DE102019122406A1

DE102019122406A1 - Fahrzeugintegriertes ausfahrbares Rampensystem

Info

Publication number: DE102019122406A1
Application number: DE102019122406.3A
Authority: DE
Inventors: Andreas Wöllner; Alena Pöhnlein; Simon Mersmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2019-08-21
Publication date: 2021-02-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rampensystem (10) zur Integration in einem Fahrzeug (12) mit einer Fahrzeugbodenkonstruktion (14), aufweisend- einen Rampenflachkörper (16) zur Führung entlang einer Horizontalebene (H), von einer Verstauposition in eine Ausfahrposition,- eine Rampenflachkörperführung (18) zur Führung des Rampenflachkörpers (16) entlang der Horizontalebene (H),- eine Gewindespindel (20) zur translatorischen Betätigung des Rampenflachkörpers (16),- einen Muttervorrichtung (22), die umfangsgemäß außen um die Gewindespindel (18) koaxial zu dieser angeordnet ist, und die ausgebildet ist, um eine Rotation der Muttervorrichtung (22) in eine Translation der Gewindespindel (20) umzuwandeln,- ein Antriebssystem (24) zur rotativen Betätigung der Muttervorrichtung (22).Dies ermöglicht ein fahrzeugintegriertes, ausfahrbares und kompaktes Rampensystem (10), das bei unterschiedlichen Höhenniveaus zuverlässig und verschleißarm regelmäßigen Belastungen standhält.

Description

Die Erfindung betrifft ein fahrzeugintegriertes ausfahrbares Rampensystem.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem fahrzeugintegrierten ausfahrbaren Rampensystem.
Der Bedarf von Menschen mit physischen Schwierigkeiten oder auf andere Weise eingeschränkter Mobilität rückt immer mehr in den Vordergrund, was zur Entwicklung von Hebevorrichtungen und Rampensystemen zum Transport von besetzten Rollstühlen, Kinderwagen und dergleichen in und aus Fahrzeuge(n) führt. In der Regel werden diese Hebevorrichtungen und Rampensysteme in den Fahrzeugen verstaut, wenn sie nicht im Gebrauch sind, und ausgeklappt, wenn einem Fahrgast Zugang geschaffen werden muss.
Zu vorbekannten Rampensystemen gehören vertikal verstaute Rampenflachkörper, die mit einem unteren Rand schwenkbar mit dem Fahrzeugboden verbunden sind. Solche Rampenflachkörper werden in der Regel in einer aufrechten vertikalen Position verstaut und durch Nachaußenschwingen des Rampenflachkörpers aus dem Fahrzeug um den unteren Rand ausgeklappt. Bei diesen Rampenarten bewegt sich die Plattform durch einen großen Bewegungsbereich, wobei der obere Rand von einer relativ hohen Position aus beginnt und in einer relativ niedrigen Position endet. Bei solch einem großen Bewegungsbereich können unerwünschte Bewegungen oder Verschiebungen auftreten, bei denen sich die Plattform in unerwünschte Positionen bewegen oder sogar frei durch den Raum fallen könnte.
Zu vorbekannten Rollstuhlrampen gehören auch horizontal verstaute Rampenflachkörper, die sich von unterhalb des Fahrzeugbodens in einer horizontalen Stauposition translatorisch in eine ausgeklappte Position bewegen, in der sich die Rampe über das Fahrzeug hinaus erstreckt.
In der Offenlegungsschrift DE 10348856 A1 wird ein Rampensystem, insbesondere eine Rollstuhlrampe zum Überbrücken einer Höhendifferenz einer Treppe oder dergleichen, offenbart, das einen mit einem Rollstuhl befahrbaren Rampenflachkörper aufweist, dessen Länge individuell veränderbar ist. Um ein einfaches und leichtes Rampensystem für das Überwinden von Höhenunterschieden mit einem Rollstuhl zu schaffen, das mit dem Rollstuhl mitführbar und individuell an einem beliebigen Ort in möglichst kurzer Zeit aufbaubar ist, wird vorgeschlagen, dass der befahrbare Rampenflachkörper durch ein Rollladenprofil aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen, streifenförmigen Elementen gebildet ist, das aus einem kastenartigen Grundkörper aus- und einfahrbar ist, und dem wenigstens ein in seiner Länge einstellbares Trägerelement zugeordnet ist. Allerdings ist das Rampensystem hierbei stets vom Rollstuhl mitzuführen. Insbesondere bei Rollstühlen, die vom Rollstuhlfahrer mit seinen Händen angetrieben werden, stellt das Gewicht dieses Rampensystems einen Nachteil dar.
Ein alternatives Rampensystem offenbart die Offenlegungsschrift DE 10255516 A1 . Dieses Dokument offenbart genauer eine stationäre Hebevorrichtung, insbesondere für Rollstühle und fahrbare Transporthilfen, zur Überwindung eines treppenartigen Hindernisses mit mindestens zwei Absätzen, welche ein ebenes Hebeplateau mit wenigstens einem daran angeordneten rampenartigen Element zum Befahren des Hebeplateaus aufweist. Allerdings handelt es sich hierbei um eine stationäre Hebevorrichtung, die an eine spezifische treppenartige Hinderniskonstellation angepasst ist. Mangels Flexibilität hinsichtlich unterschiedlicher treppenartiger Hinderniskonstellationen ist dieses Rampensystem nicht für ein mobiles Fahrzeug geeignet.
Weiterhin offenbart das Dokument DE 10392237 T5 ein Rampensystem. In diesem Dokument ist ein Rampensystem zur Installation in einem Fahrzeug offenbart. Das Rampensystem enthält eine Rampenplattform mit einer Staukonfiguration im Fahrzeug und einer sich vom Fahrzeug weg erstreckenden ausgeklappten Konfiguration und einen Hub- und Verriegelungsmechanismus, der zur Verriegelung der Rampenplattform in Position, wenn sich die Plattform in einer Staukonfiguration befindet, und zur Erleichterung des Anhebens der Plattform, wenn Letztere ausgeklappt ist, konfiguriert ist. Das Ausfahren der Rampenplattform erfolgt in mehreren Ausklappstufen beziehungsweise -stadien. Somit handelt es sich um eine komplizierte und kostenintensive Konstruktion, die, beispielsweise durch Materialversagen oder Verkanten, zu Ausfällen des Rampensystems neigt.
Alle Rampensysteme haben bisher das Problem, dass sie einen hohen Platzbedarf aufweisen. Dies ist insbesondere wegen der zunehmenden Elektrifizierung von Fahrzeugen problematisch, da bei deren Konstruktion bevorzugt viel Bauraum für Batteriesysteme bereitzustellen ist, um eine große Reichweite des Fahrzeugs zu ermöglichen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein fahrzeugintegriertes, ausfahrbares und kompaktes Rampensystem zu schaffen, das bei unterschiedlichen Höhenniveaus zuverlässig und verschleißarm regelmäßigen Belastungen standhält.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein fahrzeugintegriertes ausfahrbares Rampensystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug mit einem fahrzeugintegrierten ausfahrbaren Rampensystem mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Die Erfindung betrifft somit ein Rampensystem zur Integration in einem Fahrzeug mit einer Fahrzeugbodenkonstruktion, aufweisend einen Rampenflachkörper zur Führung entlang einer Horizontalebene, von einer Verstauposition in eine Ausfahrposition, eine Rampenflachkörperführung zur Führung des Rampenflachkörpers entlang der Horizontalebene, eine Gewindespindel zur translatorischen Betätigung des Rampenflachkörpers, einen Muttervorrichtung, die umfangsgemäß außen um die Gewindespindel koaxial zu dieser angeordnet ist, und die ausgebildet ist, um eine Rotation der Muttervorrichtung in eine Translation der Gewindespindel umzuwandeln, und ein Antriebssystem zur rotativen Betätigung der Muttervorrichtung.
Grundidee der Erfindung ist somit die Ausgestaltung eines Rampensystems zur Integration in einem Fahrzeug mit einer Fahrzeugbodenkonstruktion. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass das Rampensystem horizontal aus dem Fahrzeug herausgefahren wird.
Das Fahrzeug kann insbesondere ein Fahrezug zur Personenbeförderung sein, beispielsweise ein Bus.
Das Rampensystem kann ausgebildet sein, um beispielsweise einen Rollstuhl oder einen Kinderwagen aus dem Fahrzeug auf den Untergrund zu führen. Somit dient das Rampensystem einem Überbrücken einer Höhendifferenz.
Der Rampenflachkörper ist insbesondere ein Blech beziehungsweise eine Platte, wobei die Haupterstreckungsachse vorzugsweise parallel zur Horizontalebene verläuft. Hierbei kann eine Abweichung von insbesondere bis zu einschließlich 10 Grad vorhanden sein.
Die Horizontalebene erstreckt sich insbesondere entlang dem Untergrund auf dem das Fahrzeug steht.
Der Rampenflachkörper befindet sich während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs in einer Verstauposition. Die Verstauposition ist die Position, in der der Rampenflachkörper im Fahrzeug verstaut, also eingefahren, ist. Die Ausfahrposition ist die Position, in der der Rampenflachkörper aus dem Fahrzeug absteht, also ausgefahren, ist.
Die Rampenflachkörperführung ist insbesondere ein Flachkörpersystem, beispielsweise ein Blechsystem. Dabei kann es eine zur Horizontalebene parallele Widerlagerfläche geben, die als Führungsebene und als Widerlager dient.
Durch die in die Muttervorrichtung im Eingriff befindliche Gewindespindel kommt es zu einer Umwandlung der rotativen Bewegung, des Antriebssystems, in eine translatorische Bewegung der Gewindespindel, was zu einem Verschieben des Rampenflachkörpers führt. Dieser verschiebt sich zuerst entlang der Horizontalebene und kann anschließend auf den Untergrund abkippen. Die Führung entlang der Horizontalebene ist somit nicht über den gesamten Bewegungsablauf des Rampenflachkörpers limitierend.
Durch ein Antreiben des Antriebssystems, insbesondere als Elektromotor ausgebildet, wird über ein Drehmomentübertragungsmittel die Muttervorrichtung in Rotation versetzt.
Durch die in die Muttervorrichtung im Eingriff befindliche Gewindespindel kommt es zu einer Umwandlung der rotativen Bewegung, des Antriebssystems beziehungsweise Motors, in eine translatorische Bewegung, was zu einem Verschieben des Rampenflachkörpers führt.
Die zu überbrückende Höhendifferenz zwischen dem Untergrund und einer Fahrzeugebene ist insbesondere durch eine Veränderung der Länge des Rampenflachkörpers zu skalieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Antriebssystem zur rotativen Betätigung der Muttervorrichtung eine Riemengetriebeanordnung aufweist. Riemengetriebeanordnungen haben den Vorteil, dass sie Drehmoment durch eine Elastizität ihrer Riemen mit mindestens geringem Spiel übertragen. Dies reduziert stoßartige Belastungen, wodurch sich die Lebensdauer des Rampensystems verlängert.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Antriebssystem zur rotativen Betätigung der Muttervorrichtung eine Zahnradgetriebeanordnung aufweist. Zahnradgetriebeanordnungen haben den Vorteil, dass sie Drehmoment unmittelbar übertragen. Dies erhöht die Präzision mit der der Rampenflachkörper ausgefahren wird, sodass ein optimales Aufliegen auf den Untergrund ermöglicht wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Muttervorrichtung als Spindelmutter, insbesondere als Trapezspindelmutter, ausgebildet ist. Eine Spindelmutter, gelegentlich auch Bewegungsmutter genannt, ist ein Bauteil eines Trapezgewindetriebes, Kugelgewindetriebes oder Rollengewindetriebes in der Lineartechnik. Bei einer Drehung der Spindelmutter, die üblicherweise an der Gewindespindel angeordnet ist, verschiebt sich diese wegen ihres um die Gewindespindel bewegenden Innengewindes axial entlang der Gewindespindel. Somit wandelt die Spindelmutter eine Drehung in eine translatorische Bewegung um.
Bei einer Trapezspindelmutter beziehungsweise bei einem Trapezgewinde hat das Profil der Gewindegänge die Form eines gleichschenkligen Trapezes. Die Gewindegänge sind bevorzugt dicker, also materialsrärker, als die mit dreieckigem Profil, die alternativ verwendet werden und führen auch zu größeren Steigungs-Maßen. Trapezgewinde werden zur Übertragung von Bewegungen und Kräften verwendet. Die größere Steigung ist dabei von Vorteil. Die dickeren Gewindegänge sind geeignet, größere axiale Kräfte zu übertragen, bevor sie durch Abscheren versagen. Bei den typischen Anwendungen ist die wegen der größeren Steigung mäßigere Selbsthemmung kein Nachteil.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Muttervorrichtung als Kugelgewindetriebmutter ausgebildet ist. Auf die Kugelgewindetriebmutter greift das Antriebssystem als motorischer Antrieb ein, beispielsweise mittels Riemen- oder Zahnradgetriebe, und bringt die Kugelgewindetriebmutter in Rotation. Es erfolgt eine Umwandlung einer Rotations- in eine Translationsbewegung der Gewindespindel. Der Vorteil einer Ausführungsform mit einer Kugelgewindetriebmutter besteht in ihrem hohen Wirkungsgrad. Durch einen geringeren Reibwertanteil, auf Grund ihrer Kugeln, kann ein kleineres und schwächeres Antriebssystem als Motor für die Verschiebung des Rampenflachkörpers verwendet werden. Dabei besteht ein geringes Stick-Slip-Verhalten, also eine höhere Positioniergenauigkeit, und ein geringerer Verschleiß.
Grundsätzlich ist ein Kugelgewindetrieb mit einer Kugelgewindetriebmutter ein Schraubgetriebe mit zwischen Gewindespindel und Mutter eingefügten Kugeln. Beide Teile haben je eine schraubenförmige Rille, die gemeinsam eine mit Kugeln gefüllte schraubenförmige Röhre bilden. Die formschlüssige Verbindung im Gewinde quer zur Schraubenlinie findet nicht wie üblich zwischen Gewinde-Nut und Damm, auch bekannt als Nut und Feder, sondern über die Kugeln statt. Beim Drehen zwischen Gewindespindel und Mutter rollen die Kugeln in ihrer Röhre und bewegen sich zum vorderen Mutterende hin. Dort werden sie aufgenommen und üblicherweise durch eine zur Gewindeachse parallele Röhre zum hinteren Mutterende geführt und in die schraubenförmige Röhre wieder eingeleitet.
Gemäß einer weiteren alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Muttervorrichtung als Planetenwälzgewindetriebmutter ausgebildet ist. Auf die Planetenwälzgewindetriebmutter greift das Antriebssystem als motorischer Antrieb ein, beispielsweise mittels Riemen- oder Zahnradgetriebe, und bringt die Planetenwälzgewindetriebmutter in Rotation. Es erfolgt eine Umwandlung einer Rotations- in eine Translationsbewegung der Gewindespindel. Der Vorteil einer Ausführungsform mit einer Planetenwälzgewindetriebmutter besteht in einer höheren Tragfähigkeit durch Linienkontakt der Planetengewinderollen als Wälzkörper, im Vergleich zu anderen Muttervorrichtungen, insbesondere zu Kugelgewindetriebmuttern. Ein weiterer Vorteil besteht in geringen Reibungsverlusten durch Wälzkörper, im Vergleich zu anderen Muttervorrichtungen, insbesondere zu gleitreibenden Trapezspindelmutter. Schließlich liegt ein Vorteil darin, dass durch den Linienkontakt und die damit im Vergleich zu anderen Muttervorrichtungen, insbesondere zu Kugelgewindetriebmuttern, eine höhere Tragfähigkeit und somit ein sogenanntes Downsizing der Verstelleinheit möglich ist.
Planetenrollengewindetriebe mit Planetenwälzgewindetriebmuttern als Muttervorrichtung sind Gewindetriebe in der Antriebstechnik, bei denen geschliffene Planetengewinderollen, in eine Umlaufmutter zwischen zwei Lochkränzen gefasst, um eine entsprechend wechselwirkende Gewindespindel rotieren, wodurch sich eine axiale Relativbewegung zwischen Muttervorrichtung und Gewindespindel ergibt.
Üblicherweise rotiert die Gewindespindel, während die Muttervorrichtung in Umfangsrichtung feststeht und linear verschoben wird. Als Planetenrollengewindetriebe gilt im Sinne der Erfindung auch die invertierte Version, bei der sich Planetengewinderollen und Lochkränze axial gemeinsam mit der Gewindespindel bewegen. Der Name Planetenrollengewindetrieb leitet sich von der Art der Rotation der Planetengewinderollen um die Gewindespindel ab, die wie Planeten um ein Zentralgestirn kreisen. Dabei werden Spindel-, Rollen- und Mutterdurchmesser vorzugsweise so gewählt, dass die Umfangsgeschwindigkeiten von Gewindespindel und Planetengewinderollen übereinstimmen. Die Synchronisation übernimmt ein in die Muttervorrichtung integrierter Ring mit einer Innenverzahnung, der die Planetengewinderollen antreibt. Da sich die Planetengewinderollen als Wälzkörper nicht relativ zur Muttervorrichtung bewegen, ist kein Rückführmechanismus notwendig. Dies ermöglicht hohe eine Drehzahl.
Die hohen Tragzahlen der Rollengewindetriebe ergeben sich aus der großen Anzahl tragender Kontaktflächen. Ein beispielhafter Rollengewindetrieb weist rund zehn Planetengewinderollen auf, von denen jede über 15 bis 25 Gewindegänge verfügt. Somit ergeben sich 100 bis 200 Kontaktpunkte. Um mit einem Kugelgewindetrieb die gleiche Tragzahl zu erreichen, wären entweder eine große Anzahl oder sehr große Kugeln notwendig. Eine Gewinderolle erfüllt somit die Funktion einer großen Zahl von übereinander liegenden Kugeln auf deutlich geringerem Raum.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rampenflachkörper mindestens zwei mit der Rampenflachkörperführung wechselwirkende Rollkörper aufweist zur Führung des Rampenflachkörpers entlang der Horizontalebene. Dies reduziert das Risiko eines Verkantens, sodass das Rampensystem auch bei regelmäßiger Verwendung zuverlässig funktioniert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rampenflachkörper ein mit diesem bewegliches, und von dessen Haupterstreckungsachse gewinkelt abstehendes Anschlagmittel aufweist und dass die Rampenflachkörperführung einen nichtbeweglichen und mit dem Anschlagmittel anschlagmäßig wechselwirkenden Anschlagkörper aufweist. Dies reduziert das Risiko, dass der Rampenflachkörper auch bei spielerzeugendem Komponentenverschleiß aus dem Rampensystem zu weit ausfährt, beziehungsweise derart weit ausfährt, dass der Rampenflachkörper nicht wieder eingefahren wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rampenflachkörper ein Winkelausgleichsystem aufweist, wobei der Rampenflachkörper und die Gewindespindel über dieses Winkelausgleichsystem derart verbunden sind, dass eine translatorische Bewegung der Gewindespindel auf den Rampenflachkörper übertragen wird, wobei der Rampenflachkörper und die Gewindespindel bei einer Drehung des Rampenflachkörpers um das Winkelausgleichsystem miteinander verbunden sind. Dies reduziert das Risiko eines Verkantens, sodass das Rampensystem auch bei regelmäßiger Verwendung zuverlässig funktioniert. Beispielsweise kann das Winkelausgleichsystem somit eine Gelenkverbindung sein.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem Rampensystem nach mindestens einem der vorhergehenden Merkmale, gekennzeichnet durch das Rampensystem nach mindestens einem der vorhergehenden Merkmale.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

1: ein Chassis eines Fahrzeugs mit einer Fahrzeugbodenkonstruktion zur Aufnahme des Rampensystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2: die Fahrzeugbodenkonstruktion nach 1 zur Aufnahme des Rampensystems;
3: die Fahrzeugbodenkonstruktion nach 1 und 2 mit einem integrierten Rampensystem;
4: eine schematische Schnittansicht des Rampensystems nach 3 mit einem Rampenflachkörper in dessen Verstauposition;
5: eine schematische Schnittansicht des Rampensystems nach 3 mit einem Rampenflachkörper in dessen Ausfahrposition;
6: eine schematische Schnittansicht eines Winkelausgleichsystems für das Rampensystems nach den 3 bis 5;
7: eine schematische Schnittansicht einer Muttervorrichtung als Spindelmutter für das Rampensystems nach den 3 bis 5;
8: eine schematische Schnittansicht einer Muttervorrichtung als Kugelgewindetriebmutter für das Rampensystems nach den 3 bis 5; und
9: eine schematische Schnittansicht einer Muttervorrichtung als Planetenwälzgewindetriebmutter für das Rampensystems nach den 3 bis 5.

1 zeigt ein Chassis eines Fahrzeugs 12 mit einer Fahrzeugbodenkonstruktion 14 zur Aufnahme eines Rampensystems 10. Ein solches Chassis ist durch die konstruktive Gestaltung der Fahrzeugbodenkonstruktion 14 insbesondere für ein batteriebetriebenes Fahrzeug 12 geeignet. Optional und unabhängig von einzelnen Ausführungsbeispielen kann das Fahrzeug 12 auch mit Brennstoffzellen betrieben werden.
In 2 ist die Fahrzeugbodenkonstruktion 14 aus 1 schematisch dargestellt. Dabei gliedert sich die Darstellung der Fahrzeugbodenkonstruktion 14 in einen Querstreben 34 aufweisenden Batteriesystembauraum 36 und einen schaffiert dargestellten Rampensystembauraum 38. Der Batteriesystembauraum 36 eignet sich für die Aufnahme eines Batteriesystems 40. Der Rampensystembauraum 38 eignet sich für die Aufnahme des Rampensystems 10 nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Es zeigt sich, dass der Batteriesystembauraum 36 gegenüber dem Rampensystembauraum 38 den Großteil der horizontalen Fläche einnimmt. Um mit dem Fahrzeug 12 eine möglichst große Reichweite zurückzulegen, ist eine möglichst große Batteriekapazität notwendig. Dies bedeutet, dass der vorhandene Bauraum der Fahrzeugbodenkonstruktion 14 möglichst als Batteriesystembauraum 36 zu verwenden ist.
Insbesondere ist vorgesehen, dass sich das Batteriesystem 40 und das Rampensystem 10 auf horizontaler Eben nicht decken. Dies reduziert das Risiko einer Beschädigung des Batteriesystems 40 oder des Rampensystems 10 durch vertikale Schläge aufeinander.
In der Fahrzeugbodenkonstruktion 14 ist eine unfallsichernde Struktur in Form von Querstreben 34 eingebracht. Diese sind insbesondere im Lichte eines sogenannten Pfahltests konstruiert. Der Pfahltest prüft ein seitliches Eindringen einer Säule bei verschiedenen Geschwindigkeiten. Die Querstreben 34 werden dementsprechend fahrzeugsichernd konstruiert.
Das Rampensystem 10 ist nach 3 ausgebildet zur Integration in einem Fahrzeug 12 mit einer Fahrzeugbodenkonstruktion 14, aufweisend einen Rampenflachkörper 16 zur Führung entlang einer Horizontalebene H, von einer Verstauposition gemäß 4 in eine Ausfahrposition gemäß 5, eine Rampenflachkörperführung 18 zur Führung des Rampenflachkörpers 16 entlang der Horizontalebene H, eine Gewindespindel 20 zur translatorischen Betätigung des Rampenflachkörpers 16, einen Muttervorrichtung 22, die umfangsgemäß außen um die Gewindespindel 18 koaxial zu dieser angeordnet ist, und die ausgebildet ist, um eine Rotation der Muttervorrichtung 22 in eine Translation der Gewindespindel 20 umzuwandeln, und ein Antriebssystem 24 zur rotativen Betätigung der Muttervorrichtung 22.
Insbesondere ist vorgesehen, dass der Rampenflachkörper 16 ausgebildet ist zur Führung zwischen der Fahrzeugbodenkonstruktion 14 und der Rampenflachkörperführung 18.
Gemäß einer bevorzugten und in 3 schematisch dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Antriebssystem 24 zur rotativen Betätigung der Muttervorrichtung 22 eine Riemengetriebeanordnung 26 aufweist.
Gemäß einer alternativen bevorzugten, jedoch nicht näher dargestellten, Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Antriebssystem 24 zur rotativen Betätigung der Muttervorrichtung 22 eine Zahnradgetriebeanordnung aufweist.
Gemäß einer bevorzugten und in 7 schematisch dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Muttervorrichtung 22 als Spindelmutter, insbesondere als Trapezspindelmutter, ausgebildet ist. Eine Spindelmutter, gelegentlich auch Bewegungsmutter genannt, ist ein Bauteil eines Trapezgewindetriebes, Kugelgewindetriebes oder Rollengewindetriebes in der Lineartechnik. Bei einer Drehung der Spindelmutter als Muttervorrichtung 22, die üblicherweise an der Gewindespindel 20 angeordnet ist, verschiebt sich diese wegen ihres um die Gewindespindel 20 bewegenden Innengewindes 42 axial entlang der Gewindespindel 20. Somit wandelt die Spindelmutter eine Drehung in eine translatorische Bewegung um.
Bei einer Trapezspindelmutter beziehungsweise bei einem Trapezgewinde hat das Profil der Gewindegänge des Innengewindes 42 die Form eines gleichschenkligen Trapezes. Die Gewindegänge sind bevorzugt dicker, als die mit dreieckigem Profil, die alternativ verwendet werden und führen auch zu größeren Steigungs-Maßen. Trapezgewinde werden zur Übertragung von Bewegungen und Kräften verwendet. Die größere Steigung ist dabei von Vorteil. Die dickeren Gewindegänge sind geeignet, größere axiale Kräfte zu übertragen, bevor sie durch Abscheren versagen. Bei den typischen Anwendungen ist die wegen der größeren Steigung mäßigere Selbsthemmung kein Nachteil.
Gemäß einer alternativen bevorzugten und in 8 schematisch dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Muttervorrichtung 22 als Kugelgewindetriebmutter ausgebildet ist. Dargestellt ist ein Kugelgewindetrieb mit einer Kugelgewindetriebmutter als Schraubgetriebe mit zwischen der Gewindespindel 20 und der Muttervorrichtung 22 eingefügten Kugeln 44. Beide Teile haben je eine schraubenförmige Rille, die gemeinsam eine mit Kugeln 44 gefüllte schraubenförmige Röhre 46 bilden. Die formschlüssige Verbindung im Gewinde quer zur Schraubenlinie findet nicht wie üblich zwischen Gewinde-Nut und -Damm, auch bekannt als Nut und Feder, sondern über die Kugeln 44 statt. Beim Drehen zwischen Gewindespindel 20 und Muttervorrichtung 22 rollen die Kugeln 44 in ihrer Röhre 46 und bewegen sich zum vorderen Mutterende hin. Dort werden sie aufgenommen und üblicherweise durch eine zur Gewindeachse parallele Röhre zum hinteren Mutterende geführt und in die schraubenförmige Röhre wieder eingeleitet.
Gemäß einer weiterhin alternativen bevorzugten und in 9 schematisch dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Muttervorrichtung 22 als Planetenwälzgewindetriebmutter ausgebildet ist. Planetenrollengewindetriebe mit Planetenwälzgewindetriebmuttern als jeweilige Muttervorrichtung 22 sind Gewindetriebe in der Antriebstechnik, bei denen geschliffene Planetengewinderollen 48, in eine Umlaufmutter zwischen zwei Lochkränzen 50 gefasst, um eine entsprechend wechselwirkende Gewindespindel 20 rotieren, wodurch sich eine axiale Relativbewegung zwischen Muttervorrichtung 22 und Gewindespindel 20 ergibt. Üblicherweise rotiert die Gewindespindel 20, während die Muttervorrichtung 22 in Umfangsrichtung feststeht und linear verschoben wird. Als Planetenrollengewindetriebe gilt im Sinne der Erfindung auch die invertierte Version, bei der sich Planetengewinderollen 48 und Lochkränze 50 axial gemeinsam mit der Gewindespindel 20 bewegen. Der Name Planetenrollengewindetrieb leitet sich von der Art der Rotation der Planetengewinderollen 48 um die Gewindespindel 20 ab, die wie Planeten um ein Zentralgestirn kreisen. Dabei werden Spindel-, Rollen- und Mutterdurchmesser vorzugsweise so gewählt, dass die Umfangsgeschwindigkeiten von Gewindespindel 20 und Planetengewinderollen 48 übereinstimmen. Die Synchronisation übernimmt ein in die Muttervorrichtung integrierter Ring mit einer Innenverzahnung, der die Planetengewinderollen 48 antreibt. Da sich die Planetengewinderollen 48 als Wälzkörper nicht relativ zur Muttervorrichtung 22 bewegen, ist kein Rückführmechanismus notwendig. Dies ermöglicht hohe eine Drehzahl.
Gemäß einer bevorzugten und in 6 schematisch dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rampenflachkörper 16 mindestens zwei mit der Rampenflachkörperführung 18 wechselwirkende Rollkörper 27 aufweist zur Führung des Rampenflachkörpers 16 entlang der Horizontalebene H. Vorliegend dargestellt ist wegen des Winkels der dargestellten Ansicht nur ein Rollkörper 27.
Gemäß einer bevorzugten und in 6 schematisch dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass der Rampenflachkörper 16 ein Winkelausgleichsystem 32 aufweist, wobei der Rampenflachkörper 16 und die Gewindespindel 20 über dieses Winkelausgleichsystem 32 derart verbunden sind, dass eine translatorische Bewegung der Gewindespindel 20 auf den Rampenflachkörper 16 übertragen wird, wobei der Rampenflachkörper 16 und die Gewindespindel 20 bei einer Drehung des Rampenflachkörpers 16 um das Winkelausgleichsystem 32 miteinander verbunden sind.
Gemäß einer bevorzugten und in den 4 und 5 schematisch dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rampenflachkörper 16 ein mit diesem bewegliches, und von dessen Haupterstreckungsachse gewinkelt abstehendes Anschlagmittel 28 aufweist und dass die Rampenflachkörperführung 18 einen nichtbeweglichen und mit dem Anschlagmittel 28 anschlagmäßig wechselwirkenden Anschlagkörper 30 aufweist.
Bezugszeichenliste

10: Rampensystem
12: Fahrzeug
14: Fahrzeugbodenkonstruktion
16: Rampenflachkörper
18: Rampenflachkörperführung
20: Gewindespindel
22: Muttervorrichtung
24: Antriebssystem
26: Riemengetriebeanordnung
27: Rollkörper
28: Anschlagmittel des Rampenflachkörpers
30: Anschlagkörper der Rampenflachkörperführung
32: Winkelausgleichsystem
34: Querstreben
36: Batteriesystembauraum
38: Rampensystembauraum
40: Batteriesystem
42: Innengewinde
44: Kugeln
46: Röhre
48: Planetengewinderollen
50: Lochkränze
H: Horizontalebene

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10348856 A1 [0006]
DE 10255516 A1 [0007]
DE 10392237 T5 [0008]

Claims

Rampensystem (10) zur Integration in einem Fahrzeug (12) mit einer Fahrzeugbodenkonstruktion (14), aufweisend - einen Rampenflachkörper (16) zur Führung entlang einer Horizontalebene (H), von einer Verstauposition in eine Ausfahrposition, - eine Rampenflachkörperführung (18) zur Führung des Rampenflachkörpers (16) entlang der Horizontalebene (H), - eine Gewindespindel (20) zur translatorischen Betätigung des Rampenflachkörpers (16), - einen Muttervorrichtung (22), die umfangsgemäß außen um die Gewindespindel (18) koaxial zu dieser angeordnet ist, und die ausgebildet ist, um eine Rotation der Muttervorrichtung (22) in eine Translation der Gewindespindel (20) umzuwandeln, und - ein Antriebssystem (24) zur rotativen Betätigung der Muttervorrichtung (22).
Rampensystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (24) zur rotativen Betätigung der Muttervorrichtung (22) eine Riemengetriebeanordnung (26) aufweist.
Rampensystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (24) zur rotativen Betätigung der Muttervorrichtung (22) eine Zahnradgetriebeanordnung aufweist.
Rampensystem (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Muttervorrichtung (22) als Spindelmutter, insbesondere als Trapezspindelmutter, ausgebildet ist.
Rampensystem (10) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Muttervorrichtung (22) als Kugelgewindetriebmutter ausgebildet ist.
Rampensystem (10) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Muttervorrichtung (22) als Planetenwälzgewindetriebmutter ausgebildet ist.
Rampensystem (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rampenflachkörper (16) mindestens zwei mit der Rampenflachkörperführung (18) wechselwirkende Rollkörper (27) aufweist zur Führung des Rampenflachkörpers (16) entlang der Horizontalebene (H).
Rampensystem (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rampenflachkörper (16) ein mit diesem bewegliches, und von dessen Haupterstreckungsachse gewinkelt abstehendes Anschlagmittel (28) aufweist und dass die Rampenflachkörperführung (18) einen nichtbeweglichen und mit dem Anschlagmittel (28) anschlagmäßig wechselwirkenden Anschlagkörper (30) aufweist.
Rampensystem (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rampenflachkörper (16) ein Winkelausgleichsystem (32) aufweist, wobei der Rampenflachkörper (16) und die Gewindespindel (20) über dieses Winkelausgleichsystem (32) derart verbunden sind, dass eine translatorische Bewegung der Gewindespindel (20) auf den Rampenflachkörper (16) übertragen wird, wobei der Rampenflachkörper (16) und die Gewindespindel (20) bei einer Drehung des Rampenflachkörpers (16) um das Winkelausgleichsystem (32) miteinander verbunden sind.
Fahrzeug (12) mit einem Rampensystem (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Merkmale des Rampensystems (10) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.