7) drehbar im Getriebegehäuse (2) angeordnet ist.
12. Flurförderzeug,
dadurch gekennzeichnet, dass das Flurförderzeug eine Antriebseinheit (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 1 1 umfasst.
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