DE102021202745A1

DE102021202745A1 - Fahrzeugplattform, kraftfahrzeug und verfahren zum aufladen und abladen einer oberen karosseriestruktur auf eine und von einer fahrzeugplattform eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102021202745A1
Application number: DE102021202745.8A
Authority: DE
Inventors: Bahman Moarefi; Andrew Vaughan; Vincent Laurent; Miroslav Kropac; Jelle Tjebbes; Sebastian Klüh; Ameya Karmarkar; Rolf Verhoefen; Kadir Oguzcan Ger
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2021-03-22
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2022-09-22
Also published as: KR20220131846A; US20220297778A1

Abstract

Eine Fahrzeugplattform für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Plattformbasis, die sich in einer Längsrichtung erstreckt, und ein Ladesystem zum seitlichen Aufladen und Abladen einer oberen Karosseriestruktur auf und von der Plattformbasis. Das Ladesystem umfasst einen ersten Gabelarm und einen zweiten Gabelarm zum Stützen der oberen Karosseriestruktur in Bezug auf eine vertikale Richtung und einen Hebemechanismus, der mit der Plattformbasis und dem ersten und dem zweiten Gabelarm gekoppelt ist. Der Hebemechanismus ist dazu ausgebildet, den ersten und den zweiten Gabelarm relativ zur Plattformbasis entlang der vertikalen Richtung zu bewegen. Die ersten und zweiten Gabelarme sind in der Längsrichtung voneinander beabstandet positioniert und sind jeweils entlang einer seitlichen Richtung zwischen einer zurückgezogenen Position, in der die Gabelarme vollständig mit der Plattformbasis überlappen, und einer ausgefahrenen Position, in der die Gabelarme in der seitlichen Richtung von einer seitlichen Seite der Plattformbasis vorstehen, bewegbar.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugplattform für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Aufladen und Abladen einer oberen Karosseriestruktur auf eine und von einer Fahrzeugplattform eines Kraftfahrzeugs.
Hintergrund
Ein aktueller Trend in der Automobilbranche ist es, standardisierte und skalierbare Plattformen für Elektrofahrzeuge (engl. „electric vehicle“, kurz EV) als Basis für zukünftige Fahrzeuge im Rahmen einer komplett neuen Fahrzeugarchitektur bereitzustellen, um Entwicklungszeit und -kosten zu sparen und so neue Elektroautos schneller auf die Straße zu bringen. Zu diesem Zweck werden modulare, elektrisch fahrende und fahrfertige Plattformen, die auch als „Skateboards“ bezeichnet werden, speziell für die Kombination mit Karosserien unterschiedlicher Typen und Formen entwickelt. Bei diesem Ansatz stellt die Fahrzeugplattform den gemeinsamen Teil aller Fahrzeuge dar und kann Fahrwerk, Antriebsstrang, Energiespeicher, Crashmanagement und so weiter vereinen. Die obere Karosseriestruktur oder „Top Hat“ hingegen gibt es in mehreren Varianten, die speziell für verschiedene Zwecke je nach dem spezifischen Bedarf des Kunden entwickelt werden.
Solche zweckgefertigten Fahrzeuge (engl. „purpose-built vehicles“, kurz PBV) können für bestimmte Anwendungen entwickelt werden, z. B. für Lieferzwecke auf der letzten Meile oder für autonome Shuttles. Sie werden von vornherein für bestimmte Anwendungen entwickelt und können aufgrund der Standardisierungsbemühungen im Vorfeld in großem Maßstab zu einem viel niedrigeren Preis produziert werden, als es sonst möglich wäre. Speziell angefertigte EV-Plattformen können nicht nur niedrigere Materialkosten aufweisen, sondern auch eine bessere Leistung in Bezug auf Reichweite, Beschleunigung und Innenraum ermöglichen. Darüber hinaus bedeutet die Entwicklung einer Fahrzeugarchitektur, die komplett auf einem EV-Konzept basiert, ohne die alten Elemente eines Verbrennungsmotors, im Durchschnitt weniger Kompromisse und mehr Flexibilität.
Mit der modularen Aufteilung der Fahrzeugstruktur entsteht der Bedarf, verschiedene Karosseriestrukturen schnell und reibungslos auf einer Fahrzeugplattform auszutauschen. Verschiedene Lösungen werden für diesen und ähnliche Zwecke vorgeschlagen und umfassen unter anderem das MetroSnap-Konzept von Rinspeed, den Vision URBANETIC-Ansatz von Daimler und den NXT von Scania.
Offenbarung der Erfindung
Daher besteht ein Bedarf, einfache, aber effektive Lösungen für die Beladung einer Fahrzeugplattform mit einer oberen Karosseriestruktur zu finden.
Zu diesem Zweck stellt die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugplattform gemäß Anspruch 1, ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 14 und ein Verfahren gemäß Anspruch 15 bereit.
Ein erster Aspekt der Erfindungen stellt eine Fahrzeugplattform für ein Kraftfahrzeug bereit. Die Fahrzeugplattform umfasst eine Plattformbasis, die sich in einer Längsrichtung erstreckt, und ein Ladesystem zum seitlichen Aufladen und Abladen einer oberen Karosseriestruktur auf und von der Plattformbasis. Das Ladesystem umfasst einen ersten Gabelarm und einen zweiten Gabelarm zum Stützen der oberen Karosseriestruktur in Bezug auf eine vertikale Richtung und einen Hebemechanismus, der mit der Plattformbasis und dem ersten und zweiten Gabelarm gekoppelt ist, wobei der Hebemechanismus dazu ausgebildet ist, den ersten und zweiten Gabelarm relativ zu der Plattformbasis entlang der vertikalen Richtung zu bewegen, wobei der erste und der zweite Gabelarm in der Längsrichtung beabstandet zueinander positioniert sind und jeweils entlang einer lateralen Richtung zwischen einer zurückgezogenen Position, in welcher die Gabelarme vollständig mit der Plattformbasis überlappen, und einer ausgefahrenen Position bewegbar sind, in welcher die Gabelarme in der lateralen Richtung von einer lateralen Seite der Plattformbasis vorstehen.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung stellt ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, mit einer Fahrzeugplattform gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bereit.
Ein dritter Aspekt der Erfindung stellt ein Verfahren zum Aufladen und Abladen einer oberen Karosseriestruktur auf und von einer Fahrzeugplattform eines Kraftfahrzeugs bereit. Das Verfahren kann insbesondere die Fahrzeugplattform des ersten Aspekts oder das Fahrzeug des zweiten Aspekts der Erfindung verwenden. Das Verfahren umfasst ein In-Eingriff-Bringen von ersten und zweiten Gabelarmen, die mit einer Plattformbasis der Fahrzeugplattform gekoppelt sind, mit der oberen Karosseriestruktur, wobei sich die Plattformbasis in einer Längsrichtung erstreckt, ein Anheben der oberen Karosseriestruktur durch Bewegen der ersten und zweiten Gabelarme in einer vertikalen Richtung relativ zu der Plattformbasis mittels eines Hebemechanismus, der mit der Plattformbasis und den ersten und zweiten Gabelarmen gekoppelt ist, ein Bewegen der Gabelarme in einer lateralen Richtung über eine laterale Seite der Plattformbasis, und ein Absenken der oberen Karosseriestruktur durch Bewegen des ersten und des zweiten Gabelarms in der vertikalen Richtung relativ zu der Plattformbasis mittels des Hebemechanismus.
Eine der Ideen, auf denen die vorliegende Erfindung basiert, ist, dass eine Fahrzeugplattform in die Lage versetzt wird, eine obere Karosseriestruktur oder „Hut“ mit Hilfe eines gabelartigen Mechanismus autonom auf- und abzuladen. Zu diesem Zweck umfasst die Fahrzeugplattform einen Lademechanismus mit Gabelarmen, die in einer lateralen Richtung von einer lateralen Seite einer Plattformbasis ausfahrbar sind und die durch einen Hebemechanismus in einer vertikalen Richtung auf und ab bewegbar sind. Die Plattformbasis kann z. B. einen im Wesentlichen rechteckigen Umfang haben und sich in einer Längsrichtung zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstrecken. Die lateralen Seiten erstrecken sich in der Längsrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Ende. Im Bereich des ersten Endes kann ein erster Gabelarm angeordnet sein und im Bereich des zweiten Endes kann ein zweiter Gabelarm angeordnet sein. Die laterale Richtung erstreckt sich quer zur Längsrichtung. Die Vertikalrichtung erstreckt sich quer zur Längsrichtung und quer zur lateralen Richtung. Die vertikale Richtung kann z. B. parallel zur Schwerkraftrichtung verlaufen. Jeder Gabelarm kann einen Gabelarm-Antriebsmechanismus umfassen, der dazu ausgebildet ist, den jeweiligen Gabelarm entlang der lateralen Richtung zu bewegen, z. B. einen Spindelantrieb, einen Hydraulikzylinder oder Ähnliches.
Da die Gabelarme zueinander beabstandet sind und sowohl in lateraler als auch in vertikaler Richtung bewegbar sind, kann ein schneller und stabiler Auf- und Abladevorgang realisiert werden. Insbesondere da der Hebemechanismus in die Fahrzeugplattform integriert, also mit der Fahrzeugbasis gekoppelt ist, wird die Fahrzeugplattform selbst mit den Mitteln zum schnellen und reibungslosen Auf- und Abladen der oberen Karosseriestruktur ausgestattet, ohne dass zusätzliche Werkzeuge, Komponenten und/oder Geräte erforderlich sind. Auf diese Weise können z. B. PVB-Oberteile schnell und unabhängig ausgetauscht werden. Somit löst die vorliegende Erfindung eine der wesentlichen Herausforderungen von PVB-Mobilitätskonzepten auf elegante Weise, indem sie das Auf- und Abladen in einem integrierten Konzepts ermöglicht.
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Gemäß einigen Ausführungsformen weisen der erste und der zweite Gabelarm jeweils mindestens eine Eingriffsstruktur auf, die dazu ausgebildet ist, in eine entsprechende Gabelarmeingriffsstruktur der oberen Karosseriestruktur einzugreifen. Gemäß einigen Ausführungsformen wird die mindestens eine Eingriffsstruktur der ersten und zweiten Gabelarme durch einen aus dem jeweiligen Gabelarm herausragenden Stift gebildet oder durch eine in dem jeweiligen Gabelarm ausgebildete Aussparung. Beispielsweise kann jeder Gabelarm zwei oder mehr Eingriffsstrukturen aufweisen, die entlang des Gabelarms beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Eingriffsstrukturen bieten den Vorteil, dass ein Verrutschen der oberen Karosseriestruktur zuverlässig verhindert werden kann.
Gemäß einigen Ausführungsformen sind die ersten und zweiten Gabelarme jeweils zwischen der zurückgezogenen Position und einer ersten ausgefahrenen Position, in welcher die Gabelarme in der lateralen Richtung von einer ersten lateralen Seite der Plattformbasis vorstehen, und zwischen der zurückgezogenen Position und einer zweiten ausgefahrenen Position, in der die Gabelarme in der lateralen Richtung von einer zweiten lateralen Seite der Plattformbasis vorstehen, bewegbar. Das heißt, die Gabelarme können zu beiden gegenüberliegenden lateralen Seiten der Plattformbasis bewegt oder ausgefahren werden. Dadurch ist das Auf- und Abladen der oberen Karosseriestruktur von beiden Seiten aus möglich.
Gemäß einigen Ausführungsformen sind der erste und der zweite Gabelarm jeweils als Teleskoparm ausgebildet. Beispielsweise kann jeder Gabelarm eine sich in der lateralen Richtung erstreckende Führungsschiene, eine Tragschienenanordnung mit mindestens einer an der Führungsschiene geführten Tragschiene und eine an einer Tragschiene der Tragschienenanordnung geführte Gabelarmschiene umfassen. Eine teleskopische Anordnung der Gabelarme bietet den Vorteil, dass einerseits der Gabelarm auf eine relativ große Länge ausgefahren werden kann, während er in der zurückgezogenen Position kompakt gelagert werden kann. Andererseits kann die obere Karosseriestruktur über ihre gesamte Breite leicht abgestützt werden, was die Positionierung erleichtert und einem Verrutschen oder Kippen des Oberkörperaufbaus weiter vorbeugt.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst der Hebemechanismus mindestens eine Hebeanordnung. Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst der Hebemechanismus eine erste Hebeanordnung, die mit dem ersten Gabelarm gekoppelt ist, und eine zweite Hebeanordnung, die mit dem zweiten Gabelarm gekoppelt ist. Im Allgemeinen umfasst die Hebeanordnung ein erstes Längselement mit einem ersten Ende, das mit der Plattformbasis derart gekoppelt ist, dass es um eine erste Drehachse drehbar ist, und ein zweites Längselement mit einem ersten Ende, das an der Plattformbasis entlang der lateralen Richtung bewegbar geführt ist, und einer Verbindungsstelle, die mit einer Verbindungsstelle des ersten Längselements um eine zweite Drehachse parallel zur ersten Drehachse drehbar gekoppelt ist, wobei die Verbindungsstelle des zweiten Längselements zwischen dem ersten Ende und einem gegenüberliegenden zweiten Ende des zweiten Längselements angeordnet ist, und wobei die Verbindungsstelle des ersten Längselements zwischen dem ersten Ende und einem gegenüberliegenden zweiten Ende des ersten Längselements angeordnet ist. Die erste und zweite Drehachse verlaufen insbesondere senkrecht zur lateralen Richtung. Die Hebeanordnung umfasst ferner eine Antriebsvorrichtung, insbesondere eine ausfahrbare Anordnung, wie z.B. einen Hydraulikzylinder, die mit dem zweiten Längselement und einer in Bezug auf die erste Drehachse (R1) ortsfest beabstandeten Struktur gekoppelt ist, so dass die Antriebsvorrichtung dazu ausgebildet ist, einen Abstand zwischen dem ersten Ende des ersten Längselements und dem zweiten Ende des zweiten Längselements in der lateralen Richtung zu variieren, um zweite Enden des ersten und zweiten Längselements relativ zu der Plattformbasis in der vertikalen Richtung anzuheben oder abzusenken, wobei die zweiten Enden des ersten und zweiten Längselements mit mindestens einem der ersten und zweiten Gabelarme gekoppelt sind. Die Antriebseinrichtung kann beispielsweise mit dem ersten Längselement zwischen dem zweiten Ende und der Verbindungsstelle des ersten Längselements und mit dem zweiten Längselement zwischen dem ersten und der Verbindungsstelle des zweiten Längselements gekoppelt sein. Die Hebeeinrichtung ist, wie oben beschrieben, ein scherenartiger Mechanismus, der entlang der lateralen Richtung ausgerichtet ist. Um den Gabelarm anzuheben, wird der Abstand zwischen dem ersten Ende des ersten Längselements und dem ersten Ende des zweiten Längselements verringert, und um den Gabelarm abzusenken, wird der Abstand zwischen dem ersten Ende des ersten Längselements und dem ersten Ende des zweiten Längselements vergrößert. Die Konfiguration dieser Ausführungsform bietet den Vorteil, dass sie sehr kompakt ist und platzsparend an der Plattformbasis montiert werden kann. Außerdem ist sie so ausgebildet, dass sie sehr hohe Massen heben kann.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst die Plattformbasis eine Vielzahl von Kopplungsschnittstellen, die an einer Oberseite der Plattformbasis ausgebildet und dazu eingerichtet sind, in entsprechende Plattformkopplungsschnittstellen der oberen Karosseriestruktur einzugreifen. Dadurch kann auf einfache Weise eine definierte Position der oberen Karosseriestruktur relativ zur Plattformbasis erreicht werden.
Gemäß einigen Ausführungsformen sind die Kopplungsschnittstellen als Verbindungsstifte ausgebildet, die zur Aufnahme von Verbindungslöchern ausgebildet sind, welche die Plattformkopplungsschnittstellen bilden.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist jedes Verbindungsloch mit einem beweglichen Verriegelungsstift versehen, der so dazu ausgebildet ist, r den Verbindungsstift innerhalb des Verbindungslochs zu verriegeln.
Gemäß einigen Ausführungsformen bilden jeder Verriegelungsstift und der entsprechende Verbindungsstift zusammen eine schaltbare magnetische Verriegelung, wobei jeder Verriegelungsstift einen Permanentmagneten aufweist und jeder Verbindungsstift als drehbarer Permanentmagnet zum Schalten der magnetischen Verriegelung ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform wird die Verbindung zwischen der oberen Karosseriestruktur und der Plattformbasis durch ein sehr einfaches und störungssicheres, aber dennoch effektives magnetisches Verriegelungssystem realisiert, das beispielsweise in Verbindungslöchern innerhalb der oberen Karosseriestruktur integriert sein kann. Genauso gut kann aber auch ein entsprechendes magnetisches Verriegelungssystem verwendet werden, um die obere Karosseriestruktur mit Hilfe der Gabelarmeingriffsstruktur und der Eingriffsstruktur des Gabelarms an den Gabelarmen zu fixieren.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst die Fahrzeugplattform ferner mindestens ein Stützbein, das dazu ausgebildet ist, sich in der lateralen Richtung von der lateralen Seite der Plattformbasis aus zu erstrecken, um die Fahrzeugplattform auf dem Boden gegen Kippen zu stabilisieren. Beispielsweise können zwei oder mehr Stützbeine vorgesehen sein, die entlang der Längsrichtung beabstandet sind. Durch das Stützbein kann die Stabilität der Fahrzeugplattform gegen Kippen und Überrollen verbessert werden, was das Auf- und Abladen weiter erleichtert.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst die Plattformbasis eine elektrische Schnittstelle, die für eine elektrische Verbindung mit einer elektrischen Plattformanschlussschnittstelle der oberen Karosseriestruktur ausgebildet ist. Beispielsweise kann die elektrische Verbindungsschnittstelle der Plattform eine Buchse oder ein Stecker sein, die bzw. der eine Vielzahl von elektrischen Kontaktstrukturen, wie z. B. Stifte, aufweist. Diese Gestaltung vereinfacht die elektrische Verbindung zwischen der Plattform und der oberen Karosseriestruktur. Insbesondere kann die elektrische Verbindung durch einfaches Aufsetzen der oberen Karosseriestruktur auf die Plattformbasis automatisch hergestellt werden.
Die im Zusammenhang mit einem Aspekt der Erfindung beschriebenen Merkmale, technischen Effekte und Vorteile sind auch für die anderen Aspekte der Erfindung offenbart und umgekehrt.
Figurenliste
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird nun auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verwiesen. Die Erfindung wird im Folgenden anhand von exemplarischen Ausführungsbeispielen, die in den schematischen Figuren angegeben sind, näher erläutert. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu zueinander. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Bauteile, sofern nicht anders angegeben.

1 zeigt schematisch ein modulares Kraftfahrzeug mit einer Fahrzeugplattform, die mit einer zweckgefertigten oberen Karosseriestruktur ausgestattet werden kann;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugplattform gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 zeigt eine Seitenansicht entlang einer lateralen Richtung der Fahrzeugplattform aus 2, wobei auch eine obere Karosseriestruktur, die auf die Fahrzeugplattform geladen werden kann, dargestellt ist;
4 zeigt eine Draufsicht entlang einer vertikalen Richtung auf die Fahrzeugplattform aus 2, wobei die Gabelarme der Fahrzeugplattform in einer zurückgezogenen Position dargestellt sind;
5 zeigt eine Draufsicht entlang einer vertikalen Richtung auf die Fahrzeugplattform von 2, wobei die Gabelarme der Fahrzeugplattform in einer ausgefahrenen Position dargestellt sind;
6 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Hebeanordnung eines Hebemechanismus einer Fahrzeugplattform gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
7 zeigt eine weitere Seitenansicht der Hebevorrichtung aus 6;
8 bis 12 zeigen aufeinanderfolgende Schritte eines Ladevorgangs unter Verwendung der Fahrzeugplattform aus 2;
13 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Auf- und Abladen einer oberen Karosseriestruktur auf und von einer Fahrzeugplattform;
14 zeigt schematisch ein magnetisches Verriegelungssystem einer Fahrzeugplattform gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
15 zeigt das Verriegelungssystem von 14 in einem verriegelten Zustand.

Obwohl hierin spezifische Ausführungsbeispiele abgebildet und beschrieben sind, wird der Fachmann erkennen, dass eine Vielzahl von alternativen und/oder gleichwertigen Implementierungen anstelle der abgebildeten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen verwendet werden können, ohne dass der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird. Im Allgemeinen soll diese Anmeldung alle Anpassungen oder Varianten der hierin beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiele abdecken.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
1 zeigt schematisch ein modulares Kraftfahrzeug 200 mit einer Fahrzeugplattform 100, die mit einer oberen Karosseriestruktur 210 ausgestattet werden kann, indem die obere Karosseriestruktur 210 auf die Plattform 100 in einer Bewegung der Karosseriestruktur 210 entlang einer lateralen Richtung Y geladen wird, wie in 1 symbolisch durch den Pfeil A1 angedeutet. Bei dem Kraftfahrzeug 200 kann es sich beispielsweise um ein zweckangefertigtes Fahrzeug (PBV) handeln, das modular aus zwei Hauptteilen aufgebaut ist, nämlich der Fahrzeugplattform 100 bzw. dem Skateboard und der oberen Karosseriestruktur 1 bzw. dem Hut. Die Fahrzeugplattform 100 stellt den gemeinsamen Unterbau des PBV 200 dar, umfassend ein Chassis, einen Antriebsstrang, elektrische Batterie und so weiter. Die obere Karosseriestruktur 210 hingegen kann in verschiedenen Varianten vorkommen, die je nach Kundenbedürfnis unterschiedliche Zwecke erfüllen, z. B. Frachttransport wie Last-Mile-Delivery oder ähnliches, Personentransport wie autonome Shuttle-Dienste, Busse, Taxis und so weiter.
In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel von 1 ist die Fahrzeugplattform 100 allgemein U-förmig, während die obere Aufbaustruktur 210 komplementär geformt ist. Es versteht sich von selbst, dass die gezeigte Form und Konfiguration lediglich ein Beispiel ist. Andere Formen und Konfigurationen sind natürlich möglich, z. B. eine flache Fahrzeugplattform 100 mit einer kastenförmigen obere Karosseriestruktur 1 darauf.
2 zeigt beispielhaft eine perspektivische Ansicht der Fahrzeugplattform 100. 3 zeigt eine Seitenansicht der Fahrzeugplattform 100 aus 2. Die 4 und 5 zeigen Draufsichten auf die Fahrzeugplattform 100 der 2. Die Fahrzeugplattform 100 umfasst eine Plattformbasis 1 und ein Ladesystem 2 zum seitlichen Auf- und Abladen der oberen Karosseriestruktur 210 auf und von der Plattformbasis 1 bzw. der Fahrzeugplattform 100.
Wie bereits oben erläutert und in 1 dargestellt, kann die Plattformbasis 1 allgemein U-förmig sein oder eine andere äußere Form aufweisen. Die Plattformbasis 1 umfasst einen Aufnahmeabschnitt 5 zur Aufnahme der zu platzierenden oberen Karosseriestruktur 210. Der Aufnahmeabschnitt 5 kann beispielsweise eine Oberseite 10a in Form einer im Wesentlichen ebenen Fläche aufweisen, wie beispielhaft in 2 dargestellt. Ferner kann der Aufnahmeabschnitt 5 optional Rampen 51, 52 umfassen, die sich an gegenüberliegenden Enden von der Oberseite 10a aus erstrecken. Im Allgemeinen erstreckt sich die Plattformbasis 1 entlang einer Längsrichtung Y zwischen gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden 1A, 1B und weist erste und zweite laterale Seiten 1C, 1D auf, die sich zwischen den ersten und zweiten Enden 1A, 1B erstrecken und die in Bezug auf eine laterale Richtung X einander gegenüberliegen. Wie in 2 sichtbar, kann die Plattformbasis 1 somit einen im Wesentlichen rechteckigen Umfang aufweisen. Die laterale Richtung X erstreckt sich quer zur Längsrichtung Y. Eine Vertikalrichtung Z erstreckt sich quer zur Längsrichtung Y und zur lateralen Richtung X.
Wie in 2 nur schematisch dargestellt ist, kann die Plattformbasis 1 optional eine Vielzahl von Kopplungsschnittstellen 10 aufweisen. Wie in den 4 und 5 am besten zu erkennen ist, sind die Kopplungsschnittstellen 10 innerhalb des Aufnahmeabschnitts 5 angeordnet und können beispielsweise an der Oberseite 10a der Plattformbasis 1 ausgebildet sein. Beispielsweise können zwei Paare von Kopplungsschnittstellen 10 vorgesehen sein, die in Längsrichtung Y zueinander beabstandet sind, wobei die Kopplungsschnittstellen 10 eines Paares in der Querrichtung X zueinander beabstandet sind. Selbstverständlich ist aber auch eine andere Anzahl und Positionierung der Kopplungsschnittstellen 10 möglich. Generell können die Kopplungsschnittstellen 10 so über die Oberseite verteilt sein, dass sie vorzugsweise in der lateralen Richtung X und in der Längsrichtung Y beabstandet sind.
Die Kopplungsschnittstellen 10 können z. B. als Verbindungsstifte 11 ausgebildet sein, die von der Oberseite 10a der Plattformbasis 10 vorstehen, wie in 3 schematisch dargestellt. Wie in 3 weiter gezeigt ist, kann die obere Karosseriestruktur 210 Plattformkopplungsschnittstellen 230 in Form von Verbindungslöchern 231 aufweisen, in denen die Verbindungsstifte 11 aufgenommen werden können. Es sind jedoch auch andere Gestaltungen möglich. Im Allgemeinen sind die Kopplungsschnittstellen 10 dazu ausgebildet, in entsprechende Plattformkopplungsschnittstellen 230 der oberen Karosseriestruktur 210 einzugreifen.
Die Kopplungsschnittstellen 10 dienen dazu, die Positionierung der oberen Karosseriestruktur 210 zu erleichtern und die obere Karosseriestruktur relativ zur Plattformbasis 1 in Position zu halten. Zur weiteren Verbesserung einer Verbindung zwischen der Plattformbasis 1 und der oberen Karosseriestruktur 210 kann ein Verriegelungssystem eingesetzt werden, das in den 14 und 15 schematisch dargestellt ist. Wie in den 14 und 15 gezeigt, können die Verbindungslöcher 231 der oberen Karosseriestruktur 210 mit einem Verriegelungsstift 232 versehen sein, der zwischen einer offenen Position (14), in der er aus dem Verbindungsloch 231 zurückgezogen ist, und einer Verriegelungsposition, in der er in das Verbindungsloch hineinragt (15), bewegbar ist. Der Verbindungsstift 11 kann eine Hinterschneidung 12 aufweisen. Wenn der Verbindungsstift 11 in das Verbindungsloch 231 eingeführt wird, wird der Verriegelungsstift 232 in seine Verriegelungsposition bewegt, um in die Hinterschneidung 12 des Verbindungsstifts einzugreifen, wodurch der Verbindungsstift 11 in dem Verbindungsloch 231 verriegelt wird. Somit ist der Verriegelungsstift 232 dazu ausgebildet, den Verbindungsstift 11 in dem Verbindungsloch 231 zu verriegeln.
Wie in den 14 und 15 symbolisch dargestellt, kann der Verbindungsstift 11 als drehbarer Permanentmagnet 13 ausgeführt sein. Der Verriegelungsstift 232 hingegen kann auch mit einem integrierten Permanentmagneten 233 versehen sein. Zum Verriegeln des Verbindungsstifts 11 mit dem Verbindungsloch 231 wird der drehbare Permanentmagnet 13 des Verbindungsstifts 11 nach dem Einführen des Verbindungsstifts 11 in das Verbindungsloch 231 um 180° gedreht, um die magnetischen Pole des drehbaren Permanentmagneten 13 so auszurichten, dass der bewegliche Verriegelungsstift 232 magnetisch an den Verbindungsstift 11 gezogen wird. Der Verbindungsstift 11 kann drehbar an der Plattformbasis 1 befestigt sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Verbindungsstift 11 durch einen Aktuator (nicht dargestellt) drehbar ist, wobei bei deaktiviertem Aktuator der Verbindungsstift 11 frei drehbar ist. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Magnet 233 des Verriegelungsstifts 232 so ausgerichtet ist, dass der Magnet 13 des Verbindungsstifts 11 so gedreht wird, dass er mit dem Verriegelungsstift 232 ineinandergreift.
Wie insbesondere in den 3 bis 5 weiter gezeigt wird, umfasst die Plattformbasis 1 optional eine elektrische Schnittstelle 15, die für eine elektrische Verbindung mit einer elektrischen Plattformanschlussschnittstelle 245 der oberen Karosseriestruktur 210 ausgebildet ist. Wie in 3 schematisch dargestellt, kann die elektrische Schnittstelle 15 als ein von der Oberseite 10a der Plattformbasis 10 vorstehender Stecker realisiert sein. Es wäre jedoch auch möglich, die elektrische Schnittstelle 15 als Buchse oder ähnliches zu realisieren. Generell kann die elektrische Schnittstelle 15 elektrische Kontaktstrukturen (nicht dargestellt) wie Stifte oder Ähnliches enthalten.
Wiederum Bezug nehmend auf die 2 bis 5, umfasst das Ladesystem 2 der Fahrzeugplattform 100 einen ersten Gabelarm 20A, einen zweiten Gabelarm 20B und einen Hebemechanismus 3. Wie aus 3 ersichtlich ist, kann der Hebemechanismus 3 eine erste Hebeanordnung 3A zum Bewegen des ersten Gabelarms 20A in der vertikalen Richtung Z und eine zweite Hebeanordnung 3B zum Bewegen des zweiten Gabelarms 20B in der vertikalen Richtung Z aufweisen. Es wäre jedoch auch möglich, eine gemeinsame Hebeanordnung für den ersten und den zweiten Gabelarm 20A, 20B vorzusehen. Der Hebemechanismus 3 wird im Folgenden noch näher erläutert.
Der erste Gabelarm 20A und der zweite Gabelarm 20B sind dazu vorgesehen, die obere Karosseriestruktur 210 in Bezug auf die vertikale Richtung Z zu stützen und die obere Karosseriestruktur 210 zu bewegen, insbesondere in der lateralen Richtung X. Der Hebemechanismus 3 ist mit dem ersten und dem zweiten Gabelarm 20A, 20B gekoppelt und ist dazu ausgebildet, die Gabelarme 20A, 20B in der vertikalen Richtung Z zu bewegen.
Die Gabelarme 20A, 20B können z.B. als ausfahrbare, teleskopische Arme ausgebildet sein, wie in den 2, 4 und 5 beispielhaft dargestellt. Jeder Gabelarm 20A, 20B kann beispielsweise eine Führungsschiene 22A, 22B, eine Tragschienenanordnung mit mindestens einer an der Führungsschiene 22A, 22B geführten Tragschiene 23A, 23B und eine an einer Tragschiene 23A, 23B der Tragschienenanordnung geführte Gabelarmschiene 24A, 24B umfassen. Die Tragschiene 23A, 23B ist entlang der Führungsschiene 22A, 22B und die Gabelarmschiene 24A, 24B ist entlang der Tragschiene 23A, 23B bewegbar. Dadurch kann der Gabelarm 20A, 20B linear ausgefahren werden. Die Gabelarme 20A, 20B können aber auch eine andere Konfiguration haben, z. B. nur mit der Gabelarmschiene 24A, 24B.
Die Gabelarme 20A, 20B sind mit der Plattformbasis 1 gekoppelt, z. B. über den Hebemechanismus 3. Wie in den 2, 4 und 5 beispielhaft dargestellt ist, sind die Gabelarme 20A in Längsrichtung Y beabstandet zueinander angeordnet und derart orientiert, dass sie sich in der lateralen Richtung erstrecken. Der erste Gabelarm 20A kann z. B. im Bereich des ersten Endes 1A der Plattformbasis 1 und der zweite Gabelarm 20B im Bereich des zweiten Endes 1B der Plattformbasis 1 angeordnet sein. Insbesondere kann die Oberseite 10a der Plattformbasis mit den Kopplungsschnittstellen 10 in Bezug auf die Längsrichtung Y zwischen den Gabelarmen 20A, 20B angeordnet sein, wie beispielhaft in den 2 bis 5 dargestellt. Im Einzelnen können, wie beispielhaft in den 2 bis 5 dargestellt, die Gabelarme 20A, 20B an einer oberen Endseite der Rampen 51, 52 angeordnet sein.
Ferner sind die Gabelarme 20A, 20B entweder unabhängig voneinander oder gemeinsam entlang der lateralen Richtung X relativ zur Plattformbasis 1 bewegbar. Zum Bewegen der Gabelarme 20A, 20B kann ein Aktuator oder eine Gabelarm-Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, z. B. ein Spindelantrieb, ein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder Ähnliches. Die 2 und 5 zeigen beispielhaft die Gabelarme 20A, 20B in einer ausgefahrenen Position, in welcher die Gabelarme 20A, 20B in lateraler Richtung X von einer lateralen Seite 1C, 1D der Plattformbasis 1 vorstehen. 4 zeigt die Gabelarme 20A, 20B in einer Position, in welcher die Gabelarme 20A, 20B vollständig mit der Plattformbasis 1 überlappen. Die Gabelarme 20A, 20B sind also linear zwischen der zurückgezogenen und der ausgefahrenen Position beweglich. Die 2 und 5 zeigen beispielhaft den ersten und zweiten Gabelarm 20A, 20B in einer ausgefahrenen Position, in der sie von der zweiten lateralen Seite 1D der Plattformbasis 1 vorstehen bzw. sich über diese hinaus erstrecken. Optional ist vorgesehen, dass die ersten und zweiten Gabelarme 20A, 20B nicht nur in Richtung der einen lateralen Seite 1C, 1D bewegbar sind. Vielmehr können die Gabelarme 20A, 20B jeweils zwischen der zurückgezogenen Position und einer ersten ausgefahrenen Position, in der die Gabelarme 20A, 20B in der lateralen Richtung X von der ersten lateralen Seite 1C der Plattformbasis 1 vorstehen, und zwischen der zurückgezogenen Position und einer zweiten ausgefahrenen Position, in welcher die Gabelarme 20A, 20B in der lateralen Richtung X von einer zweiten lateralen Seite 1D der Plattformbasis 1 vorstehen, bewegbar sein.
Wie in den 2, 4 und 5 schematisch dargestellt ist, können der erste und der zweite Gabelarm 20A, 20B jeweils mindestens eine Eingriffsstruktur 21A, 21B aufweisen, die dazu ausgebildet ist, in eine entsprechende Gabelarmeingriffsstruktur 221 der oberen Karosseriestruktur 210 einzugreifen. Wie in den 2, 4 und 5 gezeigt, kann jeder Gabelarm 20A, 20B beispielsweise zwei Eingriffsstrukturen 21A, 21B umfassen, die beabstandet zueinander angeordnet sind. 3 zeigt schematisch, dass die Eingriffsstrukturen 21A, 21B der Gabelarme 20A, 20B beispielsweise durch einen Stift gebildet sein können, der aus dem jeweiligen Gabelarm 20A, 20B, insbesondere aus einer Auflagefläche der Gabelarmschiene 24A, 24B (5), herausragt. Wie in 3 gezeigt, kann die Gabelarmeingriffsstruktur 221 der oberen Karosseriestruktur 210 in diesem Beispiel ein Loch sein. Natürlich wäre es auch möglich, die Eingriffsstrukturen 21A, 21B der Gabelarme 20A, 20B als Ausnehmungen zu realisieren, die in dem jeweiligen Gabelarm 20A, 20B ausgebildet sind, und die Gabelarmeingriffsstruktur 221 als Stifte zu realisieren.
In 3 ist der Hebemechanismus 3 rein schematisch dargestellt. Wie in 3 gezeigt und wie bereits oben erwähnt, kann der Hebemechanismus 3 eine erste Hebeanordnung 3A, die mit dem ersten Gabelarm 20A gekoppelt ist, und eine zweite Hebeanordnung 3B, die mit dem zweiten Gabelarm 20B gekoppelt ist, umfassen. Jede Hebeanordnung 3A, 3B ist auch mit der Plattformbasis 1 gekoppelt. Somit ist der Hebemechanismus 3 mit der Plattformbasis 1 und dem ersten und zweiten Gabelarm 20A, 20B gekoppelt. Wie in den 2 und 3 beispielhaft dargestellt, können die Hebeanordnungen 3A, 3B in einer Kammer 16A, 16B angeordnet sein, die eine Ausnehmung der Plattformbasis 1 in Bezug auf die vertikale Richtung Z bildet und sich in der lateralen Richtung X erstreckt.
Die 6 und 7 zeigen schematisch eine mögliche Konfiguration einer Hebeanordnung, welche die erste und/oder der zweite Hebeanordnung 3A, 3B bilden kann. Wie in 6 schematisch dargestellt, kann die Hebeanordnung 3A, 3B ein erstes Längselement 31, ein zweites Längselement 32 und eine Antriebsvorrichtung 33 umfassen. Das erste und das zweite Längselement 31, 32 können z.B. metallische Stäbe oder Profile sein. Jedes Längselement 31, 32 erstreckt sich, vorzugsweise geradlinig, zwischen einem ersten Ende 31A, 32A und einem zweiten Ende 31B, 32B. Die Antriebsvorrichtung 33 kann insbesondere ausfahrbar sein. Die Antriebsvorrichtung 33 kann beispielsweise ein Spindelantrieb, ein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, ein Linearmotor oder ähnliches sein. Rein beispielhaft zeig 6 schematisch einen Hydraulikzylinder.
Wie in 6 dargestellt, ist das erste Ende 31A des ersten Längselements 31 an der Plattformbasis 1 um eine erste Drehachse R1 drehbar, z. B. über ein erstes Drehlager 34. Die erste Drehachse R1 ist vorzugsweise orthogonal zur lateralen Richtung X und bleibt relativ zur Plattformbasis 1 ortsfest. Das zweite Ende 31B des ersten Längselements 31 kann z.B. mit dem jeweiligen Gabelarm 20A, 20B gekoppelt sein. Das zweite Ende 31B des ersten Längselements 31 kann beispielsweise mit einem ersten Koppellager 35 gekoppelt sein, das entlang des Gabelarms 20A, 20B, insbesondere entlang der Führungsschiene 22A, 22B des Gabelarms 20A, 20B, linear geführt ist. Das erste Kopplungslager 35 kann beispielsweise eine zur ersten Drehachse R1 parallele Drehachse R35 definieren.
Das erste Ende 32A des zweiten Längselements 32 ist auf der Plattformbasis 1 entlang der lateralen Richtung X bewegbar geführt. Beispielsweise kann ein zweites Drehlager 36 entlang der lateralen Richtung X auf der Plattformbasis 1 linear geführt sein und definiert eine zur ersten Drehachse R1 parallele Drehachse R36, wobei das erste Ende 32A des zweiten Längselements 32 um die Drehachse R36 drehbar ist. Das zweite Ende 32B des zweiten Längselements 32 ist mit dem jeweiligen Gabelarm 20A, 20B gekoppelt, z.B. mit der Führungsschiene 22A, 22B des Gabelarms 20A, 20B. Insbesondere kann das zweite Ende 32B des zweiten Längselements 32 über ein ortsfest am Gabelarm 20A, 20B befestigtes Drehlager 37 mit dem Gabelarm 20A, 20B gekoppelt sein, wobei das zweite Ende 32B des zweiten Längselements 32 um eine durch das Drehlager 37 definierte und zur ersten Drehachse R1 parallele Drehachse R37 drehbar ist.
Wie in 6 weiter gezeigt ist, ist eine Verbindungsstelle 32C des zweiten Längselements 32 drehbar mit einer Verbindungsstelle 31C des ersten Längselements 31 gekoppelt. Die Verbindungsstellen 31C, 32C des ersten und zweiten Längselements 31, 32 sind somit um eine zweite Drehachse R2 drehbar, die parallel zur ersten Drehachse R1 verläuft. Die Verbindungsstelle 32C des zweiten Längselements 32 ist zwischen dem ersten Ende 32A und dem zweiten Ende 32B des zweiten Längselements 32 angeordnet. Die Verbindungsstelle 31C des ersten Längselements 31 ist zwischen dem ersten Ende 32A und dem zweiten Ende 32B des ersten Längselements 31 angeordnet.
Wie in 6 beispielhaft dargestellt, kann die Antriebsvorrichtung 33 mit dem zweiten Längselement 32 zwischen dem ersten Ende 32A des zweiten Längselements 32 und der Verbindungsstelle 32C des zweiten Längselements 32 und mit dem ersten Längselement 31 zwischen dem zweiten Ende 31A des ersten Längselements 31 und der Verbindungsstelle 31C des ersten Längselements 31 gekoppelt sein. Wenn die Antriebsvorrichtung 33 ausfährt, vergrößert sich somit der Abstand zwischen dem ersten Ende 31A des ersten Längselements 31 und dem zweiten Ende 32B des zweiten Längselements 32, und der Abstand zwischen dem ersten Ende 32A des zweiten Längselements 32 und dem zweiten Ende 31B des ersten Längselements 31. Wenn die Antriebsvorrichtung 33 ausfährt, verringert sich andererseits der Abstand zwischen dem ersten Ende 31A des ersten Längselements 31 und dem ersten Ende 31B des zweiten Längselements 32, und der Abstand zwischen dem zweiten Ende 32B des zweiten Längselements 32 und dem zweiten Ende 31B des ersten Längselements 31.
Alternativ wäre es auch möglich, die Antriebsvorrichtung 33 direkt mit der Plattformbasis 1 und beispielsweise mit einem beliebigen Punkt des zweiten Längselements 32 zu koppeln. Generell kann die Antriebsvorrichtung 33 mit dem zweiten Längselement 32 und einer in Bezug auf die erste Drehachse R1 ortsfest beabstandeten Struktur gekoppelt sein, so dass die Antriebsvorrichtung dazu ausgebildet ist, einen Abstand zwischen dem ersten Ende 31A des ersten Längselements 31 und dem zweiten Ende 32A des zweiten Längselements 32 in der lateralen Richtung X zu variieren, um die zweiten Enden 31B, 32B des ersten und zweiten Längselements 31, 32 relativ zur Plattformbasis 1 in der vertikalen Richtung Z anzuheben oder abzusenken.
In 6 ist eine Seitenansicht der Hebeanordnung 3A, 3B mit einer Blickrichtung entlang der ersten Drehachse R1 dargestellt. 7 zeigt eine Seitenansicht der Hebeanordnung 3A, 3B mit einer Blickrichtung quer zur ersten Drehachse R1. Wie in 7 beispielhaft gezeigt, kann die Hebeanordnung 3A, 3B ein Paar von ersten Längselementen 31 und ein Paar von zweiten Längselementen 32 in der oben beschriebenen Anordnung umfassen, wobei die ersten Längselemente 31 parallel verlaufen und wobei die zweiten Längselemente 32 parallel verlaufen. Wie in 7 weiter gezeigt, können die ersten Längselemente 31 durch eine erste Brücke 38 miteinander gekoppelt sein, und die zweiten Längselemente 32 können durch eine zweite Brücke 39 miteinander gekoppelt sein. Die erste Brücke 38 kann zwischen den Verbindungsstellen 31C und den zweiten Enden 31B der ersten Längselement 31 angeordnet sein. Die zweite Brücke 39 kann zwischen den Verbindungsstellen 32C und den ersten Enden 32A der zweiten Längselement 32 angeordnet sein. Wie in 7 weiter gezeigt ist, kann die Antriebsvorrichtung 33 mit der ersten und zweiten Brücke 38, 39 gekoppelt sein.
Wie insbesondere in den 2 und 3 gezeigt ist, kann die Fahrzeugplattform 100 optional mindestens ein Stützbein 4A, 4B umfassen. Beispielsweise kann die Fahrzeugplattform 100 ein erstes Stützbein 4A umfassen, das im Bereich des ersten Endes 1A der Plattformbasis 1 angeordnet ist, und ein zweites Stützbein 4B, das im Bereich des zweiten Endes 1B der Plattformbasis 1 angeordnet ist. Die Stützbeine 4A, 4B sind so ausgebildet, dass sie sich in der lateralen Richtung X erstrecken. Das heißt, die Stützbeine 4A, 4B sind entlang der lateralen Richtung X in eine ausgefahrene Position bewegbar, so dass sie von der lateralen Seite 1C, 1D der Plattformbasis 1 vorstehen, wie beispielsweise in 2 gezeigt. Die Stützbeine 4A, 4B können auch entlang der vertikalen Richtung Z ausgefahren werden, so dass sie den Boden oder den Untergrund berühren, um die Fahrzeugplattform 100 auf dem Boden gegen Kippen zu stabilisieren. Optional können die Stützbeine 4A, 4B von beiden lateralen Seiten 1C, 1D der Plattformbasis 1 ausgefahren werden.
Die 8 bis 12 zeigen beispielhaft ein Verfahren zum Aufladen der oberen Karosseriestruktur 210 auf die Fahrzeugplattform 100. 13 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens M zum Aufladen und Abladen einer oberen Karosseriestruktur 210 auf und von einer Fahrzeugplattform 100 eines Kraftfahrzeugs 200. Dieses Verfahren M kann das in den 8 bis 12 gezeigte Verfahren beinhalten oder Teil davon sein. Daher wird das Verfahren M im Folgenden unter Bezugnahme auf die 8 bis 12 und auf 13 erläutert. Da das Verfahren M unter Verwendung der oben erläuterten Fahrzeugplattform 100 durchgeführt werden kann, wird im Folgenden auf die in den 2 bis 7 dargestellte Fahrzeugplattform 100 Bezug genommen.
8 zeigt einen Zustand, in dem die Fahrzeugplattform 100 relativ zur oberen Karosseriestruktur 210 derart geparkt wurde, dass die Aufbaustruktur 210 in Bezug auf die laterale Richtung X benachbart zu einer der lateralen Seiten 1C, 1D positioniert ist. Anschließend werden optional die Stützbeine 4A, 4B ausgefahren, um auf dem Boden zu stehen, um die Fahrzeugplattform 100 weiter zu stabilisieren (9).
Ferner werden die Gabelarme 20A, 20B in einem Schritt M1 des Verfahrens M mit der oberen Karosseriestruktur 210 in Eingriff gebracht. Bei dem in den 9 bis 12 gezeigten Aufladevorgang kann dies ein Bewegen der Gabelarme 20A, 20B in ihre ausgefahrene Position umfassen, wie in 9 durch den Pfeil A9 symbolisch dargestellt, so dass die Hubarme 20A, 20B unterhalb der oberen Karosseriestruktur 210 positioniert sind, und ein Anheben der Gabelarme 20A, 20B in der vertikalen Richtung Z mittels des Hebemechanismus 3, bis die optionalen Eingriffsstrukturen 21A, 21B der Gabelarme 20A, 20B in die Gabelarmeingriffsstrukturen 221 der oberen Karosseriestruktur 210 eingreifen. Beim Entladevorgang kann der Schritt M1 nur das Anheben der Gabelarme 20A, 20B in der vertikalen Richtung Z umfassen, bis sie in die obere Karosseriestruktur 210 eingreifen, z. B. bis die optionalen Eingriffsstrukturen 21A, 21B der Gabelarme 20A, 20B in die Gabelarmeingriffsstrukturen 221 der oberen Karosseriestruktur 210 eingreifen.
In einem weiteren Schritt M2 des Verfahrens wird die obere Karosseriestruktur 210 angehoben, indem der erste und der zweite Gabelarm 20A, 20B mittels des Hebemechanismus 3 in der vertikalen Richtung Z relativ zur Plattformbasis 1 bewegt werden, wie in 10 symbolisch durch den Pfeil A10 dargestellt. In diesem Schritt wird die obere Karosseriestruktur 210 im Aufladevorgang vom Boden angehoben. Im Abladevorgang wird in diesem Schritt die obere Karosseriestruktur 210 von der Plattformbasis 1 angehoben.
Im Verfahrensschritt M3 werden die Gabelarme 20A, 20B in der lateralen Richtung X über die jeweilige Querseite 1C, 1D der Plattformbasis 1 bewegt. Bei dem in den 8 bis 12 dargestellten Aufladevorgang werden in diesem Schritt M3 die Gabelarme in ihre zurückgezogene Position bewegt, wie in 11 symbolisch durch den Pfeil A11 dargestellt. Dabei wird die obere Karosseriestruktur 210 linear in den Aufnahmeabschnitt 5 der Plattformbasis 1 bewegt, insbesondere in eine Position oberhalb der Oberseite 10. Bei einem Entladevorgang würden die Gabelarme 20A, 20B in ihre ausgefahrenen Positionen bewegt und damit die obere Karosseriestruktur 210 in eine Position seitlich der Plattformbasis 1 bewegt.
In einem weiteren Schritt M4 des Verfahrens M wird die obere Karosseriestruktur 210 abgesenkt, indem der erste und der zweite Gabelarm 20A, 20B mittels des Hebemechanismus 3 in vertikaler Richtung Z relativ zur Plattformbasis 1 bewegt werden, wie in 12 durch den Pfeil A12 symbolisch dargestellt ist. Beim Aufladevorgang werden in diesem Schritt M4 die Kopplungsschnittstellen 10 der Plattformbasis 1 mit den Plattformkopplungsschnittstellen 230 der oberen Karosseriestruktur 210 in Eingriff gebracht. Optional wird auch die elektrische Schnittstelle 15 der Plattformbasis 1 mit der elektrischen Plattformanschlussschnittstelle 245 der oberen Karosseriestruktur 210 verbunden.
In der vorstehenden detaillierten Beschreibung sind verschiedene Merkmale in einem oder mehreren Beispielen oder Beispielen zusammengefasst, um die Offenbarung zu vereinfachen. Es versteht sich, dass die obige Beschreibung zur Veranschaulichung dient und nicht einschränkend ist. Sie soll alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente der verschiedenen Merkmale und Ausführungsbeispiele abdecken. Viele weitere Beispiele werden dem Fachmann bei Durchsicht der obigen Beschreibung einleuchten. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktischen Anwendungen zu erläutern, um dadurch anderen Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung und verschiedene Ausführungsbeispiele mit verschiedenen Modifikationen zu nutzen, wie sie für die jeweilige Verwendung geeignet sind, die in Betracht gezogen wird.
Bezugszeichenliste

1: Plattformbasis
1A: erstes Ende der Plattformbasis
1B: zweites Ende der Plattformbasis
1C: erste laterale Seite der Plattformbasis
1D: zweite laterale Seite der Plattformbasis
2: Ladesystem
3: Hebemechanismus
3A, 3B: Hebeanordnungen
4A, 4B: Stützbeine
5: Aufnahmeabschnitt
10: Kopplungsschnittstelle der Plattformbasis
10a: Oberseite der Plattformbasis
11: Verbindungsstift
12: Hinterschneidung
13: Permanentmagnet
15: elektrische Schnittstelle
16A, 16B: Kammern
20A, 20B: Gabelarme
21A, 21B: Entriegelungsstruktur
22A, 22B: Führungsschiene
23A, 23B: Tragschiene
24A, 24B: Gabelarmschiene
31: erstes Längselement
31A: erstes Ende des ersten Längselements
31B: zweites Ende des ersten Längselements
31C: Verbindungsstelle des ersten Längselements
32: zweites Längselement
32A: erstes Ende des zweiten Längselements
32B: zweites Ende des zweiten Längselements
32C: Verbindungsstelle des zweiten Längselements
33: Antriebsvorrichtung
34: erstes Drehlager
35: erstes Koppellager
36: zweites Drehlager
37: zweites Koppellager
38: erste Brücke
39: zweite Brücke
51, 52: Rampen
100: Fahrzeugplattform
200: Fahrzeug
210: obere Karosseriestruktur
211: Gabelarmeingriffsstruktur
221: Gabelarmeingriffsstruktur
230: Plattformkopplungsschnittstelle
231: Verbindungsloch
232: Sicherungsstift
233: Permanentmagnet
245: elektrische Plattformanschlussschnittstelle
A1: Pfeil
A9-A12: Pfeile
M: Verfahren
M1-M4: Verfahrensschritte
X: laterale Richtung
Y: Längsrichtung
Z: vertikale Richtung

Claims

Fahrzeugplattform (100) für ein Kraftfahrzeug (200), aufweisend: eine Plattformbasis (1), die sich in einer Längsrichtung (Y) erstreckt; und ein Ladesystem (2) zum seitlichen Aufladen und Abladen einer oberen Karosseriestruktur (210) auf und von der Plattformbasis (1), wobei das Ladesystem (2) einen ersten Gabelarm (20A) und einen zweiten Gabelarm (20B) zum Stützen der oberen Karosseriestruktur (210) in Bezug auf eine vertikale Richtung (Z) und einen Hebemechanismus (3) aufweist, der mit der Plattformbasis (1) und dem ersten und zweiten Gabelarm (20A, 20B) gekoppelt ist, wobei der Hebemechanismus (3) dazu ausgebildet ist, den ersten und zweiten Gabelarm (20A, 20B) relativ zu der Plattformbasis (1) entlang der vertikalen Richtung (Z) zu bewegen, wobei der erste und der zweite Gabelarm (20A, 20B) in der Längsrichtung (Y) beabstandet zueinander positioniert sind und jeweils entlang einer lateralen Richtung (X) zwischen einer zurückgezogenen Position, in welcher die Gabelarme (20A, 20B) vollständig mit der Plattformbasis (1) überlappen, und einer ausgefahrenen Position bewegbar sind, in welcher die Gabelarme (20A, 20B) in der lateralen Richtung (X) von einer lateralen Seite (1C, 1D) der Plattformbasis (1) vorstehen.
Fahrzeugplattform (100) nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Gabelarm (20A, 20B) jeweils mindestens eine Eingriffsstruktur (21A, 21B) aufweisen, die dazu ausgebildet ist, in eine entsprechende Gabelarmeingriffsstruktur (221) der oberen Karosseriestruktur (210) einzugreifen.
Fahrzeugplattform (100) nach Anspruch 2, wobei die mindestens eine Eingriffsstruktur (21A, 21B) der ersten und zweiten Gabelarme (20A, 20B) durch einen aus dem jeweiligen Gabelarm (20A, 20B) herausragenden Stift oder durch eine in dem jeweiligen Gabelarm (20A, 20B) ausgebildete Ausnehmung gebildet ist.
Fahrzeugplattform (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die ersten und zweiten Gabelarme (20A, 20B) jeweils zwischen der zurückgezogenen Position und einer ersten ausgefahrenen Position, in welcher die Gabelarme (20A, 20B) in der lateralen Richtung (X) von einer ersten lateralen Seite (1C) der Plattformbasis (1) vorstehen, und zwischen der zurückgezogenen Position und einer zweiten ausgefahrenen Position, in welcher die Gabelarme (20A, 20B) in der lateralen Richtung (X) von einer zweiten lateralen Seite (1D) der Plattformbasis (1) vorstehen, bewegbar sind.
Fahrzeugplattform (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der erste und der zweite Gabelarm (20A, 20B) jeweils als Teleskoparm ausgebildet sind.
Fahrzeugplattform (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Hebemechanismus (3) mindestens eine Hebeanordnung (3A, 3B) aufweist, welche aufweist: ein erstes Längselement (31) mit einem ersten Ende (31A), das mit der Plattformbasis (1) derart gekoppelt ist, dass es um eine erste Drehachse (R1) drehbar ist, ein zweites Längselement (32) mit einem ersten Ende (32A), das an der Plattformbasis (1) entlang der lateralen Richtung (X) bewegbar geführt ist, und einer Verbindungsstelle (32C), die mit einer Verbindungsstelle (31C) des ersten Längselements (31) um eine zweite Drehachse (R2) parallel zur ersten Drehachse (R1) drehbar gekoppelt ist, wobei die Verbindungsstelle (32C) des zweiten Längselements (32) zwischen dem ersten Ende (32A) und einem gegenüberliegenden zweiten Ende (32B) des zweiten Längselements (32) positioniert ist, und wobei die Verbindungsstelle (31C) des ersten Längselements (31) zwischen dem ersten Ende (32A) und einem gegenüberliegenden zweiten Ende (32B) des ersten Längselements (31) positioniert ist, und eine Antriebsvorrichtung (33), insbesondere eine ausfahrbare Anordnung wie ein Hydraulikzylinder, die mit dem zweiten Längselement (32) und einer in Bezug auf die erste Drehachse (R1) ortsfest beabstandeten Struktur gekoppelt ist, so dass die Antriebsvorrichtung dazu ausgebildet ist, einen Abstand zwischen dem ersten Ende (31A) des ersten Längselements (31) und dem zweiten Ende (32A) des zweiten Längselements (32) in der lateralen Richtung (X) zu variieren, um zweite Enden (31B, 32B) des ersten und zweiten Längselementelements (31, 32) relativ zu der Plattformbasis (1) in der vertikalen Richtung (Z) anzuheben oder abzusenken, wobei die zweiten Enden (31B, 32B) der ersten und zweiten Längselemente (31, 32) mit mindestens einem der ersten und zweiten Gabelarme (20A, 20B) gekoppelt sind.
Fahrzeugplattform (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Hebemechanismus (3) eine erste Hebeanordnung (3A), die mit dem ersten Gabelarm (20A) gekoppelt ist, und eine zweite Hebeanordnung (3B) umfasst, die mit dem zweiten Gabelarm (20B) gekoppelt ist.
Fahrzeugplattform (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Plattformbasis (1) eine Vielzahl von Kopplungsschnittstellen (10) aufweist, die an einer Oberseite (10a) der Plattformbasis (1) ausgebildet und dazu eingerichtet sind, in entsprechende Plattformkopplungsschnittstellen (230) der oberen Karosseriestruktur (210) einzugreifen.
Fahrzeugplattform (100) nach Anspruch 8, wobei die Kopplungsschnittstellen (10) als Verbindungsstifte (11) ausgebildet sind, die zur Aufnahme von Verbindungslöchern (231) ausgebildet sind, welche die Plattformkopplungsschnittstellen (230) bilden.
Fahrzeugplattform (100) nach Anspruch 9, wobei jedes Verbindungsloch (231) mit einem beweglichen Verriegelungsstift (232) versehen ist, der dazu ausgebildet ist, den Verbindungsstift (11) innerhalb des Verbindungslochs (231) zu verriegeln.
Fahrzeugplattform (100) nach Anspruch 10, wobei jeder Verriegelungsstift (232) und der entsprechende Verbindungsstift (11) zusammen eine schaltbare magnetische Verriegelung bilden, wobei jeder Verriegelungsstift (232) einen Permanentmagneten (233) aufweist und jeder Verbindungsstift (11) als drehbarer Permanentmagnet zum Schalten der magnetischen Verriegelung ausgebildet ist.
Fahrzeugplattform (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, ferner aufweisend: mindestens ein Stützbein (4A, 4B), welches dazu ausgebildet ist, sich in der lateralen Richtung (X) von der lateralen Seite (1C, 1D) der Plattformbasis (1) zu erstrecken, um die Fahrzeugplattform (100) auf dem Boden gegen Kippen zu stabilisieren.
Fahrzeugplattform (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Plattformbasis (1) eine elektrische Schnittstelle (15) aufweist, die für eine elektrische Verbindung mit einer elektrischen Plattformanschlussschnittstelle (245) der Obere Karosseriestruktur (210) ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug (200) mit einer Fahrzeugplattform (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche.
Verfahren (M) zum Laden und Abladen einer oberen Karosseriestruktur (210) auf und von einer Fahrzeugplattform (100) eines Kraftfahrzeugs (200), insbesondere des Kraftfahrzeugs (200) nach Anspruch 14, wobei das Verfahren (M) umfasst: In-Eingriff-Bringen (M1) von ersten und zweiten Gabelarmen (20A, 20B), die mit einer Plattformbasis (1) der Fahrzeugplattform (100) gekoppelt sind, mit der oberen Karosseriestruktur (210), wobei sich die Plattformbasis (1) in einer Längsrichtung (Y) erstreckt; Anheben (M2) der oberen Karosseriestruktur (210) durch Bewegen des ersten und zweiten Gabelarms (20A, 20B) in einer vertikalen Richtung (Z) relativ zu der Plattformbasis (1) mittels eines Hebemechanismus (3), der mit der Plattformbasis (1) und dem ersten und zweiten Gabelarm (20A, 20B) gekoppelt ist; Bewegen (M3) der Gabelarme (20A, 20B) in einer lateralen Richtung (X) über eine laterale Seite (1C, 1D) der Plattformbasis (1); und Absenken (M4) der oberen Karosseriestruktur (210) durch Bewegen des ersten und des zweiten Gabelarms (20A, 20B) in der vertikalen Richtung (Z) relativ zur Plattformbasis (1) mittels des Hebemechanismus (3).