DE102011113492A1

DE102011113492A1 - Schutzvorrichtung für einen Energiespeicher eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102011113492A1
Application number: DE102011113492A
Authority: DE
Inventors: Hans Hofele
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2012-04-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung mit mindestens einem entfaltbaren Element für einen mittelbar oder unmittelbar an einer Rohbaustruktur eines Fahrzeuges angeordneten Energiespeicher (1). Erfindungsgemäß ist zumindest an sich gegenüberliegenden Seitenwänden (1.1, 1.2) des Energiespeichers (1) jeweils ein als Airbag (2, 3) ausgebildetes entfaltbares Element angeordnet, wobei der jeweilige Airbag (2, 3) bei erfasster, dem Fahrzeug bevorstehender, Kollision oder bei erfasster Kollision des Fahrzeuges auslösbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung mit mindestens einem entfaltbaren Element für einen mittelbar oder unmittelbar an einer Rohbaustruktur eines Fahrzeuges angeordneten Energiespeicher.
Aus der Anmeldung mit dem amtlichen Kennzeichen 102010033123.6 ist eine Anordnung einer Energiespeichereinrichtung an einem Rohbau eines Kraftwagens, insbesondere an einer Personenkraftwagenkarosserie, bei welcher die Energiespeichereinrichtung zumindest mittelbar an dem Rohbau des Kraftwagens gehalten ist, bekannt. Dabei ist ein Betätigungselement vorgesehen, mittels welchem die Energiespeichereinrichtung vor oder bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens relativ zum Rohbau bewegbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Schutzvorrichtung eines mittelbar oder unmittelbar an einer Rohbaustruktur eines Fahrzeuges angeordneten Energiespeichers anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine Schutzvorrichtung weist mindestens ein entfaltbares Element für einen mittelbar oder unmittelbar an einer Rohbaustruktur eines Fahrzeuges angeordneten Energiespeicher auf. Erfindungsgemäß ist an sich gegenüberliegenden Seitenwänden des Energiespeichers jeweils ein als Airbag ausgebildetes entfaltbares Element angeordnet, wobei der jeweilige Airbag bei einer Kollision des Fahrzeuges auslösbar ist.
Mittels der Airbags ist ein Schutz des Energiespeichers bei einer Kollision des Fahrzeuges in besonders vorteilhafter Weise erhöht, da sich der jeweilige Airbag gegenüber eines intrudierenden Körpers und/oder einer sich verformenden Fahrzeugkarosserie aufstellt. Dabei passt sich der Airbag einer Kontur des intrudierenden Körpers und/oder der sich verformenden Fahrzeugkarosserie an, so dass der Airbag zwischen Energiespeicher und dem Körper und/oder der Rohbaustruktur angeordnet ist, wobei sich der Energiespeicher zwischen den beiden Airbags befindet.
Beispielsweise kann es sich bei dem Energiespeicher um eine Batterie oder einen Wasserstofftank eines Fahrzeuges handeln.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch in perspektivischer Ansicht eine erste Ausführungsform einer Schutzvorrichtung eines Energiespeichers eines Fahrzeuges,
2 schematisch in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform der Schutzvorrichtung des Energiespeichers und
3 schematisch in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt einer dritten Ausführungsform der Schutzvorrichtung des Energiespeichers.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist eine Batterie als ein Energiespeicher 1 für ein Fahrzeug, welches ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug sein kann, in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Dabei handelt es sich bei der Batterie als Energiespeicher 1 um eine Traktionsbatterie eines solchen Fahrzeuges.
Der Energiespeicher 1 weist ein Gehäuse auf, in welchem beispielsweise elektrochemisch aktive Einzelzellen angeordnet sind.
Der Energiespeicher 1 ist üblicherweise in eine Rohbaustruktur des Fahrzeuges integriert, wobei der Energiespeicher 1 insbesondere in einem Unterbodenbereich, einem Tunnelbereich, einem Bereich unterhalb der Fondsitze und/oder im Kofferraum des Fahrzeuges angeordnet ist. Dabei wird bevorzugt ein größtmöglich vorhandener Bauraum genutzt.
Dadurch, dass der Bauraum des Energiespeichers 1 in die Rohbaustruktur des Fahrzeuges integriert ist, besteht bei einer Kollision des Fahrzeuges, insbesondere bei einer Frontal-, Seiten- oder Heckkollision, die Gefahr, dass der Energiespeicher 1 in einem solchen Fall durch intrudierende Körper und/oder die sich verformenden Rohbaustrukturen beaufschlagt wird. Bei einer Beaufschlagung kann der Energiespeicher 1 beschädigt werden, wodurch eine Gefahr für Fahrzeuginsassen und Personen im unmittelbaren Umfeld des Fahrzeuges bestehen kann.
Um eine aus einer Kollision des Fahrzeuges resultierende Beschädigung des Energiespeichers 1 weitestgehend ausschließen zu können oder das Maß der Beschädigung zumindest verringern zu können, ist eine Schutzvorrichtung für den Energiespeicher 1 vorgesehen.
Die Schutzvorrichtung weist zwei Airbags 2, 3 auf, wobei ein erster Airbag 2 an einer ersten Seitenwand 1.1 und ein zweiter Airbag 3 an einer zweiten Seitenwand 1.2 des Energiespeichers 1, d. h. an dessen Gehäuse, angeordnet ist, wobei sich die Seitenwände 1.1, 1.2 gegenüberliegen.
Die Airbags 2, 3 weisen im ausgelösten Zustand eine Quaderform auf, wobei eine der jeweiligen Seitenwand 1.1, 1.2 zugewandte Fläche eines Airbags 2, 3 Abmessungen aufweist, die im Wesentlichen den Abmessungen der jeweiligen Seitenwand 1.1, 1.2 entsprechen. Bevorzugt ist der jeweilige Airbag 2, 3 aus einem strukturierten Gewebe, aus einem Metall und/oder einem Kunststoff, wie z. B. Gummi, gebildet.
Der jeweilige Airbag 2, 3 ist vorzugsweise mit einem nicht näher dargestellten pyrotechnisch auslösbaren Gasgenerator als Auslösevorrichtung gekoppelt, mittels welchem der jeweilige Airbag 2, 3 mit einem Gas beaufschlagbar ist, wodurch sich die Airbags 2, 3 entfalten.
Alternativ zu dem pyrotechnisch auslösbaren Gasgenerator als Auslösevorrichtung kann auch ein anderer Aktor zur Beaufschlagung des jeweiligen Airbags 2, 3 mit einem Gas vorgesehen sein.
Die Gasgeneratoren sind mit einer Steuereinheit einer Kollisionserkennungseinheit des Fahrzeuges verbunden, die eine Anzahl von am oder im Fahrzeug angeordneten Erfassungseinheiten aufweist, welche fortlaufend Signale erfassen. Dabei sind bzw. ist mittels der Kollisionserkennungseinheit eine dem Fahrzeug bevorstehende Kollision und/oder eine Kollision selbst erfassbar.
Die Erfassungseinheiten sind mit der Steuereinheit der Kollisionserkennungseinheit verbunden, welche bei erfasster, dem Fahrzeug bevorstehender, Kollision oder bei erfasster Kollision ein Steuersignal erzeugt, welches den Gasgeneratoren als Auslösevorrichtung der Airbags 2, 3 zuführbar ist. Die Airbags 2, 3 werden also vor der Kollision oder spätestens zum Eintritt der Kollision mit dem Gas beaufschlagt und entfalten sich.
Vorzugweise sind die Airbags 2, 3 vor Eintreten der Kollision auslösbar, so dass der Energiespeicher 1 bei Eintreten der Kollision mittels der Airbags 2, 3 geschützt ist, wobei sich der jeweilige Airbag 2, 3 in Richtung der Rohbaustruktur entfaltet.
Die Airbags 2, 3 sind also bei Eintreten der Kollision mit dem Gas beaufschlagt und vollständig entfaltet, wobei der jeweilige Airbag 2, 3 bei Intrusion eines Körpers und/oder Teilen der Rohbaustruktur formschlüssig an einer Kontur des Körpers und/oder des Teiles anliegt.
Der jeweilige Airbag 2, 3 ist in einer in 2 dargestellten zweiten Ausführungsform der Schutzvorrichtung auf eine vergleichsweise steife Platte als plattenförmiges Verstärkungselement 4 aufgebracht oder ist Bestandteil des plattenförmigen Verstärkungselementes 4. Das plattenförmige Verstärkungselement 4 ist also zwischen der Seitenwand 1.1, 1.2 des Energiespeichers 1 und dem Airbag 2, 3 angeordnet.
Alternativ dazu ist das plattenförmige Verstärkungselement 4 Bestandteil des Gehäuses des Energiespeichers 1, so dass das plattenförmige Verstärkungselement 4 eine Seitenwand 1.1, 1.2 des Gehäuses bildet.
Vorzugsweise wird das jeweilige plattenförmige Verstärkungselement 4 bei Herstellung des Energiespeichers 1 an der entsprechenden Seitenwand 1.1, 1.2 kraft-, form- und/oder stoffschlüssig befestigt, so dass die Schutzvorrichtung Bestandteil des Energiespeichers 1 ist.
Die plattenförmigen Verstärkungselemente 4 können in Sandwichbauweise hergestellt sein, wobei zur Bildung der plattenförmigen Verstärkungselemente 4 Metall und/oder Kunststoff verwendet werden kann.
Mittels der plattenförmigen Verstärkungselemente 4 ist eine auf den oder die Airbags 2, 3 wirkende kollisionsbedingte Krafteinwirkung flächig auf die Seitenwand 1.1, 1.2 oder die Seitenwände 1.1, 1.2 verteilbar.
Alternativ zur Anordnung der plattenförmigen Verstärkungselemente 4 und der Airbags 2, 3 an dem Energiespeicher 1 kann die Schutzvorrichtung an der Rohbaustruktur des Fahrzeuges im unmittelbaren Bereich des Energiespeichers 1 angeordnet sein. Bei einer Kollision des Fahrzeuges entfalten sich die Airbags 2, 3 in Richtung des Energiespeichers 1 und der oder die Airbags 2, 3 liegen formschlüssig an dem Energiespeicher 1 an und stützen denselben ab.
Vorzugsweise ist an allen Seitenwänden 1.1, 1.2 des Energiespeichers 1 ein plattenförmiges Verstärkungselement 4 und ein Airbag 2, 3 angeordnet, so dass der Energiespeicher 1 unabhängig von der Kollisionsart des Fahrzeuges gegenüber Deformationen und/oder Beschädigungen geschützt werden kann.
In einer in 3 dargestellten dritten Ausführungsform der Schutzvorrichtung weisen die Airbags 2, 3 an einer dem jeweiligen plattenförmigen Verstärkungselement 4 gegenüberliegenden Fläche ein weiteres plattenförmiges Verstärkungselement 5 auf.
Mittels der beiden plattenförmigen Verstärkungselemente 4, 5 eines Airbags 2, 3 ist es möglich, die kollisionsbedingte Kraft auf beiden Seiten des jeweiligen Airbags 2, 3 flächig zu verteilen, so dass auf die Seitenwände 1.1, 1.2 des Energiespeichers 1 eine Kraft flächig wirkt und dadurch einer Deformation des Energiespeichers 1 entgegen gewirkt werden kann.
Alternativ zur Anordnung des weiteren Verstärkungselementes 5 kann der jeweilige Airbag 2, 3 an dieser Fläche mittels einer flächigen Struktur verstärkt ausgebildet sein.

Claims

Schutzvorrichtung mit mindestens einem entfaltbaren Element für einen mittelbar oder unmittelbar an einer Rohbaustruktur eines Fahrzeuges angeordneten Energiespeicher (1), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an sich gegenüberliegenden Seitenwänden (1.1, 1.2) des Energiespeichers (1) jeweils ein als Airbag (2, 3) ausgebildetes entfaltbares Element angeordnet ist, wobei der jeweilige Airbag (2, 3) bei erfasster, dem Fahrzeug bevorstehender, Kollision oder bei erfasster Kollision des Fahrzeuges auslösbar ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Airbag (2, 3) und der Seitenwand (1.1, 1.2) jeweils ein plattenförmiges Verstärkungselement (4) angeordnet ist.
Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Airbag (2, 3) im ausgelösten Zustand eine Quaderform auweist.
Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Airbag (2, 3) an einer der Seitenwand (1.1, 1.2) gegenüberliegenden Fläche ein weiteres plattenförmiges Verstärkungselement (5) aufweist.
Fahrzeug mit einer Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4.