DE2737319A1

DE2737319A1 - Fahrzeug mit allradantrieb

Info

Publication number: DE2737319A1
Application number: DE19772737319
Authority: DE
Inventors: Patricia Mary Bushell
Original assignee: BUSHELL ROBERT CHARLES
Current assignee: BUSHELL ROBERT CHARLES
Priority date: 1976-08-18
Filing date: 1977-08-18
Publication date: 1978-02-23
Also published as: US4157125A; GB1588716A

Description

-M-

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit Allradantrieb zur Verwendung im unebenen Gelände, insbesondere Fahrzeuge wie Gabelstapler oder Hubstapler mit einem oder mehreren Rädern, die über einen Steuerwinkel von im wesentlichen 90° in jeder Richtung steuerbar sind.

Ein Fahrzeug mit Allradantrieb für unebenes Gelände, insbesondere eines, bei dem die Gewichtsverteilung erheblichen Veränderungen unterworfen ist, sollte bei Geradeausfahrt eine synchrone Geschwindigkeit der Vorder- und Hinterräder unabhängig von der Gewichtsverteilung oder Bodenbeschaffenheit zeitigen. Wenn jedoch das oder die steuerbaren Räder an einem Ende des Fahrzeugs auf einen Steuerwinkel von beispielsweise 30° oder mehr eingestellt sind, dann treten Synchrongeschwindigkeiten nicht mehr auf. Diese Forderung gilt dann für eine Differentialwirkung

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oder eine Differentialwirkung mit begrenztem Schlupf zwischen den Rädern an den Enden des Kraftfahrzeugs, wodurch das oder die Steuerräder schneller laufen und hierdurch Radschlupf vermieden oder vermindert wird.

In dem extremen dritten Fall schleppen, wenn der Winkel des oder der steuerbaren Räder 75° überschreitet und sich 90° nähert, selbst wenn die Different!alwirkung rutschfreie Fahrzeuggeschwindigkeiten zulässt, die Antriebsräder an dem nicht-gesteuerten Ende des Fahrzeugs das Steuerrad auf den Rädern seitwärts oder schieben es dahin. Unter diesen Bedingungen kann, wenn die Zugbeanspruchung von den nicht-steuerbaren Rädern genommen ist das Fahrzeug das oder die steuerbaren Räder um die nicht-steuerbaren Räder, deren Zentrum stationär verbleibt, antreiben.

Erfindungsgemäß wird nun ein solches Fahrzeug mit Allradantrieb mit wenigstens drei Rädern vorgeschlagen, von denen eines über einen Steuerwinkel von im wesentlichen 90° in jeder Richtung steuerbar ist und weist Antriebseinrichtungen auf, die selbsttätig auf den Steuerwinkel dieses wenigstens einen steuerbaren Rades ansprechen und für einen Synchronantrieb an allen Rädern für Steuerwinkel von Null oder kleine Steuerwinkel sorgen, wobei eine Differentialwirkung zwischen den steuerbaren und nicht-steuerbaren Rädern für Steuerzwischenwinkel gegeben ist, wodurch das oder jedes steuerbare Rad schneller als jedes nicht-steuerbare Rad angetrieben wird und der Antrieb nur auf das oder jedes steuerbare Rad für Steuerwinkel von oder nahe 90° gegeben wird.

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Vorzugsweise umfasst die Antriebseinrichtung ein hydrostatisches System mit einem eigenen hydraulischen Motor für jedes Rad, Fluidpumpeinrichtungen zum Liefern von Fluid an diese Motoren und Regelventile, die selbsttätig in Abhängigkeit vom Steuerw^lnkel dieses wenigstens einen steuerbaren Rades, um die Fluidzufuhr zu den Motoren zu steuern, betätigbar sind.

Die Fluidpumpeinrichtungen können eine einzige Pumpe aufweisen, die einen Strömungsteiler mit festem Verhältnis, der diese Motoren versorgt, beaufschlagt oder eine geeignete Doppelpumpe umfassen, wobei eine Pumpe jede Achse versorgt.

Die Antriebseinrichtungen können jedoch in anderen Formen, beispielsweise als elektrische Anordnung mit eigenem Elektromotor für jedes Rad und einem Generator oder einer Batterie vorgesehen sein, welche die Motoren über geeignete Regeleinrichtungen versorgt.

Die ürfindung soll nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. In diesen zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Gabelstaplers mit Vierradantrieb für unebenes Gelände, nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gabelstapler, wobei die Fahrerkabine fortgelassen wurde; und

Fig. 3 ein vereinfachtes Schaltdiagramm eines hydrostatischen Systems zum Antrieb des Gabelstaplers.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Gabelstapler umfasst ein Chassis 11 mit Fahrergehäuse 12, zwei vorderen angetriebenen Rädern 13 und H, die nicht-steuerbar sind sowie

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einen steuerbaren Hinterrad 15, einem Antriebsmotor 16, einer Hebesäule (Mast) 17 und einer Hubgabel 18. Die Räder 13, H und 15 sind jeweils mit hydraulischen Motoren 13% 14' und 15' versehen, welche durch das in Fig. 3 dargestellte hydrostatische System betrieben sind. Der Kreis ist vom geschlossenen Typ mit Vorverdichtung und weist eine variable Zumesspumpe 19 auf, die durch den Antriebsmotor 16 angetrieben ist und die drei hydraulischen Motoren 13', 14¹ und 15' über einen Rotationsströmungsverteiler 20 mit avei Wegen versorgt, der in proportionaler Weise Fluid an jeden Motor für Synchronantrieb bei Steuerwinkeln von Null oder kleinen Steuerwinkeln des Steuerrades 15 liefert.

F(Ir Steuerzwischenwinkel des Rades 15 ist, wenn ein erster vorbestimmter Steuerwinkel von 30° bis 35° überschritten wird, eine begrenzte Differentialschlupfwirkung zwischen den Rädern 13 und 14 und dem Rad 15 erforderlich, wodurch es möglich wird, daß das Rad 15 in der Geschwindigkeit relativ zu den Rädern 13, 14 zunimmt, wodurch der Radschlupf reduziert oder eliminiert wird. Erreicht wird dies durch ein Regelventil 21, welches selbsttätig öffnet, um die Leitungen 22 und 23 zu überbrücken und die Motoren 13', 14' sowie den Motor 15' zu versorgen. Zusätzlich kann diese Differentialwirkung, falls erforderlich, durch ein Regelventil 24 mit fester oder einstellbarer Strömung begrenzt sein.

Bei Steuerwinkeln des Rades 15 von 90° oder nahe 90°, d.h. solchen die über 75° liegen, ist es notwendig, daß die Räder 13, H frei von der Zugkraft sind, sodaß sie das Rad 15 nicht seitwärts schieben, während das Rad 15 noch

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angetrieben sein muß. Erreicht wird dies durch das Regelventil, welches selbsttätig schließt sowie ein weiteres Regelventil 25, welches öffnet und einen Beipass für die Fluidversorgung in der Leitung 22 zu den Motoren 13', 14* sorgt. Auf diese Weise kann der Gabelstapler veranlasst werden, sich längs eines Kreises von einem Radius zu drehen, der gleich seiner eigenen Radbasis ist, und zwar angetrieben allein durch das steuerbare Rad 15.

Die selbsttätig betätigten Regelventile 21 und 25 können direkt von einer nicht dargestellten mit dem steuerbaren Rad 15 bewegbaren Nooke betätigbar sein oder die Nooke kann auf Mikroschalter wirken, welche jeweils Solenoide _r.egeln, die zur Betätigung der Ventile angeordnet sind.

Nach fig. 2 ist das Rad 14 auf einem am Chassis 11 bei 27 verschwenkbaren Arm 26 gelagert und in einer vertikalen Ebene mittels einer nicht dargestellten hydraulischen Anstelleinrichtung oder Spindel bewegbar oder verschiebbar. Hierdurch kann der gesamte Gabelstapler einschließlich des Mastes oder der Hebesäule 17, der Gabeln 18 und der Last seitlich in jeder Richtung verkippen oder der Gabelstapler kann über unebenem Untergrund oder Boden waagerecht verbleiben.

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-AO -L e e r s e i t e

Claims

Robert Charles Bushell, 20 Melville Court, Guildown Road, Guildford, Surrey, England

Fahrzeug mit Allradantrieb

PATENTANSPRÜCHE

Fahrzeug mit Allradantrieb mit wenigstens drei Rädern, von denen wenigstens eines über einen Steuerwinkel von im wesentlichen 90° in jeder Richtung steuerbar ist, gekennzeichnet durch Antriebseinrichtungen (13'» U¹, 15·, 19t 21, 25), die selbsttätig auf den Steuerwinkel dieses wenigstens einen Steuerrades (15) ansprechen, um alle Räder (13, 14. 15) mit Synchronantrieb für Steuerwinkel von Null oder kleine Steuerwinkel zu beaufschlagen; durch eine Differentialwirkung zwischen dem steuerbaren (15) und den nicht-steuerbaren (13, 14) Rädern für Steuerzwischenwinkel, derart, daß das oder jedes steuerbare Rad schneller

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angetrieben ist als das oder jedes nicht-steuerbare Rad und um antriebsmäßig nur das oder jedes steuerbare Rad für Steuerwinkel von oder nahe 90° zu beaufschlagen.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebseinrichtung ein hydrostatisches System mit eigenem hydraulischen Motor (15'» H¹» 15¹) für jedes Rad (13, H, 15), Fluidpumpeinrichtungen (19) zum Liefern von Fluid an diese Motoren sowie Regelventile (21, 25) umfasst, die selbsttätig, abhängig vom Steuerwinkel dieses wenigstens einen steuerbaren Rades (15) zur Regelung der FluidzufUhrung zu den Motoren, betätigbar sind.
3· Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Fluidpumpeinrichtung (19) so angeordnet ist, daß sie zugemessene Fluidspeisemengen an den Motor des steuerbaren und der nicht-steuerbaren Räder für einen Synchronantrieb bei Steuerwinkeln von Null oder geringen Steuerwinkeln liefert, wobei eines der Regelventile (21) so angeordnet ist, daß es selbsttätig öffnet, wenn ein erster vorbestimmter Steuerwinkel überschritten wird und hierdurch die Fluidzuführungen (22, 23) für das steuerbare (15) und die nicht-steuerbaren Räder (13, 14) überbrückt werden und so diese Differentialwirkung bei Steuerzwischenwinkeln ergeben; und schließen, wenn ein zweiter vorbestimmter Steuerwinkel überschritten wird und daß ein anderes dieser Regelventile (25) so angeordnet ist, daß es selbsttätig öffnet, wenn der zweite vorbestimmte Steuerwinkel überschritten wird und einen Beipass

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_ 3 —

(22)
für die Fluidzuführung für das oder die nicht-steuerbaren Räder (13» 14) liefert, derart, daß nur das oder die steuerbaren Räder (15) bei Steuerwinkeln von oder nahe 90° angetrieben sind.
4. Fahrzeug nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß die ersten und zweiten vorbestimmten Steuerwinkel 30° bis 35° bzw. etwa 75° betragen.
5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß diese Fluidpumpeinrichtung aus einer einzigen Pumpe (19) besteht, die einen diese Motoren speisenden Strömungsteiler (20) mit festem Verhältnis beaufschlagt.
6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet , daß diese Pumpe (19) in geschlossenem Kreis und mit Vorverdichtung arbeitet.
7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß diese Regelventile (21, 25) selbsttätig mittels einer Nooke, die mit dem oder den Steuerrädern (15) beweglich skid, steuerbar sind, wobei die Nocke auf die Ventile entweder direkt oder über Mikroschalter und Solenoide wirkt.
8. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Fahrzeug ein Grabelstapler bzw. Hubstapler zur Verwendung Im unebenen Gelände ist, der ein Paar von nicht-steuerbaren Vorderrädern (13, 14) und ein einziges steuerbares Hinterrad (15) aufweist.

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9. Fahrzeug nah Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß eines dieser Vorderräder an einem Schwenkarm (26) gelagert ist, der in einer vertikalen Ebene für das Verkippen oder Verschwenken des Fahrzeugs verschiebbar ist.
10. Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Schwenkarm (26) mittels einer hydraulischen Spindel oder Anstelleinrichtung bewegbar oder verschiebbar ist.

■Str— zur Verwendung im unebenen Gelände, insbesondere Sanrzeuge wie Gabelstapler oder Hubstapler mit eixjefn oder mehreren Rädern, die über einen Steuerwinkpi von im wesentlichen 90° in jeder Richtung steuerbar sind.

Ein Fahrzeug mit Allradantrieb für unebenes Gelände, insbesondere eines, bei dem die^irewichtsverteilung erheblichen Veränderungen unterworfenxist»sollte bei Geradeausfahrt eine synchrone Geschwindigkeit der Vorder- und Hinterräder unabhängig jf*n der Gewichtsverteilung oder der Bodenbeschaff&pfieit zeitigen. Wenn jedoch das oder die steuerbarenxliäder an einem Ende des Fahrzeugs auf einen Steuerwjtfikel von beispielsweise 50° oder mehr eingestellt sind-i'aann treten Synchrongeschwindigkeiten nicht mehr auf. «se—

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