WO2021047915A1 - Eccentric module-coupling point - Google Patents

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WO2021047915A1
WO2021047915A1 PCT/EP2020/073953 EP2020073953W WO2021047915A1 WO 2021047915 A1 WO2021047915 A1 WO 2021047915A1 EP 2020073953 W EP2020073953 W EP 2020073953W WO 2021047915 A1 WO2021047915 A1 WO 2021047915A1
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WO
WIPO (PCT)
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eccentric
module
coupling
mandrel
designed
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/073953
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Hasenauer
Reiner Oster
Gerhard Körbel
Original Assignee
Edag Engineering Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Edag Engineering Gmbh filed Critical Edag Engineering Gmbh
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D53/00Tractor-trailer combinations; Road trains
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D63/00Motor vehicles or trailers not otherwise provided for
    • B62D63/02Motor vehicles
    • B62D63/025Modular vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a clutch module for modules, in particular for vehicle modules, with an eccentric clamping element, and a vehicle, particularly an autonomous vehicle comprising the clutch module and a consortiummittei LCD S ystem.
  • Vehicles are known to which a trailer can be coupled.
  • the coupling takes place via a ball head arranged on the vehicle, which is received by an essentially half-shell-shaped coupling element and gimbals the latter.
  • Several wagons can also be connected to one another with these couplings.
  • means of transport changing systems which are designed in particular for an autonomous mobile performance of work activities, in particular traffic-independent, green maintenance, clearing, maintenance and / or monitoring work, as well as for the transport of people.
  • Conventional modes of transport changing are based on the basic idea of using different modules such as passenger or freight cabins with different vehicles such as autonomous ones To move drive devices.
  • DE 102018 002 229 A1 describes a means of changing system in which a passenger cabin is part of a modular vehicle and can be mechanically coupled to a flight module or a road travel module or another transport module as required.
  • a drive device (first module) has a catch hook and an elongated rod element as connecting devices.
  • a passenger cell (second module) has a counterpart that can be brought into engagement with the catch hook and a receiving element for fixing the rod element as connecting elements of the passenger cell.
  • the catch hook comprises a cylindrical area which can be received in a cylindrical recess of the counterpart.
  • the cylindrical recess can be pivoted about a longitudinal axis of the cylindrical recess by pivoting a closing element.
  • the elongated rod element has a ball at one end.
  • the ball can be grasped from behind by a receiving element on the passenger compartment side as a connecting element of the connecting device.
  • the rod element can be fixed in a close range of the ball relative to the receiving element by engaging behind the ball.
  • the ball can be positioned relative to the receiving element by means of a conical guide, the receiving element in the present case lying around the circumference of the rod element in order to fix the rod element.
  • DE 605667 A relates to clutches for trailer vehicles and discloses a disc which is mounted eccentrically rotatably about a bolt in a clutch housing.
  • the disc is provided with a cutout into which a coupling member (bolt which can be attached to a trailer) engages.
  • the disc forms a claw.
  • a spring-loaded latch exerts a pressure on the claw that supports the movement of the claw into the locking pitch.
  • DE 4312 209 A1 discloses a coupling ball carrier and a guide sleeve for vehicle trailer couplings.
  • a free end of the coupling ball carrier can be inserted into the guide sleeve arranged on a vehicle via an insertion opening and can be coupled to a cylindrical locking bolt seated transversely in the insertion opening.
  • a curve piece is rotatably mounted in the free end of the coupling ball carrier behind an insertion slot, which is open towards its end face, for receiving the locking bolt.
  • the curve piece (4) has a partially cylindrical, open circumferential recess for the locking bolt.
  • Curve stops of the curve piece (4) are acted upon by guide stops of a thrust element, which is longitudinally guided in the free end and supported by a spring, in such a way that the thrust element is held in an initial basic position when the spring is tensioned.
  • the thrust element is released from the initial basic position and shifted longitudinally under the pressure of the spring tangentially in the direction of the curve piece.
  • the thrust element causes the cam piece to rotate further up to a locking position in which a cam stop section of the surrounding recess encompasses the locking bolt.
  • a first connector part comprises a base body with a securing recess in which a securing element is rotatably mounted.
  • the securing element is an eccentric element with a securing groove which is designed to come into engagement with an undercut head section of a second connector part in a holding position of the securing element and preferably to brace the first connector part with the second connector part.
  • DE 4312 209 A1 discloses an eccentric fitting for connecting furniture parts.
  • a cylindrical eccentric housing rotatably mounted in a round recess has an eccentric / sickle-shaped tightening surface / tightening curve which cooperates with a head of an anchoring bolt.
  • the housing carries a retaining lug on the lateral surface that penetrates the furniture part in the course of a rotary movement and has in a part free of tightening surfaces Essentially superimposed mounting openings for the head of the anchoring bolt.
  • the present invention is based on the object of providing an improved module coupling for modules, in particular for vehicle modules. According to the invention, this object is achieved by a modular coupling with the features of claim 1. Advantageous further developments are the subject of the dependent claims.
  • a module coupling for modules is designed to releasably couple a first module, in particular an autonomous drive device, and a second module.
  • the module coupling comprises at least one eccentric clamping element and a mandrel.
  • the at least one eccentric clamping element is arranged on the first module or the second module.
  • the at least one mandrel is arranged opposite to the eccentric clamping element on the second module or the first module.
  • the eccentric clamping element is designed to clamp the mandrel in a clamping direction.
  • the eccentric clamping element comprises an eccentric element with an eccentric profile, which is mounted rotatably about an axis of rotation, an insertion opening in the eccentric element for the mandrel and a rotating mechanism.
  • the mandrel includes a coupling element.
  • the mandrel is designed to be inserted with the coupling element through the insertion opening into the eccentric element.
  • the rotating mechanism is designed to rotate the eccentric element about the axis of rotation.
  • the eccentric profile is designed to move the mandrel introduced into the eccentric element via the coupling element in the tensioning direction when the eccentric element is rotated by the rotating mechanism.
  • a vehicle in particular an autonomous vehicle, comprises a drive device as a first module, at least one second module and at least one module coupling according to the first aspect of the present invention.
  • a means of changing system comprises a plurality of autonomous drive devices as first modules and a plurality of different second modules.
  • the various second modules can be coupled as desired with the first modules and optionally additionally with one another by means of module couplings according to the first aspect of the present invention.
  • the first and second modules are particular
  • the first module is in particular an autonomous drive device, which is preferably designed as an automatically driving system that has sensor equipment or sensors suitable for autonomous driving and, in particular, artificial intelligence designed for autonomous ferry operation.
  • the autonomous drive device can preferably be via transceivers, in particular via "Car to Car” and "Car to X"
  • the autonomous drive device can be a modular autonomous Be designed drive unit of the means of change system, which can be coupled to at least one second module such as a passenger and / or freight cabin and / or a work module.
  • the first module can also be a passenger and / or freight cabin and / or a work module and can be coupled to a further passenger and / or freight cabin and / or a further work module as a second module by means of the module coupling.
  • the modules can also be ship modules or aircraft modules. It is also possible that the modules are suitable for vehicles and / or for ships and / or aircraft.
  • a (land-based) autonomous drive device and alternatively a flight device can serve as the first module, so that, for example, a transport cabin can be coupled as a second module via the module coupling (depending on requirements) either to the autonomous drive device or to the flight device.
  • the at least one eccentric clamping element can be arranged on the first module and the at least one mandrel can be arranged correspondingly opposite to the eccentric clamping element on the second module.
  • the at least one eccentric clamping element can also be arranged on the second module and the at least one mandrel can be arranged correspondingly opposite to the eccentric clamping element on the first module.
  • the module coupling comprises more than one eccentric clamping element and more than one corresponding mandrel
  • the first module can comprise all eccentric clamping elements or, alternatively, all mandrels or at least one eccentric clamping element and at least one mandrel
  • the second module correspondingly oppositely comprise all mandrels or alternatively all eccentric clamping elements or at least one mandrel and at least one eccentric clamping element.
  • the at least one eccentric clamping element is fixedly attached to the first module or the second module.
  • the connection between the eccentric clamping element and the first module or the second module can be made by form fit and / or force fit and / or material fit.
  • the at least one mandrel is fixedly attached to the first module and the second module, respectively.
  • the connection between the mandrel and the first module or the second module can be made by form fit and / or force fit and / or material bond.
  • the at least one eccentric clamping element and the at least one mandrel are arranged on the first module and the second module in such a way that they can cooperate in order to releasably couple the first module and the second module.
  • the at least one eccentric clamping element can be arranged on a front side or a rear side of the first module or of the second module.
  • the at least one mandrel can be arranged correspondingly opposite on a rear side or a front side of the second module or the first module.
  • the at least one eccentric clamping element and correspondingly opposite the at least one mandrel can be arranged on a left / right side of the first module and the second module.
  • the at least one eccentric clamping element clamps the at least one mandrel by means of an eccentric movement in the clamping direction.
  • the mandrel is shifted in this way by the eccentric movement, more precisely used, and clamped, that the first module (autonomous drive device) and the second module (z. B. work module, passenger / cargo cabin, etc.) are detachably coupled to one another.
  • the eccentric clamping element can carry out the eccentric movement in a clamping direction of rotation, the mandrel being pulled towards the eccentric clamping element and clamped therein. In the clamped state, the mandrel cannot be moved against the tensioning direction and thus the coupling between the first module and the second module cannot be canceled.
  • the eccentric clamping element can perform the eccentric movement in a release direction of rotation, the mandrel being released and being released or pulled out opposite to the clamping direction.
  • the release direction of rotation can be oriented opposite to the clamping direction of rotation.
  • the tensioning direction can run in an axial direction of the at least one mandrel.
  • the at least one mandrel is thus displaced and clamped along its axis.
  • the first module and the second module can be coupled to one another in a rigid (rigid, fixed) or articulated releasable manner via the at least one eccentric clamping element and the at least one mandrel.
  • the rigid coupling is non-translational and non-rotatable, so that no relative movement, neither translation nor rotation, is possible between the first module and the second module.
  • the articulated coupling is translation-proof and rotatable, so that a rotation of the first module and the second module around one, two or three rotation axes, but no translation between them, is possible.
  • the autonomous drive device, together with the at least one second module forms an autonomous vehicle according to the second aspect of the present invention.
  • Several drive devices can also be coupled by means of the module coupling according to the first aspect of the present invention in order to increase the tensile force.
  • the drive device of the vehicle can be coupled to a second module via a first module coupling.
  • the second module which is coupled to the drive device, can be coupled to a further second module via a second module coupling.
  • Several further second modules of the vehicle can each be coupled to one another via further module couplings.
  • the drive devices of the traffic change system can be coupled fully automatically to corresponding second modules by means of corresponding module couplings via a central controller, depending on the current requirement.
  • Several second modules can also be coupled to one another fully automatically via appropriate module couplings, depending on the current requirement.
  • the module coupling according to the invention makes it possible to couple a first module or an autonomous drive device quickly and safely with any second modules such as passenger cabins, freight cabins, care cabins and other trailer modules, for example.
  • the coupling between the modules takes place reliably and safely without human intervention.
  • the eccentric element can be received in a housing and optionally supported in this.
  • the housing can be a be a separate element attached to the first module or the second module.
  • the housing can be formed by a recess such as, for example, a bore in a body or a frame of the first module or of the second module, which can be closed with a cover.
  • the insertion opening is designed and arranged in such a way that at least the coupling element of the mandrel can pass through the insertion opening and be inserted into the eccentric element.
  • a cross-sectional area of the coupling element in an insertion direction in which the mandrel with the coupling element can be inserted into the eccentric element and which can coincide with the tensioning direction is accordingly smaller than the area of the insertion opening.
  • the insertion opening can be provided in the eccentric element, for example on an outer jacket surface of the eccentric element, and / or optionally in the housing.
  • the coupling element is designed in such a way that it can interact with the eccentric profile. In this case, after the coupling element has passed the insertion opening and is located in the interior of the coupling element, it can be hooked behind by the eccentric profile.
  • the rotating mechanism is permanently connected to the eccentric element and can rotate it together with its eccentric profile around the axis of rotation.
  • the axis of rotation can run perpendicular to the clamping direction.
  • the eccentric element has the eccentric profile which is designed such that it executes the eccentric movement and hooks the mandrel on the coupling element when the Eccentric element is rotated accordingly about the axis of rotation by the rotating mechanism.
  • the eccentric profile can have an eccentric cam which interacts with the coupling element.
  • the eccentric cam track can hook the coupling element behind and move the coupling element further in the tensioning direction as the rotation of the eccentric element progresses.
  • the mandrel is shifted in the clamping direction into the eccentric element of the eccentric clamping element and clamped in the eccentric element.
  • the first module and the second module are thus releasably coupled to one another.
  • the cam track is shaped eccentrically in such a way that an intersection of the cam track with an intersection line parallel to the clamping direction moves against the clamping direction when the eccentric element is rotated in the clamping direction of rotation on the intersection line in the clamping direction and when the eccentric element is rotated in the release direction of rotation on the intersection line opposite to the clamping direction.
  • the rotating mechanism can be designed to rotate the eccentric element in the clamping direction and, in the process, to allow the eccentric profile to execute the eccentric movement in the clamping direction of rotation, whereby the mandrel is clamped.
  • the rotating mechanism can be designed to rotate the eccentric element in the release direction of rotation and thereby allow the eccentric profile to perform the eccentric movement in the release direction of rotation, thereby releasing the mandrel.
  • the rotating mechanism can rotate the eccentric element together with the eccentric profile in the clamping direction of rotation so that the mandrel introduced via the insertion opening hooks behind the coupling element of the eccentric profile of the eccentric element and shifts it in the clamping direction, as well is clamped.
  • the clamped mandrel cannot be pulled out of the eccentric element.
  • the rotating mechanism can rotate the eccentric element in the release direction of rotation, so that the mandrel with the coupling element is released and can be pulled out of the eccentric element counter to the tensioning direction.
  • the coupling element can have a greater extent (head) than a neck of the mandrel at least in a direction different from the axial direction of the mandrel, in particular perpendicular.
  • the coupling element can in particular be designed as a spherical head with a neck.
  • the eccentric profile or the cam track can hook the coupling element behind the larger extension (head) in the area of the neck and move it further in the clamping direction into the eccentric element as the rotation of the eccentric element progresses in the clamping direction.
  • the eccentric element can have an eccentric profile with two eccentric cam tracks which lie opposite one another and hook the coupling element, in particular the ball head, behind on opposite sides of the neck.
  • the eccentric profile and optionally the insertion opening can have a keyhole profile.
  • the keyhole profile comprises an area which is formed from a circular area or oval area and a substantially rectangular area in the same plane.
  • the rectangular area has a smaller width than the diameter of the circular area or oval area.
  • the rectangular area intersects the circular area or oval area and at least partially overlaps them.
  • the coupling of the first module to the second module can be made particularly safe and robust by the eccentric movement.
  • the rotary mechanism comprises a shaft or a rotary element and a drive.
  • the eccentric element is rotatably mounted on the shaft.
  • the rotary element is designed to transmit a rotation to the eccentric element on an outer circumference of the eccentric element in a frictionally and / or positively locking manner.
  • the drive is designed to rotate the eccentric element via the shaft or via the rotary element, the drive being releasably or permanently connected to the shaft or the rotary element.
  • the eccentric element can be rotatably mounted on the shaft, for example via an axial groove along an inner circumferential surface of a central bore along the axis of rotation through the eccentric element and a tooth pushed into the groove on an outer circumferential surface of the shaft.
  • the eccentric element and the shaft can be connected non-rotatably via a shaft-hub toothing. Through the non-rotatable mounting or connection, the shaft can transmit a rotation to the eccentric element.
  • a rotation can be transmitted to the eccentric element on its outer circumference, in particular if the eccentric element has a circular cross section perpendicular to the axis of rotation, on its outer circumferential surface by means of the rotary element.
  • the shaft or the rotary element is driven by a drive.
  • the drive can be carried out manually or automatically.
  • the shaft can be connected directly to a motor shaft of the drive.
  • the rotary element can be designed as a wheel that rolls in a frictionally engaged manner with the outer surface of the eccentric element.
  • the rotary element can be connected directly to the motor shaft of the drive.
  • the rotating mechanism with drive and shaft or rotating element in particular enables automatic coupling and releasing in a safe and robust manner.
  • the rotary mechanism further comprises a gear, in particular a self-locking gear.
  • the transmission is arranged between the drive and the shaft or the rotating element.
  • the transmission can be a gear transmission, a spur gear transmission, a planetary transmission, a link transmission and the like.
  • the transmission can be designed to be switchable (e.g. forward direction of rotation and reverse direction of rotation).
  • the transmission can have a predetermined translation, so that a torque and a speed of the drive are translated to a suitable torque and a suitable speed for the shaft or the rotating element and thus for the eccentric element.
  • the transmission can be a CVT transmission, a non-circular transmission or a free-form transmission (e.g. with non-circular toothing).
  • the transmission can be designed to be self-locking, so that the drive can move the eccentric element, but not an external force on the eccentric element.
  • the transmission can be designed with a large gear ratio from the drive to the shaft or to the rotary element and thus to the eccentric element (output).
  • the eccentric element of the eccentric clamping element can be optimally controlled by the gear unit and the coupling of the first module and the second module can thus be carried out in a particularly robust manner.
  • the self-locking gear can effectively prevent unwanted releasing of the mandrel and thus unwanted decoupling of the first module and the second module.
  • the transmission comprises a worm and a corresponding worm wheel, which mesh with one another.
  • the worm can be connected to the drive in a rotating test.
  • the worm wheel can be rotatably connected to the shaft or the rotating element.
  • the worm that meshes with the worm wheel that is connected to the shaft or with the rotary element can be attached to the motor shaft of the drive.
  • the rotary element is a worm.
  • the eccentric element has a corresponding worm gear profile on its outer circumferential surface (at least in one section).
  • the worm gear profile meshes with the worm.
  • the worm can be connected directly to the drive as a rotating element.
  • the eccentric element can be designed directly as a worm wheel.
  • the worm meshes with the worm wheel profile of the eccentric element and thus rotates the eccentric profile in the clamping direction of rotation or the release direction of rotation.
  • the rotary element as a worm and the eccentric element as a corresponding worm wheel, a particularly space-saving, simple and robust rotary mechanism of the module coupling can be provided.
  • the drive is an electric drive and in particular an electric motor.
  • the electric drive is connected to the shaft or the rotary element either directly or via a previously described gear and can thus rotate the eccentric element.
  • the electric drive and, in particular, the electric motor have a high constant torque and a high degree of efficiency with little installation space at the same time, so that a safe and robust coupling of the two modules can be guaranteed.
  • the eccentric clamping element can be operated manually.
  • the drive can be manually operated by a human user using a manually operated tool such as a crank or a wrench and thus the eccentric clamping element can be rotated in the clamping direction of rotation or in the release direction of rotation.
  • a manually operated tool such as a crank or a wrench
  • a manual actuating device can be provided parallel to the automatic drive, by means of which the eccentric clamping element can be rotated by hand in the clamping direction of rotation or in the release direction.
  • the transmission can be designed in such a way that it is possible to switch between the automatic drive and the manual actuation device or the automatic drive, in particular with a self-locking transmission, can be separated from the transmission, for example disengaged via a clutch.
  • the module coupling can be operated manually, coupling and decoupling of the two modules is possible even if the automatic drive is defective.
  • the eccentric element can be displaced along the axis of rotation and is preferably mounted displaceably on the shaft.
  • the eccentric element is not kinematically defined in the direction of the axis of rotation (e.g. via the 3-2-1 rule).
  • the eccentric element can be guided for this purpose by means of an axial guide.
  • the axial guidance enables displacement in the direction of the axis of rotation and, optionally, also rotatability about the axis of rotation.
  • the eccentric element can be axially displaceable or floating on a guide shaft and optionally additionally non-rotatably or rotatably mounted.
  • the eccentric element can be mounted in a floating manner, for example on the shaft that is connected to the drive.
  • the eccentric element can be axially displaceable (floating), for example via rolling elements in a bore or in a hollow shaft or in the housing, and optionally additionally non-rotatably or rotatably mounted.
  • the eccentric clamping element further comprises a funnel.
  • the funnel tapers from the outside towards the insertion opening.
  • the funnel is arranged in front of the insertion opening in such a way that it tapers from outside the eccentric element to the insertion opening or the interior of the eccentric element, for example linearly or conically.
  • the funnel can extend axially along the tensioning direction, in particular if the insertion direction coincides with the tensioning direction.
  • the funnel results in a larger opening than the insertion opening into which the mandrel with the coupling element can be inserted.
  • the funnel guides the mandrel or the coupling element to the insertion opening.
  • the funnel enables easier insertion of the mandrel into the eccentric element and centering of the first and second modules is achieved.
  • the module coupling comprises at least two eccentric clamping elements and at least two mandrels.
  • the at least two eccentric clamping elements are arranged as far apart as possible on the first module or on the second module.
  • three / four / many eccentric clamping elements can be arranged in three / four / many corners of a triangle / square / polygon that are as far apart as possible from one another on the first module or the second module.
  • the three / four / many mandrels can correspondingly be arranged in opposite directions in three / four / many corners of a corresponding triangle / square / polygon that are as far apart as possible from one another on the second module or the first module.
  • first module and the second module are to be rigidly coupled to one another and no displacement or rotation with respect to one another is desired, they provide as much as possible Eccentric clamping elements arranged far from each other and the corresponding oppositely arranged mandrels as far away from each other as possible ensure that the coupling of the two modules is made as rigid as possible and moments occurring between the two coupled modules are absorbed particularly efficiently.
  • the eccentric element is designed to be rotated into a locked position so that the mandrel cannot be inserted into the eccentric element through the insertion opening.
  • the eccentric element can be turned into the closed position manually or automatically via the drive or the manual actuating device.
  • the insertion opening is at least partially, preferably completely closed by the eccentric element (for example by the outer surface of the eccentric element).
  • the eccentric element comprises as a first connecting element at least one first electrical and / or electronic contact surface or an electrical and / or electronic and / or optical plug or an electrical and / or electronic and / or optical socket.
  • the mandrel, in particular the coupling element accordingly comprises at least one second electrical and / or electronic contact surface or an electrical and / or electronic and / or optical socket or an electrical one as the second connecting element and / or electronic and / or optical connectors.
  • the first connecting element and the second connecting element are designed to connect the first module to the second module electrically and / or communicatively.
  • the first module is electrically and / or electronically and / or optically or communicatively connected to the second module via the first connecting element and the second connecting element.
  • the first connecting element and the second connecting element are connected to one another when the two modules are coupled.
  • the two connecting elements form an electrical and / or electronic and / or optical interface which is designed to connect the first module to the second module electrically and / or communicatively.
  • the first connecting element designed as an electrical / electronic contact surface can be brought into contact with the second connecting element designed as an electrical / electronic contact surface, so that electrical / electronic transmission between the two contact surfaces is possible.
  • each electrical / electronic contact surface can be divided into several separate and isolated contacts, so that several electrical / electronic connections can be established.
  • a first connecting element designed as an electrical / electronic / optical socket / plug can accommodate the second connecting element designed as an electrical / electronic / optical plug / socket / plugged in to make electrical / electronic / optical contact between the two modules.
  • each electrical / electronic / optical socket / plug can be subdivided into several separate and isolated receptacles / pins or contact areas, so that several electrical / electronic / optical connections can be established.
  • a communicative connection between the two modules can be implemented via an optical fiber connector.
  • the first connecting element and the second connecting element are connected to one another in the clamping direction when the eccentric element is rotated in the clamping direction of rotation.
  • the first connecting element and the second connecting element are separated from one another.
  • the technically experienced user / specialist can expand the interface described above from the first connecting element and the second connecting element as desired. This can be used informally (data transmission), materially (H 2) and electrically (for power supply from or to the modules) and adapted accordingly.
  • the first module and the second module can be (automatically) coupled to one another and electrically and / or communicatively connected at the same time.
  • Fig. 1 shows a schematic view of an autonomous vehicle
  • Vehicle with an autonomous drive device and a passenger and / or cargo cabin Vehicle with an autonomous drive device and a passenger and / or cargo cabin.
  • Fig. 2 shows a schematic view of a module coupling with an eccentric clamping element.
  • 3A-C show schematic side views of the module coupling with the eccentric clamping element.
  • FIGS. 4A-C show schematic front views of FIG.
  • Fig. 5 shows a schematic side view of a further embodiment of the module coupling with the eccentric clamping element.
  • FIG. 6 shows a schematic view of the autonomous drive device.
  • Fig. 7 shows a schematic view of a mode of transport changing system.
  • an autonomous vehicle 1 is shown schematically.
  • the autonomous vehicle comprises an autonomous drive device 2 as a first module and a passenger and / or freight cabin 3 as a second module.
  • the autonomous drive device 2 is designed as an automatically driving system.
  • the autonomous drive device 2 comprises suitable sensor equipment or sensor system 4 (e.g. cameras, lidar
  • the central control can optionally include an artificial intelligence designed for autonomous ferry operation.
  • the autonomous drive device 2 can have transceivers, in particular “Car to Car” and “Car to X” communication devices, as well as a cloud connection suitable for the coordination of autonomous systems.
  • the passenger and / or freight cabin 3 comprises two (optionally more than two) wheels 6 and is designed to transport people and / or freight.
  • the passenger and / or freight cabin 3 or generally the second module can also be stored without its own axle and wheels on the drive device 2 or generally the first module (cf. “mount on top” or “backpack”) and over the module coupling 10 can be coupled to the drive device 2 or the first module.
  • the autonomous vehicle 1 also comprises a module coupling 10, which comprises four mandrels 11 (see FIGS. 2, 3A-C, 4A-C, 5 and 6) and four correspondingly opposing eccentric clamping elements 12.
  • the four mandrels 11 are arranged on the autonomous drive device 2 and firmly connected to it.
  • the four eccentric clamping elements 12 are correspondingly arranged opposite to the four spikes 11 on the passenger and / or freight cabin 3 and are firmly connected to it.
  • a module coupling 10 is shown schematically.
  • a mandrel 11 and an eccentric clamping element 12 of the module coupling 10 are shown here by way of example.
  • the mandrel 11 comprises a coupling element 13 and a shaft 14, as well as a first electronic and / or optical connecting element K1 (see FIGS. 3A-C).
  • the coupling element 13 is arranged at a free end of the shaft 14.
  • the shaft 14 is firmly connected to the autonomous drive device 2 by a form fit and / or force fit and / or material connection (e.g. screwed, welded, glued, etc.) to a body or a frame of the drive device 2.
  • the mandrel 11 cannot be shifted or rotated with respect to the autonomous drive device 2 (translation-proof and rotation-proof).
  • the eccentric clamping element 12 comprises an eccentric element 15, an insertion opening 16, a rotating mechanism 17 (see FIG. 5), a funnel 18 and a housing 19, as well as a second electronic / optical connecting element K2.
  • the eccentric element 15 is received in the housing 19.
  • the housing 19 is firmly connected to the passenger and / or cargo cabin 3 by a form fit and / or force fit and / or material bond (e.g. screwed, welded, glued, etc. to a body or a frame of the passenger and / or cargo cabin 3) .).
  • the housing 19 cannot be shifted or rotated with respect to the passenger and / or freight cabin 3 (translation-proof and rotation-proof).
  • the eccentric element 15 has an eccentric profile E which can interact with the coupling element 13 when the mandrel 11 with the coupling element 13 is inserted into the eccentric element 15.
  • the insertion opening 16 is formed on an outer jacket surface of the eccentric element 15 and on the housing 19.
  • the insertion opening 16 on the housing 19 points in the direction of an insertion direction in which the mandrel 11 with the coupling element 13 can be inserted into the eccentric element 15 through the insertion opening 16.
  • the insertion opening 16 has a larger area than a largest cross-sectional area of the coupling element 13 perpendicular to the insertion direction.
  • the rotary mechanism 17 comprises a drive (not shown), in particular an electric motor, and a shaft 20a or a rotary element 20b (see FIG. 5), and optionally a gear, which is arranged between the drive and the shaft 20a or the rotary element 20b.
  • the drive drives the shaft 20a or the rotary element 20b.
  • the eccentric element 15 is mounted concentrically on the shaft 20a.
  • the shaft 20a is connected to the eccentric element 15 in a rotationally fixed manner.
  • the drive can thus rotate the eccentric element 15 about an axis of rotation which coincides with an axis of the shaft 20a.
  • the funnel 18 is attached to the housing 19 in front of the insertion opening 16.
  • the funnel 18 tapers conically from the outside towards the insertion opening 16. Via the funnel 18, the mandrel 11 with the coupling element 13 can be more easily inserted into the insertion opening 16 and the interior of the eccentric element 15 and, in addition, a translational alignment of the two modules with respect to one another is achieved.
  • the contact surface K2 is arranged in the interior of the eccentric element 15.
  • Figs. 3A-C the module coupling 10 is shown schematically in a side view.
  • Figs. 3A-C schematically show a coupling, the mandrel 11 being clamped by the eccentric clamping element 12 by means of an eccentric movement.
  • a release position of the eccentric clamping element 12 is shown.
  • the mandrel 11 with the coupling element 13 can be inserted into the eccentric element 15 via the insertion opening 16 or pulled out of it.
  • the eccentric profile E is arranged here on both end faces of the eccentric element 15.
  • the eccentric profile E has an eccentric curved path, the radius of which decreases counter to a clamping direction of rotation (here clockwise) towards the axis of rotation.
  • the coupling element 13 comprises a head at the free end of the mandrel 11 and a neck directly after the head. The head has a greater extent than the neck in a direction perpendicular to an axial direction of the mandrel 11 (corresponds to the insertion direction).
  • the eccentric element 15 is rotated in the clamping direction of rotation by the rotating mechanism 17 (here counterclockwise).
  • the eccentric profile E hooks behind the coupling element 13 introduced into the eccentric element 15 on both sides of the head of the coupling element 13.
  • the coupling element 13 slides with the progressive rotation of the eccentric element 15 in the clamping direction of rotation with the head along the eccentric curved path of the eccentric profile E and is driven by the eccentric profile E drawn into the eccentric element 15 in a tensioning direction.
  • the mandrel 11 moves in the tensioning direction, which here coincides with the insertion direction and the axial direction of the mandrel 11.
  • FIG. 3C A coupling position of the eccentric clamping element 12 is shown in FIG. 3C.
  • the mandrel 11 with the coupling element 13 is completely displaced into the eccentric element 15.
  • the head of the coupling element can be pressed against a stop (not shown).
  • a stop element of the mandrel (not shown) can be pressed against a stop (for example on an end face of the housing 19).
  • the mandrel 11 is thus rigidly (rotatably and rotationally fixed) coupled to the eccentric clamping element 12.
  • the first electronic / optical connection element Kl which is located here on an end face of the head of the coupling element 13, is electronically / optically connected to the second electronic / optical connection element K2, so that an electrical and a communicative connection between the autonomous drive device 2 and the passenger and / or freight cabin 3 is produced, via which electrical energy and data / information (e.g. control commands) can be exchanged.
  • the eccentric element 15 is rotated by the rotating mechanism 17 in a release direction of rotation (here clockwise). As soon as the eccentric element 15 has reached the release position again (see FIG.
  • the mandrel 11 with the coupling element 13 can be pulled out of the interior of the eccentric element 15 through the insertion opening 16 and thus the coupling, as well as the electrical and electronic connection between the autonomous Drive device 2 and the passenger and / or cargo cabin 3 are canceled.
  • Figs. 4A-C the module coupling 10 is shown schematically in a front view.
  • the eccentric element 15 is shown schematically with a keyhole profile.
  • the eccentric element 15 has on its outer jacket surface as an insertion opening 16 a recess in the form of a circular surface 21 which merges into an essentially rectangular surface 22.
  • the coupling element 13 can be in the
  • the neck of the coupling element 13 slides with progressive rotation from the circular surface 21 into the rectangular surface 22 and the head of the coupling element 13 is hooked behind by the eccentric profile E on both sides.
  • the eccentric element 15 is slidably mounted on the shaft 20a along the axis of rotation.
  • the housing 19 is also with an insertion opening
  • the Eccentric element 15 is in housing 19 on shaft 20a in
  • the funnel 18 is also designed with a conically tapering oval surface.
  • a locked position is shown schematically in FIG. 4C.
  • the eccentric element 15 has been rotated by the rotating mechanism 17 from the release position (here clockwise) into the locked position.
  • the outer jacket surface of the eccentric element 15 completely covers the insertion opening 16 in the housing 19.
  • the interior of the eccentric element 15 and the second electronic connecting element K2 are protected from environmental influences, contamination and damage.
  • a further embodiment of the module coupling 10 with the eccentric clamping element 12 is shown schematically.
  • the further embodiment corresponds to the embodiment of the module coupling 10 shown in the previous figures. Therefore, only the differences will be discussed below.
  • the rotating mechanism 17 of the eccentric clamping element 12 of the module coupling 10 here comprises a worm as the rotating element 20b.
  • the lateral surface of the eccentric element 15 has here in one section a worm gear toothing 24 that meshes with the worm 20b.
  • the eccentric element 15 is here either on the shaft 20a or alternatively via rolling elements in the housing 19 rotatably mounted and displaceable along the axis of rotation (not shown).
  • the drive electric motor
  • the screw 20b meshes with the
  • Worm gear toothing 24 and thus rotates the eccentric element 15.
  • the worm 20b and the worm gear toothing achieve a high gear ratio from the drive to the eccentric element 15 (output) and also self-locking.
  • the autonomous drive device 2 of the autonomous vehicle 1 is shown schematically in FIG. 6.
  • the four mandrels 11 are arranged in a square, the four mandrels 11 on the autonomous drive device 2 (and correspondingly opposite the four eccentric clamping elements 12 on the passenger and / or freight cabin 3) being arranged as far away from each other as possible (due to the design) .
  • This increases the rigidity of the rigid coupling between the autonomous drive device 2 and the passenger and / or freight cabin 3.
  • a means of changing system 100 is shown schematically.
  • a variety of autonomous propulsion devices are shown schematically.
  • module couplings 10 can be automatically coupled as described above via module couplings 10 as required.
  • a plurality of second modules can also be automatically coupled to one another via module couplings 10, as described above.
  • the second modules 3 are parked in a shunting hall 101 or at a similar location.
  • the autonomous drive devices 2 when they are not in Are also parked in shunting hall 101.
  • energy stores (batteries) of the modules 2, 3 can also be charged and maintenance work or repairs can be carried out on the modules 2, 3.
  • a drive device 2 can autonomously drive to a predefined second module 3 parked in the shunting hall 101, position itself accordingly to the predefined second module 3 and approach it so closely that the mandrels 11 on the autonomous drive device 2 in the corresponding eccentric clamping elements 12 are introduced on the predetermined second module 3 so that the module coupling 10 can couple the autonomous drive device 2 to the predetermined second module 3 as described above.
  • a plurality of second modules 3 can also be coupled one behind the other to the autonomous drive device 2 in an analogous manner.
  • connection “or” is to be understood as a recording (“and / or”) and not exclusive (“either ... or”).

Abstract

The present invention relates to a module coupling for modules, in particular for vehicle modules, having an eccentric clamping element, and to a vehicle, in particular autonomous vehicle, comprising the module coupling and a transport-changing system. The module coupling for modules, in particular for vehicle modules, is designed to releasably couple a first module, in particular an autonomous driving device, and a second module. The module coupling comprises at least one eccentric clamping element and a pin. The at least one eccentric clamping element is arranged on the first module or on the second module. The at least one pin is arranged in an opposed manner to the eccentric clamping element on the second module or on the first module. The eccentric clamping element is designed to clamp the pin in a clamping direction.

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION
EXZENTER-MODULKOPPELSTELLE ECCENTRIC MODULAR COUPLING POINT
GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Modulkupplung für Module, insbesondere für Fahrzeugmodule, mit einem Exzenter- Spannelement, sowie ein Fahrzeug, insbesondere ein autonomes Fahrzeug, umfassend die Modulkupplung und ein VerkehrsmitteiwechselSystem . The present invention relates to a clutch module for modules, in particular for vehicle modules, with an eccentric clamping element, and a vehicle, particularly an autonomous vehicle comprising the clutch module and a Verkehrsmitteiwechsel S ystem.
TECHNISCHER HINTERGRUND TECHNICAL BACKGROUND
Es sind Fahrzeuge bekannt, an die ein Anhänger gekoppelt werden kann. Die Kupplung erfolgt über einen an dem Fahrzeug angeordneten Kugelkopf, der von einem im Wesentlichen halbschalenförmigen Koppelelement aufgenommen wird und dieses kardanisch lagert. Ferner ist bekannt, bei Schienenfahrzeugen einen Triebwagen über eine Schraubenkupplung oder über eine Mittelpufferkupplung mit einem Waggon zu verbinden. Auch mehrere Waggons untereinander können mit diesen Kupplungen verbunden werden. Vehicles are known to which a trailer can be coupled. The coupling takes place via a ball head arranged on the vehicle, which is received by an essentially half-shell-shaped coupling element and gimbals the latter. It is also known to connect a railcar to a rail car via a screw coupling or a central buffer coupling. Several wagons can also be connected to one another with these couplings.
Ferner sind Verkehrsmittelwechselsysteme bekannt, die insbesondere zu einer autonomen mobilen Verrichtung von Arbeitstätigkeiten, insbesondere verkehrsunabhängigen, Grünpflege-, Aufräum-, Instandhaltungs- und/oder Überwachungsarbeiten, sowie zum Personentransport ausgebildet sind. Herkömmliche Verkehrsmittelwechselsysteme beruhen auf der grundsätzlichen Idee, unterschiedliche Module wie beispielsweise Personen- oder Frachtkabinen mit unterschiedlichen Fahrzeugen wie beispielsweise autonomen Antriebsvorrichtungen zu bewegen. Beispielsweise beschreibt die DE 102018 002 229 Al ein Verkehrsmittelwechselsystem, bei dem eine Personenkabine einen Teil eines modularen Fahrzeuges darstellt und bedarfsgerecht mit einem Flugmodul oder einem Straßenfahrmodul oder einem anderen Transportmodul mechanisch koppelbar ist. Dazu weist eine Antriebsvorrichtung (erstes Modul) als Verbindungsvorrichtungen einen Fanghaken sowie ein längliches Stabelement auf. Eine Fahrgastzelle (zweites Modul) weist ein mit dem Fanghaken in Eingriff bringbares Gegenstück sowie ein Aufnahmeelement zum Fixieren des Stabelements als Verbindungselemente der Fahrgastzelle auf. Der Fanghaken umfasst einen zylindrischen Bereich, welcher in einer zylindrischen Aussparung des Gegenstücks aufnehmbar ist. Die zylindrische Aussparung ist durch Verschwenken eines Schließelements um eine Längsachse der zylindrischen Aussparung verschwenkbar. Das längliche Stabelement weist an einem Ende eine Kugel auf. Die Kugel ist durch ein fahrgastzellenseitiges Aufnahmeelement als Verbindungselement der Verbindungsvorrichtung hintergreifbar. Somit ist mittels des Aufnahmeelements das Stabelement in einem Nahbereich der Kugel relativ zum Aufnahmeelement durch das Hintergreifen der Kugel fixierbar. Insbesondere kann die Kugel durch eine konische Führung relativ zum Aufnahmeelement positioniert werden, wobei sich das Aufnahmeelement vorliegend zum Fixieren des Stabelements umfangsseitig um das Stabelement legt. Furthermore, means of transport changing systems are known which are designed in particular for an autonomous mobile performance of work activities, in particular traffic-independent, green maintenance, clearing, maintenance and / or monitoring work, as well as for the transport of people. Conventional modes of transport changing are based on the basic idea of using different modules such as passenger or freight cabins with different vehicles such as autonomous ones To move drive devices. For example, DE 102018 002 229 A1 describes a means of changing system in which a passenger cabin is part of a modular vehicle and can be mechanically coupled to a flight module or a road travel module or another transport module as required. For this purpose, a drive device (first module) has a catch hook and an elongated rod element as connecting devices. A passenger cell (second module) has a counterpart that can be brought into engagement with the catch hook and a receiving element for fixing the rod element as connecting elements of the passenger cell. The catch hook comprises a cylindrical area which can be received in a cylindrical recess of the counterpart. The cylindrical recess can be pivoted about a longitudinal axis of the cylindrical recess by pivoting a closing element. The elongated rod element has a ball at one end. The ball can be grasped from behind by a receiving element on the passenger compartment side as a connecting element of the connecting device. Thus, by means of the receiving element, the rod element can be fixed in a close range of the ball relative to the receiving element by engaging behind the ball. In particular, the ball can be positioned relative to the receiving element by means of a conical guide, the receiving element in the present case lying around the circumference of the rod element in order to fix the rod element.
Derartige herkömmliche Verkehrsmittelwechselsysteme sind ausschließlich für die konkrete Funktion des Transportierens von Personenbeförderungskabinen ausgelegt. Somit muss beispielsweise für Verkehrs-Stoßzeiten, in welchen ein hoher Bedarf an Transportdienstleistungen für Personenkabinen abgefragt wird, eine sehr hohe Anzahl von Antriebsvorrichtungen vorgehalten werden, welche jedoch für einen Großteil der übrigen Zeit, insbesondere in Nebenzeiten, nur zum Teil benötigt werden. Such conventional means of change systems are designed exclusively for the specific function of transporting passenger cabins. Thus, for example, for traffic rush hours, in which a high demand for transport services for passenger cabins is requested, a very high number of drive devices must be kept available, which, however, are for a large part of the remaining time, especially during off-peak times, is only partly needed.
Die DE 605667 A betrifft Kupplungen für Anhängerfahrzeuge und offenbart eine in einem Kupplungsgehäuse um einen Bolzen exzentrisch drehbar gelagerte Scheibe. Die Scheibe ist mit einem Ausschnittversehen, in den ein Kupplungsglied (Bolzen, der an einem Anhänger befestigt sein kann) eingreift. Die Scheibe bildet dabei eine Klaue. Über einen gefederten Riegel wird beim Vordringen des Bolzens gegen die Klaue eine Bewegung der Klaue in die Sperrsteilung unterstützender Druck auf die Klaue ausgeübt. DE 605667 A relates to clutches for trailer vehicles and discloses a disc which is mounted eccentrically rotatably about a bolt in a clutch housing. The disc is provided with a cutout into which a coupling member (bolt which can be attached to a trailer) engages. The disc forms a claw. When the bolt advances against the claw, a spring-loaded latch exerts a pressure on the claw that supports the movement of the claw into the locking pitch.
Die DE 4312 209 Al offenbart einen Kupplungskugelträger und eine Führungshülse für Fahrzeuganhängerkupplungen. Ein freies Ende des Kupplungskugelträgers ist in die an einem Fahrzeug angeordnete Führungshülse über eine Einstecköffnung einsteckbar und dabei mit einem, quer in der Einstecköffnung sitzenden zylindrischen Rastbolzen kuppelbar. Ein Kurvenstück ist in dem freien Ende des Kupplungskugelträgers hinter einem, zu dessen Stirnseite hin offenen Einführschlitz zur Aufnahme des Rastbolzens drehbar gelagert. Das Kurvenstück (4) weist eine teilzylindrisch offene Umfangsausnehmung für den Rastbolzen auf. Kurvenanschläge des Kurvenstücks (4) werden von Führungsanschlägen eines in dem freien Ende längsgeführten, durch eine Feder abgestützten Schubelements derart beaufschlagt, dass das Schubelement bei gespannter Feder in einer Ausgangsgrundstellung festgehalten wird. Infolge einer, beim Einführen des freien Endes in die Führungshülse durch das Anstoßen des Kurvenstücks an den Rastbolzen verursachten Drehbewegung dieses Kurvenstücks wird das Schubelement aus der Ausgangsgrundstellung freigegeben und unter dem Druck der Feder tangential in Richtung auf das Kurvenstück längsverschoben. Durch den Druck der Feder bewirkt das Schubelement eine weitere Drehung des Kurvenstücks bis in eine Verriegelungsstellung, in der ein Kurvenanschlagsabschnitt der Umfassungsausnehmung den Rastbolzen umfasst. Bei erneuter Längsverschiebung des Schubelements (im Gegensinne gegen die Wirkung der Feder bewirkt das Schubelement eine Umkehrung der Drehrichtung des Kurvenstücks, wobei das Schubelement und das Kurvenstück wieder in ihre Ausgangsgrundstellung zurückgebracht werden. DE 4312 209 A1 discloses a coupling ball carrier and a guide sleeve for vehicle trailer couplings. A free end of the coupling ball carrier can be inserted into the guide sleeve arranged on a vehicle via an insertion opening and can be coupled to a cylindrical locking bolt seated transversely in the insertion opening. A curve piece is rotatably mounted in the free end of the coupling ball carrier behind an insertion slot, which is open towards its end face, for receiving the locking bolt. The curve piece (4) has a partially cylindrical, open circumferential recess for the locking bolt. Curve stops of the curve piece (4) are acted upon by guide stops of a thrust element, which is longitudinally guided in the free end and supported by a spring, in such a way that the thrust element is held in an initial basic position when the spring is tensioned. As a result of a rotary movement of this cam piece caused when the free end is inserted into the guide sleeve by the impact of the cam piece on the locking bolt, the thrust element is released from the initial basic position and shifted longitudinally under the pressure of the spring tangentially in the direction of the curve piece. As a result of the pressure of the spring, the thrust element causes the cam piece to rotate further up to a locking position in which a cam stop section of the surrounding recess encompasses the locking bolt. When the pushing element is moved longitudinally again (in the opposite sense against the action of the spring, the pushing element reverses the direction of rotation of the cam piece, the pushing element and the cam piece being returned to their initial basic position.
Die DE 202014 103 040 Ul betrifft Korpus-Verbinder insbesondere für den Möbelbau. Ein erstes Verbinderteil umfasst einen Grundkörper mit einer Sicherungsausnehmung in der ein Sicherungselement drehbar gelagert ist. Das Sicherungselement ist ein Exzenterelement mit einer Sicherungsnut, die dazu ausgebildet ist, in einer Festhaltestellung des Sicherungselements mit einem hinterschnittenen Kopfabschnitt eines zweiten Verbinderteils in Eingriff zu kommen und vorzugsweise das erste Verbinderteil mit dem zweiten Verbinderteil zu verspannen . DE 202014 103 040 U1 relates to body connectors in particular for furniture construction. A first connector part comprises a base body with a securing recess in which a securing element is rotatably mounted. The securing element is an eccentric element with a securing groove which is designed to come into engagement with an undercut head section of a second connector part in a holding position of the securing element and preferably to brace the first connector part with the second connector part.
Die DE 4312 209 Al offenbart einen Exzenterbeschlag zum Verbinden von Möbelteilen. Ein in einer Rundaussparung drehbar gelagertes zylindrisches Exzentergehäuse weist eine exzentrische/sichelförmige Anzugfläche/Anzugskurve auf, die mit einem Kopf eines Verankerungsbolzens zusammenarbeitet. Das Gehäuse trägt an der Mantelfläche eine im Zuge einer Drehbewegung in das Möbelteil eindringende Halterungsnase und weist in einem von Anzugsflächen freien Teil im Wesentlichen übereinanderliegende Montageöffnungen für den Kopf des Verankerungsbolzens auf. DE 4312 209 A1 discloses an eccentric fitting for connecting furniture parts. A cylindrical eccentric housing rotatably mounted in a round recess has an eccentric / sickle-shaped tightening surface / tightening curve which cooperates with a head of an anchoring bolt. The housing carries a retaining lug on the lateral surface that penetrates the furniture part in the course of a rotary movement and has in a part free of tightening surfaces Essentially superimposed mounting openings for the head of the anchoring bolt.
Einfaches und insbesondere vollautomatisches Koppeln verschiedener Module je nach momentanem Bedarf ist daher wünschenswert . Simple and, in particular, fully automatic coupling of different modules depending on the current requirement is therefore desirable.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Modulkupplung für Module insbesondere für Fahrzeugmodule bereitzustellen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Modulkupplung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Against this background, the present invention is based on the object of providing an improved module coupling for modules, in particular for vehicle modules. According to the invention, this object is achieved by a modular coupling with the features of claim 1. Advantageous further developments are the subject of the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Modulkupplung für Module, insbesondere für Fahrzeugmodule, ausgebildet, ein erstes Modul, insbesondere eine autonome Antriebsvorrichtung, und ein zweites Modul lösbar zu koppeln. Die Modulkopplung umfasst wenigstens ein Exzenter-Spannelement und einen Dorn. Das wenigstens eine Exzenter-Spannelement ist an dem ersten Modul oder dem zweiten Modul angeordnet. Der wenigstens eine Dorn ist entgegengesetzt zu dem Exzenter- Spannelement an dem zweiten Modul oder dem ersten Modul angeordnet. Das Exzenter-Spannelement ist ausgebildet, den Dorn in einer Spannrichtung einzuspannen. Das Exzenter- Spannelement umfasst ein Exzenterelement mit Exzenterprofil, das um eine Drehachse drehbar gelagert ist, eine Einführöffnung in das Exzenterelement für den Dorn und einen Drehmechanismus. Der Dorn umfasst ein Koppelelement. Der Dorn ist ausgebildet, mit dem Koppelelement durch die Einführöffnung in das Exzenterelement eingeführt zu werden. Der Drehmechanismus ist ausgebildet, das Exzenterelement um die Drehachse zu drehen. Das Exzenterprofil ist ausgebildet, den in das Exzenterelement eingeführten Dorn über das Koppelelement in der Spannrichtung zu verschieben, wenn das Exzenterelement durch den Drehmechanismus gedreht wird. According to a first aspect of the present invention, a module coupling for modules, in particular for vehicle modules, is designed to releasably couple a first module, in particular an autonomous drive device, and a second module. The module coupling comprises at least one eccentric clamping element and a mandrel. The at least one eccentric clamping element is arranged on the first module or the second module. The at least one mandrel is arranged opposite to the eccentric clamping element on the second module or the first module. The eccentric clamping element is designed to clamp the mandrel in a clamping direction. The eccentric clamping element comprises an eccentric element with an eccentric profile, which is mounted rotatably about an axis of rotation, an insertion opening in the eccentric element for the mandrel and a rotating mechanism. The mandrel includes a coupling element. The mandrel is designed to be inserted with the coupling element through the insertion opening into the eccentric element. The rotating mechanism is designed to rotate the eccentric element about the axis of rotation. The eccentric profile is designed to move the mandrel introduced into the eccentric element via the coupling element in the tensioning direction when the eccentric element is rotated by the rotating mechanism.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fahrzeug, insbesondere ein autonomes Fahrzeug, eine Antriebsvorrichtung als erstes Modul, wenigstens ein zweites Modul und wenigstens eine Modulkupplung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung. According to a second aspect of the present invention, a vehicle, in particular an autonomous vehicle, comprises a drive device as a first module, at least one second module and at least one module coupling according to the first aspect of the present invention.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verkehrsmittelwechselsystem eine Vielzahl an autonomen Antriebsvorrichtungen als erste Module und eine Vielzahl an verschiedenen zweiten Modulen. Die verschiedenen zweiten Module können beliebig mit den ersten Modulen und optional zusätzlich untereinander mittels Modulkupplungen gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung gekoppelt werden können. According to a third aspect of the present invention, a means of changing system comprises a plurality of autonomous drive devices as first modules and a plurality of different second modules. The various second modules can be coupled as desired with the first modules and optionally additionally with one another by means of module couplings according to the first aspect of the present invention.
Die ersten und zweiten Module sind insbesondereThe first and second modules are particular
Fahrzeugmodule . Das erste Modul ist insbesondere eine autonome Antriebsvorrichtung, die vorzugsweise als selbsttätig fahrendes System ausgebildet ist, das über eine zum autonomen Fahren geeignete Sensorausstattung bzw. Sensorik und insbesondere über eine für den autonomen Fährbetrieb ausgelegte künstliche Intelligenz verfügt. Ferner kann die autonome Antriebsvorrichtung vorzugsweise über Transceiver, insbesondere über „Car to Car" und „Car to X"Vehicle modules. The first module is in particular an autonomous drive device, which is preferably designed as an automatically driving system that has sensor equipment or sensors suitable for autonomous driving and, in particular, artificial intelligence designed for autonomous ferry operation. Furthermore, the autonomous drive device can preferably be via transceivers, in particular via "Car to Car" and "Car to X"
Kommunikationseinrichtungen, sowie eine für die Koordination autonomer Systeme geeignete Cloud Anbindung verfügen. Die autonome Antriebsvorrichtung kann als modulare autonome Antriebseinheit des Verkehrsmittelwechselsystems ausgebildet sein, die mit mindestens einem zweiten Modul wie beispielsweise einer Personen- und/oder Frachtkabine und/oder ein Arbeitsmodul koppelbar ist. Communication facilities as well as a cloud connection suitable for the coordination of autonomous systems. The autonomous drive device can be a modular autonomous Be designed drive unit of the means of change system, which can be coupled to at least one second module such as a passenger and / or freight cabin and / or a work module.
Das erste Modul kann auch eine Personen- und/oder Frachtkabine und/oder ein Arbeitsmodul sein und mit einer weiteren Personen- und/oder Frachtkabine und/oder einem weiteren Arbeitsmodul als zweites Modul mittels der Modulkopplung gekoppelt werden. The first module can also be a passenger and / or freight cabin and / or a work module and can be coupled to a further passenger and / or freight cabin and / or a further work module as a second module by means of the module coupling.
Die Module können auch Schiffsmodule oder Flugzeugmodule sein. Es ist auch möglich, dass die Module für Fahrzeuge und/oder für Schiffe und/oder Flugzeuge geeignet sind. So kann als erstes Modul eine (landgebundene) autonome Antriebsvorrichtung und alternativ eine Flugvorrichtung dienen, sodass beispielsweise eine Transportkabine als zweites Modul über die Modulkupplung (je nach Bedarf) entweder an die autonome Antriebsvorrichtung oder an die Flugvorrichtung gekoppelt werden kann. The modules can also be ship modules or aircraft modules. It is also possible that the modules are suitable for vehicles and / or for ships and / or aircraft. A (land-based) autonomous drive device and alternatively a flight device can serve as the first module, so that, for example, a transport cabin can be coupled as a second module via the module coupling (depending on requirements) either to the autonomous drive device or to the flight device.
Das wenigstens eine Exzenter-Spannelement kann an dem ersten Modul angeordnet sein und der wenigstens eine Dorn kann entsprechend entgegengesetzt zu dem Exzenter-Spannelement an dem zweiten Modul angeordnet sein. Es kann auch umgekehrt das wenigstens eine Exzenter-Spannelement an dem zweiten Modul angeordnet sein und der wenigstens eine Dorn kann entsprechend entgegengesetzt zu dem Exzenter-Spannelement an dem ersten Modul angeordnet sein. Umfasst die Modulkupplung mehr als ein Exzenter-Spannelement und mehr als einen entsprechenden Dorn, so kann das erste Modul alle Exzenter-Spannelemente oder alternativ alle Dorne oder wenigstens ein Exzenter- Spannelement und wenigstens einen Dorn umfassen, wobei das zweite Modul entsprechend entgegengesetzt alle Dorne oder alternativ alle Exzenter-Spannelemente oder wenigstens einen Dorn und wenigstens ein Exzenter-Spannelement umfassen. The at least one eccentric clamping element can be arranged on the first module and the at least one mandrel can be arranged correspondingly opposite to the eccentric clamping element on the second module. Conversely, the at least one eccentric clamping element can also be arranged on the second module and the at least one mandrel can be arranged correspondingly opposite to the eccentric clamping element on the first module. If the module coupling comprises more than one eccentric clamping element and more than one corresponding mandrel, the first module can comprise all eccentric clamping elements or, alternatively, all mandrels or at least one eccentric clamping element and at least one mandrel, the second module correspondingly oppositely comprise all mandrels or alternatively all eccentric clamping elements or at least one mandrel and at least one eccentric clamping element.
Das wenigstens eine Exzenter-Spannelement ist fest an dem ersten Modul bzw. dem zweiten Modul angebracht. Die Verbindung zwischen Exzenter-Spannelement und erstem Modul bzw. zweitem Modul kann durch Formschluss und/oder Kraftschluss und/oder Stoffschluss erfolgen. The at least one eccentric clamping element is fixedly attached to the first module or the second module. The connection between the eccentric clamping element and the first module or the second module can be made by form fit and / or force fit and / or material fit.
Der wenigstens eine Dorn ist fest an dem ersten Modul bzw. dem zweiten Modul angebracht. Die Verbindung zwischen Dorn und erstem Modul bzw. zweitem Modul kann durch Formschluss und/oder Kraftschluss und/oder StoffSchluss erfolgen. The at least one mandrel is fixedly attached to the first module and the second module, respectively. The connection between the mandrel and the first module or the second module can be made by form fit and / or force fit and / or material bond.
Das wenigstens eine Exzenter-Spannelement und der wenigstens eine Dorn sind derart an dem ersten Modul und dem zweiten Modul angeordnet, dass sie Zusammenwirken können, um das erste Modul und das zweite Modul lösbar zu koppeln. Dazu kann das wenigstens eine Exzenter-Spannelement an einer Vorderseite oder einer Rückseite des ersten Moduls oder des zweiten Moduls angeordnet sein. Der wenigstens eine Dorn kann entsprechend entgegen gesetzt an einer Rückseite oder einer Vorderseite des zweiten Moduls oder des ersten Moduls angeordnet sein. Alternativ können das wenigstens eine Exzenter-Spannelement und entsprechend entgegengesetzt der wenigstens eine Dorn an einer linken/rechten Seite des ersten Moduls und des zweiten Moduls angeordnet sein. The at least one eccentric clamping element and the at least one mandrel are arranged on the first module and the second module in such a way that they can cooperate in order to releasably couple the first module and the second module. For this purpose, the at least one eccentric clamping element can be arranged on a front side or a rear side of the first module or of the second module. The at least one mandrel can be arranged correspondingly opposite on a rear side or a front side of the second module or the first module. Alternatively, the at least one eccentric clamping element and correspondingly opposite the at least one mandrel can be arranged on a left / right side of the first module and the second module.
Das wenigstens eine Exzenter-Spannelement spannt den wenigstens einen Dorn mittels einer Exzenterbewegung in der Spannrichtung ein. Dabei wird der Dorn durch die Exzenterbewegung derart verschoben, genauer gesagt herangezogen, und eingespannt, dass das erste Modul (autonome Antriebsvorrichtung) und das zweite Modul (z. B. Arbeitsmodul, Personen-/Frachtkabine usw.) miteinander lösbar gekoppelt sind. Dazu kann das Exzenter-Spannelement die Exzenterbewegung in eine Spanndrehrichtung durchführen, wobei der Dorn an das Exzenter-Spannelement herangezogen und in diesem eingespannt wird. Im eingespannten Zustand lässt sich der Dorn nicht entgegen der Spannrichtung bewegen und somit die Kopplung zwischen erstem Modul und zweitem Modul nicht aufheben. The at least one eccentric clamping element clamps the at least one mandrel by means of an eccentric movement in the clamping direction. The mandrel is shifted in this way by the eccentric movement, more precisely used, and clamped, that the first module (autonomous drive device) and the second module (z. B. work module, passenger / cargo cabin, etc.) are detachably coupled to one another. For this purpose, the eccentric clamping element can carry out the eccentric movement in a clamping direction of rotation, the mandrel being pulled towards the eccentric clamping element and clamped therein. In the clamped state, the mandrel cannot be moved against the tensioning direction and thus the coupling between the first module and the second module cannot be canceled.
Zusätzlich kann das Exzenter-Spannelement die Exzenterbewegung in eine Freigabedrehrichtung durchführen, wobei der Dorn freigegeben wird und entgegengesetzt zu der Spannrichtung gelöst bzw. herausgezogen werden kann. Die Freigabedrehrichtung kann entgegengesetzt zu der Spanndrehrichtung orientiert sein. In addition, the eccentric clamping element can perform the eccentric movement in a release direction of rotation, the mandrel being released and being released or pulled out opposite to the clamping direction. The release direction of rotation can be oriented opposite to the clamping direction of rotation.
Die Spannrichtung kann in einer axialen Richtung des wenigstens einen Dorns verlaufen. Somit wird der wenigstens eine Dorn entlang seiner Achse verschoben und eingespannt. The tensioning direction can run in an axial direction of the at least one mandrel. The at least one mandrel is thus displaced and clamped along its axis.
Das erste Modul und das zweite Modul können über das wenigstens eine Exzenter-Spannelement und den wenigstens einen Dorn starr (steif, fest) oder gelenkig miteinander lösbar gekoppelt werden. Die starre Kopplung erfolgt translationsfest und drehfest, sodass keine Relativbewegung, weder Translation noch Rotation, zwischen dem ersten Modul und dem zweiten Modul möglich ist. Die gelenkige Kopplung erfolgt translationsfest und drehbar, sodass eine Rotation des ersten Moduls und des zweiten Moduls um eine, zwei oder drei Rotationsachen, jedoch keine Translation zwischen diesen möglich ist. Die autonome Antriebsvorrichtung bildet zusammen mit dem mindestens einen zweiten Modul ein autonomes Fahrzeug gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Mehrere Antriebsvorrichtungen können zur Steigerung der Zugkraft ebenfalls mittels der Modulkopplung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung gekoppelt werden. The first module and the second module can be coupled to one another in a rigid (rigid, fixed) or articulated releasable manner via the at least one eccentric clamping element and the at least one mandrel. The rigid coupling is non-translational and non-rotatable, so that no relative movement, neither translation nor rotation, is possible between the first module and the second module. The articulated coupling is translation-proof and rotatable, so that a rotation of the first module and the second module around one, two or three rotation axes, but no translation between them, is possible. The autonomous drive device, together with the at least one second module, forms an autonomous vehicle according to the second aspect of the present invention. Several drive devices can also be coupled by means of the module coupling according to the first aspect of the present invention in order to increase the tensile force.
Die Antriebsvorrichtung des Fahrzeugs kann mit einem zweiten Modul über eine erste Modulkupplung gekoppelt sein. Zudem kann das zweite Modul, das an die Antriebsvorrichtung gekoppelt ist über eine zweite Modulkupplung an ein weiteres zweites Modul gekoppelt sein. Es können mehrere weitere zweite Module des Fahrzeugs über weitere Modulkupplungen jeweils aneinander gekoppelt sein. The drive device of the vehicle can be coupled to a second module via a first module coupling. In addition, the second module, which is coupled to the drive device, can be coupled to a further second module via a second module coupling. Several further second modules of the vehicle can each be coupled to one another via further module couplings.
Die Antriebsvorrichtungen des Verkehrswechselsystems können über eine zentrale Steuerung vollautomatisch je nach momentanem Bedarf an entsprechende zweite Module mittels entsprechender Modulkupplungen gekoppelt werden. Auch mehrere zweite Module können je nach momentanem Bedarf untereinander über entsprechende Modulkupplungen vollautomatisch gekoppelt werden. The drive devices of the traffic change system can be coupled fully automatically to corresponding second modules by means of corresponding module couplings via a central controller, depending on the current requirement. Several second modules can also be coupled to one another fully automatically via appropriate module couplings, depending on the current requirement.
Die erfindungsgemäße Modulkupplung ermöglicht es, ein erstes Modul bzw. eine autonome Antriebsvorrichtung schnell und sicher mit beliebigen zweiten Modulen wie beispielsweise Personenkabinen, Frachtkabinen, Pflegekabinen und sonstigen Anhängermodulen vollautomatisch zu koppeln. Die Kopplung zwischen den Modulen erfolgt dabei zuverlässig und sicher ohne menschliches Zutun. The module coupling according to the invention makes it possible to couple a first module or an autonomous drive device quickly and safely with any second modules such as passenger cabins, freight cabins, care cabins and other trailer modules, for example. The coupling between the modules takes place reliably and safely without human intervention.
Das Exzenterelement kann in einem Gehäuse aufgenommen und optional in diesem gelagert sein. Das Gehäuse kann ein separates Element sein, das an dem ersten Modul oder dem zweiten Modul angebracht ist. Ferner kann das Gehäuse durch eine Ausnehmung wie beispielsweise eine Bohrung in einer Karosserie oder einem Rahmen des ersten Moduls oder des zweiten Moduls, die mit einem Deckel abgeschlossen sein kann, gebildet werden. The eccentric element can be received in a housing and optionally supported in this. The housing can be a be a separate element attached to the first module or the second module. Furthermore, the housing can be formed by a recess such as, for example, a bore in a body or a frame of the first module or of the second module, which can be closed with a cover.
Die Einführöffnung ist derart ausgestaltet und angeordnet, dass zumindest das Koppelelement des Dorns die Einführöffnung passieren und in das Exzenterelement eingeführt werden kann. Eine Querschnittsfläche des Koppelelements in einer Einführrichtung, in welcher der Dorn mit dem Koppelelement in das Exzenterelement eingeführt werden kann und die mit der Spannrichtung zusammenfallen kann, ist demnach kleiner als die Fläche der Einführöffnung. Die Einführöffnung kann in dem Exzenterelement, beispielsweise an einer äußeren Mantelfläche des Exzenterelements, und/oder optional in dem Gehäuse vorgesehen sein. The insertion opening is designed and arranged in such a way that at least the coupling element of the mandrel can pass through the insertion opening and be inserted into the eccentric element. A cross-sectional area of the coupling element in an insertion direction in which the mandrel with the coupling element can be inserted into the eccentric element and which can coincide with the tensioning direction is accordingly smaller than the area of the insertion opening. The insertion opening can be provided in the eccentric element, for example on an outer jacket surface of the eccentric element, and / or optionally in the housing.
Das Koppelelement ist derart ausgestaltet, dass es mit dem Exzenterprofil Zusammenwirken kann. Dabei kann das Koppelelement, nachdem es die Einführöffnung passiert hat und sich im Inneren des Koppelelements befindet, von dem Exzenterprofil hinterhakt werden. The coupling element is designed in such a way that it can interact with the eccentric profile. In this case, after the coupling element has passed the insertion opening and is located in the interior of the coupling element, it can be hooked behind by the eccentric profile.
Der Drehmechanismus ist dauerhaft mit dem Exzenterelement verbunden und kann dieses zusammen mit dessen Exzenterprofil um die Drehachse drehen. Die Drehachse kann senkrecht zu der Spannrichtung verlaufen. The rotating mechanism is permanently connected to the eccentric element and can rotate it together with its eccentric profile around the axis of rotation. The axis of rotation can run perpendicular to the clamping direction.
Das Exzenterelement weist das Exzenterprofil auf, das derart ausgestaltet ist, dass es die Exzenterbewegung ausführt und dabei den Dorn an dem Koppelelement hinterhakt, wenn das Exzenterelement entsprechend um die Drehachse von dem Drehmechanismus gedreht wird. Dazu kann das Exzenterprofil eine exzentrische Kurvenbahn aufweisen, die mit dem Koppelelement zusammenwirkt. Dabei kann die exzentrische Kurvenbahn bei entsprechender Drehung des Exzenterelements das Koppelelement hinterhaken und mit fortschreitender Drehung des Exzenterelements das Koppelelement weiter in der Spannrichtung verschieben. Dadurch wird der Dorn in Spannrichtung in das Exzenterelement des Exzenter-Spannelements verschoben und in dem Exzenterelement eingespannt. Das erste Modul und das zweite Modul werden somit lösbar aneinander gekoppelt. The eccentric element has the eccentric profile which is designed such that it executes the eccentric movement and hooks the mandrel on the coupling element when the Eccentric element is rotated accordingly about the axis of rotation by the rotating mechanism. For this purpose, the eccentric profile can have an eccentric cam which interacts with the coupling element. With a corresponding rotation of the eccentric element, the eccentric cam track can hook the coupling element behind and move the coupling element further in the tensioning direction as the rotation of the eccentric element progresses. As a result, the mandrel is shifted in the clamping direction into the eccentric element of the eccentric clamping element and clamped in the eccentric element. The first module and the second module are thus releasably coupled to one another.
Die Kurvenbahn ist derart exzentrisch geformt, dass ein Schnittpunkt der Kurvenbahn mit einer zu der Spannrichtung parallelen Schnittgeraden sich bei Drehung des Exzenterelements in Spanndrehrichtung auf der Schnittgeraden in der Spannrichtung und bei Drehung des Exzenterelements in Freigabedrehrichtung auf der Schnittgeraden entgegen der Spannrichtung bewegt. The cam track is shaped eccentrically in such a way that an intersection of the cam track with an intersection line parallel to the clamping direction moves against the clamping direction when the eccentric element is rotated in the clamping direction of rotation on the intersection line in the clamping direction and when the eccentric element is rotated in the release direction of rotation on the intersection line opposite to the clamping direction.
Der Drehmechanismus kann ausgebildet sein, das Exzenterelement in der Spannrichtung zu drehen und dabei das Exzenterprofil die Exzenterbewegung in der Spanndrehrichtung ausführen zu lassen, wodurch der Dorn eingespannt wird. Zudem kann der Drehmechanismus ausgebildet sein, das Exzenterelement in der Freigabedrehrichtung zu drehen und dabei das Exzenterprofil die Exzenterbewegung in der Freigabedrehrichtung durchführen zu lassen, wodurch der Dorn freigegeben wird. Dabei kann der Drehmechanismus das Exzenterelement zusammen mit dem Exzenterprofil in der Spanndrehrichtung drehen, sodass der über die Einführöffnung eingeführte Dorn über das Koppelelement von dem Exzenterprofil des Exzenterelements hinterhakt und in der Spannrichtung verschoben, sowie eingespannt wird. Der eingespannte Dorn lässt sich nicht aus dem Exzenterelement herausziehen. Ferner kann der Drehmechanismus das Exzenterelement in der Freigabedrehrichtung drehen, sodass der Dorn mit dem Koppelelement freigegeben wird und aus dem Exzenterelement entgegen der Spannrichtung herausgezogen werden kann. The rotating mechanism can be designed to rotate the eccentric element in the clamping direction and, in the process, to allow the eccentric profile to execute the eccentric movement in the clamping direction of rotation, whereby the mandrel is clamped. In addition, the rotating mechanism can be designed to rotate the eccentric element in the release direction of rotation and thereby allow the eccentric profile to perform the eccentric movement in the release direction of rotation, thereby releasing the mandrel. The rotating mechanism can rotate the eccentric element together with the eccentric profile in the clamping direction of rotation so that the mandrel introduced via the insertion opening hooks behind the coupling element of the eccentric profile of the eccentric element and shifts it in the clamping direction, as well is clamped. The clamped mandrel cannot be pulled out of the eccentric element. Furthermore, the rotating mechanism can rotate the eccentric element in the release direction of rotation, so that the mandrel with the coupling element is released and can be pulled out of the eccentric element counter to the tensioning direction.
Das Koppelelement kann wenigstens in einer zu der axialen Richtung des Dorns verschiedenen, insbesondere senkrechten, Richtung eine größere Ausdehnung (Kopf) aufweisen als ein Hals des Dorns. Das Koppelelement kann insbesondere als Kugelkopf mit Hals ausgebildet sein. Dabei kann das Exzenterprofil bzw. die Kurvenbahn im Bereich des Halses hinter der größeren Ausdehnung (Kopf) das Koppelelement hinterhaken und mit fortschreitender Drehung des Exzenterelements in der Spanndrehrichtung weiter in der Spannrichtung in das Exzenterelement hinein verschieben. Das Exzenterelement kann ein Exzenterprofil mit zwei exzentrischen Kurvenbahnen aufweisen, die sich gegenüberliegen und das Koppelelement, insbesondere den Kugelkopf, auf gegenüberliegenden Seiten des Halses hinterhaken. The coupling element can have a greater extent (head) than a neck of the mandrel at least in a direction different from the axial direction of the mandrel, in particular perpendicular. The coupling element can in particular be designed as a spherical head with a neck. The eccentric profile or the cam track can hook the coupling element behind the larger extension (head) in the area of the neck and move it further in the clamping direction into the eccentric element as the rotation of the eccentric element progresses in the clamping direction. The eccentric element can have an eccentric profile with two eccentric cam tracks which lie opposite one another and hook the coupling element, in particular the ball head, behind on opposite sides of the neck.
Das Exzenterprofil und optional die Einführöffnung können ein Schlüsselloch-Profil aufweisen. Das Schlüssellochprofil umfasst eine Fläche, die aus einer Kreisfläche oder ovalen Fläche und einer im Wesentlichen rechteckigen Fläche in der gleichen Ebene gebildet wird. Die rechteckige Fläche weist eine geringere Breite als den Durchmesser der Kreisfläche bzw. ovalen Fläche auf. Die rechteckige Fläche schneidet die Kreisfläche bzw. ovale Fläche und überlappt diese zumindest teilweise. Durch die Kreisfläche bzw. die ovale Fläche kann das Einführen eines Dorns (mit Koppelelement), der beispielsweise durch thermische und/oder mechanische Verformung oder sonstige Beschädigung nicht mehr passgenau zu dem Exzenter-Spannelement ausgerichtet ist, vereinfacht und somit ein Koppeln trotz der Abweichung sichergestellt werden. Sobald das Exzenterelement in der Spanndrehrichtung gedreht wird, gleitet der Dorn bzw. das Koppelelement aus der die Kreisfläche bzw. der ovalen Fläche in die rechteckige Fläche und wird von dem Exzenterprofil hinterhakt. The eccentric profile and optionally the insertion opening can have a keyhole profile. The keyhole profile comprises an area which is formed from a circular area or oval area and a substantially rectangular area in the same plane. The rectangular area has a smaller width than the diameter of the circular area or oval area. The rectangular area intersects the circular area or oval area and at least partially overlaps them. Through the circular area or the oval area, the introduction of a mandrel (with coupling element), for example by thermal and / or mechanical Deformation or other damage is no longer precisely aligned with the eccentric clamping element, simplified and thus coupling can be ensured despite the deviation. As soon as the eccentric element is rotated in the clamping direction of rotation, the mandrel or the coupling element slides out of the circular area or the oval area into the rectangular area and is hooked behind by the eccentric profile.
Mit dem Exzenter-Spannelement umfassend das Exzenterelement mit Exzenterprofil, die Einführöffnung und den Drehmechanismus und mit dem Dorn umfassend das Koppelelement kann die Kopplung des ersten Moduls mit dem zweiten Modul durch die Exzenterbewegung besonders sicher und robust hergestellt werden. With the eccentric clamping element comprising the eccentric element with eccentric profile, the insertion opening and the rotating mechanism and with the mandrel comprising the coupling element, the coupling of the first module to the second module can be made particularly safe and robust by the eccentric movement.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst der Drehmechanismus eine Welle oder ein Drehelement und einen Antrieb. Auf der Welle ist das Exzenterelement drehfest gelagert. Das Drehelement ist das ausgebildet, eine Drehung auf das Exzenterelement an einem äußeren Umfang des Exzenterelements reibschlüssig und/oder formschlüssig zu übertragen. Der Antrieb ist ausgebildet, das Exzenterelement über die Welle oder über das Drehelement zu drehen, wobei der Antrieb lösbar oder permanent mit der Welle oder dem Drehelement verbunden ist. According to a development of the present invention, the rotary mechanism comprises a shaft or a rotary element and a drive. The eccentric element is rotatably mounted on the shaft. The rotary element is designed to transmit a rotation to the eccentric element on an outer circumference of the eccentric element in a frictionally and / or positively locking manner. The drive is designed to rotate the eccentric element via the shaft or via the rotary element, the drive being releasably or permanently connected to the shaft or the rotary element.
Das Exzenterelement kann auf der Welle beispielsweise über eine axiale Nut entlang einer inneren Mantelfläche einer zentralen Bohrung entlang der Drehachse durch das Exzenterelement und einen in die Nut eingeschobenen Zahn auf einer äußeren Mantelfläche der Welle drehfest gelagert sein. Alternativ können das Exzenterelement und die Welle über eine Welle-Nabe-Verzahnung drehfest verbunden sein. Durch die drehfeste Lagerung bzw. Verbindung kann die Welle eine Drehung auf das Exzenterelement übertragen. The eccentric element can be rotatably mounted on the shaft, for example via an axial groove along an inner circumferential surface of a central bore along the axis of rotation through the eccentric element and a tooth pushed into the groove on an outer circumferential surface of the shaft. Alternatively, the eccentric element and the shaft can be connected non-rotatably via a shaft-hub toothing. Through the non-rotatable mounting or connection, the shaft can transmit a rotation to the eccentric element.
Alternativ kann auf das Exzenterelement an seinem äußeren Umfang, insbesondere, wenn das Exzenterelement einen kreisrunden Querschnitt senkrecht zur Drehachse aufweist, an seiner äußeren Mantelfläche, mittels des Drehelements eine Drehung übertragen werden. Alternatively, a rotation can be transmitted to the eccentric element on its outer circumference, in particular if the eccentric element has a circular cross section perpendicular to the axis of rotation, on its outer circumferential surface by means of the rotary element.
Um das Exzenterelement in Spanndrehrichtung und in Freigaberichtung zu drehen und um dabei das Exzenterprofil die Exzenterbewegung in Spanndrehrichtung bzw. in Freigaberichtung durchführen zu lassen, wird die Welle oder das Drehelement von einem Antrieb angetrieben. Der Antrieb kann manuell oder automatisch ausgeführt sein. In order to rotate the eccentric element in the clamping direction of rotation and in the release direction and to allow the eccentric profile to perform the eccentric movement in the clamping direction of rotation or in the release direction, the shaft or the rotary element is driven by a drive. The drive can be carried out manually or automatically.
Die Welle kann dabei direkt mit einer Motorwelle des Antriebs verbunden sein. The shaft can be connected directly to a motor shaft of the drive.
Das Drehelement kann als ein Rad, das mit der äußeren Mantelfläche des Exzenterelements reibschlüssig wälzt, ausgeführt sein. Zudem kann das Drehelement direkt mit der Motorwelle des Antriebs verbunden sein. The rotary element can be designed as a wheel that rolls in a frictionally engaged manner with the outer surface of the eccentric element. In addition, the rotary element can be connected directly to the motor shaft of the drive.
Durch den Drehmechanismus mit Antrieb und Welle oder Drehelement wird insbesondere das automatische Koppeln und Freigeben auf sichere und robuste Weise ermöglicht. The rotating mechanism with drive and shaft or rotating element in particular enables automatic coupling and releasing in a safe and robust manner.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst der Drehmechanismus ferner ein Getriebe, insbesondere ein selbsthemmendes Getriebe. Das Getriebe ist zwischen dem Antrieb und der Welle oder dem Drehelement angeordnet. WO 2021/047915 _ l g _ PCT/EP2020/073953According to a further development of the present invention, the rotary mechanism further comprises a gear, in particular a self-locking gear. The transmission is arranged between the drive and the shaft or the rotating element. WO 2021/047915 _ lg _ PCT / EP2020 / 073953
Das Getriebe kann ein Zahnradgetriebe, ein Stirnradgetriebe, ein Planetengetriebe, ein Kulissengetriebe und der gleichen sein. Das Getriebe kann schaltbar (z. B. Vorwärtsdrehrichtung und Rückwärtsdrehrichtung) ausgestaltet sein. Das Getriebe kann eine vorbestimmte Übersetzung aufweisen, sodass ein Drehmoment und eine Drehzahl des Antriebs auf ein passendes Drehmoment und eine passende Drehzahl für die Welle oder das Drehelement und somit für das Exzenterelement übersetzt werden. Das Getriebe kann ein CVT-Getriebe, ein Unrund- Getriebe oder ein Freiform-Getriebe (z. B. mit Unrund- Verzahnungen) sein. The transmission can be a gear transmission, a spur gear transmission, a planetary transmission, a link transmission and the like. The transmission can be designed to be switchable (e.g. forward direction of rotation and reverse direction of rotation). The transmission can have a predetermined translation, so that a torque and a speed of the drive are translated to a suitable torque and a suitable speed for the shaft or the rotating element and thus for the eccentric element. The transmission can be a CVT transmission, a non-circular transmission or a free-form transmission (e.g. with non-circular toothing).
Insbesondere kann das Getriebe selbsthemmend ausgestaltet sein, sodass der Antrieb das Exzenterelement, jedoch nicht eine äußere kraft auf das Exzenterelement den Antrieb bewegen kann. Beispielsweise kann das Getriebe mit einer großen Übersetzung vom Antrieb zur Welle bzw. zum Drehelement und somit zum Exzenterelement (Abtrieb) ausgestaltet sein. In particular, the transmission can be designed to be self-locking, so that the drive can move the eccentric element, but not an external force on the eccentric element. For example, the transmission can be designed with a large gear ratio from the drive to the shaft or to the rotary element and thus to the eccentric element (output).
Durch das Getriebe kann das Exzenterelement des Exzenter- Spannelements optimal angesteuert werden und somit das Koppeln des ersten Moduls und des zweiten Moduls besonders robust durchgeführt werden kann. Zudem kann durch das selbsthemmende Getriebe in ungewolltes Freigeben des Dorns und somit ein ungewolltes Entkoppeln des ersten Moduls und des zweiten Moduls effektiv verhindert werden. The eccentric element of the eccentric clamping element can be optimally controlled by the gear unit and the coupling of the first module and the second module can thus be carried out in a particularly robust manner. In addition, the self-locking gear can effectively prevent unwanted releasing of the mandrel and thus unwanted decoupling of the first module and the second module.
Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Getriebe eine Schnecke und ein entsprechendes Schneckenrad, die miteinander in Eingriff stehen. According to a further development, the transmission comprises a worm and a corresponding worm wheel, which mesh with one another.
Durch das Getriebe mit Schnecke und entsprechendem Schneckenrad kann eine Selbsthemmung des Getriebes erreicht werden. Die Schnecke kann mit dem Antrieb drehtest verbunden sein. Das Schneckenrad kann mit der Welle oder dem Drehelement drehtest verbunden sein. Dabei kann beispielsweise an der Motorwelle des Antriebs die Schnecke drehtest angebracht sein, die mit dem Schneckenrad kämmt, das an der Welle oder mit dem Drehelement drehtest verbunden ist. Self-locking of the gear can be achieved through the gearbox with worm and corresponding worm wheel become. The worm can be connected to the drive in a rotating test. The worm wheel can be rotatably connected to the shaft or the rotating element. For example, the worm that meshes with the worm wheel that is connected to the shaft or with the rotary element can be attached to the motor shaft of the drive.
Mittels der Schnecke und dem Schneckenrad können eine große Übersetzung vom Antrieb zu der Welle bzw. dem Drehelement (Abtrieb) sowie eine Selbsthemmung realisiert werden. Dadurch wird ein ungewolltes Entkoppeln der beiden über die Modulkupplung verbundenen Module vermieden. By means of the worm and the worm wheel, a large gear ratio from the drive to the shaft or the rotary element (output) as well as self-locking can be implemented. This avoids unintentional decoupling of the two modules connected via the module coupling.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das Drehelement eine Schnecke. Das Exzenterelement weist an seiner äußeren Mantelfläche (zumindest in einem Abschnitt) ein entsprechendes Schneckenradprofil auf. Das Schneckenradprofil steht mit der Schnecke in Eingriff. According to a further development of the present invention, the rotary element is a worm. The eccentric element has a corresponding worm gear profile on its outer circumferential surface (at least in one section). The worm gear profile meshes with the worm.
Die Schnecke kann als Drehelement direkt mit dem Antrieb verbunden sein. Das Exzenterelement kann direkt als Schneckenrad ausgeführt sein. Die Schnecke kämmt mit dem Schneckenradprofil des Exzenterelements und dreht somit das Exzenterprofil in Spanndrehrichtung oder Freigabedrehrichtung. The worm can be connected directly to the drive as a rotating element. The eccentric element can be designed directly as a worm wheel. The worm meshes with the worm wheel profile of the eccentric element and thus rotates the eccentric profile in the clamping direction of rotation or the release direction of rotation.
Durch die Ausführung des Drehelements als Schnecke und das Exzenterelement als entsprechendes Schneckenrad kann ein besonders platzsparender, einfacher und robuster Drehmechanismus der Modulkopplung bereitgestellt werden. By designing the rotary element as a worm and the eccentric element as a corresponding worm wheel, a particularly space-saving, simple and robust rotary mechanism of the module coupling can be provided.
Gemäß einer Weiterbildung ist der Antrieb ein elektrischer Antrieb und insbesondere ein Elektromotor. Der elektrische Antrieb ist entweder direkt oder über ein zuvor beschriebenes Getriebe mit der Welle oder den Drehelement verbunden und kann somit das Exzenterelement drehen. According to a further development, the drive is an electric drive and in particular an electric motor. The electric drive is connected to the shaft or the rotary element either directly or via a previously described gear and can thus rotate the eccentric element.
Der elektrische Antrieb und insbesondere der Elektromotor haben ein hohes konstantes Drehmoment und einen hohen Wirkungsgrad bei gleichzeitig geringem Bauraum, sodass ein sicheres und robustes Koppeln der beiden Module gewährleistet werden kann. The electric drive and, in particular, the electric motor have a high constant torque and a high degree of efficiency with little installation space at the same time, so that a safe and robust coupling of the two modules can be guaranteed.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann das Exzenter-Spannelement manuell betätigt werden. According to a further development of the present invention, the eccentric clamping element can be operated manually.
Beispielsweise kann der Antrieb über ein manuell betätigtes Werkzeug wie eine Kurbel oder einen Schraubenschlüssel durch einen menschlichen Nutzer von Hand betätigt und somit das Exzenter-Spannelement in der Spanndrehrichtung oder in der Freigabedrehrichtung gedreht werden. For example, the drive can be manually operated by a human user using a manually operated tool such as a crank or a wrench and thus the eccentric clamping element can be rotated in the clamping direction of rotation or in the release direction of rotation.
Alternativ kann parallel zu dem automatischen Antrieb eine manuelle Betätigungseinrichtung vorgesehen sein, über welche das Exzenter-Spannelement in der Spanndrehrichtung oder in der Freigaberichtung von Hand gedreht werden kann. Alternatively, a manual actuating device can be provided parallel to the automatic drive, by means of which the eccentric clamping element can be rotated by hand in the clamping direction of rotation or in the release direction.
Zudem kann das Getriebe derart ausgestaltet sein, dass zwischen dem automatischen Antrieb und der manuellen Betätigungseinrichtung umgeschaltet werden kann bzw. der automatische Antrieb, insbesondere bei selbstsperrendem Getriebe von dem Getriebe getrennt, beispielsweise über eine Kupplung ausgekuppelt, werden kann. Durch die manuelle Betätigbarkeit der Modulkopplung ist ein Koppeln und Entkoppeln der beiden Module auch bei defektem automatischem Antrieb möglich. In addition, the transmission can be designed in such a way that it is possible to switch between the automatic drive and the manual actuation device or the automatic drive, in particular with a self-locking transmission, can be separated from the transmission, for example disengaged via a clutch. As the module coupling can be operated manually, coupling and decoupling of the two modules is possible even if the automatic drive is defective.
Gemäß einer Weiterbildung ist das Exzenterelement entlang der Drehachse verschiebbar und bevorzugt auf der Welle verschiebbar gelagert. According to a further development, the eccentric element can be displaced along the axis of rotation and is preferably mounted displaceably on the shaft.
Das Exzenterelement ist in Richtung der Drehachse kinematisch nicht festgelegt (z. B. über 3-2-1-Regel). Beispielsweise kann das Exzenterelement dazu mittels einer axialen Führung geführt sein. Die axiale Führung ermöglicht die Verschiebung in Richtung der Drehachse und optional zusätzlich die Drehbarkeit um die Drehachse. Beispielsweise kann das Exzenterelement auf einer Führungswelle axial verschiebbar bzw. schwimmend und optional zusätzlich drehfest oder drehbar gelagert sein. Insbesondere kann das Exzenterelement schwimmend, beispielsweise auf der Welle, die mit dem Antrieb verbunden ist, gelagert sein. Ferner kann das Exzenterelement beispielsweise über Wälzkörper in einer Bohrung oder in einer Hohlwelle oder in dem Gehäuse (schwimmend) axial verschiebbar und optional zusätzlich drehfest oder drehbar gelagert sein. The eccentric element is not kinematically defined in the direction of the axis of rotation (e.g. via the 3-2-1 rule). For example, the eccentric element can be guided for this purpose by means of an axial guide. The axial guidance enables displacement in the direction of the axis of rotation and, optionally, also rotatability about the axis of rotation. For example, the eccentric element can be axially displaceable or floating on a guide shaft and optionally additionally non-rotatably or rotatably mounted. In particular, the eccentric element can be mounted in a floating manner, for example on the shaft that is connected to the drive. Furthermore, the eccentric element can be axially displaceable (floating), for example via rolling elements in a bore or in a hollow shaft or in the housing, and optionally additionally non-rotatably or rotatably mounted.
Somit kann auch ein Dorn, der in Richtung der Drehachse nicht genau zu dem Exzenter-Spannelement ausgerichtet ist, in das Exzenterelement eingeführt und eingespannt werden, da das (schwimmend gelagerte) Exzenterelement die Positionsabweichung des Dorns ausgleicht. Thus, a mandrel that is not exactly aligned with the eccentric clamping element in the direction of the axis of rotation can be inserted into the eccentric element and clamped, since the (floating) eccentric element compensates for the positional deviation of the mandrel.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das Exzenter-Spannelement ferner einen Trichter. Der Trichter verjüngt sich von außen zu der Einführöffnung hin. Der Trichter ist derart vor der Einführöffnung angeordnet, dass er sich von außerhalb des Exzenterelements zu der Einführöffnung bzw. dem Inneren des Exzenterelements hin, beispielsweise linear oder konisch, verjüngt. Der Trichter kann sich axial entlang der Spannrichtung erstrecken, insbesondere wenn die Einführrichtung mit der Spannrichtung zusammenfällt. Durch den Trichter ergibt sich eine größere Öffnung als die Einführöffnung, in welche der Dorn mit dem Koppelelement eingeführt werden kann. Der Trichter führt den Dorn bzw. das Koppelelement bis zur Einführöffnung. According to a development of the present invention, the eccentric clamping element further comprises a funnel. The funnel tapers from the outside towards the insertion opening. The funnel is arranged in front of the insertion opening in such a way that it tapers from outside the eccentric element to the insertion opening or the interior of the eccentric element, for example linearly or conically. The funnel can extend axially along the tensioning direction, in particular if the insertion direction coincides with the tensioning direction. The funnel results in a larger opening than the insertion opening into which the mandrel with the coupling element can be inserted. The funnel guides the mandrel or the coupling element to the insertion opening.
Durch den Trichter wird ein leichteres Einführen des Dorns in das Exzenterelement ermöglicht und eine Zentrierung des ersten und zweiten Moduls erzielt. The funnel enables easier insertion of the mandrel into the eccentric element and centering of the first and second modules is achieved.
Gemäß einer Weiterbildung umfasst die Modulkopplung wenigstens zwei Exzenter-Spannelemente und wenigstens zwei Dorne. Die wenigstens zwei Exzenter-Spannelemente sind möglichst weit auseinander an dem ersten Modul oder an dem zweiten Modul angeordnet . According to a further development, the module coupling comprises at least two eccentric clamping elements and at least two mandrels. The at least two eccentric clamping elements are arranged as far apart as possible on the first module or on the second module.
Beispielsweise können drei/vier/viele Exzenter-Spannelemente in drei/vier/vielen möglichst weit voneinander entfernten Ecken eines Dreiecks/Vierecks/Vielecks an dem ersten Modul oder dem zweiten Modul angeordnet werden. Die drei/vier/vielen Dorne können entsprechend entgegengesetzt in drei/vier/vielen möglichst weit voneinander entfernten Ecken eines entsprechenden Dreiecks/Vierecks/Vielecks an dem zweiten Modul oder dem ersten Modul angeordnet werden. For example, three / four / many eccentric clamping elements can be arranged in three / four / many corners of a triangle / square / polygon that are as far apart as possible from one another on the first module or the second module. The three / four / many mandrels can correspondingly be arranged in opposite directions in three / four / many corners of a corresponding triangle / square / polygon that are as far apart as possible from one another on the second module or the first module.
Insbesondere, wenn das erste Modul und das zweite Modul starr miteinander gekoppelt werden sollen und keine Verschiebung oder Drehung gegeneinander gewünscht ist, sorgen die möglichst weit voneinander entfern angeordneten Exzenter-Spannelemente und die entsprechend entgegengesetzt möglichst weit voneinander entfernt angeordneten Dorne dafür, dass die Kopplung der beiden Module so starr wie möglich ausgeführt ist und dabei auftretende Momente zwischen den beiden gekoppelten Modulen besonders effizient aufgenommen werden. In particular, if the first module and the second module are to be rigidly coupled to one another and no displacement or rotation with respect to one another is desired, they provide as much as possible Eccentric clamping elements arranged far from each other and the corresponding oppositely arranged mandrels as far away from each other as possible ensure that the coupling of the two modules is made as rigid as possible and moments occurring between the two coupled modules are absorbed particularly efficiently.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das Exzenterelement ausgestaltet, in eine abgeschlossene Stellung gedreht zu werden, sodass der Dorn nicht durch die Einführöffnung in das Exzenterelement eingeführt werden kann. According to a further development of the present invention, the eccentric element is designed to be rotated into a locked position so that the mandrel cannot be inserted into the eccentric element through the insertion opening.
Das Exzenterelement kann manuell oder automatisch über den Antrieb oder die manuelle Betätigungseinrichtung in die geschlossene Stellung gedreht werden. In der abgeschlossenen Stellung ist die Einführöffnung zumindest teilweise, bevorzug komplett durch das Exzenterelement (beispielsweise durch die äußere Mantelfläche des Exzenterelements) abgeschlossen. The eccentric element can be turned into the closed position manually or automatically via the drive or the manual actuating device. In the closed position, the insertion opening is at least partially, preferably completely closed by the eccentric element (for example by the outer surface of the eccentric element).
In der komplett abgeschlossenen Stellung sind das Innere des Exzenterelements und insbesondere das Exzenterprofil vor Verschmutzung und Beschädigung geschützt. In the completely closed position, the interior of the eccentric element and in particular the eccentric profile are protected from dirt and damage.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das Exzenterelement als ein erstes Verbindungselement wenigstens eine erste elektrische und/oder elektronische Kontaktfläche oder einen elektrischen und/oder elektronischen und/oder optischen Stecker oder eine elektrische und/oder elektronische und/oder optische Buchse. Der Dorn, insbesondere das Koppelelement, umfasst als zweites Verbindungselement entsprechend wenigstens eine zweite elektrische und/oder elektronische Kontaktfläche oder eine elektrische und/oder elektronische und/oder optische Buchse oder einen elektrischen und/oder elektronischen und/oder optischen Stecker. Das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement sind ausgebildet, das erste Modul mit dem zweiten Modul elektrisch und/oder kommunikativ zu verbinden. According to a development of the present invention, the eccentric element comprises as a first connecting element at least one first electrical and / or electronic contact surface or an electrical and / or electronic and / or optical plug or an electrical and / or electronic and / or optical socket. The mandrel, in particular the coupling element, accordingly comprises at least one second electrical and / or electronic contact surface or an electrical and / or electronic and / or optical socket or an electrical one as the second connecting element and / or electronic and / or optical connectors. The first connecting element and the second connecting element are designed to connect the first module to the second module electrically and / or communicatively.
Das erste Modul wird mit dem zweiten Modul über das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement elektrisch und/oder elektronisch und/oder optisch bzw. kommunikativ verbunden. Dazu werden das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement beim Koppeln der beiden Module miteinander verbunden. Die beiden Verbindungselemente bilden eine elektrische und/oder elektronische und/oder optische Schnittstelle, die ausgebildet ist, das erste Modul mit dem zweiten Modul elektrisch und/oder kommunikativ zu verbinden. The first module is electrically and / or electronically and / or optically or communicatively connected to the second module via the first connecting element and the second connecting element. For this purpose, the first connecting element and the second connecting element are connected to one another when the two modules are coupled. The two connecting elements form an electrical and / or electronic and / or optical interface which is designed to connect the first module to the second module electrically and / or communicatively.
Dazu kann das als elektrische/elektronische Kontaktfläche ausgeführte erste Verbindungselement mit dem als elektrische/elektronische Kontaktfläche ausgebildeten zweiten Verbindungselement in Kontakt gebracht werden, so dass eine elektrische/elektronische Übertragung zwischen den beiden Kontaktflächen möglich ist. Insbesondere kann jede elektrische/elektronische Kontaktfläche in mehrere voneinander getrennte und isolierte Kontakte unterteilt sein, sodass mehrere elektrische/elektronische Verbindungen aufgebaut werden können. For this purpose, the first connecting element designed as an electrical / electronic contact surface can be brought into contact with the second connecting element designed as an electrical / electronic contact surface, so that electrical / electronic transmission between the two contact surfaces is possible. In particular, each electrical / electronic contact surface can be divided into several separate and isolated contacts, so that several electrical / electronic connections can be established.
Ferner kann ein als elektrische (r)/elektronische(r)/optische(r) Buchse/Stecker ausgeführtes erstes Verbindungselement das/in das als elektrische (r)/elektronische(r)/optische(r) Stecker/Buchse ausgeführte zweite Verbindungselement aufnehmen/eingesteckt werden, um den elektrischen/elektronischen/optischen Kontakt zwischen den beiden Modulen herzustellen. Insbesondere kann jede(r) elektrische/elektronische/optische Buchse/Stecker in mehrere voneinander getrennte und isolierte Aufnahmen/Pins oder Kontaktbereiche unterteilt sein, sodass mehrere elektrische/elektronische/optische Verbindungen aufgebaut werden können. Insbesondere, kann eine kommunikative Verbindung der beiden Module über eine Lichtleiter-,,Steck verbindung realisiert werden. Furthermore, a first connecting element designed as an electrical / electronic / optical socket / plug can accommodate the second connecting element designed as an electrical / electronic / optical plug / socket / plugged in to make electrical / electronic / optical contact between the two modules. In particular, each electrical / electronic / optical socket / plug can be subdivided into several separate and isolated receptacles / pins or contact areas, so that several electrical / electronic / optical connections can be established. In particular, a communicative connection between the two modules can be implemented via an optical fiber connector.
Das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement werden in der Spannrichtung beim Drehen des Exzenterelements in der Spanndrehrichtung miteinander verbunden. Beim Drehen des Exzenterelements in der Freigabedrehrichtung bzw. beim Herausziehen des Dorns/Koppelelements aus dem Exzenterelement werden das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement voneinander getrennt. The first connecting element and the second connecting element are connected to one another in the clamping direction when the eccentric element is rotated in the clamping direction of rotation. When the eccentric element is rotated in the release direction of rotation or when the mandrel / coupling element is pulled out of the eccentric element, the first connecting element and the second connecting element are separated from one another.
Der technisch versierte Anwender/Fachmann kann die zuvor beschriebene Schnittstelle aus erstem Verbindungselement und zweitem Verbindungselement beliebig erweitern. Diese lässt sich informell (Datenübertragung), stofflich (H2) und elektrisch (zur Stromversorgung von oder zu dem Modulen) nutzen und entsprechend adaptieren. The technically experienced user / specialist can expand the interface described above from the first connecting element and the second connecting element as desired. This can be used informally (data transmission), materially (H 2) and electrically (for power supply from or to the modules) and adapted accordingly.
Mittels der beiden in die Modulkopplung integrierten Verbindungselemente können das erste Modul und das zweite Modul (automatisch) gleichzeitig miteinander gekoppelt und elektrisch und/oder kommunikativ verbunden werden. By means of the two connection elements integrated into the module coupling, the first module and the second module can be (automatically) coupled to one another and electrically and / or communicatively connected at the same time.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere wird darauf hingewiesen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. The invention and the technical environment are explained in more detail below with reference to the figures. It is pointed out that the invention is not intended to be restricted by the exemplary embodiments shown. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of the facts explained in the figures and to combine them with other components and findings from the present description and / or figures. In particular, it should be noted that the figures and in particular the size relationships shown are only schematic. The same reference symbols denote the same objects, so that explanations from other figures can be used in addition, if necessary.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines autonomenFig. 1 shows a schematic view of an autonomous
Fahrzeugs mit einer autonomen Antriebsvorrichtung und einer Personen- und/oder Frachtkabine. Vehicle with an autonomous drive device and a passenger and / or cargo cabin.
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Modulkopplung mit einem Exzenter-Spannelement. Fig. 2 shows a schematic view of a module coupling with an eccentric clamping element.
Fig. 3A-C zeigen schematische Seitenansichten der Modulkopplung mit dem Exzenter-Spannelement. 3A-C show schematic side views of the module coupling with the eccentric clamping element.
Fig. 4A-C zeigen schematische Frontalansichten derFIGS. 4A-C show schematic front views of FIG
Modulkopplung mit dem Exzenter-Spannelement. Module coupling with the eccentric clamping element.
Fig. 5 zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Modulkopplung mit dem Exzenter- Spannelement. Fig. 5 shows a schematic side view of a further embodiment of the module coupling with the eccentric clamping element.
Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht der autonomen Antriebsvorrichtung . 6 shows a schematic view of the autonomous drive device.
Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht eines Verkehrsmittelwechselsystems . In Fig. 1 ist ein autonomes Fahrzeug 1 schematisch dargestellt. Das autonome Fahrzeug umfasst eine autonome Antriebsvorrichtung 2 als erstes Modul und eine Personen- und/oder Frachtkabine 3 als zweites Modul. Fig. 7 shows a schematic view of a mode of transport changing system. In Fig. 1, an autonomous vehicle 1 is shown schematically. The autonomous vehicle comprises an autonomous drive device 2 as a first module and a passenger and / or freight cabin 3 as a second module.
Die autonome Antriebsvorrichtung 2 ist als ein selbsttätig fahrendes System ausgebildet. Dazu umfasst die autonome Antriebsvorrichtung 2 zum autonomen Fahren geeignete Sensorausstattung bzw. Sensorik 4 (z. B. Kameras, Lidar-The autonomous drive device 2 is designed as an automatically driving system. For this purpose, the autonomous drive device 2 comprises suitable sensor equipment or sensor system 4 (e.g. cameras, lidar
Sensorik, Ultraschallsensorik, GPS-Sensorik usw.), vier (optional auch nur zwei oder drei, aber auch mehr als vier) Räder 5, von denen wenigstens zwei (optional auch nur ein oder mehr als zwei) Räder lenkbar ausgestaltet sind, eine Antriebsmaschine (nicht dargestellt), bevorzugt wenigstens einen Elektromotor, die wenigstens zwei (optional auch nur eines) der Räder antreibt, und eine zentrale Steuerung (nicht dargestellt), die Daten von der Sensorik 4 empfängt und basierend darauf die autonome Antriebsvorrichtung 2 steuert. Die zentrale Steuerung kann optional über eine für den autonomen Fährbetrieb ausgelegte künstliche Intelligenz umfassen. Ferner kann die autonome Antriebsvorrichtung 2 über Transceiver, insbesondere über „Car to Car" und „Car to X" Kommunikationseinrichtungen, sowie eine für die Koordination autonomer Systeme geeignete Cloud-Anbindung verfügen. Sensors, ultrasonic sensors, GPS sensors, etc.), four (optionally only two or three, but also more than four) wheels 5, of which at least two (optionally only one or more than two) wheels are designed to be steerable, a drive machine (not shown), preferably at least one electric motor that drives at least two (optionally also only one) of the wheels, and a central controller (not shown) that receives data from the sensor system 4 and controls the autonomous drive device 2 based thereon. The central control can optionally include an artificial intelligence designed for autonomous ferry operation. Furthermore, the autonomous drive device 2 can have transceivers, in particular “Car to Car” and “Car to X” communication devices, as well as a cloud connection suitable for the coordination of autonomous systems.
Die Personen- und/oder Frachtkabine 3 umfasst zwei (optional mehr als zwei) Räder 6 und ist ausgebildet, Personen und/oder Fracht zu transportieren. Alternativ kann die Personen- und/oder Frachtkabine 3 bzw. allgemein das zweite Modul auch ohne eigene Achse und Räder auf der Antriebsvorrichtung 2 bzw. allgemein dem ersten Modul gelagert werden (vgl. „mount on top" bzw. „Rucksack") und über die Modulkupplung 10 mit der Antriebsvorrichtung 2 bzw. dem ersten Modul gekoppelt werden. Das autonome Fahrzeug 1 umfasst zudem eine Modulkupplung 10, die vier Dorne 11 (siehe Figs. 2, 3A-C, 4A-C, 5 und 6) und vier entsprechend entgegengesetzte Exzenter-Spannelemente 12 umfasst. Die vier Dorne 11 sind an der autonomen Antriebsvorrichtung 2 angeordnet und mit dieser fest verbunden. Die vier Exzenter-Spannelemente 12 sind entsprechend entgegengesetzt zu den vier Dornen 11 an der Personen- und/oder Frachtkabine 3 angeordnet und mit dieser fest verbunden. The passenger and / or freight cabin 3 comprises two (optionally more than two) wheels 6 and is designed to transport people and / or freight. Alternatively, the passenger and / or freight cabin 3 or generally the second module can also be stored without its own axle and wheels on the drive device 2 or generally the first module (cf. “mount on top” or “backpack”) and over the module coupling 10 can be coupled to the drive device 2 or the first module. The autonomous vehicle 1 also comprises a module coupling 10, which comprises four mandrels 11 (see FIGS. 2, 3A-C, 4A-C, 5 and 6) and four correspondingly opposing eccentric clamping elements 12. The four mandrels 11 are arranged on the autonomous drive device 2 and firmly connected to it. The four eccentric clamping elements 12 are correspondingly arranged opposite to the four spikes 11 on the passenger and / or freight cabin 3 and are firmly connected to it.
In Fig. 2 ist eine Modulkupplung 10 schematisch dargestellt. Hier sind ein Dorn 11 und ein Exzenter-Spannelement 12 der Modulkupplung 10 exemplarisch abgebildet. In Fig. 2, a module coupling 10 is shown schematically. A mandrel 11 and an eccentric clamping element 12 of the module coupling 10 are shown here by way of example.
Der Dorn 11 umfasst ein Koppelelement 13 und einen Schaft 14, sowie ein erstes elektronisches und/oder optisches Verbindungselement Kl (siehe Fig. 3A-C). Das Koppelelement 13 ist an einem freien Ende des Schafts 14 angeordnet. Der Schaft 14 ist fest mit der autonomen Antriebsvorrichtung 2 durch Formschluss und/oder Kraftschluss und/oder StoffSchluss verbunden (z. B. an einer Karosserie oder einem Rahmen der Antriebsvorrichtung 2 angeschraubt, angeschweißt, angeklebt usw.). Der Dorn 11 kann gegenüber der autonomen Antriebsvorrichtung 2 nicht verschoben oder verdreht werden (translationsfest und rotationsfest). The mandrel 11 comprises a coupling element 13 and a shaft 14, as well as a first electronic and / or optical connecting element K1 (see FIGS. 3A-C). The coupling element 13 is arranged at a free end of the shaft 14. The shaft 14 is firmly connected to the autonomous drive device 2 by a form fit and / or force fit and / or material connection (e.g. screwed, welded, glued, etc.) to a body or a frame of the drive device 2. The mandrel 11 cannot be shifted or rotated with respect to the autonomous drive device 2 (translation-proof and rotation-proof).
Das Exzenter-Spannelement 12 umfasst ein Exzenterelement 15, eine Einführöffnung 16, einen Drehmechanismus 17 (siehe Fig. 5), einen Trichter 18 und ein Gehäuse 19, sowie ein zweites elektronisches/optisches Verbindungselement K2. Das Exzenterelement 15 ist in dem Gehäuse 19 aufgenommen. Das Gehäuse 19 ist fest mit der Personen- und/oder Frachtkabine 3 durch Formschluss und/oder Kraftschluss und/oder StoffSchluss verbunden (z. B. an einer Karosserie oder einem Rahmen der Personen- und/oder Frachtkabine 3 angeschraubt, angeschweißt, angeklebt usw.). Das Gehäuse 19 kann gegenüber der Personen- und/oder Frachtkabine 3 nicht verschoben oder verdreht werden (translationsfest und rotationsfest) . The eccentric clamping element 12 comprises an eccentric element 15, an insertion opening 16, a rotating mechanism 17 (see FIG. 5), a funnel 18 and a housing 19, as well as a second electronic / optical connecting element K2. The eccentric element 15 is received in the housing 19. The housing 19 is firmly connected to the passenger and / or cargo cabin 3 by a form fit and / or force fit and / or material bond (e.g. screwed, welded, glued, etc. to a body or a frame of the passenger and / or cargo cabin 3) .). The housing 19 cannot be shifted or rotated with respect to the passenger and / or freight cabin 3 (translation-proof and rotation-proof).
Das Exzenterelement 15 weist ein Exzenterprofil E auf, das mit dem Koppelelement 13 Zusammenwirken kann, wenn der Dorn 11 mit dem Koppelelement 13 in das Exzenterelement 15 eingeführt ist. The eccentric element 15 has an eccentric profile E which can interact with the coupling element 13 when the mandrel 11 with the coupling element 13 is inserted into the eccentric element 15.
Die Einführöffnung 16 ist an einer äußeren Mantelfläche des Exzenterelements 15 und an dem Gehäuse 19 ausgebildet. Die Einführöffnung 16 an dem Gehäuse 19 weist in Richtung einer Einführrichtung, in der der Dorn 11 mit dem Koppelelement 13 in das Exzenterelement 15 durch die Einführöffnung 16 eingeführt werden kann. Die Einführöffnung 16 hat eine größere Fläche als eine größte Querschnittsfläche des Koppelelements 13 senkrecht zur Einführrichtung. The insertion opening 16 is formed on an outer jacket surface of the eccentric element 15 and on the housing 19. The insertion opening 16 on the housing 19 points in the direction of an insertion direction in which the mandrel 11 with the coupling element 13 can be inserted into the eccentric element 15 through the insertion opening 16. The insertion opening 16 has a larger area than a largest cross-sectional area of the coupling element 13 perpendicular to the insertion direction.
Der Drehmechanismus 17 umfasst einen Antrieb (nicht dargestellt), insbesondere einen Elektromotor, und eine Welle 20a oder ein Drehelement 20b (siehe Fig. 5), sowie optional ein Getriebe, das zwischen dem Antrieb und der Welle 20a oder dem Drehelement 20b angeordnet ist. Der Antrieb treibt die Welle 20a bzw. das Drehelement 20b an. Das Exzenterelement 15 ist konzentrisch auf der Welle 20a gelagert. Die Welle 20a ist drehfest mit dem Exzenterelement 15 verbunden. Somit kann der Antrieb das Exzenterelement 15 um eine Drehachse drehen, die mit einer Achse der Welle 20a zusammenfällt. Der Trichter 18 ist an dem Gehäuse 19 vor der Einführöffnung 16 angebracht. Der Trichter 18 verjüngt sich konisch von außen zu der Einführöffnung 16 hin. Über den Trichter 18 kann der Dorn 11 mit dem Koppelelement 13 leichter in die Einführöffnung 16 und das Innere des Exzenterelements 15 eingeführt werden und zusätzlich wird eine translatorische Ausrichtung der beiden Module zueinander erreicht. The rotary mechanism 17 comprises a drive (not shown), in particular an electric motor, and a shaft 20a or a rotary element 20b (see FIG. 5), and optionally a gear, which is arranged between the drive and the shaft 20a or the rotary element 20b. The drive drives the shaft 20a or the rotary element 20b. The eccentric element 15 is mounted concentrically on the shaft 20a. The shaft 20a is connected to the eccentric element 15 in a rotationally fixed manner. The drive can thus rotate the eccentric element 15 about an axis of rotation which coincides with an axis of the shaft 20a. The funnel 18 is attached to the housing 19 in front of the insertion opening 16. The funnel 18 tapers conically from the outside towards the insertion opening 16. Via the funnel 18, the mandrel 11 with the coupling element 13 can be more easily inserted into the insertion opening 16 and the interior of the eccentric element 15 and, in addition, a translational alignment of the two modules with respect to one another is achieved.
Die Kontaktfläche K2 ist im Inneren des Exzenterelements 15 angeordnet . The contact surface K2 is arranged in the interior of the eccentric element 15.
In den Figs. 3A-C ist die Modulkopplung 10 in einer Seitenansicht schematisch dargestellt. Die Figs. 3A-C zeigen schematisch ein Koppeln, wobei der Dorn 11 von dem Exzenter- Spannelement 12 mittels einer Exzenterbewegung eingespannt wird. In Figs. 3A-C, the module coupling 10 is shown schematically in a side view. Figs. 3A-C schematically show a coupling, the mandrel 11 being clamped by the eccentric clamping element 12 by means of an eccentric movement.
In Fig. 3A ist eine Freigabestellung des Exzenter- Spannelements 12 gezeigt. In der Freigabestellung kann der Dorn 11 mit dem Koppelelement 13 über die Einführöffnung 16 in das Exzenterelement 15 eingeführt oder aus diesem herausgezogen werden. Das Exzenterprofil E ist hier an beiden Stirnseiten des Exzenterelements 15 angeordnet. Das Exzenterprofil E weist eine exzentrische Kurvenbahn auf, deren Radius sich entgegen einer Spanndrehrichtung (hier im Uhrzeigersinn) zur Drehachse hin verringert. Das Koppelelement 13 umfasst einen Kopf an dem freien Ende des Dorns 11 und einen Hals direkt nach dem Kopf. Der Kopf weist in einer zu einer axialen Richtung des Dorns 11 (entspricht der Einführrichtung) senkrechten Richtung eine größere Ausdehnung auf als der Hals. Wie in Fig. 3B schematisch dargestellt, wird durch den Drehmechanismus 17 das Exzenterelement 15 in der Spanndrehrichtung gedreht (hier gegen den Uhrzeigersinn). In Fig. 3A a release position of the eccentric clamping element 12 is shown. In the release position, the mandrel 11 with the coupling element 13 can be inserted into the eccentric element 15 via the insertion opening 16 or pulled out of it. The eccentric profile E is arranged here on both end faces of the eccentric element 15. The eccentric profile E has an eccentric curved path, the radius of which decreases counter to a clamping direction of rotation (here clockwise) towards the axis of rotation. The coupling element 13 comprises a head at the free end of the mandrel 11 and a neck directly after the head. The head has a greater extent than the neck in a direction perpendicular to an axial direction of the mandrel 11 (corresponds to the insertion direction). As shown schematically in FIG. 3B, the eccentric element 15 is rotated in the clamping direction of rotation by the rotating mechanism 17 (here counterclockwise).
Dabei hinterhakt das Exzenterprofil E das in das Exzenterelement 15 eingeführte Koppelelement 13 auf beiden Seiten des Kopfs des Koppelelements 13. Das Koppelelement 13 gleitet mit fortschreitender Drehung des Exzenterelements 15 in der Spanndrehrichtung mit dem Kopf entlang der exzentrischen Kurvenbahn des Exzenterprofils E und wird durch das Exzenterprofil E in einer Spannrichtung in das Exzenterelement 15 hineingezogen. Der Dorn 11 bewegt sich dabei in der Spannrichtung, die hier mit der Einführrichtung und der axialen Richtung des Dorns 11 zusammenfällt. The eccentric profile E hooks behind the coupling element 13 introduced into the eccentric element 15 on both sides of the head of the coupling element 13. The coupling element 13 slides with the progressive rotation of the eccentric element 15 in the clamping direction of rotation with the head along the eccentric curved path of the eccentric profile E and is driven by the eccentric profile E drawn into the eccentric element 15 in a tensioning direction. The mandrel 11 moves in the tensioning direction, which here coincides with the insertion direction and the axial direction of the mandrel 11.
In Fig. 3C ist eine Koppelstellung des Exzenter-Spannelements 12 gezeigt. In der Koppelstellung ist der Dorn 11 mit dem Koppelelement 13 vollständig in das Exzenterelement 15 hinein verschoben. Der Kopf des Koppelelements kann dabei gegen einen Anschlag (nicht dargestellt) gepresst werden. Alternativ kann ein Anschlagelement des Dorns (nicht dargestellt) gegen einen Anschlag (beispielsweise auf einer Stirnseite des Gehäuses 19) gepresst werden. Der Dorn 11 ist somit starr (dreh und rotationsfest) mit dem Exzenter-Spannelement 12 gekoppelt. Zusätzlich ist in der Koppelstellung das erste elektronische/optische Verbindungselement Kl, das sich hier an einer Stirnfläche des Kopfs des Koppelelements 13 befindet, mit dem zweiten elektronischen/optischen Verbindungselement K2 elektronisch/optisch verbunden, sodass eine elektrische und eine kommunikative Verbindung zwischen der autonomen Antriebsvorrichtung 2 und der Personen- und/oder Frachtkabine 3 hergestellt ist, über die elektrische Energie und Daten/Information (z. B. Steuerbefehle) ausgetaucht werden können. Zum Lösen der Kopplung wird das Exzenterelement 15 von dem Drehmechanismus 17 in einer Freigabedrehrichtung (hier im Uhrzeigersinn) gedreht. Sobald das Exzenterelement 15 wieder die Freigabestellung (siehe Fig. 3A) erreicht hat, kann der Dorn 11 mit dem Koppelelement 13 durch die Einführöffnung 16 aus dem inneren des Exzenterelements 15 herausgezogen werden und somit die Kopplung, sowie die elektrische und elektronische Verbindung zwischen der autonomen Antriebsvorrichtung 2 und der Personen- und/oder Frachtkabine 3 aufgehoben werden. A coupling position of the eccentric clamping element 12 is shown in FIG. 3C. In the coupling position, the mandrel 11 with the coupling element 13 is completely displaced into the eccentric element 15. The head of the coupling element can be pressed against a stop (not shown). Alternatively, a stop element of the mandrel (not shown) can be pressed against a stop (for example on an end face of the housing 19). The mandrel 11 is thus rigidly (rotatably and rotationally fixed) coupled to the eccentric clamping element 12. In addition, in the coupling position, the first electronic / optical connection element Kl, which is located here on an end face of the head of the coupling element 13, is electronically / optically connected to the second electronic / optical connection element K2, so that an electrical and a communicative connection between the autonomous drive device 2 and the passenger and / or freight cabin 3 is produced, via which electrical energy and data / information (e.g. control commands) can be exchanged. To release the coupling, the eccentric element 15 is rotated by the rotating mechanism 17 in a release direction of rotation (here clockwise). As soon as the eccentric element 15 has reached the release position again (see FIG. 3A), the mandrel 11 with the coupling element 13 can be pulled out of the interior of the eccentric element 15 through the insertion opening 16 and thus the coupling, as well as the electrical and electronic connection between the autonomous Drive device 2 and the passenger and / or cargo cabin 3 are canceled.
In den Figs. 4A-C ist die Modulkopplung 10 in einer Frontansicht schematisch dargestellt. In Figs. 4A-C, the module coupling 10 is shown schematically in a front view.
In Fig. 4A ist das Exzenterelement 15 mit Schlüssellochprofil schematisch dargestellt. Das Exzenterelement 15 weist auf seiner äußeren Mantelfläche als Einführöffnung 16 eine Aussparung in Form einer Kreisfläche 21 auf, die in eine im Wesentlichen rechteckige Fläche 22 übergeht. Durch die Kreisfläche 21 kann das Koppelelement 13 in dasIn Fig. 4A, the eccentric element 15 is shown schematically with a keyhole profile. The eccentric element 15 has on its outer jacket surface as an insertion opening 16 a recess in the form of a circular surface 21 which merges into an essentially rectangular surface 22. Through the circular area 21, the coupling element 13 can be in the
Exzenterelement 15 eingeführt werden. Wird das ExzenterelementEccentric element 15 are introduced. Will the eccentric element
15 in Spanndrehrichtung gedreht, so gleitet der Hals des Koppelelements 13 mit fortschreitender Drehung von der Kreisfläche 21 in die rechteckige Fläche 22 und der Kopf des Koppelelements 13 wird von dem Exzenterprofil E auf beiden Seiten hinterhakt. 15 rotated in the clamping direction of rotation, the neck of the coupling element 13 slides with progressive rotation from the circular surface 21 into the rectangular surface 22 and the head of the coupling element 13 is hooked behind by the eccentric profile E on both sides.
Das Exzenterelement 15 ist auf der Welle 20a entlang der Drehachse verschiebbar gelagert. The eccentric element 15 is slidably mounted on the shaft 20a along the axis of rotation.
In Fig. 4B ist zudem das Gehäuse 19 mit einer EinführöffnungIn Fig. 4B, the housing 19 is also with an insertion opening
16 versehen, die eine ovale Fläche 23 aufweist. Das Exzenterelement 15 ist in dem Gehäuse 19 auf der Welle 20a in16, which has an oval surface 23. The Eccentric element 15 is in housing 19 on shaft 20a in
Richtung der Drehachse verschiebbar angeordnet. Somit kann ein Dorn 11, der eine Abweichung in seiner Ausrichtung aufweist, dennoch durch die ovale Fläche 23 als Einführöffnung 16 am Gehäuse 19 und durch die Kreisfläche 21 als Einführöffnung 16 am Exzenterelement 15, das auf der Welle 20a in Richtung der Drehachse entsprechend verschoben wird, in das Exzenterelement 15 eingeführt werden. Dementsprechend ist auch der Trichter 18 mit einer sich konisch verjüngenden ovalen Fläche ausgebildet. Direction of the axis of rotation arranged displaceable. Thus, a mandrel 11, which has a deviation in its alignment, can still through the oval surface 23 as an insertion opening 16 on the housing 19 and through the circular surface 21 as an insertion opening 16 on the eccentric element 15, which is shifted accordingly on the shaft 20a in the direction of the axis of rotation , are introduced into the eccentric element 15. Accordingly, the funnel 18 is also designed with a conically tapering oval surface.
In Fig. 4C ist eine abgeschlossene Stellung schematisch dargestellt. Dabei ist das Exzenterelement 15 in durch den Drehmechanismus 17 aus der Freigabestellung (hier im Uhrzeigersinn) in die abgeschlossene Stellung gedreht worden. In der abgeschlossenen Stellung verdeckt die äußere Mantelfläche des Exzenterelements 15 die Einführöffnung 16 im Gehäuse 19 komplett. Dadurch sind das Innere des Exzenterelements 15 und das zweite elektronische Verbindungselement K2 vor Umwelteinflüssen, Verschmutzung und Beschädigung geschützt. A locked position is shown schematically in FIG. 4C. In this case, the eccentric element 15 has been rotated by the rotating mechanism 17 from the release position (here clockwise) into the locked position. In the closed position, the outer jacket surface of the eccentric element 15 completely covers the insertion opening 16 in the housing 19. As a result, the interior of the eccentric element 15 and the second electronic connecting element K2 are protected from environmental influences, contamination and damage.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Modulkopplung 10 mit dem Exzenter-Spannelement 12 schematisch dargestellt. Die weitere Ausführungsform entspricht der in den bisherigen Figuren dargestellten Ausführungsform der Modulkopplung 10. Daher wird nachfolgend nur auf die Unterschiede eingegangen. In Fig. 5, a further embodiment of the module coupling 10 with the eccentric clamping element 12 is shown schematically. The further embodiment corresponds to the embodiment of the module coupling 10 shown in the previous figures. Therefore, only the differences will be discussed below.
Der Drehmechanismus 17 des Exzenter-Spannelements 12 der Modulkopplung 10 umfasst hier als Drehelement 20b eine Schnecke. Die Mantelfläche des Exzenterelements 15 weist hier in einem Abschnitt eine mit der Schnecke 20b kämmende Schneckenradverzahnung 24 auf. Das Exzenterelement 15 ist hier entweder auf der Welle 20a oder alternativ über Wälzkörper in dem Gehäuse 19 drehbar und entlang der Drehachse verschiebbar gelagert (nicht dargestellt). Der Antrieb (Elektromotor) kann am Gehäuse 19 angeordnet sein und die Schnecke 20b direkt antreiben. Die Schnecke 20b kämmt mit derThe rotating mechanism 17 of the eccentric clamping element 12 of the module coupling 10 here comprises a worm as the rotating element 20b. The lateral surface of the eccentric element 15 has here in one section a worm gear toothing 24 that meshes with the worm 20b. The eccentric element 15 is here either on the shaft 20a or alternatively via rolling elements in the housing 19 rotatably mounted and displaceable along the axis of rotation (not shown). The drive (electric motor) can be arranged on the housing 19 and drive the worm 20b directly. The screw 20b meshes with the
Schneckenradverzahnung 24 und dreht somit das Exzenterelement 15. Durch die Schnecke 20b und die Schneckenradverzahnung wird eine hohe Übersetzung vom Antrieb zum Exzenterelement 15 (Abtrieb) und zudem eine Selbsthemmung erreicht. Worm gear toothing 24 and thus rotates the eccentric element 15. The worm 20b and the worm gear toothing achieve a high gear ratio from the drive to the eccentric element 15 (output) and also self-locking.
In Fig. 6 ist die autonome Antriebsvorrichtung 2 des autonomen Fahrzeugs 1 schematisch dargestellt. Die vier Dorne 11 sind in einem Viereck angeordnet, wobei die vier Dorne 11 an der autonomen Antriebsvorrichtung 2 (und entsprechend entgegengesetzt die vier Exzenter-Spannelemente 12 an der Personen- und/oder Frachtkabine 3) soweit wie möglich (konstruktionsbedingt) voneinander entfernt angeordnet sind. Dies erhöht die Steifigkeit der starren Kopplung zwischen der autonomen Antriebsvorrichtung 2 und der Personen- und/oder Frachtkabine 3. The autonomous drive device 2 of the autonomous vehicle 1 is shown schematically in FIG. 6. The four mandrels 11 are arranged in a square, the four mandrels 11 on the autonomous drive device 2 (and correspondingly opposite the four eccentric clamping elements 12 on the passenger and / or freight cabin 3) being arranged as far away from each other as possible (due to the design) . This increases the rigidity of the rigid coupling between the autonomous drive device 2 and the passenger and / or freight cabin 3.
In Fig. 7 ist ein Verkehrsmittelwechselsystem 100 schematisch dargestellt. Eine Vielzahl von autonomen AntriebsvorrichtungenIn Fig. 7, a means of changing system 100 is shown schematically. A variety of autonomous propulsion devices
2 als erste Module kann mit einer Vielzahl von zweiten Modulen2 as the first module can be used with a variety of second modules
3 (Personen- und/oder Frachtkabinen, Arbeitsmodule, Pflegekabinen und sonstige Anhängermodule) je nach Bedarf über Modulkopplungen 10 wie zuvor beschrieben automatisch gekoppelt werden. Es können auch mehrere zweite Module untereinander über Modulkopplungen 10 wie zuvor beschrieben automatisch gekoppelt werden. 3 (personal and / or cargo cabins, work modules, care cabins and other trailer modules) can be automatically coupled as described above via module couplings 10 as required. A plurality of second modules can also be automatically coupled to one another via module couplings 10, as described above.
Die zweiten Module 3 werden in einer Rangierhalle 101 oder an einem ähnlichen Ort geparkt. Die autonomen Antriebsvorrichtungen 2 werden, wenn sie gerade nicht im Einsatz sind, ebenfalls in der Rangierhalle 101 geparkt. In der Rangierhalle 101 können auch Energiespeicher (Batterien) der Module 2,3 aufgeladen und Wartungsarbeiten oder Reparaturen an den Module 2, 3 durchgeführt werden. Eine Antriebsvorrichtung 2 kann autonom zu einem vorgegebenen in der Rangierhalle 101 geparkten zweiten Modul 3 fahren, sich entsprechend zu dem vorgegebenen zweiten Modul 3 positionieren und an dieses so nah heranfahren, dass die Dorne 11 an der autonomen Antriebsvorrichtung 2 in die entsprechenden exzenter-Spannelemente 12 an dem vorgegebenen zweiten Modul 3 eingeführt sind, dass die Modulkupplung 10 die autonome Antriebsvorrichtung 2 mit dem vorgegebenen zweiten Modul 3 wie zuvor beschrieben koppeln kann. Es können auf analoge Weise auch mehrere zweite Module 3 hintereinander an die autonome Antriebsvorrichtung 2 gekoppelt werden. The second modules 3 are parked in a shunting hall 101 or at a similar location. The autonomous drive devices 2 when they are not in Are also parked in shunting hall 101. In the shunting hall 101, energy stores (batteries) of the modules 2, 3 can also be charged and maintenance work or repairs can be carried out on the modules 2, 3. A drive device 2 can autonomously drive to a predefined second module 3 parked in the shunting hall 101, position itself accordingly to the predefined second module 3 and approach it so closely that the mandrels 11 on the autonomous drive device 2 in the corresponding eccentric clamping elements 12 are introduced on the predetermined second module 3 so that the module coupling 10 can couple the autonomous drive device 2 to the predetermined second module 3 as described above. A plurality of second modules 3 can also be coupled one behind the other to the autonomous drive device 2 in an analogous manner.
Obwohl hier spezifische Ausführungsformen illustriert und beschrieben wurden, ist für den Fachmann ersichtlich, dass es eine Vielzahl von Alternativen und/oder gleichwertigen Implementierungen gibt. Es ist zu würdigen, dass die exemplarischen Ausgestaltungen oder Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in irgendeiner Weise einzuschränken. Vielmehr wird die vorstehende Zusammenfassung und detaillierte Beschreibung dem Fachmann hinreichende Anweisungen für die Umsetzung von mindestens einer bevorzugten Ausführungsform liefern, wobei es sich versteht, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung der Elemente, die in einer beispielhaften Ausgestaltung beschrieben werden, nicht von dem in den beigefügten Ansprüchen und ihren rechtlichen äquivalenten dargelegten Anwendungsbereich hinausführen. In der Regel ist diese Anmeldung dazu gedacht, alle Anpassungen oder Variationen der hier diskutierten spezifischen Ausführungsformen abzudecken. While specific embodiments have been illustrated and described herein, it will be apparent to those skilled in the art that there are a variety of alternatives and / or equivalent implementations. It is to be appreciated that the exemplary configurations or embodiments are only examples and are not intended to limit the scope, applicability, or configuration in any way. Rather, the above summary and detailed description will provide those skilled in the art with sufficient instructions for implementing at least one preferred embodiment, it being understood that various changes in the function and arrangement of the elements described in an exemplary embodiment are not different from that in extend beyond the scope of the appended claims and their legal equivalents. Usually this is Application is intended to cover any adaptations or variations of the specific embodiments discussed herein.
In der vorstehenden ausführlichen Beschreibung wurden verschiedene Merkmale in einem oder mehreren Beispielen zusammengefasst, um die Offenbarung knapp zu halten. Es versteht sich, dass die obige Beschreibung illustrativ und nicht restriktiv sein soll. Sie soll alle Alternativen, Änderungen und äquivalente abdecken, die im Rahmen der Erfindung enthalten sein können. Viele andere Beispiele werden einem Fachmann bei dem Studium der obigen Offenbarung offensichtlich werden. In the preceding detailed description, various features have been summarized in one or more examples in order to keep the disclosure concise. It is to be understood that the above description is intended to be illustrative and not restrictive. It is intended to cover all alternatives, changes and equivalents that may be included within the scope of the invention. Many other examples will become apparent to one skilled in the art upon reading the above disclosure.
Um ein umfassendes Verständnis der Erfindung zu ermöglichen, wird eine spezifische Nomenklatur verwendet, die in der vorstehenden Offenbarung verwendet wurde. Es wird jedoch für einen Fachmann im Lichte der darin enthaltenen Spezifikation ersichtlich sein, dass die spezifischen Details nicht erforderlich sind, um die Erfindung anzuwenden. So werden die vorstehenden Beschreibungen spezieller Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu Illustrations-undIn order to provide a thorough understanding of the invention, specific nomenclature is used that has been used in the above disclosure. However, it will be apparent to one skilled in the art, in light of the specification contained therein, that the specific details are not required to practice the invention. Thus, the foregoing descriptions of specific embodiments of the present invention are intended to be illustrative and illustrative
Beschreibungszwecken dargestellt. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die oben offenbarten genauen Ausführungsformen zu beschränken; offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen im Hinblick auf die oben genannten Lehren möglich. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Grundsätze der Erfindung und ihre praktischen Anwendungen am besten zu erklären und um somit anderen Fachkräften die Möglichkeit zu geben, die Erfindung und verschiedene Ausführungsformen mit verschiedenen Modifikationen, sowie es für die jeweilige Verwendung geeignet erscheint, am besten anzuwenden. In der gesamten Spezifikation werden die Begriffe "einschließlich" und "in welchem/welcher" als Äquivalente der jeweiligen Begriffe "umfassend" bzw. "worin" verwendet. Darüber hinaus werden die Begriffe "erster/erste/erstes",Illustrated for descriptive purposes. They are not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise embodiments disclosed above; Obviously, many modifications and variations are possible in light of the above teachings. The embodiments were chosen and described in order to best explain the principles of the invention and its practical applications, and thus to enable others skilled in the art to best practice the invention and various embodiments with various modifications as appropriate to their particular use apply. The terms "including" and "in which" are used as equivalents of the respective terms "comprising" and "in which" respectively. In addition, the terms "first / first / first",
"zweiter/zweite/zweites ", "dritter, dritte, drittes" usw. lediglich als Bezeichnung verwendet und sind nicht dazu gedacht, numerische Anforderungen an die Objekte zu stellen oder eine bestimmte Rangfolge vorzugeben. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen ist die Verbindung "oder" als Aufnahme ("und/oder") zu verstehen und nicht exklusiv ("entweder... oder"). "Second / second / second", "third, third, third" etc. are only used as a designation and are not intended to make numerical requirements on the objects or to specify a specific order of precedence. In connection with the present description and the claims, the connection “or” is to be understood as a recording (“and / or”) and not exclusive (“either ... or”).
Bezugszeichenliste List of reference symbols
1 autonomes Fahrzeug 1 autonomous vehicle
2 autonome Antriebsvorrichtung 2 autonomous drive device
3 Personen- und/oder Frachtkabine 3 passenger and / or cargo cabin
4 Sensorik 4 sensors
5 Räder 5 wheels
6 Räder 6 wheels
10 Modulkupplung 10 module coupling
11 Dorn 11 thorn
12 Exzenter-Spannelement 12 eccentric clamping element
13 Koppelelement 13 coupling element
14 Schaft 14 shaft
15 Exzenterelement 15 eccentric element
16 Einführöffnung 16 insertion opening
17 Drehmechanismus 17 Rotation Mechanism
18 Trichter 18 funnels
19 Gehäuse 19 housing
20a Welle 20a wave
20b Drehelement/Schnecke 20b rotary element / screw
21 Kreisfläche 21 circular area
22 rechteckige Fläche 22 rectangular area
23 ovale Fläche 23 oval face
24 Schneckenradverzahnung 24 worm gear teeth
100 Verkehrsmittelwechselsystem 100 mode of transport switching system
101 Rangierhalle 101 marshalling hall
Kl erstes elektronisches/optisches VerbindungselementKl first electronic / optical connecting element
K2 zweites elektronisches/optisches Verbindungselement K2 second electronic / optical connector

Claims

Patentansprüche Claims
1. Modulkupplung (10) für Fahrzeugmodule, die ausgebildet ist, ein erstes Modul, insbesondere eine autonome Antriebsvorrichtung (2), und ein zweites Modul (3) lösbar zu koppeln, wobei die Modulkupplung (10) umfasst: wenigstens ein Exzenter-Spannelement (12), das an dem ersten Modul (2) oder dem zweiten Modul (3) angeordnet ist, und wenigstens einen Dorn (11), der entgegengesetzt zu dem Exzenter-Spannelement (12) an dem zweiten Modul (3) oder dem ersten Modul (2) angeordnet ist, wobei das Exzenter-Spannelement (12) ausgebildet ist, den Dorn (11) in einer Spannrichtung einzuspannen und wobei das Exzenter-Spannelement (12) umfasst: ein Exzenterelement (15) mit Exzenterprofil (E), das um eine Drehachse drehbar gelagert ist; eine Einführöffnung (16) in das Exzenterelement (15) für den Dorn (11); und einen Drehmechanismus (17), wobei der Dorn (11) umfasst: ein Koppelelement (13), wobei der Dorn (11) ausgebildet ist, mit dem Koppelelement (13) durch die Einführöffnung (16) in das Exzenterelement (15) eingeführt zu werden, wobei der Drehmechanismus (17) ausgebildet ist, das Exzenterelement (15) um die Drehachse zu drehen, wobei das Exzenterprofil (E) ausgebildet ist, den in das Exzenterelement (15) eingeführten Dorn (11) über das Koppelelement (13) in der Spannrichtung zu verschieben, wenn das Exzenterelement (15) durch den Drehmechanismus (17) gedreht wird. 1. Module coupling (10) for vehicle modules, which is designed to releasably couple a first module, in particular an autonomous drive device (2), and a second module (3), the module coupling (10) comprising: at least one eccentric clamping element ( 12), which is arranged on the first module (2) or the second module (3), and at least one mandrel (11) which is opposite to the eccentric clamping element (12) on the second module (3) or the first module (2) is arranged, wherein the eccentric clamping element (12) is designed to clamp the mandrel (11) in a clamping direction and wherein the eccentric clamping element (12) comprises: an eccentric element (15) with an eccentric profile (E), which around a rotation axis is rotatably mounted; an insertion opening (16) in the eccentric element (15) for the mandrel (11); and a rotating mechanism (17), wherein the mandrel (11) comprises: a coupling element (13), the mandrel (11) being designed to be inserted with the coupling element (13) through the insertion opening (16) into the eccentric element (15) the rotating mechanism (17) is designed to rotate the eccentric element (15) about the axis of rotation, the eccentric profile (E) being formed, the mandrel (11) inserted into the eccentric element (15) via the To move the coupling element (13) in the clamping direction when the eccentric element (15) is rotated by the rotating mechanism (17).
2. Modulkupplung gemäß Anspruch 1, wobei der Drehmechanismus (17) umfasst: eine Welle(20a), auf der das Exzenterelement (15) drehfest gelagert ist; oder ein Drehelement (20b), das ausgebildet ist, eine Drehung auf das Exzenterelement (15) an einem äußeren Umfang des Exzenterelements (15) reibschlüssig und/oder formschlüssig zu übertragen; und einen Antrieb, der ausgebildet ist, das Exzenterelement (15) über die Welle (20a) oder über das Drehelement (20b) zu drehen, wobei der Antrieb lösbar oder permanent mit der Welle (20a) oder dem Drehelement (20b) verbunden ist. 2. Module coupling according to claim 1, wherein the rotating mechanism (17) comprises: a shaft (20a) on which the eccentric element (15) is rotatably mounted; or a rotary element (20b) which is designed to transmit a rotation to the eccentric element (15) on an outer circumference of the eccentric element (15) in a frictional and / or form-fitting manner; and a drive which is designed to rotate the eccentric element (15) via the shaft (20a) or via the rotary element (20b), the drive being releasably or permanently connected to the shaft (20a) or the rotary element (20b).
3. Modulkupplung gemäß Anspruch 2, der Drehmechanismus (17) ferner umfassend ein Getriebe, insbesondere ein selbsthemmendes Getriebe, das zwischen dem Antrieb und der Welle (20a) oder dem Drehelement (20b) angeordnet ist. 3. Module coupling according to claim 2, the rotary mechanism (17) further comprising a gear, in particular a self-locking gear, which is arranged between the drive and the shaft (20a) or the rotary element (20b).
4. Modulkupplung gemäß Anspruch 3, wobei das Getriebe eine Schnecke und ein entsprechendes Schneckenrad, die miteinander in Eingriff stehen, umfasst. 4. Module coupling according to claim 3, wherein the transmission comprises a worm and a corresponding worm wheel which are in mesh with one another.
5. Modulkupplung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei das Drehelement eine Schnecke (20b) ist und wobei das Exzenterelement (15) an seiner äußeren Mantelfläche ein entsprechendes Schneckenradprofil (24) aufweist, das mit der Schnecke (20b) in Eingriff steht. 5. Module coupling according to claim 2 or 3, wherein the rotary element is a worm (20b) and wherein the eccentric element (15) on its outer circumferential surface has a corresponding worm gear profile (24) which is in engagement with the worm (20b).
6. Modulkupplung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Antrieb ein elektrischer Antrieb, insbesondere ein Elektromotor ist. 6. Module coupling according to one of claims 2 to 5, wherein the drive is an electric drive, in particular an electric motor.
7. Modulkupplung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Exzenter-Spannelement (12) manuell betätigt werden kann. 7. Module coupling according to one of the preceding claims, wherein the eccentric clamping element (12) can be operated manually.
8. Modulkupplung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Exzenterelement (15) entlang der Drehachse verschiebbar und bevorzugt auf der Welle (20a) verschiebbar gelagert ist. 8. Module coupling according to one of the preceding claims, wherein the eccentric element (15) is slidably mounted along the axis of rotation and preferably on the shaft (20a).
9. Modulkupplung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, das Exzenter-Spannelement (12) ferner umfassend: einen Trichter (18), der sich von außen zu der Einführöffnung (16) hin verjüngt. 9. Module coupling according to one of the preceding claims, the eccentric clamping element (12) further comprising: a funnel (18) which tapers from the outside towards the insertion opening (16).
10. Modulkupplung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, umfassend wenigstens zwei Exzenter-Spannelemente (12) und wenigstens zwei Dorne (11), wobei die wenigstens zwei Exzenter-Spannelemente (12) möglichst weit auseinander an dem ersten Modul (2) oder an dem zweiten Modul (3) angeordnet sind. 10. Module coupling according to one of the preceding claims, comprising at least two eccentric clamping elements (12) and at least two mandrels (11), wherein the at least two eccentric clamping elements (12) as far apart as possible on the first module (2) or on the second Module (3) are arranged.
11. Modulkupplung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Exzenterelement (15) ausgestaltet ist, in eine abgeschlossene Stellung gedreht zu werden, sodass der Dorn (11) nicht durch die Einführöffnung (16) in das Exzenterelement (15) eingeführt werden kann. 11. Module coupling according to one of the preceding claims, wherein the eccentric element (15) is designed to be rotated into a locked position so that the mandrel (11) cannot be inserted through the insertion opening (16) into the eccentric element (15).
12. Modulkupplung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, das Exzenterelement (15) als ein erstes Verbindungselement (Kl) umfassend wenigstens eine erste elektrische und/oder elektronische Kontaktfläche oder einen elektrischen und/oder elektronischen und/oder optischen Stecker oder eine elektrische und/oder elektronische und/oder optische Buchse und der Dorn (11), insbesondere das Koppelelement (13), als ein zweites Verbindungselement (K2) umfassend entsprechend wenigstens eine zweite elektrische und/oder elektronische Kontaktfläche oder eine elektrische und/oder elektronische und/oder optische Buchse oder einen elektrischen und/oder elektronischen und/oder optischen Stecker, wobei das erste Verbindungselement (Kl) und das zweite Verbindungselement (K2) ausgebildet sind, das erste Modul (2) mit dem zweiten Modul (3) elektrisch und/oder kommunikativ zu verbinden. 12. Module coupling according to one of the preceding claims, the eccentric element (15) as a first connecting element (Kl) comprising at least one first electrical and / or electronic contact surface or an electrical and / or electronic and / or optical plug or an electrical and / or electronic and / or optical socket and the mandrel (11), in particular the coupling element (13) , as a second connecting element (K2) correspondingly comprising at least one second electrical and / or electronic contact surface or an electrical and / or electronic and / or optical socket or an electrical and / or electronic and / or optical plug, the first connecting element (Kl ) and the second connecting element (K2) are designed to connect the first module (2) to the second module (3) electrically and / or communicatively.
13. Fahrzeug, insbesondere autonomes Fahrzeug (1), umfassend eine Antriebsvorrichtung (2) als erstes Modul, wenigstens ein zweites Modul (3) und wenigstens eine Modulkupplung (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche. 13. Vehicle, in particular an autonomous vehicle (1), comprising a drive device (2) as a first module, at least one second module (3) and at least one module coupling (10) according to one of the preceding claims.
14. Verkehrsmittelwechselsystem (100), umfassend eine Vielzahl an autonomen Antriebsvorrichtungen (2) als erste Module und eine Vielzahl an verschiedenen zweiten Modulen (3), wobei die verschiedenen zweiten Module (3) beliebig mit den ersten Modulen (2) und optional zusätzlich untereinander mittels Modulkupplungen (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 gekoppelt werden können. 14. Means of transport change system (100), comprising a plurality of autonomous drive devices (2) as first modules and a plurality of different second modules (3), the different second modules (3) arbitrarily with the first modules (2) and optionally also with each other can be coupled by means of module couplings (10) according to one of claims 1 to 12.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210261208A1 (en) * 2018-03-06 2021-08-26 Scania Cv Ab A drive module for a vehicle and a vehicle assembled from a set of modules

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE605667C (en) 1933-03-10 1934-11-16 Joseph Coder Automatic trailer coupling, especially for motor vehicles
CH483334A (en) * 1969-06-09 1969-12-31 Wirz Ag Kipper Maschf Closure for vehicle bodies
FR1587765A (en) * 1968-09-17 1970-03-27
DE4312209A1 (en) 1993-04-14 1994-10-20 Westfalia Werke Knoebel Hitch ball carrier for vehicle trailer hitches
DE202014103040U1 (en) 2014-07-02 2014-10-28 Michael Fritzmeier Slot-connector system
DE102018002229A1 (en) 2018-03-19 2018-08-16 Daimler Ag Drive device for a modular vehicle and connecting device
WO2018222375A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-06 Zoox, Inc. Vehicle with interchangeable drive module and drive module

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE757979A (en) 1969-11-08 1971-04-01 Hettich Paul & Co ECCENTRIC HARDWARE FOR ASSEMBLING TWO PARTS OF FURNITURE

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE605667C (en) 1933-03-10 1934-11-16 Joseph Coder Automatic trailer coupling, especially for motor vehicles
FR1587765A (en) * 1968-09-17 1970-03-27
CH483334A (en) * 1969-06-09 1969-12-31 Wirz Ag Kipper Maschf Closure for vehicle bodies
DE4312209A1 (en) 1993-04-14 1994-10-20 Westfalia Werke Knoebel Hitch ball carrier for vehicle trailer hitches
DE202014103040U1 (en) 2014-07-02 2014-10-28 Michael Fritzmeier Slot-connector system
WO2018222375A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-06 Zoox, Inc. Vehicle with interchangeable drive module and drive module
DE102018002229A1 (en) 2018-03-19 2018-08-16 Daimler Ag Drive device for a modular vehicle and connecting device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210261208A1 (en) * 2018-03-06 2021-08-26 Scania Cv Ab A drive module for a vehicle and a vehicle assembled from a set of modules

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