DE102018002229A1

DE102018002229A1 - Antriebsvorrichtung für ein modulares Fahrzeug sowie Verbindungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102018002229A1
Application number: DE102018002229.4A
Authority: DE
Inventors: Sascha Christian Scholtes; Klaus Millerferli; Hubert Kazmaier; Martin Werner; Jan Rath
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2018-08-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (12) für ein modulares Fahrzeug (16), mit einer Verbindungseinrichtung (18), mittels welcher die Antriebsvorrichtung (12) zum Antreiben des Fahrzeugs (16) mit einer Fahrgastzelle (14) des Fahrzeugs (16) verbindbar ist, wobei die Verbindungseinrichtung (18) eine Neigungseinrichtung (20) umfasst, mittels welcher die Antriebsvorrichtung (12) zum Verbinden der Antriebsvorrichtung (12) mit der Fahrgastzelle (14) des Fahrzeugs (16) zwischen einer geneigten Stellung und einer ungeneigten Stellung verlagerbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein modulares Fahrzeug gemäß den Oberbegriffen von Patentanspruch 1 und Patentanspruch 3 sowie eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden einer Antriebsvorrichtung mit einer Fahrgastzelle eines modularen Fahrzeugs.
Aus der DE 10 2014 015 698 A1 ist bereits ein Wechselsystem für Verkehrsmittel mit wenigstens einer eine Fahrgastzelle aufweisenden Fahrgasteinheit bekannt, welche mit wenigstens einer Antriebseinheit zum Antreiben des Verkehrsmittels verbindbar ist. Hierbei kann die Antriebseinheit wenigstens ein Fahrwerk, einen Motor, einen Energiespeicher und eine Lenkeinheit umfassen oder als Schienenantrieb, als Lift, als Seilbahn, flugtauglich und/oder schwimmtauglich ausgebildet sein. Somit kann die Antriebseinheit in Verbindung mit der Fahrgasteinheit eine Eisenbahn, einen Aufzug, eine Gondelbahn, ein Flugzeug oder ein Schiff als Verkehrsmittel bilden.
Überdies ist aus der DE 10 2016 011 656 A1 ein Verkehrsmittel mit einer modularen Transportkapsel zur wechselbaren Verbindung mit verschiedenen Antriebseinheiten bekannt. Hierbei kann eine erste Antriebseinheit als Drohne ausgebildet sein und eine zweite Antriebseinheit als Bodenfahrzeug ausgebildet sein.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung für ein modulares Fahrzeug sowie eine Verbindungsvorrichtung zu schaffen, welche eine besonders einfache Befestigung der Antriebsvorrichtung an einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch jeweilige Antriebsvorrichtungen für ein modulares Fahrzeug sowie durch eine Verbindungsvorrichtung mit den Merkmalen der Patentansprüche 1, 3 und 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen sowie in der folgenden Beschreibung angegeben.
Zur Schaffung einer Antriebsvorrichtung für ein modulares Fahrzeug, mit einer Verbindungseinrichtung, mittels welcher die Antriebsvorrichtung zum Antreiben des Fahrzeugs mit einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs besonders vorteilhaft verbindbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verbindungseinrichtung eine Neigungseinrichtung umfasst, mittels welcher die Antriebsvorrichtung zum Verbinden der Antriebsvorrichtung mit der Fahrgastzelle des Fahrzeugs zwischen einer geneigten Stellung und einer ungeneigten Stellung verlagerbar ist. Mittels der Neigungseinrichtung ist die Antriebsvorrichtung zum Verlagern zwischen der geneigten Stellung und der ungeneigten Stellung um eine Schwenkachse verschwenkbar. Durch das Verschwenken der Antriebsvorrichtung um die Schwenkachse ist die Verbindungseinrichtung relativ zur Fahrgastzelle des Fahrzeugs bewegbar, um die Antriebsvorrichtung mit der Fahrgastzelle des Fahrzeugs mittels der Verbindungseinrichtung zu verbinden. Durch das Verlagern der Antriebsvorrichtung von der geneigten in die ungeneigte Stellung ist über die Verbindungseinrichtung die Antriebsvorrichtung mit der Fahrgastzelle in Eingriff bringbar. Bei der Antriebsvorrichtung kann es sich um ein Fahrmodul und/oder ein Amphibienmodul und/oder ein Flugmodul und/oder ein Seilbahnmodul handeln. Beispielsweise kann die Antriebsvorrichtung ein einachsiges oder zweiachsiges oder einradiges Fahrmodul sein, welches über die Verbindungseinrichtung mit der Fahrgastzelle des Fahrzeugs verbindbar ist. Hierbei kann das einachsige Fahrmodul um dessen Radachse als Schwenkachse verlagert werden, um zwischen der geneigten Stellung und der ungeneigten Stellung verlagert zu werden. Das Verlagern der Antriebsvorrichtung zwischen der geneigten Stellung und der ungeneigten Stellung ermöglicht ein besonders einfaches Befestigen der Antriebsvorrichtung an der Fahrgastzelle. Insbesondere kann die Fahrgastzelle einen Überhang aufweisen, an dessen Unterseite die Antriebsvorrichtung mittels der Verbindungseinrichtung befestigbar ist. Hierdurch kann die Verbindungseinrichtung besonders vorteilhaft vor Verschmutzungen geschützt werden, da diese durch den Überhang geschützt ist. Das Anordnen der Antriebsvorrichtung in der geneigten Stellung ermöglicht, dass die Verbindungseinrichtung unter den Überhang der Fahrgastzelle geschoben werden kann, sodass die Antriebsvorrichtung über die Verbindungseinrichtung an der Unterseite des Überhangs befestigt werden kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst eine Antriebsvorrichtung für ein modulares Fahrzeug, mit einer Verbindungseinrichtung, mittels welcher die Antriebsvorrichtung mit einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs verbindbar ist, und mit einer Batterie, mittels welcher die Antriebsvorrichtung zum Bewegen der Fahrgastzelle antreibbar ist. Für ein besonders vorteilhaftes Antreiben des modularen Fahrzeugs mittels der Antriebsvorrichtung ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass über die Verbindungseinrichtung elektrische Energie von der Batterie für die Fahrgastzelle, insbesondere für eine Fahrzeugbatterie der Fahrgastzelle, bereitgestellt wird. Mit anderen Worten ist die Antriebsvorrichtung über die Verbindungseinrichtung mit der Fahrgastzelle des Fahrzeugs verbindbar, wobei über die Verbindungseinrichtung elektrische Energie von der Batterie der Antriebsvorrichtung an die Fahrzeugbatterie der Fahrgastzelle übertragen wird. Mittels der an die Fahrgastzelle übertragenen Energie ist die Fahrgastzelle über ein Fahrwerk der Fahrgastzelle antreibbar um die Fahrgastzelle relativ zur Antriebsvorrichtung zum Herstellen einer Verbindung zwischen der Antriebsvorrichtung und der Fahrgastzelle zu positionieren. Somit kann die Fahrgastzelle über die Antriebsvorrichtung besonders vorteilhaft mit elektrischer Energie versorgt werden, beispielsweise während eines Antreibens der Fahrgastzelle mittels der Antriebsvorrichtung. Die Fahrgastzelle kann somit über die Antriebsvorrichtung mit elektrischer Energie versorgt werden, ohne mit einer anderen Energiequelle als der Antriebsvorrichtung verbunden werden zu müssen. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Fahrgastzelle elektrische Energie aufweist, um relativ zu der Antriebsvorrichtung zum Herstellen einer Verbindung positioniert zu werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Fahrzeugbatterie der Fahrgastzelle über eine konduktive und/oder induktive Energieübertragung mit Energie aus einem Stromnetzwerk und/oder aus einer stationären Energiespeichereinrichtung geladen werden. Beispielsweise kann die Fahrgastzelle über eine Steckverbindung in einer Garage zum Aufbewahren der Fahrgastzelle mit dem Stromnetzwerk verbunden werden, um die Fahrzeugbatterie zu laden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung mit einer Fahrgastzelle eines modularen Fahrzeugs. Für eine besonders sichere Verbindung der Antriebsvorrichtung mit der Fahrgastzelle weist die Verbindungsvorrichtung erfindungsgemäß einen Fanghaken und ein mit dem Fanghaken in Eingriff bringbares Gegenstück auf, welches zum Aufnehmen des Fanghakens eine Aussparung aufweist, welche durch Verschwenken eines Schließelements freigebbar und verschließbar ist. Hierbei kann der Fanghaken an der Antriebsvorrichtung angeordnet sein und Teil der Verbindungseinrichtung sein. Das mit dem Fanghaken in Eingriff bringbare Gegenstück kann an der Fahrgastzelle angeordnet sein. Durch Verlagern der Antriebsvorrichtung von der geneigten Stellung in die ungeneigte Stellung kann der Fanghaken in der Aussparung des Gegenstücks angeordnet werden. Beispielsweise weist der Fanghaken ein zylinderförmiges Element auf, welches in der insbesondere zylinderförmigen Aussparung des Gegenstücks aufnehmbar ist. Das Schließelement kann um eine Längsachse der zylinderförmigen Aussparung verschwenkbar sein, um eine Öffnung der Aussparung zum Bewegen des Fangelements in die Aussparung hinein oder aus der Aussparung hinaus freizugeben oder zu verschließen. Die beschriebene Verbindungsvorrichtung ermöglicht eine besonders sichere Verbindung der Antriebsvorrichtung mit der Fahrgastzelle, um die Fahrgastzelle mittels der Antriebsvorrichtung anzutreiben.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. 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.
Dabei zeigen:

1a-c jeweilige schematische Perspektivansichten zweier Antriebsvorrichtungen für ein modulares Fahrzeug, welche mit einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs verbunden werden, wobei die Antriebsvorrichtung zum Verbinden mit der Fahrgastzelle zwischen einer geneigten Stellung und einer ungeneigten Stellung verlagert werden;
2a-d jeweilige schematische Ansichten einer als Flugmodul ausgebildeten Antriebsvorrichtung, welche mit der Fahrgastzelle verbunden wird, wobei die Fahrgastzelle relativ zum Flugmodul mittels eines Fahrwerks der Fahrgastzelle bewegbar ist;
3 schematische Seitenansichten der Fahrgastzelle, wobei die Fahrgastzelle mit einem Flugmodul oder einem Seilbahnmodul oder einem Fahrmodul als Antriebsvorrichtung verbunden ist;
4a, b jeweilige schematische Seitenansichten einer Verbindungsvorrichtung zum Verbinden der Antriebsvorrichtung mit der Fahrgastzelle, wobei die Verbindungsvorrichtung einen Fanghaken, ein mit dem Fanghaken in Eingriff bringbares Gegenstück, ein längliches Stabelement, welches einenends eine Kugel aufweist sowie ein Aufnahmeelement zum Fixieren des Stabelements aufweist; und
5 eine schematische Perspektivansicht der als Fahrmodul ausgebildeten Antriebsvorrichtung in deren geneigter Stellung während eines Verbindungsvorgangs der Antriebsvorrichtung mit der Fahrgastzelle.

In den 1a bis 1c sind in jeweiligen schematischen Perspektivansichten als Fahrmodule 10 ausgebildete Antriebsvorrichtungen 12 dargestellt. Diese Antriebsvorrichtungen 12 sind mit einer Fahrgastzelle 14 zu einem modularen Fahrzeug 16 verbindbar. Zum Wählen des modularen Fahrzeugs 16 kann die Fahrgastzelle 14 alternativ zu den Fahrmodulen 10 mit zumindest einem Flugmodul 32 und/oder zumindest mit einem Seilbahnmodul 36 und/oder zumindest mit einem Amphibienmodul verbunden werden. Hierbei können sowohl das modulare Fahrzeug 16 als auch die Antriebsvorrichtungen 12 autonom betreibbar sein.
Wie in den 1a bis 1c erkannt werden kann, kann die Fahrgastzelle 14 mit zwei als Fahrmodul 10 ausgebildeten Antriebsvorrichtungen 12 verbunden werden. Hierbei können die mit der Fahrgastzelle 14 zu verbindenden Fahrmodule 10 baugleich ausgebildet sein. Vorliegend handelt es sich bei den Fahrmodulen 10 um jeweilige einachsige Fahrmodule 10 mit Allradantrieb, welche autonom zu der Fahrgastzelle 14 bewegbar sind. Die Antriebsvorrichtungen 12 weisen jeweilige Verbindungseinrichtungen 18 auf, mittels welcher die Antriebsvorrichtungen 12 mit der Fahrgastzelle 14 verbindbar sind. Wie in den 1a und 1b erkannt werden kann, sind die Fahrmodule 10 zum Verbinden der Antriebsvorrichtungen 12 mit der Fahrgastzelle 14 zwischen einer in 1a dargestellten ungeneigten Stellung und einer in 1b dargestellten geneigten Stellung verlagerbar. Hierfür umfasst jedes der Fahrmodule 10 eine Neigungseinrichtung 20, mittels welcher die Fahrmodule 10 vorliegend um deren Fahrwerksachse verlagerbar sind. Um ein Umkippen der Fahrmodule 10 in der geneigten Stellung zu vermeiden, weisen die Fahrmodule 10 jeweils wenigstens ein Stützrad 22 auf, mittels welchem die Fahrmodule 10 in ihrer geneigten Stellung gegen einen Untergrund 24 der Fahrmodule 10 abstützbar sind. In der ungeneigten Stellung der Fahrmodule 10 sind die Stützräder 22 beabstandet zu dem Untergrund 24 angeordnet. Hierbei können die Stützräder 22 in der ungeneigten Stellung in einer Verstaustellung innerhalb einer Verkleidung der Fahrmodule 10 angeordnet sein.
Um die Fahrmodule 10 mit der Fahrgastzelle 14 zu verbinden, werden die Fahrmodule 10 von ihrer in 1a dargestellten ungeneigten Stellung in ihre in 1b dargestellte geneigte Stellung verlagert. In seiner geneigten Stellung bewegt sich das Fahrmodul 10 mit seiner Verbindungseinrichtung 18 unter einen Überhang 26 der Fahrgastzelle 14. Ist die Verbindungseinrichtung 18 des jeweiligen Fahrmoduls 10 unterhalb des Überhangs 26 der Fahrgastzelle 14 angeordnet, so wird das jeweilige Fahrmodul 10 mittels der Neigungseinrichtung 20 von dessen geneigter Stellung in dessen ungeneigte Stellung verlagert, sodass das jeweilige Fahrmodul 10 mit der Fahrgastzelle 14 zur Bildung des Fahrzeugs 16, wie in 1c dargestellt ist, verbunden wird. Da die Fahrgastzelle 14 vorliegend mit zwei Fahrmodulen 10 verbunden worden ist, ist das in 1c dargestellte autonom betreibbare modulare Fahrzeug 16 zweiachsig und zweispurig.
Die Fahrmodule 10 können jeweils Gurte aufweisen, mittels welchen zu transportierende Gegenstände direkt an dem jeweiligen Fahrmodul 10 befestigt werden können. Alternativ oder zusätzlich können die Fahrmodule 10 Fahrradbefestigungsvorrichtungen aufweisen, mittels welchen wenigstens ein Fahrrad, insbesondere ein Klapprad, an dem jeweiligen Fahrmodul zum Transportieren befestigt werden kann.
Die Fahrgastzelle 14 kann, wie in 1b zu sehen ist, Stelzen 28 aufweisen, über welche die Fahrgastzelle 14 gegen einen Untergrund 24 in ihrem nicht mit den Antriebsvorrichtungen 12 verbundenen Zustand abstützbar ist. An diesen Stelzen 28 können Räder 30 angeordnet sein mittels welchen die Fahrgastzelle 14 relativ zu dem Untergrund 24 in ihrem nicht mit den Antriebsvorrichtungen 12 verbundenen Zustand bewegbar ist. Diese Stelzen 28 mit den Rädern 30 können in dem mit den Antriebsvorrichtungen 12 verbundenen Zustand der Fahrgastzelle 14 in einer Verstaustellung angeordnet sein, sodass die Stelzen 28 und die Räder 30 der Fahrgastzelle 14 in einer Verkleidung der Fahrgastzelle 14 verstaut sind.
In den 2a bis 2d sind sowohl die Fahrgastzelle 14 als auch die als Flugmodul 32 ausgebildete Antriebsvorrichtung 12 jeweils schematisch dargestellt. In den 2a bis 2d ist die Fahrgastzelle 14 in unterschiedlichen Situationen eines Verbindungsvorgangs zwischen dem Flugmodul 32 und der Fahrgastzelle 14 dargestellt. In 2a ist in einer schematischen Perspektivansicht dargestellt, wie die Fahrgastzelle 14 sich autonom mittels der an den Stelzen 28 angeordneten Räder 30 relativ zu dem Flugmodul 32 positioniert. In 2b ist in einer schematischen Perspektivansicht dargestellt, wie die Fahrgastzelle 14 mit dem Flugmodul 32 zu dem modularen Fahrzeug 16 verbunden ist. In der schematischen Frontansicht der Fahrgastzelle 14 in 2c kann erkannt werden, dass das Flugmodul 32 an einem Dachholm 34 der Fahrgastzelle 14 befestigt ist. Das modulare Fahrzeug 16 gemäß 2c ist in 2d in einer schematischen Seitenansicht dargestellt, wobei in 2d ebenfalls erkannt werden kann, dass das Flugmodul 32 über den Dachholm 34 mit der Fahrgastzelle 14 verbunden ist.
In 3 ist in jeweiligen schematischen Seitenansichten das modulare Fahrzeug 16 in unterschiedlichen Ausführungsformen dargestellt. Hierbei ist die Fahrgastzelle 14 mit zwei Flugmodulen 32 oder mit zwei Fahrmodulen 10 oder mit einem Seilbahnmodul 36 verbunden. Die jeweiligen Antriebsvorrichtungen 12 sind jeweils über die Verbindungseinrichtung 18 mit der Fahrgastzelle 14 verbunden. Hierbei sind die jeweiligen Verbindungseinrichtungen 18 jeweils unterhalb des Überhangs 26 der Fahrgastzelle 14 zum Bilden der jeweiligen Verbindung zwischen der jeweiligen Antriebsvorrichtung 12 und der Fahrgastzelle 14 angeordnet. Die Fahrgastzelle ist darüber hinaus mit einem Amphibienmodul und/oder einem Schienenmodul verbindbar.
In den 4a und 4b ist die Verbindungseinrichtung 18 zum Verbinden der jeweiligen Antriebsvorrichtung 12 mit der Fahrgastzelle 14 in schematischen Perspektivansichten dargestellt. Die Verbindungseinrichtungen 18 der Antriebsvorrichtungen 12 sind Teile einer Verbindungsvorrichtung 38 zum Verbinden der jeweiligen Antriebsvorrichtung 12 mit der Fahrgastzelle 14. Die Verbindungsvorrichtung 38 umfasst die antriebsvorrichtungsseitige Verbindungseinrichtung 18 sowie fahrgastzellenseitige Verbindungselemente 40. Die Verbindungsvorrichtung 38 umfasst vorliegend einen Fanghaken 42 sowie ein längliches Stabelement 44 als Verbindungseinrichtungen 18 an einer jeweiligen Antriebsvorrichtung 12. Die Verbindungsvorrichtung 38 umfasst des Weiteren ein mit dem Fanghaken 42 in Eingriff bringbares Gegenstück 46 sowie ein in den Abbildungen nicht dargestelltes Aufnahmeelement 56 zum Fixieren des Stabelements 44 als Verbindungselemente 40 der Fahrgastzelle 14. Der Fanghaken 42 sowie das mit dem Fanghaken 42 in Eingriff bringbare Gegenstück 46 der Verbindungsvorrichtung 38 sind in jeweiligen schematischen Perspektivansichten in 4a dargestellt, wohingegen das längliche Stabelement 44 der Verbindungseinrichtung 18 der Antriebsvorrichtung 12 in 4b in einer schematischen Perspektivansicht dargestellt ist. Wie in 4a erkannt werden kann, umfasst der Fanghaken 42 einen zylindrischen Bereich 48, welcher in einer zylindrischen Aussparung 50 des Gegenstücks 46 aufnehmbar ist. Die zylindrische Aussparung 50 ist durch Verschwenken eines Schließelements 52 um eine Längsachse der zylindrischen Aussparung 50 verschwenkbar. Hierbei kann das Schließelement 52 zwischen einer die Aussparung 50 freigebenden Freigabeposition und einer die Aussparung 50 verschließenden Schließposition verschwenkt werden.
In 4b ist das längliche Stabelement 44 dargestellt, wobei erkannt werden kann, dass das längliche Stabelement 44 einenends eine Kugel 54 aufweist. Diese Kugel 54 ist durch ein fahrgastzellenseitiges Aufnahmeelement 56 als Verbindungselement 40 der Verbindungsvorrichtung 38 hintergreifbar. Somit ist mittels des Aufnahmeelements 56 das Stabelement 44 in einem Nahbereich der Kugel 54 relativ zum Aufnahmeelement 56 durch das Hintergreifen der Kugel 54 fixierbar. Insbesondere kann die Kugel 54 durch eine konische Führung relativ zum Aufnahmeelement 56 positioniert werden, wobei sich das Aufnahmeelement 56 vorliegend zum Fixieren des Stabelements 44 umfangsseitig um das Stabelement 44 legt.
In 5 ist in einer schematischen Perspektivansicht das Fahrmodul 10 gemäß 1b in seiner geneigten Stellung während eines Verbindungsvorgangs des Fahrmoduls 10 mit der Fahrgastzelle 14 dargestellt. Hierbei kann erkannt werden, dass in der geneigten Stellung des Fahrmoduls 10 die Kugel 54 in eine Aussparung 50 des Überhangs 26 der Fahrgastzelle 14 eingeführt wird, um das Fahrmodul 10 mit der Fahrgastzelle 14 zu verbinden. Durch Verlagern des Fahrmoduls 10 von der geneigten Stellung in die ungeneigte Stellung wird die Kugel 54 derart positioniert, dass diese von dem Aufnahmeelement 56 hintergriffen werden kann. Zum Verbinden des Fahrmoduls 10 mit der Fahrgastzelle 14 wird zusätzlich der Fanghaken 42 mit dem Gegenstück 46 der Fahrgastzelle 14 in Eingriff gebracht.
Dem modularen Fahrzeug 16 liegt der Wunsch zugrunde, dass Fahrmodule 10, Amphibienmodule und Flugmodule 32 von einer Allgemeinheit genutzt werden sollen. Insbesondere könnte ein Zentralanbieter, welcher in Städten mehrmals vertreten ist, jeweilige Antriebsvorrichtungen 12 zum Verbinden mit der Fahrgastzelle 14 zur Verfügung stellen. Mittels der Fahrgastzelle 14 können Passagiere und/oder Güter transportiert werden. Die Fahrgastzelle 14 kann in einer Last-Mile-Logistik eingesetzt werden. Hierbei können kleine, mittlere und große Gütermengen transportiert werden. Mittels einer App kann wenigstens eine Antriebsvorrichtung 12 und/oder die Fahrgastzelle 14 von einem Nutzer angefordert werden. Der Nutzer kann eine gewünschte Uhrzeit angeben, zu welcher die wenigstens eine Antriebsvorrichtung 12 und/oder die Fahrgastzelle 14 bei ihm sein sollen. Ein Standort des Nutzers kann über GPS automatisch bestimmt werden. Nach Übermittlung eines die Uhrzeit und/oder den Standort und/oder die Anforderung umfassenden Auftrages können sich die jeweilige Antriebsvorrichtung 12 und/oder die Fahrgastzelle 14 in Bewegung setzen und autonom zu deren Einsatzort, insbesondere dem Standort, bewegt werden. An dem Standort kann der Nutzer insbesondere in der Fahrgastzelle 14 auf die wenigstens eine angeforderte Antriebsvorrichtung 12 warten. Ist die wenigstens eine Antriebsvorrichtung 12 angekommen, so kann durch eine eingebaute Sensorik der jeweiligen Antriebsvorrichtung 12 eine Relativposition zu der Fahrgastzelle 14 bestimmt werden, sodass ein Andocken, insbesondere das Verbinden zwischen der jeweiligen Antriebsvorrichtung 12 und der Fahrgastzelle 14, möglich ist. Die Fahrgastzelle 14 kann hierbei auf vier ausgefahrenen Stelzen 28 stehen, an denen zusätzlich jeweils ein Rad 30 einenends angeordnet ist, sodass die Fahrgastzelle 14 alleine minimal manövrierbar ist. Neben der Manövrierbarkeit der Fahrgastzelle 14 tragen die Stelzen 28 dazu bei, dass Niveauunterschiede der Verbindungsvorrichtung 38 und somit zwischen der Verbindungseinrichtung 18 sowie den Verbindungselementen 40 ausgeglichen werden können. Ist ein erforderliches Niveau für die Fahrgastzelle 14 bestimmt, können die Stützräder 22 der Fahrmodule 10 ausgefahren werden, sodass diese die jeweiligen Fahrmodule 10 gegen den Untergrund 24 abstützen können und hierdurch Stabilität der Fahrmodule 10 gewährleisten. Das jeweilige Fahrmodul 10 fährt anschließend nah an die Fahrgastzelle 14 heran, das bedeutet, dass sich das jeweilige Fahrmodul 10 relativ zur Fahrgastzelle 14 positioniert. Hierbei kann das Fahrmodul 10 in der geneigten Stellung angeordnet sein, sodass das Stützrad 22, welches auch als Spornrad bezeichnet werden kann, den Untergrund 24 berührt. Im Anschluss daran neigt sich das jeweilige Fahrmodul 10 in die ungeneigte Stellung, bei welcher es sich um eine horizontale Ausrichtung des Fahrmoduls 10 handeln kann, zurück. Bei dieser Verlagerungsbewegung treten Verbindungsmechanismen zwischen dem jeweiligen Fahrmodul 10 und der Fahrgastzelle 14 in Kraft. In einem unteren Bereich des Fahrmoduls 10 wird vorliegend mittels des Fanghakens 42 und in einem oberen Bereich des Fahrmoduls 10 durch eine Steckverbindung des länglichen Stabelements 44 das jeweilige Fahrmodul 10 mit der Fahrgastzelle 14 verbunden. Sind die Fahrmodule 10 mit der Fahrgastzelle 14 verbunden und die Stelzen 28 der Fahrgastzelle 14 eingefahren, kann eine Fahrt des modularen Fahrzeugs 16 zu einem Zielort beginnen. An dem Zielort angekommen können sich die Fahrmodule 10 von der Fahrgastzelle 14 abkoppeln und die Stelzen 28 ausgefahren werden, sodass die Fahrgastzelle 14 auf ihren Stelzen 28 steht.
Alternativ zu den Fahrmodulen 10 kann die Fahrgastzelle 14 mit dem Flugmodul 32 verbunden werden. Ist das Flugmodul 32 am Einsatzort gelandet, kann die Fahrgastzelle 14 unter das Flugmodul 32 fahren, sodass Greifarme des Flugmoduls 32 mit der Fahrgastzelle 14 verbunden werden können. Diese Greifarme können mit dem Dachholm 34 der Fahrgastzelle 14 verbunden werden. Alternativ kann das Flugmodul 32 über die Verbindungselemente 40, über welche die Fahrgastzelle 14 alternativ mit den Fahrmodulen 10 verbindbar ist, mit der Fahrgastzelle 14 verbunden werden.
Die Verbindungsvorrichtung 38 umfasst den Fanghaken 42 an der Antriebsvorrichtung 12 sowie das Gegenstück 46 der Fahrgastzelle 14. Beim Einstellen des Niveaus der Fahrgastzelle 14 werden der Fanghaken 42 sowie das Gegenstück 46 auf einer selben Höhe ausgerichtet. In 4a ist das Gegenstück 46 in seinem geschlossenen Zustand dargestellt. Um die Aussparung 50 freizugeben, rotiert das Schließelement 52 um eine Längsachse der Aussparung 50 entgegen dem Uhrzeigersinn, sodass ein Bewegen des Fanghakens 42 in die Aussparung 50 hinein oder aus der Aussparung 50 hinaus möglich ist. Als zusätzliche Absicherung der Verbindungsvorrichtung 38 dient das längliche Stabelement 44 mit der einenends angeordneten Kugel 54. Eine Kombination der Verbindung zwischen der jeweiligen Antriebsvorrichtung 12 und der Fahrgastzelle 14 mittels des Fanghakens 42 sowie mittels des länglichen Stabelements 44 bietet eine besonders sichere Verbindung während einer Fahrt des Fahrzeugs. Über die Verbindungsvorrichtung 38 können sowohl das Flugmodul 32, als auch das Fahrmodul 10, als auch das Seilbahnmodul 36, als auch ein Amphibienmodul mit der Fahrgastzelle 14 verbunden werden. Alternativ können die Antriebsvorrichtungen 12 über Greifarme an dem Dachholm 34 der Fahrgastzelle 14 befestigt werden.
Die Antriebsvorrichtungen 12 weisen jeweils eine in den Fig. nicht dargestellte Batterie auf, mittels welcher die Antriebsvorrichtungen 12 zum Bewegen der Fahrgastzelle 14 antreibbar sind. Diese Batterie ist insbesondere über ein induktives Ladesystem ladbar. Eine mit einer Sekundärspule der jeweiligen Antriebsvorrichtung 12 induktiv koppelbare Primärspule kann sich an einem Lagerort befinden, an dem die jeweilige Antriebsvorrichtung 12 bei Nichtbenutzung geparkt werden kann. Die Fahrgastzelle 14 kann eine Fahrzeugbatterie aufweisen, welche durch Energieübertragung von einer jeweiligen mit der Fahrgastzelle 14 verbundenen Antriebsvorrichtung 12 aufladbar ist. Hierbei kann über die Verbindungseinrichtung 18 elektrische Energie von der Batterie der jeweiligen Antriebsvorrichtung 12 für die Fahrzeugbatterie der Fahrgastzelle 14 bereitgestellt werden. Mittels elektrischer Energie aus der Fahrzeugbatterie ist die Fahrgastzelle 14 über die Räder 30 bewegbar, um die Fahrgastzelle 14 relativ zu einer jeweiligen mit der Fahrgastzelle 14 zu verbindenden Antriebsvorrichtung 12 zu positionieren. Die Fahrzeugbatterie kann alternativ oder zusätzlich mittels einer konduktiven und/oder induktiven Energieübertragung mit elektrischer Energie aus einem Stromnetzwerk versorgt werden.
Mittels des modularen Fahrzeugs 16 ist eine besonders vorteilhafte Auslastung einer Straße, eine Minimierung eines Verkehrsstaus sowie einer erweiterten Nutzung von Luft- und Wasserstraßen sowie von Schienen möglich. Die Fahrgastzelle 14 kann als mobiles Büro genutzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Fahrgastzelle 14 als Balkon genutzt werden, wenn diese an einer Hauswand befestigt beziehungsweise an diese angedockt wird. Vorteilhafterweise benötigt die abgestellte, von Antriebsvorrichtungen 12 getrennte Fahrgastzelle 14 besonders wenig Platz zum Parken, sodass eine Parkfläche besonders effizient für besonders viele Fahrgastzellen 14 genutzt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014015698 A1 [0002]
DE 102016011656 A1 [0003]

Claims

Antriebsvorrichtung (12) für ein modulares Fahrzeug (16), mit einer Verbindungseinrichtung (18), mittels welcher die Antriebsvorrichtung (12) zum Antreiben des Fahrzeugs (16) mit einer Fahrgastzelle (14) des Fahrzeugs (16) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (18) eine Neigungseinrichtung (20) umfasst, mittels welcher die Antriebsvorrichtung (12) zum Verbinden der Antriebsvorrichtung (12) mit der Fahrgastzelle (14) des Fahrzeugs (16) zwischen einer geneigten Stellung und einer ungeneigten Stellung verlagerbar ist.
Antriebsvorrichtung (12) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens ein Stützrad (22), mittels welchem die Antriebsvorrichtung (12) in ihrer geneigten Stellung gegen einen Untergrund (24) der Antriebsvorrichtung (12) abstützbar ist und welches in der ungeneigten Stellung beabstandet zu dem Untergrund (24) angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung (12) für ein modulares Fahrzeug (16), mit einer Verbindungseinrichtung (18), mittels welcher die Antriebsvorrichtung (12) mit einer Fahrgastzelle (14) des Fahrzeugs (16) verbindbar ist, und mit einer Batterie, mittels welcher die Antriebsvorrichtung (12) zum Bewegen der Fahrgastzelle (14) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass über die Verbindungseinrichtung (18) elektrische Energie von der Batterie für die Fahrgastzelle (14) bereitgestellt wird.
Verbindungsvorrichtung (38) zum Verbinden einer Antriebsvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Fahrgastzelle (14) eines modularen Fahrzeugs (16), gekennzeichnet durch einen Fanghaken (42) und ein mit dem Fanghaken (42) in Eingriff bringbares Gegenstück (46), welches zum Aufnehmen des Fanghakens (42) eine Aussparung (50) aufweist, welche durch Verschwenken eines Schließelements (52) freigebbar und verschließbar ist.
Verbindungsvorrichtung (38) nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein längliches Stabelement (44), welches einenends eine Kugel (54) aufweist, und ein Aufnahmeelement (56), mittels welchem das Stabelement (44) in einem Nahbereich der Kugel (54) relativ zum Aufnahmeelement (56) durch Hintergreifen der Kugel (54) fixierbar ist.