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Die Erfindung betrifft einen Nutzkraftwagen mit einer elektrischen Speichereinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein derartiger Nutzkraftwagen ist beispielsweise bereits der
DE 10 2012 000 812 A1 als bekannt zu entnehmen. Der Nutzkraftwagen weist einen Rahmen auf, welcher beispielsweise zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Längsträger umfasst. Der Rahmen umfasst beispielsweise wenigstens einen Querträger, über welchen die Längsträger miteinander verbunden sind.
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Der Nutzkraftwagen weist ferner wenigstens zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete Achsen auf, welche jeweilige Räder umfassen. Die Räder rollen bei einer Fahrt des Nutzkraftwagens entlang einer Fahrbahn auf der Fahrbahn ab. Mit anderen Worten sind die Räder Bodenkontaktelemente, über welche der Nutzkraftwagen auf einer Fahrbahn abgestützt ist beziehungsweise auf der Fahrbahn steht. Fährt der Nutzkraftwagen entlang der Fahrbahn, so rollen die Räder auf der Fahrbahn ab, sodass der Nutzkraftwagen über die Räder auf der Fahrbahn abrollt und entlang der Fahrbahn rollen kann.
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Ferner umfasst der Nutzkraftwagen eine zumindest mittelbar an dem Rahmen gehaltene elektrische Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischem Strom, mit welchem wenigstens eine elektrische Maschine zum Antreiben des Nutzkraftwagens versorgbar ist. Der Nutzkraftwagen ist somit beispielsweise als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildet, da der Nutzkraftwagen mittels der elektrischen Maschine, insbesondere in einem Motorbetrieb der elektrischen Maschine, antreibbar ist. Um den Nutzkraftwagen mittels der elektrischen Maschine anzutreiben, wird die elektrische Maschine mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom, die beziehungsweise der in der elektrischen Speichereinrichtung gespeichert ist, versorgt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Nutzkraftwagen der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders hohe Nutzlast und eine besonders hohe Reichweite, über welche der Nutzkraftwagen mittels der elektrischen Maschine angetrieben werden kann, realisiert werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Nutzkraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um einen Nutzkraftwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders hohe Nutzlast des Nutzkraftwagens und eine besonders hohe Reichweite, über die der Nutzkraftwagen mittels der elektrischen Maschine angetrieben werden kann, realisiert werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Nutzkraftwagen einen zwischen den Achsen angeordneten Beiwagen aufweist, über welchen die elektrische Speichereinrichtung an dem Rahmen gehalten ist. Der Beiwagen weist wenigstens zwei weitere Räder auf, welche bei der Fahrt auf der Fahrbahn abrollen. Mit anderen Worten, wird der Nutzkraftwagen entlang einer Fahrbahn gefahren, so ist der Nutzkraftwagen über die Räder der Achsen an der Fahrbahn abgestützt, und die Räder rollen auf der Fahrbahn ab, sodass der Nutzkraftwagen über die Räder der Achsen auf der Fahrbahn abrollt. Dabei rollen auch die weiteren Räder des Beiwagens auf der Fahrbahn ab, sodass die an dem Beiwagen gehaltene elektrische Speichereinrichtung über den Beiwagen und somit über die weiteren Räder des Beiwagens an der Fahrbahn abgestützt ist.
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Dadurch kann eine durch die elektrische Speichereinrichtung bewirkte Beeinträchtigung der zum Transportieren von Transportgut zur Verfügung stehenden Nutzlast des Nutzkraftwagens verhindert werden, sodass eine besonders hohe, zur Verfügung stehende Nutzlast realisiert werden kann. Ferner kann eine besonders hohe Speicherkapazität der elektrischen Speichereinrichtung realisiert werden, sodass eine besonders hohe Menge an elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom in der elektrischen Speichereinrichtung gespeichert werden kann. In der Folge ist es möglich, eine besonders hohe Reichweite zu realisieren, über welche der Nutzkraftwagen mittels der elektrischen Maschine und somit mittels in der elektrischen Speichereinrichtung gespeicherter elektrischer Energie angetrieben werden kann. Da der Beiwagen und insbesondere dessen weitere Räder in Fahrzeuglängsrichtung zwischen den Rädern der Achsen angeordnet sind, kann eine durch den Beiwagen bewirkte Längenvergrößerung des Nutzkraftwagens vermieden werden, sodass die Länge des Nutzkraftwagens gering gehalten werden kann. Ferner ist es möglich, die elektrische Speichereinrichtung besonders einfach von dem Beiwagen zu demontieren und an dem Wagen zu montieren, sodass beispielsweise die elektrische Speichereinrichtung dann, wenn die elektrische Speichereinrichtung entladen ist, ausgetauscht und dabei gegen eine andere, geladene elektrische Speichereinrichtung ausgetauscht werden kann.
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Dieses Austauschen der elektrischen Speichereinrichtung kann dabei auf besonders einfache Weise und somit zeitgünstig erfolgen. Dadurch kann ein übermäßig langer Stillstand des Nutzkraftwagens, um die elektrische Speichereinrichtung aufzuladen, vermieden werden. Beispielsweise kann der Beiwagen zumindest im Wesentlichen in der Mitte des Rahmens, insbesondere bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung, angeordnet werden, sodass beispielsweise eine besonders hohe Steifigkeit des Rahmens realisiert werden kann.
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Der Erfindung liegt dabei insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass Elektro- oder Hybridfahrzeuge elektrische Speichereinrichtungen benötigen, um das jeweilige Hybrid- beziehungsweise Elektrofahrzeug elektrisch antreiben zu können. Dabei hängt die Reichweite, über welche das jeweilige Fahrzeug elektrisch angetrieben werden kann, üblicherweise von der Größe der elektrischen Speichereinrichtung ab, da mit zunehmender Größe der elektrischen Speichereinrichtung eine zunehmende Speicherkapazität der elektrischen Speichereinrichtung realisiert werden kann. Für Nutzkraftwagen spielt neben der Reichweite jedoch auch die Nutzlast eine sehr wichtige und insbesondere wirtschaftliche Rolle. Durch den Einsatz des Beiwagens können sowohl eine besonders hohe Nutzlast als auch eine hohe Reichweite realisiert werden. Da der Beiwagen und insbesondere dessen weitere Räder zwischen den Rädern der Achsen angeordnet sind, beeinträchtigt der Beiwagen auch nicht die Manövrierbarkeit des Nutzkraftwagens beispielsweise bei Parkvorgängen und in Verkehrsstaus. Dies bedeutet, dass der Fahrer des Nutzkraftwagens diesen besonders einfach manövrieren kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Draufsicht eines Nutzkraftwagens, mit einem Rahmen, und mit einem Beiwagen, über welchen eine elektrische Speichereinrichtung an dem Rahmen gehalten ist;
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2 eine schematische Perspektivansicht des Beiwagens;
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3 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht des Beiwagens;
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4 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Beiwagens;
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5 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Perspektivansicht des Nutzkraftwagens; und
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6 eine schematische Seitenansicht des Nutzkraftwagens.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Draufsicht einen im Ganzen mit 10 bezeichneten Nutzkraftwagen, welcher einen Rahmen 12 aufweist. Der Rahmen 12 weist zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Längsträger 14 und eine Mehrzahl von Querträgern 16 auf, über welche die Längsträger 14 miteinander verbunden sind. Ferner umfasst der Nutzkraftwagen 10 ein Fahrerhaus 18, welches an dem Rahmen 12 gehalten ist.
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Der Nutzkraftwagen 10 umfasst ferner einen Antriebsstrang, über welchen der Nutzkraftwagen 10 antreibbar ist. Dieser Antriebsstrang umfasst wenigstens eine in den Fig. nicht erkennbare elektrische Maschine, welche beispielsweise in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar ist. In ihrem Motorbetrieb kann die elektrische Maschine den Nutzkraftwagen 10 antreiben, sodass der Nutzkraftwagen 10 mittels der elektrischen Maschine und somit elektrisch antreibbar ist. Dabei ist der Nutzkraftwagen 10 beispielsweise als Hybrid- oder Elektrofahrzeug ausgebildet.
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In Zusammenschau mit 6 ist erkennbar, dass der Nutzkraftwagen 10 eine erste Achse in Form einer Vorderachse 20 und eine zweite Achse in Form einer Hinterachse 22 aufweist, wobei die Achsen in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordnet sind. Dabei weist die Vorderachse 20 Räder auf, von denen in 6 das in Fahrzeugquerrichtung linke Rad 24 erkennbar ist. Aus 1 ist erkennbar, dass die Hinterachse 22 eine Mehrzahl von Rädern 26 aufweist. Die Räder 24 und 26 sind zumindest mittelbar drehbar an dem Rahmen 12 gehalten und Bodenkontaktelemente, über welche der Nutzkraftwagen 10 – wenn dieser auf einer Fahrbahn steht oder entlang der Fahrbahn fährt – an der Fahrbahn abgestützt ist. Wird der Nutzkraftwagen 10 entlang der genannten Fahrbahn gefahren, so rollen die Räder 24 und 26 auf der Fahrbahn ab, sodass der Nutzkraftwagen 10 über die Räder 24 und 26 auf der Fahrbahn abrollt und entlang der Fahrbahn rollen kann. Die Räder 24 sind Vorderräder, da sie der Vorderachse 20 zugeordnet sind. Dabei sind die Räder 26 Hinterräder, da sie der Hinterachse 22 zugeordnet sind.
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Besonders gut aus 2, 4 und 5 ist erkennbar, dass der Nutzkraftwagen 10 eine im Ganzen mit 28 bezeichnete elektrische Speichereinrichtung aufweist, welche beispielsweise als Batterie ausgebildet ist. Mittels der elektrischen Speichereinrichtung 28 beziehungsweise in der elektrischen Speichereinrichtung 28 kann elektrischer Strom beziehungsweise elektrische Energie gespeichert werden. Je höher die Speicherkapazität der elektrischen Speichereinrichtung 28 ist, desto höher ist die Menge an elektrischer Energie, welche in der elektrischen Speichereinrichtung 28 gespeichert werden kann. Um die zuvor genannte elektrische Maschine in ihrem Motorbetrieb zu betreiben, wird die elektrische Maschine mit in der elektrischen Speichereinrichtung 28 gespeicherter elektrischer Energie versorgt. Dies bedeutet, dass die elektrische Maschine, insbesondere in ihrem Motorbetrieb, mittels der elektrischen Speichereinrichtung 28 mit elektrischem Strom versorgbar ist, um dadurch den Nutzkraftwagen 10 mittels der elektrischen Maschine antreiben zu können.
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Um nun eine besonders hohe, für den Transport von Transportgut zur Verfügung stehende Nutzlast des Nutzkraftwagens 10 sowie eine besonders hohe Reichweite, über welche der Nutzkraftwagen 10 mittels der elektrischen Energie angetrieben werden kann, realisieren zu können, ist – wie besonders gut aus 2 erkennbar ist – ein Beiwagen 30 vorgesehen, welcher in Fahrzeuglängsrichtung zwischen der Vorderachse 20 und der Hinterachse 22 angeordnet ist. Der Beiwagen 30 ist dabei mit dem Rahmen 12 verbunden und somit an dem Rahmen 12 gehalten. Ferner ist die elektrische Speichereinrichtung 28 an dem Beiwagen 30 gehalten, sodass die elektrische Speichereinrichtung 28 über den Beiwagen 30 mit dem Rahmen 12 gekoppelt und dabei an dem Rahmen 12 gehalten ist. Dies bedeutet, dass die elektrische Speichereinrichtung 28 unter Vermittlung des Beiwagens 30 an dem Rahmen 12 und somit mit dem Nutzkraftwagen 10 insgesamt mitgeführt werden kann.
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Der Beiwagen 30 weist dabei zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete weitere Räder 32 auf, welche in Fahrzeuglängsrichtung zwischen der Vorderachse 20 und der Hinterachse 22 und dabei insbesondere zwischen den Vorderrädern und Hinterrädern angeordnet sind. Auch die weiteren Räder 32 sind Bodenkontaktelemente, über welche der Beiwagen 30 und somit die elektrische Speichereinrichtung 28 an der zuvor genannten Fahrbahn abgestützt sind, wenn der Nutzkraftwagen 10 auf der Fahrbahn steht oder entlang der Fahrbahn gefahren wird. Wird der Nutzkraftwagen 10 entlang der Fahrbahn gefahren, so rollen die Räder 24 und 26 sowie die weiteren Räder 32 auf der Fahrbahn ab, sodass die elektrische Speichereinrichtung 28, insbesondere deren Gewicht, über den Beiwagen 30 und insbesondere über die Räder 32 des Beiwagens 30 an der Fahrbahn abgestützt ist.
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Aus 3 ist erkennbar, dass der Beiwagen 30 ein beispielsweise als Platte ausgebildetes Basiselement 34 aufweist, welches an dem Rahmen 12 gehalten, insbesondere befestigt, ist. Ferner umfasst der Beiwagen 30 ein Halteelement 36, welches mit dem Basiselement 34 gekoppelt ist. Dabei ist das Halteelement 36 beispielsweise in Fahrzeughochrichtung relativ zu dem Basiselement 34 und somit relativ zu dem Rahmen 12, insbesondere translatorisch, bewegbar und/oder um die Fahrzeughochrichtung relativ zu dem Basiselement 34 und somit relativ zu dem Rahmen 12 drehbar. Hierzu ist beispielsweise ein am Basiselement 34 gehaltenes Führungselement 38 vorgesehen, entlang welchem das Halteelement 36 in Fahrzeughochrichtung relativ zu dem Basiselement 34 bewegbar ist, wobei das Halteelement 36 mittels des Führungselements 38 geführt wird. Um die Relativbewegungen zwischen dem Basiselement 34 und dem Halteelement 36, insbesondere in Fahrzeughochrichtung, beispielsweise zu dämpfen und/oder zu federn, ist beispielsweise wenigstens ein zwischen dem Basiselement 34 und dem Halteelement 36 angeordnetes Feder- und/oder Dämpfungselement vorgesehen, das beispielsweise einerseits mit dem Basiselement 34 und andererseits mit dem Halteelement 36 verbunden ist.
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Alternativ oder zusätzlich ist es vorgesehen, dass das Halteelement 36 drehbar an dem Führungselement 38 gehalten ist. Hierzu alternativ kann vorgesehen sein, dass das Halteelement 36 drehfest mit dem Führungselement 38 verbunden ist, wobei jedoch das Führungselement 38 drehbar mit dem Basiselement 34 verbunden ist. Somit ist es beispielsweise vorgesehen, dass das Halteelement 36, insbesondere über das Führungselement 38, drehbar an dem Basiselement 34 gehalten ist, sodass das Halteelement 36 und somit die Räder 32 um die Fahrzeughochrichtung relativ zu dem Basiselement 34 und somit relativ zu dem Rahmen 12 drehbar sind.
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Dabei ist beispielsweise ein Schutzelement 40 vorgesehen, welches vorliegend als Schutzmanschette ausgebildet ist. Mittels dieses Schutzelements 40 wird beispielsweise das Führungselement 38 vor einer übermäßigen Verschmutzung geschützt, sodass die zuvor beschriebene Drehbarkeit des Halteelements 36 relativ zum Basiselement 34 nicht beeinträchtigt wird.
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Aus 4 ist erkennbar, dass das Halteelement 36 eine als Durchgangsöffnung 42 ausgebildete Öffnung aufweist, wobei das Führungselement 38 die Durchgangsöffnung 42 durchdringt. Das Halteelement 36 ist somit über die Durchgangsöffnung 42 mit dem Führungselement 38 gekoppelt.
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Der Beiwagen 30 umfasst ferner besonders gut aus 4 erkennbare Ausleger 44, welche mit dem Halteelement 36 verbunden sind. Dabei sind die weiteren Räder 32 drehbar an den Auslegern 44 gehalten, sodass die Räder 32 über die Ausleger 44 mit dem Halteelement 36 gekoppelt sind. Da das Halteelement 36 über das Führungselement 38 mit dem Basiselement 34 verbunden ist, sind die Räder 32 über die Ausleger 44, das Halteelement 36 und das Führungselement 38 mit dem Basiselement 34 gekoppelt. Da ferner das Halteelement 36 relativ zu dem Basiselement 34 bewegbar, insbesondere drehbar, ist, werden Relativbewegungen zwischen den weiteren Rädern 32 und dem Rahmen 12 in Fahrzeughochrichtung zugelassen, wobei diese Relativbewegungen beispielsweise mittels des Feder- und/oder Dämpfungselements gefedert und/oder gedämpft werden.
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Die Speichereinrichtung 28 ist beispielsweise zumindest mittelbar an dem Halteelement 36 gehalten und somit unter Vermittlung des Halteelements 36 mit dem Basiselement 34 gekoppelt. Dadurch bewegt sich beispielsweise die elektrische Speichereinrichtung 28 in Fahrzeughochrichtung mit dem Beiwagen 30, insbesondere mit den Rädern 32, relativ zu dem Rahmen 12 mit.
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Besonders gut aus 5 ist erkennbar, dass die elektrische Speichereinrichtung 28 in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Rahmens 12 angeordnet ist. Ferner ist die elektrische Speichereinrichtung 28 hängend an dem Beiwagen 30, insbesondere an dem Halteelement 36, gehalten, sodass die Speichereinrichtung 28 auf besonders einfache Weise an dem Beiwagen 30 montiert und von dem Beiwagen 30 demontiert werden kann.
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Darüber hinaus ist ein besonders gut aus 4 und 5 erkennbares Schutzelement 46 vorgesehen, welches beispielsweise als Schutzblech ausgebildet ist. Die elektrische Speichereinrichtung 28 ist dabei in Fahrzeughochrichtung nach unten zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch das als Schutzeinrichtung fungierende Schutzelement 46 überdeckt. Dadurch können beispielsweise unerwünschte, direkte Kontakte von auf der Fahrbahn angeordneten Objekten mit der elektrischen Speichereinrichtung 28 vermieden werden. Mit anderen Worten schützt das Schutzelement 46 die elektrische Speichereinrichtung 28 vor Kollisionen mit auf der Fahrbahn angeordneten Objekten. Um dabei einen besonders effizienten Schutz zu realisieren, weist das Schutzelement 46 einen ersten Teilbereich 48 auf, welcher beispielsweise zumindest im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet ist, die durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Fahrzeugquerrichtung aufgespannt wird. In Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin schließt sich an den Teilbereich 48 ein weiterer Teilbereich 50 des Schutzelements 46 an, wobei der Teilbereich 50 senkrecht oder vorliegend schräg zum Teilbereich 48 und somit zur zuvor beschriebenen Ebene verläuft. Dadurch kann beispielsweise vermieden werden, dass beispielsweise aufgewirbelte Objekte direkt gegen die Speichereinrichtung 28 prallen.
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Ferner ist es bei dem Nutzkraftwagen 10 vorgesehen, dass die elektrische Speichereinrichtung 28 in Fahrzeugquerrichtung zumindest teilweise zwischen den weiteren Rädern 32 angeordnet ist, wodurch die elektrische Speichereinrichtung 28 besonders vorteilhaft mit dem Rahmen 12 beziehungsweise mit dem Nutzkraftwagen 10 insgesamt mitgeführt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012000812 A1 [0002]