AT525085A4

AT525085A4 - Plattform für mindestens vierrädrige Kraftfahrzeuge mit Elektroantrieb

Info

Publication number: AT525085A4
Application number: ATA172/2021A
Authority: AT
Original assignee: E More Ag
Priority date: 2021-10-28
Filing date: 2021-10-28
Publication date: 2022-12-15
Also published as: WO2023072468A1; AT525085B1

Abstract

Eine Plattform für mindestens vierrädrige Kraftfahrzeuge mit Elektroantrieb umfasst mindestens eine eine Vorderachse bildende vordere Achsgruppe und mindestens eine eine Hinterachse bildende hintere Achsgruppe, die in eine Längsrichtung einer tragenden Plattformbasis (1a) der Plattform voneinander beabstandet sind und von denen zumindest die vordere Achsgruppe um eine jeweilige Schwenkachse (14) lenkbare rechte und linke Räder (11) aufweist, die an Radträgern (12) um Radachsen (13) drehbar gelagert sind und einzeln von Elektromotoren angetrieben sind. Die um die Schwenkachsen (14) verschwenkbaren Radträger (12) der rechten und linken Räder sind über eine Verbindungsstange (31) miteinander verbunden. Die Lenkung der Räder (11) erfolgt nur mittels Antriebs- und/oder Bremskräften. Die Räder (11) der vorderen Achsgruppe sind mittels einer Längslenker-Radaufhängung aufgehängt, welche zumindest einen rechten und zumindest einen linken Längslenker (20, 21) aufweist, die jeweils um eine Querachse (24, 22) verschwenkbar sind, wobei die Radträger (12) mit den Längslenkern (20, 21) um die jeweilige Schwenkachse (14) verschwenkbar verbunden sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Plattform für mindestens vierrädrige Kraftfahrzeuge mit Elektroantrieb, mit mindestens einer eine Vorderachse bildenden vorderen Achsgruppe und mindestens einer eine Hinterachse bildenden hinteren Achsgruppe, die in eine Längsrichtung einer tragenden Plattformbasis der Plattform voneinander beabstandet sind und von denen zumindest die vordere Achsgruppe um eine jeweilige Schwenkachse lenkbare rechte und linke Räder aufweist, die an Radträgern um Radachsen drehbar gelagert sind und einzeln von Elektromotoren angetrieben sind, wobei die um die Schwenkachsen verschwenkbaren Radträger des rechten und linken Rades über eine Verbindungsstange miteinander verbunden sind und wobei die Lenkung der Räder nur mittels

Antriebs- und/oder Bremskräften erfolgt.

Plattformen für vierrädrige Kraftfahrzeuge mit Elektroantrieb

sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt.

U.a. in Hinblick auf das autonome Fahren, wobei teilweise auch Anwendungsbereiche mit begrenzten Höchstgeschwindigkeiten, beispielsweise im Bereich bis 80 oder 90 km/h vorliegen, ergeben sich neue Anforderungen und Möglichkeiten, welche auch schon zu neuen Ansatzpunkten

geführt haben.

So wurden bereits speziell für solche Einsatzzwecke angepasste Plattformen entwickelt, welche in einfacher Weise mit unterschiedlichen Aufbauten ausgestattet werden können, um unterschiedliche Einsatzzwecke, beispielsweise Personentransport oder Lastentransport, zu ermöglichen. Solche Plattformen werden auch als Skateboard-Plattform

bezeichnet.

Bei vierrädrigen Kraftfahrzeugen mit Elektroantrieb, wobei die beiden lenkbaren Räder einer vorderen Achsgruppe, welche eine Vorderachse bildet, einzeln mittels Radnabenmotoren angetrieben sind, ist es bereits bekannt, die Lenkung der Räder nur mittels Antriebs- und/oder Bremskräften durchzuführen. Dies geht beispielsweise aus der DE 10 2019 104 391 Al oder WO 2020/169134 Al hervor. Die zur Vorderachse gehörenden Radträger, welche zum Lenken der Räder um Schwenkachsen verschwenkbar sind, sind mittels einer Verbindungsstange verbunden. Zum Lenken der Räder ist weder ein mechanisch auf die Verbindungsstange einwirkendes Teil noch ein eigener Lenkaktuator vorhanden. Vielmehr erfolgt das Lenken des Kraftfahrzeugs dadurch, dass mit den Einzelradantrieben der auf der lenkbaren Achse angeordneten Räder Antriebs- und/oder Bremsmomente auf diese Räder übertragen werden, welche die Räder in eine vorgegebene Richtung lenken. Bremsmomente zum Lenken der Räder können stattdessen oder zusätzlich mittels einer mechanischen Bremseinrichtung für das jeweilige Rad ausgeübt werden. Für den Fall des Ausfallens eines Einzelradantriebs, ist eine Halteeinrichtung vorhanden, welche mit der Verbindungsstange

zusammenwirkt, um diese zu bremsen bzw. blockieren. Eine ähnliche Vorrichtung geht auch aus der US 10,562,400 B2

hervor. Die Halteeinrichtung, um ein jeweiliges der lenkbaren

Räder in einer vorliegenden Winkelstellung feststellen zu

können, wirkt hier direkt mit der Schwenklagerung des

Radträgers um die Schwenkachse zusammen.

Bei der aus der US 9,221,495 B2 bekannten Lenkvorrichtung erfolgt die Lenkung der Räder dagegen mittels Lenkaktuatoren, welche die Winkelstellung eines jeweiligen Radträgers um die Schwenkachse aktiv einstellen. Diese Lenkaktuatoren sind zusätzlich zu den elektrischen Einzelradantrieben vorhanden. Die Elektromotoren sind hier außerhalb des jeweiligen Rades

angeordnet und mit diesem über eine Antriebswelle verbunden.

Bekannt geworden ist auch ein modularer Aufbau einer Plattform dahingehend, dass für jedes der Räder ein separates Radmodul vorhanden ist. Dieses umfasst neben dem Rad mit seiner Aufhängung einen elektrischen Radnabenmotor zum Antrieb, eine Bremse sowie einen elektrischen Lenkaktuator zum aktiven Lenken des Rades. Die Lenkung der Räder erfolgt also mittels separaten Lenkaktuatoren. Die Radmodule werden

an einem Chassismodul montiert.

Aufgabe der Erfindung ist es eine vorteilhafte Plattform der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche sich durch eine einfache Ausbildung auszeichnet. Erfindungsgemäß gelingt

dies durch eine Plattform mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Bei der Plattform gemäß der Erfindung sind die Räder der vorderen Achsgruppe mittels einer Längslenker-Radaufhängung aufgehängt, welche zumindest einen rechten und zumindest einen linken Längslenker aufweist, die jeweils um eine Querachse verschwenkbar sind. Die Radträger sind mit den Längslenkern um die jeweilige Schwenkachse verschwenkbar

verbunden.

Die Verschwenkbarkeit der Längslenker ist hierbei

zweckmäßigerweise gefedert und gedämpft.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung werden bei lenkbaren Rädern, die einzeln von Elektromotoren angetrieben sind und nur mittels Antriebs- und/oder Bremskräften gelenkt werden, Vorteile bezüglich des erforderlichen Bauraums erreicht. Es wird hierbei eine einfache und kompakte Ausbildung ermöglicht, in vorteilhafter Weise auch in Form einer modularen Ausbildung der Plattform mit einem Chassismodul, welches die Plattformbasis bildet, und Achsmodulen, welche

die vordere und hintere Achsgruppe bilden.

Radaufhängungen mit Längslenkern sind grundsätzlich bekannt und wurden bereits bei Rädern einer nicht gelenkten Achse eingesetzt. Auch eine ältere Anwendung einer LängslenkerRadaufhängung für Räder eines Kraftfahrzeuges ist bekannt, bei welcher die Lenkung der Räder in herkömmlicher Weise durch eine mechanische Verbindung mit einem Lenkrad bewirkt

wurde.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sowohl für das linke Rad als auch für das rechte Rad jeweils ein oberer und ein unterer Längslenker vorgesehen sind, welche den Radträger, der dem jeweiligen Rad zugeordnet ist, nach Art einer Parallelogrammführung verschwenkbar lagern. Die oberen und unteren Längslenker auf der jeweiligen Seite der vorderen Achsgruppe sind somit in unterschiedlichen Höhen mit dem dem jeweiligen Rad zugeordneten Radträger um Querachsen verschwenkbar verbunden und sind in unterschiedlichen Höhen an der Plattformbasis oder einem hieran befestigten Teil um Querachsen verschwenkbar gelagert. Es kann dadurch erreicht werden, dass

es bei der Verschwenkung der Längslenker gegenüber der

Plattformbasis zu keiner Änderung der Winkelstellung der Schwenkachsen der Radträger (also zu keiner Änderung des Nachlaufwinkels) kommt. Dies führt zu wesentlichen Vorteilen bei der Lenkung der Räder nur mittels Antriebs- und/oder Bremskräften, wenn unterschiedliche Schwenkstellungen der Längslenker um die jeweilige Querachse vorliegen, welche sich

beim Einfedern ergeben.

Die Federung der Längslenker erfolgt vorzugsweise über Drehstabfedern. Diese sind zweckmäßigerweise koaxial zur jeweiligen Querachse angeordnet, um welche der jeweilige Längslenker, mit dem die jeweilige Drehstabfeder verbunden ist, gegenüber der Plattformbasis verschwenkbar ist. Diese Querachsen sind hierbei günstigerweise bezogen auf die Längsrichtung der Plattform und/oder in der Höhe zueinander versetzt angeordnet. Es können sich dadurch koaxial zu den Querachsen angeordnete Drehstabfedern über mehr als die Hälfte der Spurweite erstrecken. Zudem wird durch diese Ausbildung, bei welcher es zu reinen Rotationsbewegungen der Drehstabfedern kommt, eine vorteilhafte Verstellung der Federkraft der Drehstabfedern ermöglicht. Hierzu wird eine jeweilige Drehstabfeder in einem von der Verbindung der Drehstabfeder mit dem jeweiligen Längslenker beabstandeten Bereich von einem Halteteil drehfest (=unverdrehbar) gehalten, welches aber bezogen auf die parallel zur Querachse liegende Querrichtung verschiebbar mit der jeweiligen Drehstabfeder verbunden ist, wobei das Halteteil an der Plattformbasis oder an einem an dieser befestigten Teil ın die Querrichtung verstellbar gelagert ist. Durch die Verschiebung des Halteteils gegenüber der Plattformbasis oder dem an dieser befestigten Teil kann die Federkraft der jeweiligen Drehstabfeder somit beeinflusst werden. Vorzugsweise ist hierbei ein Aktuator zur Verschiebung des

Halteteils in die Querrichtung vorhanden.

durchgeführt werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In

dieser zeigen:

Fig. 1 eine Schrägsicht eines Ausführungsbeispiels einer

Plattform gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht; Fig. 3 eine Unteransicht, Fig. 4 eine Schrägsicht analog Fig. 1 aber mit

abgenommenen Achsmodulen; Fig. 5 eine Explosionsdarstellung eines vorderen Achsmoduls (ohne die auf dem bezogen auf die

Fahrtrichtung linken Radträger angeordneten Teile);

Fig. 6 eine Schrägsicht (ohne die auf beiden Radträgern

angeordneten Teile);

Fig. 7 eine Draufsicht; Fig. 8 eine Vorderansicht; Fig. 9 eine Seitenansicht;

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie A-A von Fig. 8;

Fig. 11 eine Explosionsdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines vorderen Achsmoduls (ohne die auf dem linken Radträger angeordneten Teile);

Fig. 12 eine Schrägsicht;

Fig. 13 eine Vorderansicht;

Fig. 14 eine Seitenansicht;

Fig. 15 eine Explosionsdarstellung eines vorderen Achsmoduls gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung (ohne die auf dem linken Radträger angeordneten Teile);

Fig. 16 eine Schrägsicht;

Fig. 17 eine Vorderansicht.

Der Übersichtlichkeit halber handelt es sich um vereinfachte,

teilweise schematisierte Darstellungen.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Fig. 1 bis 10 erläutert. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Plattform modular aufgebaut und weist ein Chassismodul 1, ein vorderes Achsmodul 2 und ein hinteres Achsmodul 3 auf. Vom Chassismodul 1 wird eine in sich starre tragende Plattformbasis la ausgebildet. In den Figuren ist das Chassismodul 1 lediglich als konturierte Platte schematisiert dargestellt. In der Praxis wird das Chassismodul unterschiedliche Teile aufweisen, z.B. miteinander verbundene Träger und/oder Plattenteile. Vorzugsweise sind an der

Plattformbasis la des Chassismoduls auch Akkumulatoren für

den Elektroantrieb angebracht (nicht dargestellt in den

Figuren).

Die bezogen auf die Fahrtrichtung vorderen rechten und linken Räder sind lenkbar. Das Kraftfahrzeug besitzt also eine gelenkte Vorderachse. Eine vordere Achsgruppe weist die vorderen Räder zusammen mit ihrer Radaufhängung auf und bildet die gelenkte Vorderachse aus. In der modularen Ausbildung des Ausführungsbeispiels wird die vordere Achsgruppe vom vorderen Achsmodul ausgebildet, welches weiter

unten genauer beschrieben wird.

Die hinteren Räder sind im Ausführungsbeispiel nicht lenkbar. Eine hintere Achsgruppe umfasst die hinteren Räder zusammen mit ihrer Radaufhängung und bildet die Hinterachse aus. Die hintere Achsgruppe wird im Ausführungsbeispiel vom hinteren Achsmodul 3 ausgebildet. Es könnte auch ein hinteres Achsmodul eingesetzt werden, welches ebenfalls lenkbare Räder aufweist. Dieses könnte analog zum vorderen Achsmodul

ausgebildet sein.

Eine erfindungsgemäße Plattform könnte auch mehr als ein

vorderes und/oder mehr als ein hinteres Achsmodul aufweisen.

Eine solche Plattform kann auch als Skateboard-Plattform

bezeichnet werden.

Das hintere Achsmodul 3 ist im Ausführungsbeispiel mit einer Starrachse 4 ausgebildet. Diese ist mittels Blattfederpaketen 5 an einer Basiseinheit 6 des hinteren Achsmoduls 3 aufgehängt. Die in sich starr ausgebildete Basiseinheit ist mittels einer Verschraubung an der Plattformbasis la des Chassismoduls 1 befestigt. Es sind hierzu Schrauben 7, die

Öffnungen in der Basiseinheit 6 durchsetzen, in

Schraubgewinde der Plattformbasis la des Chassismoduls 1 eingeschraubt. Die Verbindung zwischen dem Chassismodul 1 und dem hinteren Achsmodul 3 kann starr sein oder kann, wie angedeutet, Federungs- und/oder Dämpfungselemente 9 umfassen, wie Gummibuchsen oder Hydrobuchsen, um die Übertragung von

Vibrationen und/oder Schall zu vermindern.

Die von der Starrachse 4 drehbar gelagerten Räder 8 können mittels Elektromotoren angetrieben sein, beispielsweise mittels Radnabenmotoren. Eine zusätzliche mechanische Bremseinrichtung für ein jeweiliges Rad, wie bekannt, ist

zweckmäßigerweise vorhanden.

Das vordere Achsmodul 2 besitzt eine in sich starre Basiseinheit 10, welche die Radaufhängung trägt. Über die Basiseinheit 10 erfolgt die Verbindung mit dem Chassismodul 1. Das vordere Achsmodul 2 ist hierbei vorzugsweise mit der Plattformbasis la des Chassismoduls 1 durch eine Verschraubung verbunden. Schrauben 18 durchsetzen Öffnungen in der Basiseinheit 10 und sind in Schraubgewinde der Plattformbasis la des Chassismoduls 1 eingeschraubt. Die Verbindung kann hierbei starr sein oder es können, wie angedeutet, Federungs- und/oder Dämpfungselemente 19 zwischengeschaltet sein, beispielsweise in Form von Gummibuchsen oder Hydrobuchsen, um die Übertragung von

Vibrationen und/oder Schall zu mindern.

Die rechten und linken Räder 11 des vorderen Achsmoduls 2 sind an Radträgern 12 um Radachsen 13 drehbar gelagert. Die Räder 11 sind lenkbar. Hierzu sind die rechten und linken

Radträger 13 um Schwenkachsen 14 verschwenkbar gelagert.

Die Räder 11 des vorderen Achsmoduls 12 sind einzeln von

Elektromotoren 15 angetrieben. Im gezeigten

Ausführungsbeispiel sind die Elektromotoren in Form von Radnabenmotoren ausgebildet. Grundsätzlich denkbar und möglich wäre es auch, dass an der Basiseinheit 10 angebrachte Elektromotoren vorhanden sind, welche mit dem jeweiligen Rad

1l über eine jeweilige Antriebswelle verbunden sind.

Für ein jJeweiliges Rad 11 ist eine mechanische Bremseinrichtung vorhanden. In diesem Zusammenhang sind eine

Bremsscheibe 16 und ein Bremssattel 17 dargestellt.

Denkbar und möglich wäre es auch, dass das Bremsen allein

durch die Elektromotoren erfolgt.

Die Räder 11 des vorderen Achsmoduls 12 sind über eine Längslenker-Radaufhängung an der Basiseinheit 10 und somit über diese an der Plattformbasis la aufgehängt. Es sind hierbei sowohl für das linke Rad, als auch für das rechte Rad 1lL jeweils ein unterer Längslenker 21 und ein oberer Längslenker 20 vorhanden. Der jeweilige untere Längslenker 21 ist einerseits um eine jeweilige untere Querachse 22 mit der Basiseinheit 10 (und über diese mit der Plattformbasis la) verschwenkbar verbunden, andererseits um eine jeweilige untere Querachse 23 mit dem jeweiligen Radträger 12 verschwenkbar verbunden. Der jeweilige obere Längslenker 20 ist einerseits um eine jeweilige obere Querachse 24 mit der Basiseinheit 10 verschwenkbar verbunden, andererseits um eine jeweilige obere Querachse 25 mit dem jeweiligen Radträger 12 verschwenkbar verbunden. Die Querachsen 22-25 liegen rechtwinkelig zur Längsrichtung der Plattform und vorzugsweise horizontal. Die Längsrichtung der Plattform

liegt parallel zur Richtung der Geradeausfahrt.

Die oberen Querachsen 24 liegen höher als die unteren

Querachsen 22 und die oberen Querachsen 25 liegen höher als

die unteren Querachsen 23. Es wird eine Parallelogrammführung für den jeweiligen Radträger 12 ausgebildet. Bei der Verschwenkung der Längslenker 20, 21 um die Querachsen 24, 22 gegenüber der Basiseinheit 10 bzw. gegenüber der Plattformbasis la ändern sich die Winkelstellungen der

Radträger 12 somit nicht.

Die Verbindungen der Längslenker 20, 21 mit den Radträgern 12 sind in Form von Kugelgelenken ausgebildet. Die Radträger 12 können damit auch um die jeweilige Schwenkachse 14 gegenüber den Längslenkern 20, 21 verschwenkt werden, um die Räder 11

zu lenken.

Die Neigung der Schwenkachsen 14 oben nach hinten oder vorne stellt den Nachlaufwinkel dar. Wie aus Fig. 8 ersichtlich liegen die Schwenkachsen 14 im Ausführungsbeispiel bezogen auf die Seitenansicht vertikal, d.h. der Nachlau£fwinkel beträgt 0°. Bevorzugterweise wird eine erfindungsgemäße Plattform mit dem Nachlaufwinkel gleich 0° oder einem (leicht) negativen Nachlaufwinkel für die gelenkten Räder

ausgebildet (weniger als 5°).

Der Neigungswinkel einer jeweiligen Schwenkachse 14 oben nach innen wird als Spreizung bezeichnet. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist die jeweilige Schwenkachse 14 im Ausführungsbeispiel in Vorderansicht gesehen vertikal ausgerichtet, d.h. die Spreizung beträgt 0°. Vorzugsweise wird bei einer erfindungsgemäßen Plattform für die gelenkten Räder die Spreizung mit dem Wert 0° oder einem (leicht)

negativen Wert ausgebildet (weniger als 5°). Durch die genannte Ausbildung des Nachlaufwinkels und der

Spreizung können die Moment-Unterschiede zwischen dem rechten

und linken Rad, um die Stellung der Räder um die

Schwenkachsen 14 einzustellen, gering gehalten werden. Es können geringe erforderliche Antriebs- oder Bremsmomente zum

Lenken der Räder erreicht werden.

Die Verschwenkungen der Längslenker 21 um die Querachsen 22 sind gefedert. Es ist hierzu eine jeweilige Drehstabfeder 26 für den jeweiligen unteren Längslenker 21 vorhanden. Diese jeweilige Drehstabfeder 26 erstreckt sich koaxial zur jeweiligen unteren Querachse 22 um welche der jeweilige untere Längslenker 21 verschwenkbar ist. Damit die Drehstabfedern 26 möglichst lang ausgebildet sein können, also eine größere Länge als die halbe Spurweite aufweisen können, sind die unteren Querachsen 22 für den rechten und linken unteren Längslenker 21 zueinander versetzt, im Ausführungsbeispiel bezogen auf die Längsrichtung der Plattform, d.h. eine der beiden Querachsen 22 liegt weiter vorne und die andere der beiden Querachsen 22 weiter hinten. Korrespondierend sind die oberen Querachsen 24 der rechten und linken oberen Längslenker 20 bezogen auf die

Längsrichtung der Plattform zueinander versetzt.

Der Versatz der unteren und oberen Querachsen 22, 24 könnte

stattdessen oder zusätzlich auch in der Höhe erfolgen.

Im Ausführungsbeispiel sind die Längslenker 20, 21 auf der rechten und linken Seite entsprechend dem Versatz der Querachsen 22, 24 unterschiedlich lang ausgebildet, sodass die Radachsen 13 der rechten und linken Räder 11 zusammenfallen. Die Radachsen 13 der rechten und linken Räder 11 könnten auch bezogen auf die Längsrichtung der Plattform

zueinander versetzt sein.

In einem von der Verbindung mit dem jeweiligen Längslenker 21

beabstandeten Bereich ist die jeweilige Drehstabfeder 26

unverdrehbar mit der Basiseinheit 10 (und über die Basiseinheit 10 mit der Plattformbasis la) verbunden. Hierzu dient jeweils ein Halteteil 21, welches in drehfester Verbindung mit der jeweiligen Drehstabfeder 26 steht. Um eine Einstellung der Federkraft zu ermöglichen, ist ein Jeweiliges Halteteil 27 bezogen auf die parallel zu den Querachsen 22-25 liegende Querrichtung verschiebbar mit der jeweiligen Drehstabfeder 26 verbunden sowie in die Querrichtung verschiebbar an der Basiseinheit 10 gelagert. Ein jeweiliges Halteteil 27 ist somit auch gegenüber der Plattformbasis la in die Querrichtung verschiebbar. Zur Verschiebung des jeweiligen Halteteils 27 in die Querrichtung ist vorzugsweise jeweils ein elektrischer Aktuator 28 vorhanden. Es kann somit mittels einer elektrischen Steuerungseinrichtung (nicht dargestellt in den Figuren) eine Verstellung der Federung,

auch im Betrieb des Fahrzeugs, erfolgen.

Die drehfeste Verbindung des jeweiligen Halteteils 27 mit der jeweiligen Drehstabfeder 26 erfolgt über ein jeweiliges Verbindungsstück 29. Dessen Drehstellung gegenüber dem Halteteil 29 ist verstellbar und fixierbar, wodurch eine Vorspannung der jeweiligen Drehstabfeder 26 eingestellt

werden kann.

Die Verschwenkung des jeweiligen unteren Längslenkers 21 ist durch einen jeweiligen Dämpfer 30 gedämpft. Im Ausführungsbeispiel sind als Dämpfer 30 Rotationsdämpfer vorgesehen, über welche die unteren Längslenker 21 um die unteren Querachsen 22 verschwenkbar an einem nach unten

ragenden Schenkel 10a der Basiseinheit 10 gelagert sind. Die um die Schwenkachsen 14 verschwenkbaren rechten und

linken Radträger 12 sind über eine Verbindungsstange 31

miteinander verbunden, welche die Verschwenkungen der rechten

und linken Radträger 12 um die Schwenkachsen 14 synchronisiert. Die Verbindungsstange 31 weist ein Mittelstück 31a auf, welches mittels Lagerschenkeln 10b der Basiseinheit 10 an der Basiseinheit 10 (und somit über die Basiseinheit 10 an der Plattformbasis la) in die Querrichtung verschiebbar gelagert ist. Mit dem Mittelstück 31a sind ein rechtes und ein linkes Seitenstück 31b, 31c gelenkig verbunden, wobei die Seitenstücke 31b, 31c mit den Radträgern

12 gelenkig verbunden sind.

Eine mehr als dreiteilige oder eine zweiteilige Ausbildung der Verbindungsstange (wobei die beiden Seitenstücke 31b, 31c verlängert sind und direkt miteinander verbunden sind) ist

ebenfalls denkbar und möglich.

Die Verschiebbarkeit des Mittelstücks 31a in die Querrichtung kann mittels einer Halteeinrichtung 32 bis zu einer von der Halteeinrichtung 32 im aktivierten Zustand ausgeübten Haltekraft fixiert werden. Die Halteeinrichtung besitzt mindestens einen elektrischen Aktuator 32a, mittels dem die Halteeinrichtung zwischen ihrem Passivzustand (geöffneten Zustand), in welchem die Verschiebung des Mittelstücks 31a freigegeben ist, und im aktivierten Zustand (Schließzustand), in welchem eine Haltekraft auf das Mittelstück ausgeübt wird, verstellt werden. Die Halteeinrichtung 32 ist hierbei an

einem der Lagerschenkel 10b angebracht.

Mittels der Halteeinrichtung 32 kann somit eine momentane Winkelstellung der Räder 11 mit einer Haltekraft festgestellt werden. Dies kann vorteilhaft sein, wenn einer der Elektromotoren 15 ausfällt. Die Haltekraft kann hierbei nur so groß gewählt werden, dass auch im geschlossenen Zustand

der Halteeinrichtung 32 mittels ausreichend hoch bewirkter

Antriebs- und/oder Bremskräfte dennoch eine Verstellung der

momentanen Winkelstellung der Räder 11 erreicht werden kann.

Das Lenken der Räder 11, also die Einstellung der Winkelstellung der Räder 11 um die Schwenkachsen 14 erfolgt, wie bereits mehrfach erwähnt, nur mittels Antriebs- und/oder Bremskräften. Es ist somit keine Lenkmechanik vorhanden, mittels welcher die Drehung eines Lenkrads mechanisch auf die Winkelstellung der Räder übertragen wird. Ebenfalls sind keine zusätzlichen Lenkaktuatoren vorhanden, welche nicht zum Antrieb der Räder um die Radachsen 13 sondern nur zur aktiven Einstellung der Winkelstellung der Räder um die Schwenkachsen

14 dienen.

Eine Lenkung der Räder nur mittels Antriebs- und Bremskräften ist grundsätzlich bereits bekannt und muss im Rahmen dieser Schrift nicht im Detail erläutert werden. Eine hierzu dienende elektrische Steuerungseinrichtung ist nicht dargestellt, und diese ist im Allgemeinen auch nicht Teil der Plattform. Nicht dargestellt sind, abgesehen von den Elektromotoren für die Einzelradantriebe und die beschriebenen weiteren Aktuatoren 28, 32a andere Teile der elektrischen Ausrüstung, wie elektrische Leitungen und Sensoren, beispielsweise Sensoren zur Erfassung der

Winkelstellung der Radträger 12 um die Schwenkachsen 14.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Fig. 11 bis 14 erläutert. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Soweit nicht anders beschrieben, entspricht die Ausbildung derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels und die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels sowie von möglichen Abwandlungen hiervon

ist entsprechend heranziehbar.

Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel nur ein einzelner linker sowie ein einzelner rechter Längslenker 21‘ vorhanden. Analog wie die unteren Längslenker 21 sind diese Längslenker 21‘ um Querachsen 22 verschwenkbar an der Basiseinheit 10 (und über die Basiseinheit 10 an der Plattformbasis la) gelagert, wobei ihre Verschwenkung durch Drehstabfedern 26 in der gleichen Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel gefedert ist. Zur Dämpfung der Verschwenkung sind als Dämpfer 19‘ Teleskopdämpfer vorgesehen, welche zwischen dem jeweiligen Längslenker 21‘ und der Basiseinheit 10 wirken. Stattdessen

könnten auch wiederum Rotationsdämpfer vorgesehen sein.

Die Radträger 12 sind hier am jeweiligen einzelnen Längslenker 21‘ um die jeweilige Schwenkachse 14

verschwenkbar gelagert.

Zur Feststellung der momentanen Winkelstellung der Räder 11 um die jeweilige Schwenkachse 14 dient hier eine Halteeinrichtung 32‘, welche direkt mit dem jeweiligen Radträger 12 zusammenwirkt. Die Halteeinrichtung weist ein die Schwenkstellung des jeweiligen Radträgers 12 um die jeweilige Schwenkachse 4 feststellendes Bremsteil 32’b auf,

welches von einem jeweiligen Aktuator 32’a betätigt wird.

Die Halteeinrichtung könnte aber analog wie beim ersten Ausführungsbeispiel wiederum mit der Verbindungsstange 31

zusammenwirken.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 15 bis 17 dargestellt. Der Unterschied gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht in der Art der Dämpfung der

Verschwenkung des jeweiligen Längslenkers 21‘. Die Auf- und

Abwärtsbewegung der Längslenker 21‘ wird hier mittels Kniehebeln 33 in eine horizontale Bewegung in die Querrichtung umgesetzt, wobei diese Bewegung der Kniehebel 33 mittels linearen Dämpfern 30‘‘ gedämpft wird, welche in der Querrichtung angeordnet sind und zwischen dem nach oben gerichteten Schenkel des jeweiligen Kniehebels 33 und der Basiseinheit 10 wirken. Eine solche Anordnung hat Vorteile

hinsichtlich des benötigten Bauraums.

Unterschiedliche weitere Modifikationen der gezeigten Ausführungsbeispiele der Erfindung sind denkbar und möglich, ohne den Bereich der Erfindung, wie er in den Ansprüchen

definiert ist, zu verlassen.

Beispielsweise könnte anstelle des gezeigten hinteren Achsmoduls 3 mit nicht lenkbaren Rädern auch ein hinteres Achsmodul mit lenkbaren Rädern eingesetzt werden, wobei die Lenkung dieser Räder ebenfalls nur mittels Antriebs- und/oder Bremskräften erfolgen würde. Beispielsweise könnte das hintere Achsmodul in analoger Weise wie das vordere Achsmodul

ausgebildet sein.

Es könnte auch mehr als ein vorderes Achsmodul mit lenkbaren Rädern vorhanden sein und/oder es könnte mehr als ein hinteres Achsmodul mit nicht lenkbaren Rädern oder lenkbaren

Rädern vorhanden sein.

Auch ein Aufbau der Plattform in einer nicht modularen Ausbildung ist möglich. So könnten bei einer Ausbildung ohne ein vorderes und/oder hinteres Achsmodul die Basiseinheiten 10 und/oder 6 entfallen und es könnte mindestens eine vordere Achsgruppe, welche eine Vorderachse ausbildet, und/oder

mindestens eine hintere Achsgruppe, welche eine Hinterachse

ausbildet, vorhanden sein, wobei die Räder der Vorderachse und/oder Hinterachse direkt an einer Plattformbasis analog

der Plattformbasis la aufgehängt sind.

20 21, 22 23 24

19

Legende

zu den Hinweisziffern:

Chassismodul Plattformbasis vorderes Achsmodul hinteres Achsmodul Starrachse Blattfederpaket Basiseinheit Schraube

Rad

Federungs- und/oder Dämpfungselement Basiseinheit Schenkel Lagerschenkel

Rad

Radträger Radachse Schwenkachse Elektromotor Bremsscheibe Bremssattel Schraube Federungs- und/oder Dämpfungselement Längslenker

21) Längslenker untere Querachse untere Querachse

obere Querachse

25 26 27 28 29 30, 31 31a 31b 31C 32, 32a,

obere Querachse Drehstabfeder Halteteil Aktuator Verbindungsstück 30‘, 30‘‘ Dämpfer Verbindungsstange Mittelstück Seitenstück Seitenstück

32‘ Halteeinrichtung

32’a Aktuator

32’b Bremsteil

33

Kniehebel

Claims

20

Patentansprüche

1. Plattform für mindestens vierrädrige Kraftfahrzeuge mit Elektroantrieb mit mindestens einer eine Vorderachse bildenden vorderen Achsgruppe und mindestens einer eine Hinterachse bildenden hinteren Achsgruppe, die in eine Längsrichtung einer tragenden Plattformbasis (la) der Plattform voneinander beabstandet sind und von denen zumindest die vordere Achsgruppe um eine jeweilige Schwenkachse (14) lenkbare rechte und linke Räder (11) aufweist, die an Radträgern (12) um Radachsen (13) drehbar gelagert sind und einzeln von Elektromotoren (15) angetrieben sind, wobei die um die Schwenkachsen (14) verschwenkbaren Radträger (12) des rechten und linken Rades über eine Verbindungsstange (31) miteinander verbunden sind und wobei die Lenkung der Räder (8) nur mittels Antriebs- und/oder Bremskräften erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder (11) der vorderen Achsgruppe mittels einer LängslenkerRadaufhängung aufgehängt sind, welche zumindest einen rechten und zumindest einen linken Längslenker (20, 21, 21‘) aufweist, die jeweils um eine Querachse (24, 22) verschwenkbar sind, wobei die Radträger (12) mit den Längslenkern (20, 21, 21‘) um die jeweilige

Schwenkachse (14) verschwenkbar verbunden sind.

Plattform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl für das linke Rad (11) als auch für das rechte Rad (11) ein oberer und ein unterer Längslenker (20, 21) vorgesehen sind, welche den dem jeweiligen Rad (11) zugeordneten Radträger (12) nach Art einer

Parallelogrammführung verschwenkabar lagern.

Plattform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine dem mindestens einen linken Längslenker (21, 21‘) zugeordnete Drehstabfeder (26) und zumindest eine dem mindestens einen rechten Längslenker (21, 21‘) zugeordnete Drehstabfeder (26) zur Federung der Verschwenkung des jeweiligen Längslenkers (20, 21°) um die jeweilige Querachse (22) gegenüber der Basiseinheit (10)

vorgesehen sind.

Plattform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehstabfedern (26) koaxial zur jeweiligen Querachse (22) angeordnet sind, um welche der jeweilige Längslenker (21, 21‘), mit dem die jeweilige Drehstabfeder (26) verbunden ist, verschwenkbar ist, wobei diese Querachsen (22) bezogen auf die

Längsrichtung der Plattform zueinander versetzt liegen.

Plattform nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Drehstabfeder (26) in einem von der Verbindung mit dem jeweiligen Längslenker (21, 21‘) beabstandeten Bereich von einem Halteteil (27) drehfest gehalten ist, welches bezogen auf die parallel zur Querachse (22) liegende Querrichtung verschiebbar mit der Drehstabfeder (26) verbunden ist und in die

Querrichtung verstellbar ist.

22

Plattform nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (27) mittels eines Aktuators (28) in die

Querrichtung verschiebbar ist.

Plattform nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch dass die jeweils vorliegende Winkelstellung eines jeweiligen der lenkbaren Räder (11) der vorderen Achsgruppe um die jeweilige Schwenkachse (14) mittels einer Halteeinrichtung (32, 32‘) mit einer Haltekraft

feststellbar ist.

Plattform nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feststellung der Winkelstellung des jeweiligen lenkbaren Rades (11) mit der Haltekraft die Halteeinrichtung (32, 32‘) mit der Verbindungsstange (31) oder mit dem jeweiligen Radträger (12)

zusammenwirkt.

Plattform nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstange (31) ein Mittelstück (31a), welches gegenüber einer Plattformbasis (la) in die Querrichtung verschiebbar gelagert ist und Seitenstücke (31b, 31c) aufweist, die mit dem Mittelstück (31a) sowie mit dem jeweiligen

Radträger (12) gelenkig verbunden sind.

Plattform nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachlaufwinkel 0° beträgt oder

negativ ist.

12.

23

Plattform nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizung 0° beträgt oder

negativ ist.

Plattform nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattform modular aufgebaut ist und ein die Plattformbasis (la) bildendes Chassismodul (1) sowie ein die vordere Achsgruppe bildendes vorderes Achsmodul (2) aufweist, welches als Ganzes mit dem Chassismodul (1) verbindbar und vom

Chassismodul (1) abnehmbar ist.

24 / 34