DE3839618A1 - Vehicle with battery-electrical propulsion - Google Patents

Vehicle with battery-electrical propulsion

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    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/07513—Details concerning the chassis
    • B66F9/0754—Battery removal arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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Abstract

In order, in vehicles with battery-electrical propulsion, to simplify changing of the battery block (7), supported inside the vehicle frame (5) between front axle (2) and rear axle (3) so that it is horizontally movable transversely to the vehicle longitudinal axis, it is proposed to provide a folding frame wall (6), which has guide devices (11) on the inner side (10) and in the folded-down condition together with the guide devices (12) forms a guide track inside the vehicle frame (5) for running the battery pack (7) in and out. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem batterie- elektrischen Antrieb und einem auswechselbaren Batterie­ block, der innerhalb des Fahrzeugrahmens zwischen Vorder- und Hinterachse angeordnet und horizontal querbeweglich zur Fahrzeuglängsachse auf einer Führungsvorrichtung ge­ lagert ist, wobei der Fahrzeugrahmen eine seitliche Öffnung aufweist, deren Querschnitt im Wesentlichen den Abmessungen des Batteriepaketes angepaßt ist.The invention relates to a vehicle with a battery electric drive and a replaceable battery block that lies within the vehicle frame between the front and rear axle arranged and horizontally movable to the vehicle longitudinal axis on a guide device ge is supported, the vehicle frame having a side opening has whose cross-section essentially the dimensions of the battery pack is adjusted.

Ein derartiges Fahrzeug ist in der DE-OS 21 64 072 beschrie­ ben. Dabei wird das Batteriepaket von einem speziell dafür erforderlichen Batterietransportwagen aufgenommen. Hierzu ist es notwendig, daß der Batterietransportwagen mit seiner Führungsvorrichtung exakt rechtwinkelig an die seitliche Öffnung im Fahrzeugrahmen herangefahren wird. Gleichzeitig muß aber auch eine Übereinstimmung bezüglich einer Höhen­ gleichheit der Führungsvorrichtungen im Fahrzeugrahmen und auf dem Batterietransportwagen vorgenommen werden, damit das Batteriepaket ohne die durch einen Höhen- und Seitenversatz der Führungsvorrichtungen hervorgerufenen Probleme entnommen werden kann. Ein Wechsel des Batterie­ paketes kann vor allem dann erforderlich sein, wenn das Fahrzeug, dessen Batteriekapazität üblicherweise groß genug für Ein-Schicht-Betrieb ist, auch im Zwei-Schicht-Betrieb eingesetzt werden soll und daher keine Zeit ist zum Wieder­ aufladen des Batteriepaketes im eingebauten Zustand. Dies kann vor allem bei Flurförderzeugen, zum Beispiel Elektro­ staplern, oder Transportkarren der Fall sein.Such a vehicle is described in DE-OS 21 64 072 ben. The battery pack is made by one specifically for this required battery transport trolley added. For this it is necessary that the battery transport trolley with its Guide device exactly at right angles to the side Opening in the vehicle frame is approached. At the same time however, there must also be an agreement regarding a height Identity of the guiding devices in the vehicle frame and carried out on the battery transport trolley, so the battery pack without the through a height and Lateral offset of the guide devices caused Problems can be inferred. A change of battery  packages may be necessary especially if that Vehicle whose battery capacity is usually large enough for one-shift operation, even in two-shift operation should be used and therefore there is no time to re-start charge the battery pack when installed. This can be used especially for industrial trucks, for example electrical stackers, or transport carts may be the case.

Es ist auch bekannt, mit dem Fahrzeug seitlich an eine ge­ sonderte Rollenbahn heranzufahren, um den Batteriewechsel vornehmen zu können. Bei Gabelstaplern kann der Batterie­ wechsel auch dadurch erfolgen, daß das Batteriepaket mittels Hebezeug aus dem Fahrzeugrahmen in vertikaler Richtung nach oben herausgehoben wird. Dabei ist es störend, daß das Batteriepaket in einem relativ engen Schacht sitzt und infolge dessen schwierig zu handhaben ist. Meist ist dafür ein Sonderhebgeschirr erforderlich.It is also known to move the vehicle laterally to a ge separate roller conveyor to bring up the battery change to be able to make. With forklifts, the battery can change also take place in that the battery pack by means of Hoist from the vehicle frame in the vertical direction is lifted out upwards. It is disturbing that the battery pack sits in a relatively narrow slot and is therefore difficult to handle. Most is special lifting tackle required for this.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet und einen einfachen und leichten Wechsel des Batteriepaketes ermöglicht.The invention is therefore based on the object of a vehicle to create that avoids the disadvantages mentioned and a simple and easy change of the battery pack enables.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine die Öffnung abdeckende Rahmenwand um eine parallel zur Fahrzeuglängsachse an der bodennahen Abschlußseite der Öffnung angeordnete Achse klappbar gelagert ist und Führungsvorrichtungen auf der Innenseite der Rahmenwand vorgesehen sind, die in nahezu rechtwinkelig zur Öffnung heruntergeklappter Stellung der Rahmenwand mit der Führungs­ vorrichtung des Fahrzeugrahmens zusammenwirken und eine horizontale Führungsbahn quer zur Fahrzeuglängsachse für das Ein- und Ausfahren des Batteriepaketes bilden. This object is achieved in that a the opening covering the frame wall by a parallel to the Longitudinal vehicle axis on the bottom end of the Opening axis is hinged and Guide devices on the inside of the frame wall are provided, which are almost at right angles to the opening folded down position of the frame wall with the guide device of the vehicle frame interact and a horizontal guideway across the vehicle's longitudinal axis for form the retraction and extension of the battery pack.  

Die klappbare Rahmenwand kann im geschlossenen Zustand das Batteriepaket fixieren und gegen Herausrutschen aus der Öffnung im Fahrzeugrahmen sichern. Wenn die Rahmenwand rechtwinkelig heruntergeklappt wird, bildet die auf der Innenseite angeordnete Führungseinrichtung zusammen mit der Führungseinrichtung innerhalb des Fahrzeugrahmens eine horizontale Führungsbahn, auf der das Batteriepaket seitlich aus dem Fahrzeug herausgenommen werden kann, ohne daß Hilfsmittel wie ein gesonderter Batterietransport­ wagen oder ein Hebegeschirr erforderlich sind. Wenn das Batteriepaket herausgefahren ist, kann es beispielsweise durch einen anderen Gabelstapler oder einen Gabelhubwagen aufgenommen und zur Ladestation transportiert werden. Ebenso leicht geschieht der Einbau eines frisch geladenen Batteriepaketes, indem es auf die Führungsvorrichtung der heruntergeklappten Rahmenwand aufgesetzt und durch die Öffnung in das Batteriefach des Fahrzeuges eingeschoben wird. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Außenseite der Rahmenwand konvex gewölbt ist und in nahezu rechtwinkelig heruntergeklappter Stellung der Rahmenwand den Boden berührt. Dadurch wird verhindert, daß das Fahrzeug zur Seite kippt, wenn das Batteriepaket herausgefahren wird. Gleichzeitig kann durch eine derartige Formgebung, insbesondere, wenn sie mit Versteifungen inner­ halb der Rahmenwand kombiniert wird, eine in sich sehr stabile Rahmenwand geschaffen werden, die in der Lage ist, das beträchtliche Gewicht des Batteriepakets ohne wesentliche Deformationen aufzunehmen. The foldable frame wall can be closed fix the battery pack and prevent it from slipping out secure the opening in the vehicle frame. If the frame wall is folded down at right angles, forms on the Inside arranged guide device together with the guide device within the vehicle frame a horizontal track on which the battery pack can be removed from the side of the vehicle, without tools such as a separate battery transport car or lifting gear is required. If that Battery pack is pulled out, for example by another forklift or pallet truck picked up and transported to the charging station. It is just as easy to install a freshly loaded one Battery pack by placing it on the guide device put the frame wall down and through inserted the opening in the battery compartment of the vehicle becomes. An advantageous development of the invention provides before that the outside of the frame wall is convex is and in a nearly right-angled position the frame wall touches the floor. This prevents that the vehicle tilts to the side when the battery pack is brought out. At the same time, such Shaping, especially if it has internal stiffeners half of the frame wall is combined, one in itself stable frame wall can be created that capable is the considerable weight of the battery pack without record essential deformations.  

Für den Fall, daß die Bodenbeschaffenheit an der Stelle, an der der Batteriewechsel erfolgen soll, ungünstig ist, das heißt weil Unebenheiten vorhanden sind, kann es zweck­ mäßig sein, daß die Rahmenwand ausklappbare Stützmittel aufweist, deren Länge so bemessen ist, daß bei ausgeklappten Stützmitteln und heruntergeklappter Rahmenwand die Führungs­ einrichtungen des Fahrzeuges und der Rahmenwand in einer gemeinsamen Horizontalebene liegen. Dies wird vereinfacht, wenn die Stützmittel längeneinstellbar sind.In the event that the soil condition at the point, at which the battery should be changed is unfavorable, that is, because there are bumps, it can be useful be moderate that the frame wall fold-out support means has whose length is such that when unfolded Support means and folded down frame wall the guide facilities of the vehicle and the frame wall in one common horizontal plane. This is simplified if the support means are adjustable in length.

Eine besonders leichte Handhabung des Batteriepaketes ergibt sich, wenn als Führungseinrichtungen Rollen oder Kugelrollen vorgesehen sind. Die Handhabung kann weiter vereinfacht werden, indem die Rahmenwand so weit herunter­ geklappt wird, daß eine schiefe Ebene entsteht, deren höchster Punkt an den Anschlußstellen der Führungsein­ richtungen von Fahrzeug und Rahmenwand ist. Dadurch genügen nur geringe Kräfte, um das Batteriepaket aus dem Fahrzeug herauszubewegen. Sollte die Geschwindigkeit des Batterie­ pakets dabei zu groß werden, so können entsprechend ange­ paßte Bremseinrichtungen, zum Beispiel Bremsrollen, die nur in einer Drehrichtung wirken, ein Herunterfallen des Batteriepaketes von der Rahmenwand verhindern.Particularly easy handling of the battery pack arises when roles as leadership or Ball rollers are provided. Handling can continue be simplified by lowering the frame wall so far is folded that an inclined plane arises, the highest point at the connection points of the leadership directions of the vehicle and the frame wall. This is enough only slight forces to get the battery pack out of the vehicle to move out. Should the speed of the battery packages become too large, so you can send them accordingly fitted brake devices, for example brake rollers, the only act in one direction of rotation, the Prevent battery pack from the frame wall.

Es ist auch denkbar, den Be- und Entladevorgang weiter zu erleichtern, durch Einsatz eines elektrischen oder hydraulischen Antriebs, der das Batteriepaket aus dem Fahrzeugrahmen schiebt bzw. in diesen hineinzieht. It is also conceivable to continue the loading and unloading process to facilitate, by using an electrical or hydraulic drive that pulls the battery pack out of the Pushes or pulls the vehicle frame into it.  

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungs­ gegenstandes ist vorgesehen, daß die Rahmenwand auf der Innenseite Zentriermittel für den Batterieblock aufweist. Beispielsweise können dies zwei Winkelschienen sein, deren Abstand am Übergang von der Rahmenwand zum Fahrzeug, also im Bereich der Schwenkachse, dem Abstand zweier paralleler Winkelschienen im Fahrzeug entspricht, wobei der Abstand der Winkelschienen auf der Innenseite der Rahmenwand sich mit größer werdendem Abstand zur Schwenkachse vergrößert. Der Abstand der Winkelschienen im Fahrzeug voneinander entspricht der Breite des Batterieblocks. Der Batterieblock kann dadurch ohne Gefahr des Aneckens in den Fahrzeugrahmen eingefahren werden.In a further advantageous embodiment of the invention object is provided that the frame wall on the Has centering means for the battery block on the inside. For example, these can be two angle rails, their Distance at the transition from the frame wall to the vehicle, that is in the area of the swivel axis, the distance between two parallel ones Corresponds to angle rails in the vehicle, the distance the angle rails on the inside of the frame wall enlarged with increasing distance to the swivel axis. The distance between the angle rails in the vehicle corresponds to the width of the battery pack. The battery pack can thereby without risk of bumping into the vehicle frame be retracted.

Die Erfindung soll anhand der nachstehenden schematischen Figurenbeispiele verdeutlicht werden. Es zeigen:The invention is illustrated by the following schematic Figure examples are clarified. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungs­ gemäßen Fahrzeugs, Fig. 1 is a perspective view of a vehicle according to the Invention,

Fig. 2 die Rahmenwand in heruntergeklappter Stellung mit eingefahrenem Batterieblock, Fig. 2, the frame wall in the folded-down position with retracted battery block,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Rahmenwand in heruntergeklapptem Zustand bei ausgefahrenem Batterieblock. Fig. 3 shows another embodiment of the frame wall in the folded-down state with the battery pack extended.

Ein in diesem Beispiel als Gabelstapler ausgebildetes Fahrzeug 1 mit batterie-elektrischem Antrieb weist zwischen Vorderachse 2 und Hinterachse 3 eine seitliche Öffnung 4 mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt im Fahrzeug­ rahmen 5 auf. Die Öffnung 4 ist durch eine Rahmenwand 6 abdeckbar, wobei die Rahmenwand 6 durch ein in der Figur nicht dargestelltes Scharnier an der bodennahen Abschlußseite der Öffnung 4 am Fahrzeugrahmen 5 klappbar befestigt ist. Die Rahmenwand 6 kann rechtwinkelig heruntergeklappt werden, so daß eine Führungsbahn für ein im Fahrzeugrahmen 5 be­ findliches Batteriepaket 7 entsteht. Das Batteriepaket 7 ist im ausgefahrenen Zustand gestrichelt gezeichnet. Eine klappbare Stütze 8 verhindert, daß das Fahrzeug 1 bei herausgefahrenem Batteriepaket 7 umkippt. Die Stütze 8 ist vorzugsweise längenverstellbar ausgebildet, damit auch bei unterschiedlichen Bodenbeschaffenheiten ein an­ nähernd rechter Winkel zwischen heruntergeklappter Rahmen­ wand 6 und der Seitenwand des Fahrzeugrahmens 5 gewähr­ leistet ist.A vehicle 1 designed as a forklift truck with a battery-electric drive has a side opening 4 with a rectangular or square cross section in the vehicle frame 5 between the front axle 2 and the rear axle 3 . The opening 4 is covered by a frame wall 6, wherein the frame wall 6 is fixed is hingedly connected through a not shown in the figure, hinge at the near-bottom end side of the opening 4 on the vehicle frame. 5 The frame wall 6 can be folded down at right angles, so that a guideway for a be in the vehicle frame 5 be sensitive battery pack 7 is formed. The battery pack 7 is drawn in dashed lines in the extended state. A foldable support 8 prevents the vehicle 1 from tipping over when the battery pack 7 is extended . The support 8 is preferably adjustable in length, so that even at different ground conditions, an approximately right angle between the folded-down frame wall 6 and the side wall of the vehicle frame 5 is guaranteed.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführung der Rahmen­ wand 6, wobei deren Außenwand 9 konvex gewölbt ist, so daß die Rahmenwand 6 den Boden berührt und bei ebener Bodenbeschaffenheit eine Stütze überflüssig ist. Auf der Innenseite 10 der Rahmenwand 6 sind als Führungsrollen ausgebildete Führungseinrichtungen 11 angebracht, auf denen das Batteriepaket 7 ausgefahren werden kann. Fig. 2 shows a modified embodiment of the frame wall 6, wherein the outer wall is convexly curved 9, so that the frame 6 touches the bottom wall and a planar ground of a support is unnecessary. On the inner side 10 of the frame wall 6 , guide devices 11 designed as guide rollers are attached, on which the battery pack 7 can be extended.

Fig. 3 zeigt das Batteriepaket 7 in ausgefahrenem Zustand, wobei hier eine Rahmenwand 6 mit Stütze 8 gezeigt ist. Auch innerhalb des Fahrzeugrahmens 5, das heißt im Batterie­ fach, sind als Führungsrollen ausgebildete Führungsein­ richtungen 12 angebracht, auf denen das Batteriepaket 7 gelagert ist. Das herausgefahrene Batteriepaket 7 kann sehr leicht von geeigneten Transportmitteln aufgenommen werden, weil es von drei Seiten zugänglich ist. Die am weitesten vom Scharnier entfernten Führungsrollen auf der Innenseite 10 der Rahmenwand 6 können als in einer Drehrichtung wirkende Bremsrollen ausgebildet sein, um zu verhindern, daß das Batteriepaket beim Herausfahren von der Rahmenwand 6 herunterfällt. Fig. 3 shows the battery pack 7 in the extended state, in which case a frame wall 6 with support 8 is shown. Also inside the vehicle frame 5 , that is, in the battery compartment, guide devices 12 are designed as guide rollers, on which the battery pack 7 is mounted. The withdrawn battery pack 7 can be picked up very easily by suitable transport means because it is accessible from three sides. The guide rollers furthest away from the hinge on the inside 10 of the frame wall 6 can be designed as brake rollers acting in one direction of rotation in order to prevent the battery pack from falling off the frame wall 6 when it is being moved out.

Claims (6)

1. Fahrzeug mit einem batterie-elektrischen Antrieb und einem auswechselbaren Batterieblock, der innerhalb des Fahrzeugrahmens zwischen Vorder- und Hinterachse angeordnet und horizontal querbeweglich zur Fahrzeug­ längsachse auf einer Führungsvorrichtung gelagert ist, wobei der Fahrzeugrahmen eine seitliche Öffnung auf­ weist, deren Querschnitt im Wesentlichen den Abmessungen des Batteriepaketes angepaßt ist, dadurch gekennzeich­ net, daß eine die Öffnung (4) abdeckende Rahmenwand (6) um eine parallel zur Fahrzeuglängsachse an der boden­ nahen Abschlußseite der Öffnung (4) angeordnete Achse klappbar gelagert ist und Führungsvorrichtungen (11) auf der Innenseite (10) der Rahmenwand (6) vorgesehen sind, die in nahezu rechtwinkelig zur Öffnung (4) her­ untergeklappter Stellung der Rahmenwand (6) mit der Führungsvorrichtung (12) des Fahrzeugrahmens (5) zusammen­ wirken und eine horizontale Führungsbahn quer zur Fahr­ zeuglängsachse für das Batteriepaket (7) bilden. 1.Vehicle with a battery-electric drive and a replaceable battery block, which is arranged within the vehicle frame between the front and rear axles and is mounted horizontally transversely to the vehicle's longitudinal axis on a guide device, the vehicle frame having a lateral opening, the cross section of which is essentially the same Dimensions of the battery pack is adapted, characterized in that an opening ( 4 ) covering the frame wall ( 6 ) about an axis parallel to the longitudinal axis of the vehicle near the bottom of the opening ( 4 ) arranged axis is hinged and guide devices ( 11 ) on the inside ( 10 ) of the frame wall ( 6 ) are provided, which in an almost right angle to the opening ( 4 ) folded down position of the frame wall ( 6 ) interact with the guide device ( 12 ) of the vehicle frame ( 5 ) and a horizontal guide track transverse to the longitudinal axis of the vehicle for the battery pack ( 7 ) bi load. 2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite (9) der Rahmenwand (6) konvex ge­ wölbt ist und in nahezu rechtwinkelig heruntergeklappter Stellung der Rahmenwand (6) den Boden berührt.2. Vehicle according to claim 1, characterized in that the outer side ( 9 ) of the frame wall ( 6 ) is convexly curved and in an almost right-angled position of the frame wall ( 6 ) touches the ground. 3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenwand (6) ausklappbare Stützmittel (7) aufweist.3. Vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the frame wall ( 6 ) has fold-out support means ( 7 ). 4. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützmittel (7) längeneinstellbar sind.4. Vehicle according to claim 3, characterized in that the support means ( 7 ) are adjustable in length. 5. Fahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungsvorrichtung (11, 12) Rollen oder Kugelrollen vorgesehen sind.5. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that rollers or ball rollers are provided as the guide device ( 11 , 12 ). 6. Fahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenwand (6) auf der Innenseite (10) Zentriermittel für den Batterie­ block (7) aufweist.6. Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the frame wall ( 6 ) on the inside ( 10 ) has centering means for the battery block ( 7 ).
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