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Die
Erfindung betrifft eine Lenkbetätigungsvorrichtung für
ein Flurförderzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung
eine Lenkbetätigungsvorrichtung für ein Flurförderzeug
zur Erfassung einer Lenkbewegung, das ein Lenkelement, eine Arretierung
einer Vorzugsstellung, insbesondere einer Mittellage, des Lenkelements
und ein Grundelement aufweist, wobei das Lenkelement gegenüber
dem Grundelement bewegbar ist und wobei die Arretierung in der Vorzugsstellung
des Lenkelements eine Arretierungskraft aufbringt.
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Bei
Flurförderzeugen ist bekannt, einer Bedienperson eine Hilfestellung
dahin gehend zu geben, dass eine als Mittellage ausgebildete Vorzugsstellung
einer Lenkung spürbar ist. Bekannt ist hierzu, bei einer
Lenkvorrichtung, insbesondere einem Lenkrad, in der Achse oder Nabe
des Lenkrads eine Nut vorzusehen, in die in der Mittellage des Lenkrads
ein Bolzen oder eine Kugel federbelastet einrastet. Um das Lenkrad
aus der Mittellage zu bewegen, muss über die schräge
Fläche der Seitenkante der Nut oder über die abgerundete
Fläche der Kugel die Federkraft überwunden werden.
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Nachteilig
an diesem Stand der Technik ist, dass mechanischer Verschleiß auftritt
und insbesondere nach längerem Gebrauch die aufeinander
gleitenden Flächen sich so abarbeiten können,
dass sie eine erheblich größere Kraft erfordern,
um den Bolzen oder die Kugel aus der Nut gegen die Federkraft anzuheben.
Auch kann sich die Arretierungskraft der Mittellage stark ändern,
abhängig davon, ob ein Schmiermittel, wie etwa ein Schmierfett,
vorhanden ist. Es kann zu einem für die Bedienperson ungewohnten
Verhalten der Lenkung in der Mittellage kommen.
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Eine
solche Hilfestellung durch eine Arretierung in der Mittellage und
Ausrichtung der Lenkung auf die Mittellage ist insbesondere bei
Flurförderzeugen erstrebenswert, die über eine
elektrische Lenkung verfügen, bei der keine mechanische
Verbindung zu einem Lenkgetriebe und/oder den gelenkten Rädern
besteht. Bei diesen Flurförderzeugen wird in einer Lenkvorrichtung,
zumeist ausgebildet als Lenkrad, durch das Bewegen eines Lenkelements
gegenüber einem Grundelement ein Sollwert für
die Lenkung vorgegeben, der durch ein Sensorelement erfasst wird.
Dabei kann es zu Zeitverzögerungen kommen, bis die Stellung
der gelenkten Räder der vorgegebenen Sollwertstellung entspricht.
Für die sehr häufige Ausrichtung auf Geradeausfahrt
ist es daher hilfreich, hier eine deutliche Arretierungskraft in
der Mittelstellung vorzugeben, so dass eine Bedienperson die Lenkvorrichtung
leicht auf die Mittelstellung ausrichten kann.
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Aus
der
DE 10 2005
017 439 A1 ist eine Lenkgeberanordnung für eine
elektrische Lenkung eines Flurförderzeugs bekannt, bei
der ein Lenkelement mit einer Nabe verbunden ist, die drehbar an
einem fahrzeugfesten Lagerbauteil gelagert ist. Weiter ist aus dieser
Druckschrift bekannt, eine Dämpfung für das Lenkelement
vorzusehen, um zu vermeiden, dass eine zu schnelle Lenkbewegung
durchgeführt werden kann, der die Lenkstellung der gelenkten
Räder nicht schnell genug folgen kann.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lenkbetätigungsvorrichtung
für ein Flurförderzeug vorzusehen, bei der auf
einfache und kostengünstige Weise sowie verschleißarm
eine Arretierungskraft in der Vorzugstellung ausgeübt wird.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Lenkbetätigungsvorrichtung mit
den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche
angegeben.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass bei einer Lenkbetätigungsvorrichtung für ein
Flurförderzeug zur Erfassung einer Lenkbewegung, mit einem
Lenkelement, einer Arretierung einer Vorzugsstellung, insbesondere
einer Mittellage, des Lenkelements, die das Lenkelement in der Vorzugsstellung
in einer Arretierungskraft hält, und bei dem das Lenkelement
gegenüber dem Grundelement bewegbar ist, die Arretierung
aus zumindest einem Magneten besteht, der an dem Grundelement oder
dem Lenkelement angeordnet ist, und weiter ein zugeordnetes ferromagnetisches
Element so an dem Lenkelement oder dem Grundelement angeordnet ist,
dass der zumindest eine Magnet und das ferromagnetische Element
in der Vorzugsstellung sich mit einem Luftspalt gegenüberstehen.
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Dadurch übt
der Magnet, sobald die Lenkbetätigungsvorrichtung in die
Vorzugsstellung bewegt wird, eine Anziehungskraft aus und versucht,
die Lenkbetätigungsvorrichtung in der Vorzugsstellung zu
halten. Um die Lenkbetätigungsvorrichtung über die
Vorzugsstellung hinaus weiter zu bewegen, muss die Haltekraft des
Magneten gegenüber dem ferromagnetischen Element überwunden
werden. Vorteilhaft besteht diese Anordnung im Vergleich zu dem Stand
der Technik mit einem federbelasteten Bolzen oder einer Kugel, die
in eine Nut eingreifen, aus weniger Bauteilen. Weiterhin vorteilhaft
ist die erfindungsgemäße Arretierung der Lenkbetätigungsvorrichtung
berührungslos und verschleißfrei, da es zu keiner
mechanischen Berührung zwischen Magnet und ferromagnetischem
Element kommt und sich zwischen diesen auch in der Mittellage ein
Luftspalt befindet. Selbst nach langer Betriebsdauer kommt es zu
keinem Verschleiß und ist die Arretierungskraft konstant,
da die Kraft nur von der Größe des Luftspalts
abhängt, wenn die Magnetkraft des Magneten bekannt ist.
Auch ist es vorteilhaft möglich, den Magneten wie auch
das ferromagnetische Element als zylinderförmige Bauteile
auszuführen, die sich auf einfache Weise in eine leicht
anzubringende Bohrung einsetzen lassen. Dies ermöglicht
eine leichte und einfache Herstellung. In diesen Bohrungen können die
Elemente beispielsweise durch einen Klebstoff fixiert werden. Die
Montage der Lenkbetätigungsvorrichtung wird vereinfacht,
da nicht der Fall auftreten kann, dass eine federbelastete Kugel
oder ein federbelasteter Bolzen, der über eine Nabe gleitet,
um in eine Nut der Nabe in Mittellage einzurasten, bei Einsetzen
der Nabe vorgespannt werden muss.
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In
vorteilhafter Ausführungsform ist das ferromagnetische
Element ein zweiter Magnet, der mit gegensätzlichem Pol
dem ersten Magneten in der Vorzugsstellung gegenübersteht.
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Damit
kann schon bei sehr kleinem Bauvolumen eine ausreichend große
Arretierungskraft erreicht werden. Zusätzlich können
Ungenauigkeiten durch eine dauerhafte Magnetisierung des ferromagnetischen
Elements vermieden werden.
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In
günstiger Ausführungsform ist das Lenkelement
gegenüber dem Grundelement drehbar gelagert.
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Ein
Sensorelement kann eine Bewegung des Lenkelements gegenüber
dem Grundelement erfassen.
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Die
erfindungsgemäße Lenkbetätigungsvorrichtung
ist insbesondere für eine elektrische Lenkung geeignet,
bei der keine mechanische Verbindung zu den gelenkten Rädern
oder einem die Lenkstellung der gelenkten Räder bewirkenden
Lenkgetriebe besteht. Da die Lenkbetätigungsvorrichtung
oft schneller betätigt werden kann, als der Lenkeinschlag
der gelenkten Räder erfolgen kann, ist insbesondere bei
einer solchen elektrischen Lenkung ohne mechanische Verbindung eine
Rückmeldung über die als Mittellage ausgebildete
Vorzugsstellung der Lenkung besonders vorteilhaft.
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In
einer günstigen Ausführungsform liegt ein Schleifelement
mit einer Vorspannung an dem Lenkelement an und wird bei einer Bewegung
durch Reibung eine Widerstandskraft gegen die Bewegung erzeugt.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform, bei
der das Lenkelement gegenüber dem Grundelement drehbar
gelagert ist, kann das Schleifelement aus einem Kunststoffring bestehen,
der von einer auf dem Grundelement abgestützten Federeinrichtung, beispielsweise
einer Spiralfeder, gegen das Lenkelement gedrückt wird.
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Um
eine zu große Leichtgängigkeit insbesondere bei
Lenkbetätigungsvorrichtungen zu vermeiden, die für
elektrische Lenkungen eingesetzt werden und keine mechanische Verbindung
zu den gelenkten Rädern aufweisen, ist es günstig,
die Leichtgängigkeit der Lenkbetätigungsvorrichtung
so einzustellen, dass eine übermäßig
große Vorauseilung gegenüber den gelenkten Rädern
nicht möglich ist. In der Kombination mit einer Arretierung
der Mittellage führt dies zu einer besonders vorteilhaften Lenkbetätigungsvorrichtung.
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In
günstiger Ausführungsform kann der Luftspalt eingestellt
werden, um die Arretierungskraft einstellen zu können.
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Permanentmagneten
sind in vielen Bauformen als kostengünstige Massenteile
erhältlich. Die gewünschte Arretierungskraft lässt
sich dabei relativ einfach durch die Höhe des Luftspaltes
einstellen. Dies führt zu einer großen Flexibilität
bei der Produktion. Auch ist denkbar, einen Magneten selbst als Schraube
mit einem Gewinde auszuführen und in eine Gewindebohrung
einzusetzen, so dass dieser in seiner Höhe eingestellt
werden kann und dadurch der Luftspalt zu einem gegenüberliegenden
Magneten oder ferromagnetischen Element verändert werden kann.
Auch andere Verfahren einer höhenveränderlichen
Montage sind denkbar, etwa Einsetzen mit einer Klemmpassung in eine
Bohrung.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform wird durch die Erstreckung
des Magneten und/oder des ferromagnetischen Elements in Bewegungsrichtung des
Lenkelements ein Bereich bestimmt, in dem die Arretierungskraft
wirkt und das Lenkelement in die Vorzugsstellung zieht.
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Dadurch
kann der wirksame Bereich festgelegt werden, bei dem in einem Bewegungsbereich des
Lenkelements das Lenkelement von der Arretierungskraft erfasst wird
und in die Vorzugsstellung gezogen wird. Wenn zwei Magnete mit gegenüberliegenden
Polen oder ein Magnet und ein ferromagnetisches Element aufeinander
zu bewegt werden und in den Bereich der Anziehungskraft kommen,
so zieht diese Kraft das Lenkelement solange weiter, bis die einander
gegenüberstehenden Magnete oder der Magnet und das ferromagnetische
Element sich zueinander zentriert haben.
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Insbesondere
bei einem Lenkelement mit einer drehenden Bewegung kann so durch
die räumliche Erstreckung und somit die Größe
des Magneten ein Wirkbereich in Winkelgraden festgelegt werden, in
dem die Arretierungskraft wirkt und das Lenkelement zentriert. Umgekehrt
kann der Winkel für die Wirkung der Arretierungskraft,
wenn dies gewünscht wird, sehr klein gehalten werden, indem
die Erstreckung der Magneten oder des ferromagnetischen Elements
in Bezug auf die Winkelgrade sehr klein gehalten wird, so dass es
nur bei einer Lage des Lenkelements sehr nahe an der Vorzugsstellung
zu einer Wirkung der Arretierungskraft und zu einer Zentrierung
kommt.
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Dabei
ist der Pol des Magneten oder sind die Pole der Magneten zu einer
Bewegungsrichtung des Lenkelements quer ausgerichtet. Bei einem
Lenkelement mit einer drehenden Bewegung somit etwa axial oder radial
oder in Kombination dieser beiden Richtungen.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den
schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels
näher beschrieben. Hierbei zeigen
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1 schematisch
in Seitenansicht eine erfindungsgemäße Lenkbetätigungsvorrichtung
und
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2 schematisch
von unten die Lenkbetätigungsvorrichtung der 1.
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1 zeigt
schematisch in Seitenansicht eine erfindungsgemäße
Lenkbetätigungsvorrichtung. In einem Grundelement 1 mit
einer an einem Fahrzeug befestigbaren Montageplatte 2,
mit der die Lenkbetätigungsvorrichtung als Ganzes eingebaut und
montiert wird, ist eine nur teilweise sichtbare und durch die gestrichelte
Achslinie 3 verdeutlichte Welle 13 des Lenkelements 4 drehbar
um die Achslinie 3 gelagert. Das Lenkelement 4 ist
mit einem beispielsweise als Drehknopf ausgebildeten Betätigungselement 5 verbunden
oder einstückig ausgebildet, das durch gestrichelte Linien
angedeutete Griffmulden 6 aufweist und eine Führungsgriffmulde 7,
die nach vorne vorgezogene Seitenwände aufweist und ebenfalls
durch gestrichelte Linien angedeutet ist.
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Anstelle
des Drehknopfes kann das Betätigungselement 5 bzw.
das Lenkelement 4 ebenfalls als Lenkrad oder Lenkscheibe
ausgebildet werden.
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Mit
diesem Betätigungselement 5 kann die Lenkbetätigungsvorrichtung
mit einem Finger einer Hand betätigt werden, indem dieser
in die Führungsgriffmulde 7 eingesetzt wird und
das Betätigungselement 5 mit diesem Finger verdreht
wird. An das Lenkelement 4 liegt an der Unterseite ein
Kunststoffring 8 an, der durch eine beispielsweise als
Spiralfeder ausgebildete Federeinrichtung 9, die sich an
der Grundplatte 2 des Grundelements 1 abstützt,
vorgespannt ist und eine Reibungskraft auf das Lenkelement 4 beim
Verdrehen des Betätigungselement 5 ausübt. Die
Welle 13 ist durch das Grundelement 1 hindurchgeführt
und mit einem stab- bzw. plattenförmigen Magnethalter 10 verbunden,
in dem ein erster Magnet 11 eingesetzt ist. Diesem steht
in der hier dargestellten Mittellage des Lenkelements 4 in
Bezug auf das Grundelement 1 ein zweiter Magnet 12,
der im Grundelement 1 angeordnet ist, mit einem Luftspalt
I gegenüber. Ein nicht dargestelltes Sensorelement erfasst
die Drehbewegung des Lenkelements 4 gegenüber
dem Grundelement 1 und gibt diese Drehbewegung als elektrisches
Signal aus.
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2 zeigt
schematisch von unten die erfindungsgemäße Lenkbetätigungsvorrichtung
der 1. Durch das Grundelement 1 ist die hier
von der Stirnseite zu erkennende Welle 13 durchgeführt,
an der der Magnethalter 10 mit dem ersten Magnet 11 angeordnet
und befestigt ist. In der Darstellung mit durchgezogenen Linien
ist der Magnethalter 10 in einer Position gegenüber
dem zweiten Magneten 12 in dem Grundelement 1 um
einen Winkel von ca. 70 Grad verdreht. Wird das Lenkelement 4 mit
der Welle 13, wie durch den Doppelpfeil angedeutet, verdreht und
in die Position verbracht, die für den Magnethalter 10 mit
gestrichelten Linien dargestellt ist, so befinden sich der erste
Magnet 11 und der zweite Magnet 12 genau übereinander.
In dieser Position wird eine Arretierungskraft in der in 1 dargestellten
und als Mittellage ausgebildeten Vorzugsstellung für das Lenkelement 4 ausgeübt.
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Die
erfindungsgemäße Lenkbetätigungseinrichtung
weist eine Reihe von Vorteilen auf. Die von den beiden Magneten 11, 12 gebildeten
Arretierung bzw. Rastung des Lenkelements 4 in der Vorzugstellung
erfolgt völlig berührungsfrei und verschleißfrei. Darüber
hinaus kann der Bereich und somit der Wirkwinkel für die
Arretierung durch die Erstreckung der Magnete 11, 12 auf
einfache Weise verändert und eingestellt werden, wobei
weiterhin der Wirkwinkel für die Arretierung klein gehalten
werden kann, wenn die Magnetkraft beim Trennen der Magnete 11, 12 schnell
abnimmt. Zudem kann über die Größe der Magnete 11, 12 und/oder
die Größe des Luftspalts I zwischen den Magneten 11, 12 die
Arretierungskraft und somit die Haltekraft in der Vorzugsstellung
auf einfache Weise verändert und eingestellt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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A1 [0005]