DE102016004384A1 - Sicherheitssystem für einen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug mit einem Sicherheitssystem - Google Patents

Sicherheitssystem für einen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug mit einem Sicherheitssystem Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem (10) für einen Energiespeicher (12) eines Kraftfahrzeugs (50), umfassend wenigstens ein balkenartiges Deformationselement (30), wobei das balkenartige Deformationselement (30) mit oder ohne Zwischenschaltung wenigstens eines weiteren Elements (20) zumindest an einer Teilfläche (14) des Energiespeichers (12) an diesem anliegt. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (50) mit einem Sicherheitssystem (10).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem für einen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs umfassend wenigstens ein balkenartiges Deformationselement. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Sicherheitssystem.
  • Derartige Sicherheitssysteme sind mittlerweile in der Kraftfahrzeugtechnik weit verbreitet. Zumeist steht dabei im Vordergrund, bei einem Unfall auftretende Energie bzw. Kräfte mittels eines geeigneten Deformationselements des Sicherheitssystems aufzunehmen oder zumindest zu dämpfen, um einen Energiespeicher zumindest weitgehend vor Beschädigung zu bewahren.
  • Aus der DE 11 2005 000 492 T5 ist eine Batteriepackung für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche durch eine in einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs hinter der Batteriepackung angeordnete Brücke vor etwaigen Beschädigungen bei einem Unfall geschützt ist. Die Brücke ist zur Aufnahme von Unfallkräften ausgebildet und an einer Stelle bereitgestellt, die sich über einer vertikalen Position einer Unterseite der Batteriepackung sowie unter der vertikalen Position einer Oberseite der Batteriepackung befindet. Ein hinterer Abschnitt der Batteriepackung ist dabei von der Brücke geschützt, so dass eine direkte Einwirkung einer Last im Falle eines Unfalls auf die Batteriepackung verhindert oder verringert ist.
  • Aus der EP 2 353 971 B1 ist eine rahmenförmige Struktur zum Schutz einer Energiequellenumschließungseinheit eines Fahrzeugs im Fall einer Kollision bekannt. Die rahmenförmige Struktur ist dazu ausgebildet, zwischen der Energiequellenumschließungseinheit des Fahrzeugs und einem hinteren oder einem vorderen Ende des Fahrzeugs angeordnet zu sein, wobei sich ein erstes Element der rahmenförmigen Struktur näher an dem Ende des Fahrzeugs befindet, als ein zweites Element der rahmenförmigen Struktur.
  • Aus der DE 10 2013 204 757 A1 ist eine Aufprallstrebe bekannt, welche in eine Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs als eine Energieabsorptions- und Energieführungsvorrichtung einbezogen wird. Die Aufprallstrebe dient dabei zum Führen von Energie während Heck- und Seitenaufprallkollisionen, wodurch interne Strukturen innerhalb des Hecks des Fahrzeugs geschützt werden.
  • Die DE 10 2013 102 502 A1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einem heckseitigen Querträger, wobei ein Schutzprofil zum Schutz einer Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs bei einem Heckaufprall vorgesehen ist, welches im Heckbereich des Kraftfahrzeugs zwischen der Traktionsbatterie und dem heckseitigen Querträger angeordnet ist. Das Schutzprofil ist aus faserverstärktem Kunststoff ausgebildet.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Sicherheitssystem der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches besonders kompakt ausgebildet ist und einen komfortablen Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs zulässt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei welchem ein Energiespeicher auf besonders platzsparende Weise vor unfallbedingten Beschädigungen geschützt ist.
  • Diese Aufgaben werden durch ein Sicherheitssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, sowie durch ein Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung geht von einem Sicherheitssystem für einen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs, umfassend wenigstens ein balkenartiges Deformationselement, aus. Das Deformationselement kann dazu ausgebildet sein, sich bei einem unfallbedingten und vorbestimmten Kraftstoß, welcher auf den Energiespeicher ausgerichtet sein kann, zu verformen, um den Energiespeicher vor einer unzulässigen Belastung oder Beschädigung zu schützen.
  • Gemäß der Erfindung liegt das balkenartige Deformationselement mit oder ohne Zwischenschaltung wenigstens eines weiteren Elements zumindest an einer Teilfläche des Energiespeichers an diesem an. Das Anliegen des Deformationselements an dem Energiespeicher hat den Vorteil, dass ein besonders kompaktes Sicherheitssystem für den Energiespeicher bereitgestellt ist und ein vorhandener Bauraum im Kraftfahrzeug besonders effizient genutzt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch das Anliegen des balkenartigen Deformationselements an dem Energiespeicher beispielsweise ein aus Vibrationen im Fahrbetrieb resultierendes Aneinanderschlagen zwischen dem Energiespeicher und dem Deformationselement vermieden, oder zumindest weitgehend unterbunden werden kann. Das Vermeiden eines derartigen Aneinanderschlagens erhöht den Komfort im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs. Das balkenartige Deformationselement kann als elastisch und zusätzlich oder alternativ als plastisch verformbarer Querträger ausgestaltet sein. Das balkenartige Deformationselement kann zudem beispielsweise als Strangpressprofil ausgestaltet sein. Ohne Zwischenschaltung des wenigstens einen weiteren Elements kann das balkenartige Deformationselement direkt und damit unmittelbar an der Teilfläche des Energiespeichers an diesem anliegen. Dadurch kann das balkenartige Deformationselement unmittelbar einen Kontaktdruck auf die Teilfläche des Energiespeichers ausüben. Durch das Anliegen des Deformationselements an der Teilfläche kann das balkenartige Deformationselement unfallbedingte Energie aufnehmen und unmittelbar auf die Teilfläche des Energiespeichers weiterleiten. Mit Zwischenschaltung des weiteren Elements liegt das balkenartige Deformationselement sozusagen unter Vermittlung des weiteren Elements an der Teilfläche des Energiespeichers an diesem an. Auch in diesem Fall kann das balkenartige Deformationselement zumindest unter Vermittlung des weiteren Elements einen Kontaktdruck auf die Teilfläche des Energiespeichers ausüben. Das weitere Element kann beispielsweise als Dämpfungselement ausgestaltet sein, um beispielsweise etwaige Vibrationen während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs zu dämpfen. Dadurch kann gegebenenfalls ein Aneinanderschlagen in Folge einer Relativbewegung zwischen dem Energiespeicher und dem Deformationselement besonders wirksam unterbunden werden. Unabhängig davon, ob das balkenartige Deformationselement mit oder ohne Zwischenschaltung des weiteren Elements an der Teilfläche des Energiespeichers anliegt, kann ein etwaiges, unzulässiges Abknicken des balkenartigen Deformationselements – beispielsweise infolge eines Auftreffens eines massiven Gegenstandes auf das Deformationselement bei einem Unfall – unterbunden werden. Dies ist dadurch möglich, dass sich das balkenartige Deformationselement (mit oder ohne Zwischenschaltung des weiteren Elements) an der Teilfläche des Energiespeichers abstützten kann. Zudem können unfallbedingte Kraftstöße bzw. Impulse, welche auf das Deformationselement einwirken, in Form eines entsprechenden großflächig verteilten Drucks von dem Deformationselement auf die Teilfläche des Energiespeichers verteilt werden. Dies ist bei aus dem Stand der Technik bekannten Systemen, bei welchen zwischen den jeweiligen Energiespeichern und etwaigen Deformationselementen ein kontaktfreier Abstand ohne Zwischenschaltung von weiteren Bauteilen herrscht, nicht möglich.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung entspricht die Teilfläche einer gesamten Seitenfläche des Energiespeichers. Dies ist von Vorteil, da dadurch etwaige Unfallenergie bzw. unfallbedingte Kraftstöße besonders großflächig und damit für den Energiespeicher bauteilschonend von dem Deformationselement auf den Energiespeicher verteilt werden können. Unfallbedingte Kraftstöße/Impulse, bzw. Unfallenergie, welche in Richtung des Energiespeichers ausgerichtet sein können, können zuerst zu einer Verformung des Deformationselements führen, wodurch Verformungsarbeit an dem Deformationselement verrichtet und damit zumindest ein Teil der Unfallenergie durch das Deformationselement aufgenommen wird. Ein etwaiger verbleibender Rest der Unfallenergie oder ein etwaiger verbleibender Rest des Unfallkraftstoßes kann in Folge des Anliegens des Deformationselements an der gesamten Seitenfläche des Energiespeichers besonders großflächig in den Energiespeicher eingeleitet werden. Dadurch können etwaige Beschädigungen des Energiespeichers auf eine Minimum reduziert oder sogar gänzlich vermieden werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das balkenartige Deformationselement wenigstens eine Öffnung mit einer parallel zu der Teilfläche ausgerichteten Öffnungslängsachse auf. Dies ist von Vorteil, da mittels der Öffnung oder einer Mehrzahl an, beispielsweise parallel zueinander angeordneter, Öffnungen ein gewünschter Schwächungsbereich des Deformationselements geschaffen werden kann. Dieser Schwächungsbereich kann bei einem Unfall gezielt elastisch und zusätzlich oder alternativ plastisch verformt werden, wodurch Unfallenergie zumindest teilweise in Deformationsarbeit des Deformationselements umgewandelt werden kann. Die Öffnung bzw. die Öffnungen können auch als Durchgangsöffnungen ausgebildet sein, welche sich durch das Deformationselement erstreckt bzw. erstrecken. Durch das Ausbilden der Öffnung bzw. der Öffnungen als Durchgangsöffnungen kann bei dem balkenartigen Deformationselement Gewicht eingespart werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das balkenartige Deformationselement wenigstens ein, die Öffnung zumindest bereichsweise begrenzendes Wandungselement auf, wobei zumindest eine Flächennormale einer Wandungsseitenfläche des Wandungselements parallel zu der Teilfläche orientiert ist. Dies ist von Vorteil, da das Wandungselement bei einem Unfall gezielt verformt werden kann, wodurch es zu einem Knicken des Wandungselements kommen kann. Dadurch kann besonders effizient etwaige Unfallenergie in Verformungsarbeit des Wandungselements umgewandelt werden. Dadurch, dass zumindest eine Flächennormale einer Wandungsseitenfläche des Wandungselements parallel zu der Teilfläche orientiert ist, ist zumindest ein Teilbereich dieser Wandungsseitenfläche senkrecht zu der Teilfläche ausgerichtet. Dies ist von Vorteil, da dadurch ein etwaiges Knicken des Wandungselements im Falle eines Unfalls in eine von dem Energiespeicher weggerichtete Knickrichtung erfolgen kann. Diese Knickrichtung kann beispielsweise entlang der Flächennormale orientiert sein. Durch das Zulassen eines Knickens des Wandungselements bzw. der Wandungselemente kann ein besonders großer Anteil an Unfallenergie in Verformungsarbeit umgewandelt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist wenigstens ein an dem Energiespeicher festlegbares Trägerelement vorgesehen, an welchem das balkenartige Deformationselement fixiert ist. Dies ist von Vorteil, da mittels des Trägerelements etwaige unerwünschte Relativbewegungen zwischen dem balkenartigen Deformationselement und dem Energiespeicher besonders wirksam unterbunden werden können. Dies ist damit zu begründen, dass der Energiespeicher und das balkenartige Deformationselement unter Vermittlung des Trägerelements miteinander kinematisch gekoppelt sein können. Des Weiteren ist es möglich, mittels des Trägerelements auf das balkenartige Deformationselement auftreffende Unfallenergie, bzw. Kraftstöße, auch an von der Teilfläche verschiedene Flächen des Energiespeichers zu verteilen. Das Trägerelement kann beispielsweise senkrecht zu dem balkenartigen Deformationselement orientiert sein und an einer Längsfläche des Energiespeichers festgelegt sein. Dies ist von besonderem Vorteil, da im Falle eines Auftreffens eines Gegenstands auf das balkenartige Deformationselement zumindest ein Teil von dabei auftretenden Unfallkräften in Form von Schubkräften an der Längsfläche des Energiespeichers in diesen eingeleitet werden können. Mit anderen Worten kann mittels des Trägerelements, bzw. mehrerer aneinander gegenüberliegender Längsflächen des Energiespeichers festgelegter Trägerelemente ein besonders großflächiges Einleiten von Unfallenergie in den Energiespeicher erfolgen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das balkenartige Deformationselement quer zu einer Längserstreckungsrichtung des wenigstens einen Trägerelements orientiert. Dies ist von Vorteil, da dadurch eine besonders kompakte Einheit aus dem Deformationselement und dem Trägerelement geschaffen werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das wenigstens eine weitere Element als Dämpfungselement zum Dämpfen von Vibrationen ausgebildet. Dies ist von Vorteil, da dadurch ein etwaiges, als störend empfundenes Klappern als Folge einer Relativbewegung zwischen dem balkenartigen Deformationselement und dem Energiespeicher wirksam unterbunden werden kann. Zu derartigen Vibrationen gehören insbesondere betriebsbedingte Vibrationen, welche bei einem normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs, beispielsweise aufgrund eines Überfahrens von Kopfsteinpflaster, auftreten können.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das wenigstens eine weitere Element eine mit der Teilfläche korrespondierende Kontaktfläche auf. Dadurch, dass die Kontaktfläche mit der Teilfläche korrespondierend ausgestaltet ist, liegt die Kontaktfläche vollständig auf der Teilfläche auf, was von Vorteil ist, da somit eine besonders großflächige Einleitung von Deformationsenergie bei einem Unfall unter Vermittlung des gesamten Elements ermöglicht ist. Die Kontaktfläche kann dem Deformationselement zugewandt sein und eine adhäsive Beschichtung aufweisen. Mit anderen Worten kann dadurch das Element auf dem Deformationselement haften, und gegenüber dem Energiespeicher gleitend in Anlage sein. Dies ist wiederum von Vorteil, da somit eine etwaige, definierte Relativbewegung zwischen dem Energiespeicher einerseits und dem haftenden Element sowie dem Deformationselement andererseits zugelassen wird. Diese schützt vor allem den Energiespeicher vor mechanischem Verschleiß, beispielsweise in Form von Abrieb, zu welchem es infolge von Vibrationen kommen kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das wenigstens eine weitere Element aus wenigstens einem Korkwerkstoff oder aus wenigstens einem Textilwerkstoff oder aus wenigstens einem Schaumstoff gebildet. Dies ist von Vorteil, da Korkwerkstoffe, Textilwerkstoffe oder Schaumstoffe besonders gute Dämpfungseigenschaften aufweisen.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitssystem. In einem Kraftfahrzeug mit einem derartigen Sicherheitssystem kann ein Energiespeicher auf besonders platzsparende Weise vor unfallbedingten Beschädigungen geschützt werden. Die Teilfläche des Energiespeichers kann z. B. entlang einer Fahrzeugquerrichtung des Kraftfahrzeugs orientiert sein. Alternativ dazu könnte die Teilfläche des Energiespeichers z. B. entlang einer Fahrzeuglängsrichtung des Kraftfahrzeugs orientiert sein.
  • 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.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.
  • Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigen:
  • 1 eine isometrische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Sicherheitssystems, welches zum Schutz eines Energiespeichers an diesem angeordnet ist;
  • 2 eine Schnittansicht durch einen Teilbereich eines balkenartigen Deformationselements des Sicherheitssystems sowie durch einen Teilbereich des Energiespeichers gemäß einer in 1 gezeigten Schnittebene A-A;
  • 3 eine weitere Schnittansicht, wobei gezeigt ist, dass das balkenartige Deformationselement mit Zwischenschaltung eines weiteren Elements an einer Teilfläche des Energiespeichers an diesem anliegt; und
  • 4 eine Draufsicht auf das Sicherheitssystem, welches zusammen mit dem Energiespeicher an einem Fahrzeugunterboden eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
  • 1 zeigt ein Sicherheitssystem 10 für einen Energiespeicher 12 eines ausschnittsweise in 4 dargestellten Kraftfahrzeugs 50. Das Sicherheitssystem 10 umfasst vorliegend ein balkenartiges Deformationselement 30, wobei das balkenartige Deformationselement 30 in der in 1 und in einer Schnittansicht in 2 gezeigten Ausführungsform unmittelbar an einer Teilfläche 14 des Energiespeichers an diesem anliegt. Die Teilfläche 14 entspricht einer gesamten Teilfläche des Energiespeichers 12. Mit anderen Worten liegt also das balkenartige Deformationselement 30 vollständig an der gesamten Seitenfläche des Energiespeichers 12 an. Das balkenartige Deformationselement 30 ist vorliegend an zwei Trägerelementen 16, 18 fixiert, wobei die Trägerelemente 16, 18 an einander gegenüberliegenden Längsflächen des Energiespeichers 12 festgelegt sind. Von diesen Längsflächen, welche parallel zueinander verlaufen, ist in 1 lediglich eine Längsfläche 15 erkennbar, an welcher das Trägerelement 16 vorliegend durch Verschweißen festgelegt ist. Das Deformationselement 30 ist mittels jeweiliger Konsolen 22, 24 sowie jeweiliger Haltelemente 26, 28 an jeweiligen Endbereichen des balkenartigen Deformationselements 30 an den einander gegenüberliegenden Trägerelementen 16, 18 aufgenommen. Die Halteelemente 26, 28 sind dabei an den jeweiligen Enden des balkenartigen Deformationselements 30 mit diesem verbunden. Das Halteelement 26 ist des Weiteren unter Vermittlung der Konsole 22 an dem ersten Trägerelement 16 festgelegt und das Halteelement 28 unter Vermittlung der Konsole 24 an dem zweiten Trägerelement 18. Die beiden Trägerelemente 16, 18 sind in einer Längserstreckungsrichtung L ausgerichtet, wobei die Längserstreckungsrichtung L im vorliegenden Ausführungsbeispiels auch einer Fahrzeuglängsrichtung des Kraftfahrzeugs 50 entspricht, wie aus 4 hervorgeht. Das balkenartige Deformationselement 30 ist vorliegend quer zu der Längserstreckungsrichtung L orientiert. Mit anderen Worten ist das balkenartige Deformationselement 30 vorliegend in einer Fahrzeugquerrichtung des Kraftfahrzeugs 50 orientiert.
  • 2 zeigt in einer Schnittansicht gemäß einer in 1 gezeigten Schnittebene A-A, dass das balkenartige Deformationselement 30 eine Mehrzahl an Öffnungen 32 mit parallel zu der Teilfläche 14 ausgerichteten Öffnungslängsachsen X aufweist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist hier lediglich eine der Öffnungslängsachsen X strichpunktiert dargestellt. Die Öffnungen 32 sind vorliegend zumindest teilweise als Durchgangsöffnungen ausgestaltet, welche sich durch das gesamte balkenartige Deformationselement 30 erstrecken. Das balkenartige Deformationselement 30 weist vorliegend mehrere die Öffnungen 32 zumindest bereichsweise begrenzende Wandungselemente 42 auf. Die Wandungselemente 42 sind elastisch und plastisch verformbar ausgestaltet, sodass bei einem unfallbedingten Stoß, bzw. bei einer unfallbedingten Krafteinwirkung, welche in 2 in Form eines Pfeils F verdeutlicht ist, eine aus dieser Krafteinwirkung resultierende Deformation der Wandungselemente 42 herbeigeführt werden kann.
  • 3 zeigt in Zusammenschau mit 2, dass jeweilige Flächennormalen n der Wandungsseitenflächen 44 des Wandungselements 42 parallel zu der Teilfläche 14 orientiert sind. 3 zeigt des Weiteren und im Gegensatz zu den in 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen, dass das balkenartige Deformationselement 30 auch mit Zwischenschaltung wenigsten eines weiteren Elements 20 an der Teilfläche 14 des Energiespeichers 12 an diesem anliegen kann. Das weitere Element 20 ist in 3 ebenfalls geschnitten dargestellt und weist eine hier nicht weiter erkennbare Adhäsionsfläche auf, mittels welcher das weitere Element 20 an dem balkenartigen Deformationselement 30 festgeklebt ist. Das weitere Element 20 ist vorliegend als Dämpfungselement zum Dämpfen von Vibrationen ausgebildet. Zudem weist das weitere Element 20 eine mit der Teilfläche 14 korrespondierende Kontaktfläche auf. Anstatt die Adhäsionsfläche zum Festlegen des weiteren Elements 20 an dem balkenartigen Deformationselement 30 zu verwenden, könnte auch die Kontaktfläche alternativ dazu eine adhäsive Beschichtung aufweisen und damit das weitere Element 20 auch an dem Energiespeicher 12 angeklebt werden. Das weitere Element 20 ist vorliegend aus einem Filzwerkstoff gebildet. Alternativ dazu könnte das weitere Element 20 auch beispielsweise aus einem Korkwerkstoff oder aus einem Textilwerkstoff oder aus einem Schaumstoff, wie beispielsweise aus PU-Schaum gebildet sein.
  • 3 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung, wobei das balkenartige Deformationselement 30 zumindest einen gegenüber einer Umgebung des balkenartigen Deformationselements 30 abgeschlossenen Hohlraum 46 aufweist. Der Hohlraum 46 ist dabei bereichsweise mittels einander gegenüberliegender Wandungselemente 42 sowie mittels parallel zu den Flächennormalen n orientierten Verschlusswandelementen 48 gegenüber der Umgebung verschlossen. In dem Hohlraum 46 kann ein Fluid, beispielsweise Luft eingeschlossen sein, wobei es bei einem Unfall zu einem Zusammendrücken des Hohlraums 46 infolge der Einwirkung der Kraft F und dabei zu einem Komprimieren des Fluids und zusätzlich oder alternativ zu einem Verdrängen des Fluids aus dem Hohlraum 46 kommen kann. Das Verdrängen aus dem Hohlraum 46 kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass an den Verschlusswandelementen 48 beispielsweise hier nicht weiter dargestellte Soll-Bruchstellen vorgesehen sein können, an welchen das Fluid geführt aus dem Hohlraum 46 austreten kann. Durch dieses Komprimieren bzw. Verdrängen des Fluids aus dem Hohlraum kann ein zusätzlicher Anteil von unfallbedingter Deformationsenergie in Kompressionsarbeit, bzw. Verdrängungsarbeit umgewandelt werden, wodurch ein verbesserter Schutz des Energiespeichers 12 erreicht werden kann.
  • 4 zeigt eine beispielhafte Anordnung des Sicherheitssystems 10 sowie des vorliegend als Traktionsbatterie ausgebildeten Energiespeichers 12 an einem Fahrzeugunterboden des Kraftfahrzeugs 50. Das Sicherheitssystem 10 ist zusammen mit dem Energiespeicher 12 auf besonders kompakte Art und Weise an dem Unterboden des Kraftfahrzeugs 50 anordenbar. Im in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Energiespeicher 12 sowie das balkenartige Deformationselement 30 mittels der jeweiligen, vorliegend als Schienen ausgebildeten Trägerelemente 16, 18 an einem Rohbau in dem Fahrzeugunterboden des Kraftfahrzeugs 50 mit diesem verbunden.
  • Zusammenfassend ist mit dem balkenartigen Deformationselement 30 ein Lastverteilungselement bereitgestellt, welches flächig einen Großteil oder sogar die gesamte Teilfläche 14 des Energiespeichers 12 überdeckt. Die Teilfläche 14 entspricht in den vorliegenden Ausführungsbeispielen einer Batterierückwand. Das balkenartige Deformationselement 30 kann mit Zwischenschaltung des weiteren Elements 20, welches aus einem besonders weichen Material gebildet sein kann, an der Teilfläche 14 des Energiespeichers 12 an diesem angelegt sein.
  • Das balkenartige Deformationselement 30 kann mit oder ohne Zwischenschaltung des weiteren Elements 20 auch unter Ausübung einer Vorspannkraft an der Teilfläche 14 des Energiespeichers an diesem anliegen. Durch das Ausüben der Vorspannkraft, kann eine Verspannung zwischen dem balkenartigen Deformationselement 30 und dem Energiespeicher 12 geschaffen werden, wodurch ein unerwünschtes Klappern in Folge einer Relativbewegung zwischen dem Energiespeicher 12 und dem balkenartigen Deformationselement 30 – beispielsweise bei Vibrationen – wirksam unterbunden werden kann. Aus der Vorspannkraft ergibt sich unter Berücksichtigung des Flächeninhalts der Teilfläche 14 ein Kontaktdruck aus der Beziehung „Kontaktdruck = Vorspannkraft/Flächeninhalt” zwischen der Teilfläche 14 und dem Deformationselement 30. Dieser Kontaktdruck kann damit zwischen dem Energiespeicher 12, bzw. dessen Teilfläche 14 und dem balkenartigen Deformationselement 30 herrschen. Der Energiespeicher 12, die jeweiligen Trägerelemente 16, 18 und das balkenartige Deformationselement 30 können dabei derart gegenüber einander verspannt sein, dass die Vorspannkraft dauerhaft zwischen dem Energiespeicher 12 und dem balkenartigen Deformationselement 30 anliegt. Ist das weitere Element 20 zwischen dem balkenartigen Deformationselement 30 und der Teilfläche 14 des Energiespeichers 12 zwischengeschaltet, so kann das weitere Element 20 durch die Vorspannkraft dauerhaft deformiert sein, wodurch etwaige Vibrationen auf besonders günstige Art und Weise gedämpft werden können, da dadurch auch bei starken Vibrationen ein Abheben des Deformationselements 30 oder des Energiespeichers 12 von deren jeweiliger Anlage an dem weiteren Element 20 unterbunden werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 112005000492 T5 [0003]
    • EP 2353971 B1 [0004]
    • DE 102013204757 A1 [0005]
    • DE 102013102502 A1 [0006]

Claims (10)

  1. Sicherheitssystem (10) für einen Energiespeicher (12) eines Kraftfahrzeugs (50), umfassend wenigstens ein balkenartiges Deformationselement (30), dadurch gekennzeichnet, dass das balkenartige Deformationselement (30) mit oder ohne Zwischenschaltung wenigstens eines weiteren Elements (20) zumindest an einer Teilfläche (14) des Energiespeichers (12) an diesem anliegt.
  2. Sicherheitssystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilfläche (14) einer gesamten Seitenfläche des Energiespeichers (12) entspricht.
  3. Sicherheitssystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das balkenartige Deformationselement (30) wenigstens eine Öffnung (32) mit einer parallel zu der Teilfläche (14) ausgerichteten Öffnungslängsache (X) aufweist.
  4. Sicherheitssystem (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das balkenartige Deformationselement (30) wenigstens ein, die Öffnung (32) zumindest bereichsweise begrenzendes Wandungselement (42) aufweist, wobei zumindest eine Flächennormale (n) einer Wandungsseitenfläche (44) des Wandungselements (42) parallel zu der Teilfläche (14) orientiert ist.
  5. Sicherheitssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein an dem Energiespeicher (12) festlegbares Trägerelement (16, 18) vorgesehen ist, an welchem das balkenartige Deformationselement (30) fixiert ist.
  6. Sicherheitssystem (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das balkenartige Deformationselement (30) quer zu einer Längserstreckungsrichtung (L) des wenigstens einen Trägerelements (16, 18) orientiert ist.
  7. Sicherheitssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine, weitere Element (20) als Dämpfungselement zum Dämpfen von Vibrationen ausgebildet ist.
  8. Sicherheitssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine, weitere Element (20) eine mit der Teilfläche (14) korrespondierende Kontaktfläche aufweist.
  9. Sicherheitssystem (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine, weitere Element (20) aus wenigstens einem Korkwerkstoff oder aus wenigstens einem Textilwerkstoff oder aus wenigstens einem Schaumstoff gebildet ist.
  10. Kraftfahrzeug (50) mit einem Sicherheitssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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