DE102019220626A1

DE102019220626A1 - Aktive und passive Energiespeichersicherung

Info

Publication number: DE102019220626A1
Application number: DE102019220626.3A
Authority: DE
Inventors: Stefan Caba; Christopher Pfeifer; Richard Kordaß
Original assignee: Edag Engineering GmbH
Current assignee: Edag Engineering GmbH
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2021-07-01

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiespeichersicherung für Fahrzeuge und ein Fahrzeug mit einer Energiespeichersicherung. Eine Verschiebeeinrichtung der Energiespeichersicherung ist ausgebildet wenigstens einen Energiespeicher im Falle eines Aufpralls einer Karosserie des Fahrzeugs aus einem Verformungsbereich der Karosserie des Fahrzeugs heraus zu verschieben, indem der wenigstens eine Energiespeicher durch die Verschiebeeinrichtung aus einer Halteposition heraus unter die Karosserie des Fahrzeugs verschoben wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiespeichersicherung für Fahrzeuge und ein Fahrzeug mit einer Energiespeichersicherung.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Bei Fahrzeugen mit Brennstoffzellen wird die elektrische Energie typischerweise aus den Energieträgern Wasserstoff oder Methanol durch eine Brennstoffzelle erzeugt und direkt mit dem Elektroantrieb in Bewegung umgewandelt oder zeitweise in einer Batterie zwischengespeichert. Ein elektrischer Speicher wie eine Batterie ermöglicht zum einen die Rekuperation, zum anderen entlastet oder ersetzt er die Brennstoffzelle bei kurzen Fahrstrecken oder bei Lastwechseln.
Für Hybridfahrzeuge oder rein elektrisch angetriebene Fahrzeuge ist die wenigstens eine Batterie meist im Fahrzeugboden positioniert, wo sie möglichst gut im Falle eines Unfalls geschützt sind. Falls noch ein mit Brennstoff betriebener Antrieb vorhanden ist, sei ein Verbrennungsmotor oder ein über eine Brennstoffzelle mit Energie versorgter Elektromotor, weisen diese Fahrzeuge auch wenigstens einen Brennstofftank auf.
Somit umfassen Energiespeicher für Fahrzeuge Brennstofftanks, insbesondere Wasserstofftanks oder Erdgastanks, Batterien und dergleichen.
Besonders Brennstofftanks müssen durch einen effektiven Aufprallschutzschutz vor zu starken Verformungen im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs und einer daraus resultierenden Verformung der Karosserie geschützt sein. Dies wird aktuell durch Brennstofftanks erreicht, die hinsichtlich ihrer mechanischen Belastbarkeit im Vergleich zur reinen Druckbeständigkeit mehrfach überdimensioniert sind. Dies hat jedoch zur Folge, dass besagte überdimensionierte Brennstofftanks ein vergleichsweise hohes Gewicht aufweisen. Beispielsweise wird ein Brennstofftank mit einem Sicherheitsfaktor von 4 ungefähr viermal so schwer ausfallen, wie ein herkömmlicher Drucktank. Demnach weisen auch Fahrzeuge, die mit solchen überdimensionierten Drucktanks ausgerüstet sind, ein deutlich höheres Gesamtgewicht auf, was sich negativ auf den Verbrauch und die fahrdynamischen Eigenschaften der Fahrzeuge auswirkt. Gleiches gilt auch für Batterien, die durch entsprechend überdimensionierte Batteriegehäuse vor mechanischen Verformungen geschützt werden.
Insbesondere bei stärkeren Verformungen von Karosserien, die beispielsweise bei einem Aufprall mit hoher Geschwindigkeit und/oder auf einen kleinflächigen Gegenstand (z. B. Pfosten, Poller und dergleichen) auftreten, können selbst überdimensioniert ausgelegte Brennstofftanks oder Batteriegehäuse durch die auftretenden Kräfte so stark mechanisch verformt werden, dass deren strukturelle Integrität nicht mehr bestehen bleibt. Somit kann in solch einem Fall der Brennstoff aus dem Brennstofftank und/oder die Chemikalien aus der Batterie austreten und beispielsweise sich entzünden.
Die DE 10 2009 039 079 A1 offenbart eine Tankanordnung für einen Kraftwagen mit einer druckgasbetriebenen Brennstoffzelle und einem Elektromotor, sowie einer Mehrzahl von der Brennstoffzelle zugeordneten Druckbehältern zur Aufnahme von Druckgas. Jeder Druckbehälter weist jeweilige Anschlüsse zum Einfüllen und/oder Entnehmen von Druckgas auf. Die Druckbehälter sind in einer Reihenschaltung miteinander verbunden. Die Druckbehälter sind so angeordnet, dass sie sich bei einem Unfall zwar bewegen können, jedoch nicht in die Fahrgastzelle eintauchen. Die Druckgasbehälter werden aufgrund ihrer Anordnung nach unten und hinten hin verschoben, so dass sie unter der Fahrgastzelle des Kraftwagens wegtauchen können.
Die DE 10 2017 102 245 A1 offenbart ein Fahrzeug, das mit einem Gastank ausgestattet ist und ein Tankband umfasst. Weiter weist das Fahrzeug ein Befestigungselement auf. Im Falle eines (frontalen) Aufpralls löst das Befestigungselement die hintere Seite des Gastanks durch ein Brechen in der Nähe einer Ecke, wenn eine Last Fl ≥ Fc von der vorderen Seite auf den Gastank als Ergebnis eines Zusammenstoßes aufgebracht wird. Dadurch fällt eine hintere Seite des Gastanks nach unten.
Die JP 2011-042208 A offenbart zwei Tanks eines Fahrzeugs, die an derart an zwei Positionen angeordnet sind, dass die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Tanks während einer Fahrzeugkollision mit einander in Kontakt kommen. Wenigstens Teile der beiden Tanks überlappen sich in einer Längsrichtung des Fahrzeugs. Wenigstens zwei Stützelemente der Tanks sind auf der rechten bzw. linken Seite des Fahrzeugs angeordnet und umfassen Gelenkbereiche, die es den Tanks ermöglichen, um einen vorbestimmten Bereich herum zu rotieren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Energiespeicher effektiv vor mechanischen Verformungen zu schützen, die im Falle einer Verformung einer Karosserie eines Fahrzeugs aufgrund daraus resultierender Kräfte auf den Energiespeicher auftreten. Überdies ist es wünschenswert gleichzeitig das Gewicht der Energiespeicher bei gleichbleibender Sicherheit zu reduzieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Energiespeichersicherung für Fahrzeuge mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie ein Fahrzeug mit den Merkmalen des weiteren unabhängigen Patentanspruchs gelöst.
Die Energiespeichersicherung für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Halteeinrichtung und eine Verschiebeeinrichtung. Die Halteeinrichtung ist ausgebildet, mit wenigstens einem Energiespeicher mechanisch verbunden zu werden und den wenigstens einen Energiespeicher an einem Fahrzeug in einer vordefinierten Halteposition zu halten. Die Verschiebeeinrichtung ist ausgebildet, den wenigstens einen Energiespeicher im Falle eines Aufpralls einer Karosserie des Fahrzeugs aus einem Verformungsbereich der Karosserie des Fahrzeugs heraus zu verschieben. Dazu wird der wenigstens eine Energiespeicher durch die Verschiebeeinrichtung aus der Halteposition heraus unter die Karosserie des Fahrzeugs verschoben.
Das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Energiespeichersicherung gemäß der vorliegenden Erfindung auf und umfasst eine Karosserie und wenigstens einen Energiespeicher. Die Karosserie umfasst Karosserieelemente. Die Halteeinrichtung der Energiespeichersicherung ist mit dem wenigstens einen Energiespeicher mechanisch verbunden und hält den wenigstens einen Energiespeicher an dem Fahrzeug in einer vordefinierten Halteposition. Die Verschiebeeinrichtung der Energiespeichersicherung ist ausgebildet, den wenigstens einen Energiespeicher im Falle eines Aufpralls der Karosserie aus einem Verformungsbereich der Karosserie heraus zu verschieben. Dazu wird der wenigstens eine Energiespeicher durch die Verschiebeeinrichtung der Energiespeichersicherung aus der Halteposition heraus unter die Karosserie des Fahrzeugs verschoben.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird der Begriff mechanisch verbunden/gelagert so verstanden, dass die mechanisch verbundenen Elemente durch Formschluss und/oder Kraftschluss und/oder Stoffschluss miteinander verbunden sind. Weiter wird der Begriff mechanisch verbunden/gelagert so verstanden, dass die mechanisch verbundenen Elemente lösbar oder dauerhaft miteinander verbunden sind.
Das Fahrzeug kann ein Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), ein Bus oder ein sonstiges Nutzfahrzeug sein. Das Fahrzeug kann als Antrieb einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen mit Erdgas (primär Methan, CH₄), Wasserstoff (H₂) oder einem sonstigen Gas betriebenen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor, insbesondere einen durch eine oder mehrere Batterien und/oder eine Wasserstoffzelle mit elektrischem Strom versorgten Elektromotor, oder sonstige Antriebe sowie eine Kombination daraus (Hybridfahrzeug) umfassen.
Der wenigstens eine Energiespeicher kann als eine Batterie oder als ein Brennstofftank ausgebildet sein. Der wenigstens eine Energiespeicher kann ein umgebendes Speichergehäuse aufweisen. Das Speichergehäuse kann als Zellengehäuse der Batterie, in dem zumindest eine Energiespeicherzelle, in der elektrischer Strom gespeichert werden kann, angeordnet ist, oder als Drucktank, in dem ein Brennstoff bevorratet werden kann, ausgebildet sein. Zudem kann der wenigstens eine Energiespeicher ein Steckerteil (Fluidsteckerteil oder elektrisches Steckerteil) aufweisen, um den wenigstens einen Energiespeicher lösbar mit einem korrespondierenden Anschluss (Fluidanschluss bzw. elektrischer Anschluss) einer entsprechenden Leitung (Brennstoffleitung oder elektrische Leitung) zu verbinden und dadurch eine entsprechende (fluidische oder elektrische) Verbindung zu dem Antrieb des Fahrzeugs herzustellen. Die Steckerteile können über den jeweiligen Anschluss mit der Leitung (Fluidleitung/Brennstoffleitung bzw. elektrischen Leitung) verbunden werden, um Energie, insbesondere in Form von Brennstoff, wie beispielsweise Wasserstoff, Erdgas und dergleichen, oder elektrischem Strom, aus dem Energiespeicher bzw. dem Speichergehäuse zu dem Antrieb zu leiten.
Der wenigstens eine Energiespeicher kann mehrere Energiespeichermodule aufweisen. Dazu kann der wenigstens eine Energiespeicher ein Sicherheitsgehäuse aufweisen, in dem mehrere Steckplätze zum lösbaren Einstecken von Energiespeichermodulen angeordnet sind. Jeder Steckplatz kann einen Bauraum aufweisen, der ausreichend dimensioniert ist um sowohl ein am Energiespeichermodul ausgebildetes Steckerteil (Fluidsteckerteil bzw. elektrisches Steckerteil) als auch an Versorgungsleitungen jeweils für einen Steckplatz ausgebildete Anschlüsse (Fluidanschluss und/oder elektrischer Anschluss) aufzunehmen. Diese Steckerteile können über den jeweiligen Anschluss mit je einer Leitung (Fluidleitung/Brennstoffleitung bzw. elektrischen Leitung) verbunden werden, um Energie, insbesondere in Form von Brennstoff, wie beispielsweise Wasserstoff, Erdgas und dergleichen, oder elektrischem Strom, aus dem Sicherheitsgehäuse zu leiten. Jedes Energiespeichermodul kann ein umgebendes Modulgehäuse aufweisen. Die Modulgehäuse können als Zellengehäuse einer Batterie, in dem zumindest eine Energiespeicherzelle angeordnet ist, oder das als Drucktank, in dem ein Brennstoff bevorratet werden kann, ausgebildet sein. Zudem kann jedes Energiespeichermodul ein Steckerteil (Fluidsteckerteil oder Stromsteckerteil) aufweisen, um das jeweilige Energiespeichermodul lösbar mit dem korrespondierenden Anschluss (Fluidanschluss bzw. elektrischer Anschluss) der jeweiligen Leitung zu verbinden und dadurch eine entsprechende (fluidische oder elektrische) Verbindung zu dem Antrieb des Fahrzeugs herzustellen. Die Energiespeichermodule können sowohl als Batterie als auch als Brennstofftank mit jeweils weitgehend identischen Abmessungen ausgebildet sein.
Somit können in dem Energiespeicher verschiedene Energiespeichermodule (Batterie, Brennstofftank usw.) als modulare Gleichteile jeweils entweder elektrischen Strom oder Brennstoff bereitstellen. Die verschiedenen Energiespeichermodule können flexibel in den Energiespeicher eingesetzt, ausgebaut und wiederverwendet werden. Somit wird ein Energiespeicher geschaffen, der kundenindividuell konfiguriert werden kann. Die Anzahl der Energiespeichermodule vom jeweiligen Typ (Batterie, Brennstofftank usw.) und damit der Modulmix an Energiespeichermodulen sind individuell bis zu einer maximal vorgegebenen Anzahl an in den Energiespeicher passenden und einsteckbaren Energiespeichermodulen auswählbar.
Die Halteeinrichtung kann mit dem wenigstens einen Energiespeicher mechanisch (z. B. formschlüssig (Schnappverbindung usw.) und/oder kraftschlüssig (Verschraubung usw.) und/oder stoffschlüssig (Schweißung, Verklebung usw.))verbunden werden. Insbesondere kann die Halteeinrichtung mit dem Speichergehäuse bzw. dem Sicherheitsgehäuse des wenigstens einen Energiespeichers mechanisch verbunden werden.
Die Halteeinrichtung ist ausgebildet, den wenigstens einen Energiespeicher, mit dem sie mechanisch verbunden ist, während eines normalen Betriebs des Fahrzeugs in der vordefinierten Halteposition zu halten und nur im Falle eines Aufpralls der Karosserie des Fahrzeugs dem wenigstens einen Energiespeicher eine Verschiebung durch die Verschiebeeinrichtung zu ermöglichen. Die vordefinierte Halteposition ist eine Position, in der der wenigstens eine Energiespeicher im normalen Betrieb des Fahrzeugs positioniert ist. In dieser vordefinierten Halteposition ist der wenigstens eine Energiespeicher über die entsprechenden Leitungen mit dem Antrieb des Fahrzeugs verbunden. Beispielsweise kann ein als Brennstofftank (Drucktank) ausgebildeter Energiespeicher in der vordefinierten Halteposition über die Brennstoffleitung (mit entsprechendem Fluidanschluss) mit einem als Verbrennungsmotor oder als Brennstoffzelle mit Elektromotor ausgebildeten Antrieb fluidleitend verbunden sein. Weiter beispielsweise kann ein als Batterie ausgebildeter Energiespeicher in der vordefinierten Halteposition über die elektrische Leitung (mit entsprechenden elektrischen Anschlüssen) mit einem als Elektromotor ausgebildeten Antrieb elektrisch verbunden sein.
In der vordefinierten Halteposition kann der wenigstens eine Energiespeicher derart zum Fahrzeug angeordnet sein, dass eine Hauptrichtung des Energiespeichers im Wesentlichen parallel zu der Fahrzeugrichtung ausgerichtet ist. Alternativ kann in der vordefinierten Halteposition der wenigstens eine Energiespeicher derart zum Fahrzeug angeordnet sein, dass die Hauptrichtung des Energiespeichers im Wesentlichen senkrecht zu der Fahrzeugrichtung ausgerichtet ist. Weiter alternativ kann in der vordefinierten Halteposition der wenigstens eine Energiespeicher derart zum Fahrzeug angeordnet sein, dass die Hauptrichtung des Energiespeichers im Wesentlichen diagonal zu der Fahrzeugrichtung ausgerichtet ist. Sofern mehr als ein Energiespeicher von dem Fahrzeug umfasst ist, können die Energiespeicher in der vordefinierten Halteposition alle gleich mit ihrer Hauptrichtung zu der Fahrzeugrichtung oder alternativ jeweils anders mit ihrer Hauptrichtung zu der Fahrzeugrichtung angeordnet sein. Die Fahrzeugrichtung entspricht der Richtung von der Fahrzeugfront zu dem Fahrzeugheck des Fahrzeugs. Die Hauptrichtung des Energiespeichers entspricht der Richtung, in der der Energiespeicher seine größte Ausdehnung aufweist, beispielsweise entspricht die Hauptrichtung der axialen Richtung eines Energiespeichers mit Zylinderform (mit kreisrunder oder viereckiger Grundfläche). Bevorzugt ist der wenigstens eine Energiespeicher in der vordefinierten Halteposition mit seiner Hauptrichtung in Fahrzeugrichtung oder quer dazu angeordnet.
Dabei kann die Halteeinrichtung den wenigstens einen Energiespeicher mit der Karosserie des Fahrzeugs bzw. einem der Karosserieelemente der Karosserie des Fahrzeugs mechanisch verbinden, um den wenigstens einen Energiespeicher in der vordefinierten Halteposition an dem Fahrzeug zu halten bzw. zu fixieren.
Die Verschiebeeinrichtung ist eine Einrichtung, die den wenigstens einen Energiespeicher aktiv und/oder passiv verschiebt. Die aktive Verschiebung erfolgt, indem die Verschiebeeinrichtung selbst aktiv eine Kraft zum Verschieben des wenigstens einen Energiespeichers und/oder zum Lösen bzw. Freigeben der Halteeinrichtung erzeugt. Die passive Verschiebung erfolgt, indem die Verschiebeeinrichtung eine externe Kraft, wie eine Kraft, die durch den Aufprall erzeugt wird, oder die Schwerkraft, ausnutzt bzw. in eine geeignete Kraft entsprechend umwandelt, um den wenigstens einen Energiespeicher zu verschieben oder die Halteeinrichtung zu lösen bzw. freizugeben. Wird die Halteeinrichtung aktiv und/oder passiv durch die Verschiebeeinrichtung gelöst erfolgt die Verschiebung des wenigstens einen Energiespeichers unter die Karosserie des Fahrzeugs passiv (z. B. durch die Schwerkraft) und zusätzlich oder alternativ aktiv durch eine von der Verschiebeeinrichtung selbst erzeugte Kraft.
Beispielsweise kann das Verschieben des wenigstens einen Energiespeichers unter die Karosserie und/oder das Freigeben der Halteeinrichtung aktiv durch trennen der Halteeinrichtung mittels integrierter Pyrotechnik, einem Aktor, einer pyrotechnischen Schraube, einem Airbag usw. und/oder passiv durch eine Sollbruchstelle, eine Freigabebohrung usw. in der Halteeinrichtung erfolgen.
Die Verschiebeeinrichtung verschiebt den wenigstens einen Energiespeicher gezielt unter die Karosserie des Fahrzeugs. Die Verschiebung des wenigstens einen Energiespeichers erfolgt durch die Verschiebeeinrichtung derart gezielt, dass der Energiespeicher aus dem Verformungsbereich der Karosserie des Fahrzeugs heraus verschoben wird, wenn die Karosserie des Fahrzeugs aufgrund eines Aufpralls verformt wird. Die Verschiebeeinrichtung kann den wenigstens einen Energiespeicher gezielt passiv aus dem Verformungsbereich unter die Karosserie verschieben, indem Kräfte, die bei dem Aufprall auf die Karosserie wirken, von der Verschiebeeinrichtung derart umgewandelt werden, dass der wenigstens eine Energiespeicher durch die umgewandelten Kräfte entsprechend verschoben wird. Die Verschiebeeinrichtung kann den wenigstens einen Energiespeicher zusätzlich oder alternativ gezielt aktiv aus dem Verformungsbereich unter die Karosserie verschieben, indem Kräfte von der Verschiebeeinrichtung erzeugt werden, die den wenigstens einen Energiespeicher entsprechend verschieben.
Der wenigstens eine Energiespeicher kann durch die Verschiebeeinrichtung zusätzlich zu der Verschiebung unter die Karosserie längs und oder quer zu Fahrzeugrichtung aktiv und/oder passiv verschoben werden. Insbesondere kann der wenigstens eine Energiespeicher durch die Verschiebeeinrichtung zusätzlich zu der Verschiebung unter die Karosserie längs und oder quer zu Fahrzeugrichtung aktiv und/oder passiv von einem Ort des Aufpralls weg bzw. aus dem Verformungsbereich heraus verschoben werden. Beispielsweise kann die Verschiebeeinrichtung den wenigstens einen Energiespeicher bei einem Aufprall der Karosserie auf einer linken Seite des Fahrzeugs zusätzlich zu der Verschiebung unter die Karosserie auch nach links von dem Ort des Aufpralls weg verschieben (aktiv oder passiv).
Die Karosserie des Fahrzeugs umfasst Karosserieelemente wie Seitenschweller, Frontschürze, Heckschürze, Unterboden, Träger, Türen, Motorhaube, Heckklappe usw. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein Rahmen des Fahrzeugs, der die übrigen Karosserieelemente trägt und verbindet, als Teil der Karosserie bzw. als Karosserieelement angesehen.
Insbesondere im Falle eines Unfalls (Auffahrunfall, Crash, Zusammenstoß mit einem beweglichen bzw. bewegten oder stationären Objekt (anderes Fahrzeug, Pfosten, Baum, usw.) wegen Verlust der Kontrolle über das Fahrzeug usw.) aber auch aus anderen Gründen kann ein Aufprall der Karosserie des Fahrzeugs auftreten. Bei dem Aufprall trifft die Karosserie bzw. ein Karosserieelement auf einem Objekt und/oder umgekehrt auf. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Aufprall insbesondere als ein Zusammenstoß der Karosserie bzw. eines Karosserieelements mit einem Objekt verstanden, bei dem die Karosserie bzw. das entsprechende Karosserieelement insbesondere im Bereich des Aufpralls aufgrund der bei dem Aufprall auftretenden Kräfte mechanisch verformt wird. Weiter wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Aufprall insbesondere als Zusammenstoß der Karosserie/eines Karosserieelements mit einem Objekt verstanden, bei dem die Karosserie/das Karosserieelement so stark mechanisch verformt wird, dass die Karosserie/eines der Karosserieelemente direkt eine Kraft auf den wenigstens einen Energiespeicher überträgt, die ausreicht, um diesen mechanisch zu verformen.
Die mechanische Verformung der Karosserie bzw. eines oder mehrerer der Karosserieelemente der Karosserie tritt durch Kräfte auf, die aufgrund des Aufpralls der Karosserie auftreten. Durch die mechanische Verformung wird die Karosserie bzw. das/die Karosserieelement(e) in dem Verformungsbereich mechanisch verformt. Der Verformungsbereich kann insbesondere ein Bereich sein, in dem der Aufprall der Karosserie, also der Zusammenstoß mit dem Objekt, stattfindet.
Falls ein Aufprall der Karosserie des Fahrzeugs auftritt, verschiebt die Verschiebeeinrichtung den wenigstens einen Energiespeicher aus der Halteposition, in der der Energiespeicher von der Halteeinrichtung gehalten wird, unter die Karosserie und somit aus dem Verformungsbereich der Karosserie hinaus. Dabei gibt die Halteeinrichtung den wenigstens einen Energiespeicher frei, sodass dieser von der Verschiebeeinrichtung aus der Halteposition unter die Karosserie verschoben werden kann.
Allgemein wird der wenigstens eine Energiespeicher von der Verschiebeeinrichtung nur dann aus der Halteposition heraus verschoben, wenn der Aufprall der Karosserie bzw. eines Karosserieelements der Karosserie so stark ist, dass eine Verformung der Karosserie/des Karosserieelements auftritt, die groß genug ist, um den wenigstens einen Energiespeicher so strak mechanisch zu belasten, dass dieser (nicht vernachlässigbar, z. B. Gefahr austretenden Brennstoffs) beschädigt werden würde.
Die Energiespeichersicherung schützt den wenigstens einen Energiespeicher effektiv vor übermäßiger Krafteinwirkung und mechanischen Verformungen im Falle einer Verformung der Karosserie des Fahrzeugs, indem dieser beim Aufprall der Karosserie unter die Karosserie heraus bewegt wird. Da der wenigstens eine Energiespeicher somit vor übermäßiger Krafteinwirkung und mechanischen Verformungen geschützt ist, kann das Speichergehäuse bzw. das Sicherheitsgehäuse weniger massiv ausgelegt werden und somit das Gewicht des wenigstens einen Energiespeichers bei gleichbleibender Sicherheit reduziert werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der entsprechenden abhängigen Patentansprüche.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst die Halteeinrichtung wenigstens eine Halterung. Die Halterung weist eine vordefinierte Bruchdehnung in der Richtung der Verschiebung des wenigstens einen Energiespeichers durch die Verschiebeeinrichtung auf. Die vordefinierte Bruchdehnung ist derart ausgelegt, dass die wenigstens eine Halterung in der Richtung der Verschiebung des wenigstens einen Energiespeichers durch die Verschiebeeinrichtung bricht, wenn die Verschiebeeinrichtung eine vordefinierte Verschiebekraft aufbringt.
Die wenigstens eine Halterung kann direkt mit dem wenigstens einen Energiespeicher mechanisch verbunden sein. Ferner kann die wenigstens eine Halterung als Stift, Bolzen, Blech, Platte, Schraube, Niet usw. ausgeführt sein. Zudem kann die wenigstens eine Halterung den wenigstens einen Energiespeicher mit der Karosserie des Fahrzeugs bzw. mit einem der Karosserieelemente der Karosserie des Fahrzeugs mechanisch verbinden.
Die vordefinierte Bruchdehnung kann insbesondere über eine Sollbruchstelle in der wenigstens einen Halterung bereitgestellt werden. Durch die Sollbruchstelle wird die Halterung in Richtung der Verschiebung des wenigstens einen Kraftstofftanks gezielt geschwächt, sodass die Halterung an der Sollbruchstelle bricht, wenn durch die vordefinierte Verschiebekraft der Verschiebeeinrichtung die vordefinierte Bruchdehnung in der wenigstens einen Halterung erreicht wird.
Die vordefinierte Verschiebekraft kann von der Verschiebeeinrichtung aktiv oder passiv aufgebracht werden. Dabei kann die vordefinierte Verschiebekraft direkt auf die wenigstens eine Halterung und/oder indirekt über den wenigstens einen Energiespeicher auf die wenigstens eine Halterung aufgebracht werden. Die wenigstens eine Halterung bricht, wenn durch die direkt und/oder indirekt einwirkende, vordefinierte Verschiebekraft die vordefinierte Bruchdehnung in der wenigstens einen Halterung erreicht wird.
Durch die wenigstens eine Halterung mit vordefinierter Bruchdehnung wird besonders einfach und dennoch zuverlässig die Freigabe der Halteeinrichtung im Falle eines Aufpralls der Karosserie des Fahrzeugs sichergestellt.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst die Verschiebeeinrichtung wenigstens ein Verschiebeelement. Das wenigstens eine Verschiebeelement ist ausgebildet, an der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet zu werden. Alternativ wird das wenigstens eine Verschiebeelement durch ein Karosserieelement der Karosserie des Fahrzeugs gebildet. Das wenigstens eine Verschiebeelement ist ferner ausgebildet, den wenigstens einen Energiespeicher aus dem Verformungsbereich der Karosserie des Fahrzeugs heraus zu verschieben. Dazu wird eine horizontale Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers, die durch die Verformung der Karosserie des Fahrzeugs hervorgerufen wird, in eine vertikale Bewegung nach unten aus der Halteposition heraus unter die Karosserie des Fahrzeugs umgewandelt.
Das wenigstens eine Verschiebeelement ist ausgebildet, um eine Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers umzulenken. Dazu wird eine Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers in horizontaler Richtung, die durch die Verformung der Karosserie hervorgerufen wird, nach unten umgelenkt, sodass der wenigstens eine Energiespeicher statt oder zusätzlich zu der Bewegung in horizontaler Richtung unter die Karosserie verschoben wird. Das wenigstens eine Verschiebeelement wirkt dabei derart mit dem wenigstens einen Energiespeicher zusammen, dass eine Kraft auf den wenigstens einen Energiespeicher, die aus der Verformung der Karosserie resultiert, wenigstens teilweise in eine Kraft umgewandelt wird, die wenigstens teilweise senkrecht nach unten wirkt. Der senkrecht nachunten wirkende Teil der von dem wenigstens einen Verschiebelement umgewandelten Kraft bildet die Verschiebekraft. Die wenigstens eine Halterung bricht, wenn besagter senkrecht nach unten wirkender Teil der umgewandelten Kraft den Betrag der vordefinierten Verschiebekraft erreicht.
Beispielsweise kann das wenigstens eine Verschiebeelement eine schräge Fläche oder eine konkav Fläche umfassen, die dem wenigstens einen Energiespeicher zugeordnet und derart diesem gegenüber angeordnet ist, dass sie, wenn die Karosserie bzw. ein Karosserieelement durch einen Aufprall der Karosserie verformt wird, den wenigstens einen Energiespeicher nach unten bewegen, sodass dieser unter die Karosserie bewegt wird. Insbesondere kann das wenigstens eine Verschiebeelement als Abgleitdreieck mit dem wenigstens einen Energiespeicher zugeordneter, schräger oder konkaver Fläche ausgebildet sein.
Mit dem Verschiebeelement, insbesondere in Kombination mit der wenigstens einen Halterung mit vordefinierter Bruchdehnung in Richtung der Verschiebung des wenigstens einen Energiespeichers, kann im Falle eines Aufpralls infolge dessen die Karosserie bzw. ein Karosserieelement verformt wird, der Energiespeicher auf besonders zuverlässige und dennoch einfache Weise aus dem Verformungsbereich heraus nach unten unter die Karosserie bewegt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das wenigstens eine Verschiebeelement derart ausgebildet, dass der wenigstens eine Energiespeicher an dem Verschiebelement abgleiten kann, um dessen horizontale Bewegung wenigstens teilweise in die vertikale Bewegung nach unten umzuwandeln.
Das wenigstens eine Verschiebeelement ist so geformt und ausgebildet, dass der wenigstens eine Energiespeicher mit seinem Speichergehäuse bzw. Sicherheitsgehäuse an dem Verschiebeelement, insbesondere an dessen schräger oder konkaver (Abgleit-)Fläche, abgleiten kann und dabei die Kraft bzw. Verschiebung, die auf den wenigstens einen Energiespeicher aufgrund des Aufpralls und der daraus resultierenden Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements in horizontaler Richtung wirkt bzw. erfolgt, wenigstens teilweise in vertikale Richtung nach unten umgelenkt wird.
Beispielsweise kann das wenigstens eine Verschiebeelement eine schräge Abgleitfläche oder eine konkave Abgleitfläche umfassen, die dem wenigstens einen Energiespeicher zugeordnet und derart diesem gegenüber angeordnet ist, dass sie, wenn die Karosserie bzw. ein Karosserieelement durch einen Aufprall der Karosserie verformt wird, den wenigstens einen Energiespeicher nach unten abgleiten lässt, sodass dieser unter die Karosserie bewegt wird. Insbesondere kann das wenigstens eine Verschiebeelement als Abgleitdreieck mit dem wenigstens einen Energiespeicher zugeordneter schräger oder konkaver Abgleitfläche ausgebildet sein.
Durch Sicherstellung des Abgleitens des wenigstens einen Energiespeichers an dem wenigstens einen Verschiebeelement wird die Kraft bzw. Verschiebung, die der wenigstens eine Energiespeicher bei Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements in horizontaler Richtung erfährt, besonders effektiv in vertikaler Richtung nach unten umgelenkt.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die wenigstens eine Halterung in dem wenigstens einen Verschiebeelement integriert.
Die wenigstens eine Halterung (z. B. Stift(e), Bolzen, Bleche, Platte(n), Schraube(n), Niet(en) usw.) sind direkt mit dem wenigstens einen Verschiebeelement mechanisch verbunden. Insbesondere kann der wenigstens eine Energiespeicher (ausschließlich) über die wenigstens eine Halterung und das wenigstens eine Verschiebeelement mit der Karosserie bzw. einem Karosserieelement des Fahrzeugs verbunden werden. Die wenigstens eine Halterung, die in das wenigstens eine Verschiebeelement integriert ist, wird im Falle eines Aufpralls und einer daraus resultierenden Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements beim Verschieben des wenigstens einen Energiespeichers durch das wenigstens eine Verschiebeelement nach unten direkt an besagtem Verschiebeelement abgeschert, sodass die vordefinierte Bruchdehnung der wenigstens einen Halterung bei einer besonders genau definierten Verschiebung erreicht wird.
Die wenigstens eine Halterung kann bevorzugt derart in das wenigstens eine Verschiebeelement integriert sein, dass ein Bereich, indem die vordefinierte Bruchdehnung zum Brechen der besagten Halterung führt, an der schrägen oder konkaven (Abgleit-)Fläche des Verschiebeelements angeordnet ist. Bei dieser Anordnung kann das Abscheren der wenigstens einen Halterung an der (Abgleit-)Fläche des Verschiebeelements direkt in dem Bereich, in dem die vordefinierte Bruchdehnung vorgesehen ist, und insbesondere in dem Bereich der Sollbruchstelle erfolgen.
ferner kann der Energiespeicher in der Halteposition mit seinem Speichergehäuse bzw. Sicherheitsgehäuse direkt an dem Abgleitelement, insbesondere an dessen schräger oder konkaver (Abgleit-)Fläche anliegen. Somit kann bei Verformung der Karosserie durch einen Aufprall der Energiespeicher unmittelbar durch das wenigstens eine Verschiebeelement vertikal nach unten bewegt werden und sogleich die wenigstens eine in das Verschiebeelement integrierte Halterung abscheren und somit freigeben.
Durch die Integration der wenigstens einen Halterung in das wenigstens eine Abgleitelement kann die Verschiebung des wenigstens einen Energiespeichers im Falle eines Aufpralls und einer daraus resultierenden Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements des Fahrzeugs besonders schnell und direkt erfolgen, sodass der Energiespeicher schnellst möglich aus dem Verformungsbereich heraus bewegt wird und so besonders zuverlässig vor Beschädigung geschützt wird.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst die Verschiebeeinrichtung wenigstens eine Umlenkeinrichtung. Die Umlenkeinrichtung ist ausgebildet, an der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet zu werden. Alternativ wird die Umlenkeinrichtung durch ein Karosserieelement der Karosserie des Fahrzeugs gebildet. Die Halteeinrichtung umfasst wenigstens ein Gleitelement. Das Gleitelement ist ausgebildet, von der Umlenkeinrichtung umgelenkt zu werden. Die wenigstens eine Umlenkeinrichtung ist ferner ausgebildet, eine vordefinierte Bahn für das wenigstens eine Gleitelement vorzugeben, um die horizontale Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers, die durch die Verformung der Karosserie des Fahrzeugs hervorgerufen wird, über das der vordefinierten Bahn folgende wenigstens eine Gleitelement in eine geführte Bewegung nach unten aus der Halteposition heraus unter die Karosserie des Fahrzeugs umzuwandeln.
Das wenigstens eine Gleitelement wirkt mit der wenigstens einen Umlenkeinrichtung zusammen. Insbesondere wird das wenigstens eine Gleitelement und somit über die Halteeinrichtung der wenigstens eine Energiespeicher von der wenigstens einen Umlenkeinrichtung entlang der vordefinierten Bahn geführt. Die vordefinierte Bahn ist dabei so gewählt, dass über das wenigstens eine Gleitelement und die Halteeinrichtung die aus der Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements resultierende horizontale Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers durch die wenigstens eine Umlenkeinrichtung in die geführte Bewegung nach unten aus der Halteposition heraus unter die Karosserie des Fahrzeugs umgewandelt wird. Dabei wird zumindest ein Teil der Bewegung bzw. Verschiebung des wenigstens einen Energiespeichers in horizontaler Richtung in eine Bewegung/Verschiebung in vertikaler Richtung nach unten umgewandelt.
Über die wenigstens eine Umlenkeinrichtung und das wenigstens eine Gleitelement kann die Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers im Falle einer Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements gezielt aus dem Verformungsbereich heraus nach unten unter die Karosserie umgelenkt werden. Dadurch kann der wenigstens eine Energiespeicher besonders zuverlässig vor Beschädigungen im Falle eines Aufpralls geschützt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst die wenigstens eine Umlenkeinrichtung wenigstens ein Gleitbahnelement mit Langloch, das die Bahn definiert. Das wenigstens eine Gleitbahnelement ist ausgebildet, an der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet zu werden. Alternativ wird das wenigstens eine Gleitbahnelement durch ein Karosserieelement der Karosserie des Fahrzeugs gebildet. In dem wenigstens einen Gleitbahnelement ist wenigstens ein Gleitelement geführt. Das wenigstens eine Gleitbahnelement ist ferner ausgebildet, in der Richtung der Verformung der Karosserie des Fahrzeugs derart angebracht zu werden, dass sein Langloch in der Richtung der Verformung der Karosserie des Fahrzeugs verläuft. Das wenigstens eine Gleitbahnelement ist ferner derart ausgebildet, dass das wenigstens eine geführte Gleitelement bei der horizontalen Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers, die durch die Verformung der Karosserie des Fahrzeugs hervorgerufen wird, nach unten geführt oder freigegeben wird. Dadurch wird die horizontale Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers über das Gleitelement in eine durch das Gleitbahnelement geführte oder freigegebene Bewegung nach unten aus der Halteposition heraus unter die Karosserie des Fahrzeugs umgewandelt.
Insbesondere gibt das Langloch des Gleitbahnelements die vordefinierte Bahn vor, entlang der das wenigstens eine Gleitelement geführt wird. Dabei ist das Langloch derart geformt, dass das wenigstens eine Gleitelement derart entlang der vordefinierten Bahn geführt wird, dass es bei horizontaler Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers, insbesondere durch die Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements aufgrund eines Unfalls vertikal nach unten geführt und zusätzlich oder alternativ freigegeben wird.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter in der Richtung der Verformung der Karosserie des Fahrzeugs zu verstehen, dass wenigstens eine Richtungskomponente der Verformung parallel zu der so bezeichneten Richtung ist.
Wenn das wenigstens eine Gleitelement freigegeben wird, kann es aus dem Gleitbahnelement austreten und der wenigstens eine Energiespeicher ist nicht mehr über die Halteeinrichtung in der Halteposition fixiert. Somit kann der wenigstens eine Energiespeicher beispielsweise aus der Halteposition (von der Schwerkraft getrieben) nach unten unter die Karosserie des Fahrzeugs fallen und sich somit aus dem Verformungsbereich herausbewegen.
Das wenigstens eine Gleitbahnelement mit Langloch kann nach unten abgewinkelt ausgeführt sein. Das wenigstens eine Gleitelement folgt dem nach unten abgewinkelten Verlauf des Langlochs, also der vordefinierten Bahn, und führt somit eine Bewegung nach unten aus, die auf den wenigstens einen Energiespeicher übertragen wird.
Ferner kann das wenigstens eine Gleitbahnelement mit Langloch eine am Ende der vordefinierten Bahn bzw. am Ende des Langlochs angeordnete (außenliegende) Freigabebohrung aufweisen. Das wenigstens eine Gleitelement wird über die Freigabebohrung aus dem Gleitbahnelement freigegeben, sodass der wenigstens eine Energiespeicher nicht mehr durch die Halteeinrichtung in der Halteposition fixiert ist und nach unten fallen kann.
Das Gleitbahnelement mit Langloch und darin geführtem Gleitelement bietet eine besonders einfache und robuste Realisierung der vordefinierten Bahn zum Führen der Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers im Falle eines Aufpralls und einer daraus resultierenden Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst die wenigstens eine Umlenkeinrichtung wenigstens zwei Gleitbahnelemente mit Langloch. In jedem der wenigstens zwei Gleitbahnelemente ist wenigstens ein Gleitelement geführt. Die wenigstens zwei Gleitbahnelemente sind ferner ausgebildet, in der Richtung der Verformung der Karosserie des Fahrzeugs in einem vordefinierten Abstand zueinander derart angeordnet zu werden, dass ihre Langlöcher jeweils in der Richtung der Verformung der Karosserie des Fahrzeugs verlaufen. Die wenigstens zwei Gleitbahnelemente sind ferner derart ausgebildet, dass das wenigstens eine Gleitelement, das in dem Gleitbahnelement geführt ist, das in der Richtung der Verformung weiter hinten gelegen ist, bei der horizontalen Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers, die durch die Verformung der Karosserie des Fahrzeugs hervorgerufen wird, nach unten geführt oder freigegeben wird. Dadurch wird die horizontale Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers über besagtes Gleitelement in eine durch das entsprechende Gleitbahnelement geführte oder freigegebene Bewegung nach unten aus der Halteposition heraus unter die Karosserie des Fahrzeugs umgewandelt.
Die aus der Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements resultierende horizontale Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers ist im Wesentlichen parallel zu der Richtung oder einer Richtungskomponente der Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements. Die wenigstens zwei Gleitbahnelemente sind in Richtung oder wenigstens in Richtung einer Richtungskomponente der horizontalen Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers gegengleich angeordnet. Beispielsweise sind zwei Gleitbahnelemente derart gegengleich im Bereich der rechten Seite und im Bereich der linken Seite der Karosserie des Fahrzeugs angebracht, dass bei einem Aufprall der Karosserie auf deren rechter Seite das Gleitelement, das in der Gleitbahn geführt ist, die im Bereich der linken Seite der Karosserie angeordnet ist, von besagtem Gleitbahnelement in horizontaler Richtung (z. B. durch nach unten abgewinkelt verlaufendes Langloch) nach unten bewegt und/oder aus diesem (z. B. durch eine Freigabebohrung am entfernten Ende des Langlochs) freigegeben wird. Bei einem Aufprall der Karosserie auf deren rechter Seite erfolgt die Verschiebung nach unten bzw. die Freigabe genau entgegengesetzt/umgekehrt auf der rechten Seite.
Über die zwei gegengleich angeordneten Gleitbahnelemente mit Langloch kann auf einfache und robuste Weise die Verschiebung nach unten und/oder die Freigabe des wenigstens einen Energiespeichers im Falle einer Verformung der Karosserie/eines Karosserieelements sichergestellt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst die wenigstens eine Umlenkeinrichtung wenigstens ein Nutelement mit Führungsnut. Die Führungsnut definiert die Bahn. Das wenigstens eine Nutelement ist ausgebildet, an der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet zu werden. Alternativ wird das wenigstens eine Nutelement durch ein Karosserieelement der Karosserie des Fahrzeugs gebildet. In dem wenigstens einen Nutelement ist wenigstens ein Gleitelement geführt. Das wenigstens eine Nutelement ist ferner ausgebildet, in der Richtung der Verformung der Karosserie des Fahrzeugs derart angebracht zu werden, dass seine Führungsnut in der Richtung der Verformung der Karosserie des Fahrzeugs verläuft. Das wenigstens eine Nutelement ist ferner derart ausgebildet, dass das wenigstens eine Gleitelement bei der horizontalen Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers, die durch die Verformung der Karosserie des Fahrzeugs hervorgerufen wird, nach unten geführt oder freigegeben wird. Dadurch wird die horizontale Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers über das wenigstens eine Gleitelement in eine durch das Nutelement geführte oder freigegebene Bewegung nach unten aus der Halteposition heraus unter die Karosserie des Fahrzeugs umgewandelt.
Insbesondere gibt die Führungsnut des Nutelements die vordefinierte Bahn vor, entlang der das wenigstens eine Gleitelement geführt wird. Dabei ist die Führungsnut derart geformt, dass das wenigstens eine Gleitelement derart entlang der vordefinierten Bahn geführt wird, dass es bei horizontaler Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers, insbesondere durch die Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements aufgrund eines Unfalls vertikal nach unten geführt und zusätzlich oder alternativ freigegeben wird.
Wenn das wenigstens eine Gleitelement freigegeben wird, kann es aus dem Nutelement austreten und der wenigstens eine Energiespeicher ist nicht mehr über die Halteeinrichtung in der Halteposition fixiert. Somit kann der wenigstens eine Energiespeicher beispielsweise aus der Halteposition (von der Schwerkraft getrieben) nach unten unter die Karosserie des Fahrzeugs fallen und sich somit aus dem Verformungsbereich herausbewegen.
Das wenigstens eine Nutelement mit Führungsnut kann derart ausgeführt sein, dass die Führungsnut einen abgewinkelten Verlauf nach unten beschreibt. Das wenigstens eine Gleitelement folgt dem nach unten abgewinkelten Verlauf der Führungsnut, also der vordefinierten Bahn, und führt somit eine Bewegung nach unten aus, die auf den wenigstens einen Energiespeicher übertragen wird.
Ferner kann das wenigstens eine Nutelement mit Führungsnut eine am Ende der vordefinierten Bahn bzw. am Ende der Führungsnut angeordnete (außenliegende) Freigabeausnehmung aufweisen. Das wenigstens eine Gleitelement wird über die Freigabeausnehmung aus dem Nutelement freigegeben, sodass der wenigstens eine Energiespeicher nicht mehr durch die Halteeinrichtung in der Halteposition fixiert ist und nach unten fallen kann.
Das Nutelement mit Führungsnut und darin geführtem Gleitelement bietet eine besonders einfache und robuste Realisierung der vordefinierten Bahn zum Führen der Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers im Falle eines Aufpralls und einer daraus resultierenden Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst die wenigstens eine Umlenkeinrichtung wenigstens zwei Nutelemente mit Führungsnut. In jedem der wenigstens zwei Nutelemente ist wenigstens ein Gleitelement geführt ist. Die wenigstens zwei Nutelemente sind ferner ausgebildet, in der Richtung der Verformung der Karosserie des Fahrzeugs in einem vordefinierten Abstand zueinander derart angebracht zu werden, dass ihre Führungsnuten jeweils in der Richtung der Verformung der Karosserie des Fahrzeugs verlaufen. Die wenigstens zwei Nutelemente sind ferner derart ausgebildet, dass das wenigstens eine Gleitelement, das in dem Nutelement geführt ist, das in der Richtung der Verformung weiter hinten gelegen ist, bei der horizontalen Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers, die durch die Verformung der Karosserie des Fahrzeugs hervorgerufen wird, nach unten geführt oder freigegeben wird. Dadurch wird die horizontale Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers über besagtes Gleitelement in eine durch das entsprechende Nutelement geführte oder freigegebene Bewegung nach unten aus der Halteposition heraus unter die Karosserie des Fahrzeugs umgewandelt.
Die aus der Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements resultierende horizontale Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers ist im Wesentlichen parallel zu der Richtung oder einer Richtungskomponente der Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements. Die wenigstens zwei Nutelemente sind in Richtung oder wenigstens in Richtung einer Richtungskomponente der horizontalen Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers gegengleich angeordnet. Beispielsweise sind zwei Nutelemente derart gegengleich im Bereich der rechten Seite und im Bereich der linken Seite der Karosserie des Fahrzeugs angebracht, dass bei einem Aufprall der Karosserie auf deren rechter Seite das Gleitelement, das in der Führungsnut geführt ist, die im Bereich der linken Seite der Karosserie angeordnet ist, von besagtem Nutelement in horizontaler Richtung (z. B. durch nach unten abgewinkelt verlaufende Führungsnut) nach unten bewegt und/oder aus diesem (z. B. durch eine Freigabeausnehmung am entfernten Ende der Führungsnut) freigegeben wird. Bei einem Aufprall der Karosserie auf deren rechter Seite erfolgt die Verschiebung nach unten bzw. die Freigabe genau entgegengesetzt/umgekehrt auf der rechten Seite.
Über die zwei gegengleich angeordneten Nutelemente mit Führungsnut kann auf einfache und robuste Weise die Verschiebung nach unten und/oder die Freigabe des wenigstens einen Energiespeichers im Falle einer Verformung der Karosserie/eines Karosserieelements sichergestellt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst die Verschiebeeinrichtung wenigstens eine Gelenkaufhängung. Die Gelenkaufhängung ist ausgebildet, an der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet zu werden. Die Halteeinrichtung ist an der wenigstens einen Gelenkaufhängung befestigt. Die wenigstens eine Gelenkaufhängung ist ferner ausgebildet, den wenigstens einen Energiespeicher aus dem Verformungsbereich der Karosserie des Fahrzeugs heraus zu verschieben. Dazu wird die Verformung der Karosserie des Fahrzeugs in horizontaler Richtung in eine Bewegung der Gelenkaufhängung in vertikaler Richtung nach unten umgewandelt. Dadurch wird der wenigstens eine Energiespeicher durch die Gelenkaufhängung über die Halteeinrichtung aus der Halteposition heraus unter die Karosserie des Fahrzeugs verschoben wird.
Die Gelenkaufhängung besteht aus mehreren Gelenken und Stäben, die eine Verformung der Karosserie bzw. von einem Karosserieelement in horizontaler Richtung in eine Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers in vertikaler Richtung nach unten umwandeln. Dazu können Drehachsen der Gelenke in horizontaler Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Richtung oder einer Richtungskomponente der Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements verlaufen. Insbesondere können die Gelenke der Gelenkaufhängung durch Drehgelenke, Kugelkopfgelenke, oder elastisch oder plastisch verformbare Bereiche gebildet werden. Die Stäbe können im Wesentlichen starr ausgeführt sein. Bevorzugt wird die Gelenkaufhängung durch mindestens ein Dreigelenk gebildet, bei dem zwei im Wesentlichen starre Stäbe über jeweils ein Gelenk mit je einem von zwei gegenüberliegenden Karosserieelementen der Karosserie des Fahrzeugs und untereinander mit einem Gelenk verbunden sind. Bei dieser Anordnung bewegt sich das die beiden Stäbe verbindende Gelenk in vertikaler Richtung nach unten, wenn sich eines der beiden Karosserieelemente aufgrund eines Aufpralls auf das andere zubewegt.
Die Halteeinrichtung ist dabei mit der Gelenkaufhängung mechanisch verbunden. Insbesondere kann die Halteeinrichtung an dem Gelenk, das die starren Stäbe miteinander verbindet angeordnet sein. Über die Halteeinrichtung wird der wenigstens eine Energiespeicher durch die Gelenkaufhängung in vertikaler Richtung nach unten bewegt, wenn die Karosserie/ein Karosserieelement in horizontaler Richtung aufgrund eines Aufpralls verformt wird.
Die Gelenkaufhängung ermöglicht eine genau definierte und unmittelbare Verschiebung des wenigstens einen Energiespeichers in vertikaler Richtung nach unten im Falle einer Verformung der Karosserie/eines Karosserieelements aufgrund eines Aufpralls.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird die Gelenkaufhängung durch wenigstens ein Knickelement gebildet. Das wenigstens eine Knickelement ist ausgebildet, die Verformung der Karosserie des Fahrzeugs in horizontaler Richtung in eine Bewegung der Gelenkaufhängung in vertikaler Richtung nach unten umzuwandeln, in dem es vordefiniert ausknickt oder ausbeult.
Das wenigstens eine Knickelement kann als wenigstens ein Knickstab oder ein Blech mit vordefinierter Knickstelle ausgebildet sein. Die vordefinierte Knickstelle fungiert als Gelenk, das in vertikaler Richtung nach unten ausgelenkt wird, wenn es vordefiniert ausknickt/ausbeult. Bevorzugt ist im Bereich der vordefinierten Knickstelle die Halteeinrichtung mechanisch mit dem wenigstens einen Knickelement verbunden, sodass der wenigstens eine Energiespeicher in vertikaler Richtung nach unten bewegt wird, wenn die Karosserie/ein Karosserieelement aufgrund eines Auspralls in horizontaler Richtung verformt wird.
Mittels des wenigstens einen Knickelements kann auf besonders einfache Wiese die Gelenkaufhängung zur definierten und unmittelbaren Verschiebung des wenigstens einen Energiespeichers bereitgestellt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst die Verschiebeeinrichtung wenigstens ein Band und wenigstens einen Spannmechanismus umfasst. Das wenigstens eine Band ist ausgebildet, in einem vorderen Bereich und in einem hinteren Bereich wenigstens zweier Energiespeicher, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, längs der Richtung der Verformung der Karosserie des Fahrzeugs zu verlaufen und dabei die wenigstens zwei Energiespeicher wechselweise an deren Oberseite und deren Unterseite zu umschlingen. Der wenigstens eine Spannmechanismus ist ausgebildet ist, im Falle eines Aufpralls der Karosserie des Fahrzeugs wenigstens einen der wenigstens zwei Energiespeicher aus dem Verformungsbereich der Karosserie des Fahrzeugs heraus zu verschieben. Dazu wird das wenigstens eine Band durch Längenverkürzung des wenigstens einen Bands in dem vorderen Bereich und dem hinteren Bereich der wenigstens zwei Energiespeicher (100) gespannt, sodass die vordefinierte Bruchdehnung der wenigstens einen Halterung des wenigstens einen der wenigstens zwei Energiespeicher, in dessen vorderem Bereich und in dessen hinterem Bereich das wenigstens eine Band an dessen Oberseite verläuft, durch die Längenverkürzung des wenigstens einen Bands überschritten wird und somit dieser Energiespeicher aus der Halteposition heraus unter die Karosserie des Fahrzeugs verschoben wird.
Das wenigstens eine Band ist derart flexibel, dass es um die wenigstens zwei Energiespeicher geführt werden und an Umlenkrollen um mindestens 90° [Grad] in eine andere Richtung umgelenkt werden kann. Das wenigstens eine Band kann beispielsweise als Stahlband, Drahtseil, Nylonband usw. ausgeführt sein.
Der wenigstens eine Spannmechanismus ist derart ausgeführt, dass das wenigstens eine Band durch die Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements aktiv und/oder passiv gespannt wird. Durch das Spannen des wenigstens einen Bands kommt es in dem vorderen und dem hinteren Bereich der wenigstens zwei Energiespeicher, in welchen das wenigstens eine Band wechselweise um die Oberseite und die Unterseite der wenigstens zwei Energiespeicher geschlungen ist, zu einer Verkürzung der Länge des wenigstens einen Bands. Dazu kann der wenigstens eine Spannmechanismus Umlenkvorrichtungen wie Umlenkrollen und dergleichen umfassen. Die Umlenkvorrichtungen führen das wenigstens eine Band im weiteren Verlauf, nachdem es um die wenigstens zwei Energiespeicher in deren vorderem und hinterem Bereich wechselweise an deren Oberseite und Unterseite verläuft, im Wesentlichen quer zur Richtung der Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements.
Das wenigstens eine Band wird in dem vorderen Bereich und in dem hinteren Bereich der wenigstens zwei im Wesentlichen parallel angeordneten Energiespeicher, also im Bereich deren vorderen und hinteren Endes, angeordnet. Das wenigstens eine Band verläuft dabei längs der Richtung oder wenigstens einer Richtungskomponente der Verformung der Karosserie des Fahrzeugs. Zudem umschlingt das wenigstens eine Band die wenigstens zwei Energiespeicher wechselweise an deren Oberseite und deren Unterseite. Im weiteren Verlauf verläuft das wenigstens eine Band im Wesentlichen quer zur Richtung der Verformung der Karosserie/des Karosserieelements, wobei das band von den Umlenkvorrichtungen entsprechend aus der Richtung längs zur Verformung in die Richtung quer zur Verformung geführt bzw. umgelenkt wird.
Wenn die Karosserie bzw. ein Karosserieelement sich aufgrund eines Aufpralls verformt, wird das wenigstens eine Band durch den wenigstens einen Spannmechanismus aktiv und/oder passiv gespannt, um wenigstens einen der wenigstens zwei Energiespeicher aus dem Verformungsbereich der Karosserie des Fahrzeugs heraus zu verschieben. Durch das Spannen des wenigstens einen Bands bzw. durch die Verkürzung der Länge des wenigstens einen Bands im vorderen und hinteren Bereich der wenigstens zwei Energiespeicher Wird eine Kraft in horizontaler Richtung auf die Energiespeicher erzeugt. Diese Kraft in horizontaler Richtung ist je nach Umschlingung nach oben oder nach unten gerichtet. Das Spannen bzw. Verkürzen des wenigstens einen Bands in besagtem vorderen und hinteren Bereich führt somit dazu, dass einer der wenigstens zwei Energiespeicher in vertikaler Richtung nach oben und der andere der wenigstens zwei Energiespeicher in vertikaler Richtung nach unten bewegt wird. Dabei wird auf den Energiespeicher der wenigstens zwei Energiespeicher, an dessen Unterseite im vorderen Bereich und im hinteren Bereich das wenigstens eine Band verläuft, in vertikaler Richtung nach oben eine Kraft erzeugt, wenn das wenigstens eine Band gespannt wird, und dieser somit in vertikaler Richtung nach oben bewegt. Dagegen wird auf den Energiespeicher der wenigstens zwei Energiespeicher, an dessen Oberseite im vorderen Bereich und im hinteren Bereich das wenigstens eine Band verläuft in vertikaler Richtung nach unten eine Kraft erzeugt, wenn das wenigstens eine Band gespannt wird, und dieser somit in vertikaler Richtung nach unten bewegt. Zumindest bei der Bewegung nach unten, aber optional auch bei der Bewegung nach oben bricht die wenigstens eine Halterung des entsprechenden Energiespeichers (z. B. an der Sollbruchstelle) sobald die vordefinierte Bruchdehnung durch besagte Bewegung erreicht bzw. überschritten wird.
Es wird dabei Platz für den Energiespeicher der wenigstens zwei Energiespeicher geschaffen, der von dem Band nicht nach unten unter die Karosserie bewegt wird (verbleibender Energiespeicher). Der geschaffene Platz sorgt dafür, dass der verbleibende der wenigstens zwei Energiespeicher nicht durch die Verformung der Karosserie bzw. eines Karosserieelements beschädigt wird.
Beispielsweise kann ein Band im Bereich des vorderen Endes mindestens zweier Energiespeicher wechselweise um deren Oberseite und Unterseite gelegt sein, im weiteren Verlauf durch eine Umlenkvorrichtung um 90° in der horizontalen Ebene umgelenkt werden, sich über eine Länge, die im Wesentlichen dem Abstand vom vorderen zum hinteren Ende der Energiespeicher entspricht, erstrecken, dann wieder von einer Umlenkvorrichtung um 90° in der horizontalen Ebene in gleicher Drehrichtung zurück auf die Energiespeicher zu gelenkt werden, sich im Bereich deren hinteren Endes jeweils wie im Bereich deren vorderen Endes wechselweise um deren Oberseite und Unterseite gelegt sein und sodann durch eine Umlenkvorrichtung erneut in der horizontalen Ebene um 90° gleicher Drehrichtung wie zuvor umgelenkt werden und sich wieder über eine Länge, die im Wesentlichen dem Abstand vom vorderen zum hinteren Ende der Energiespeicher entspricht, erstrecken und schließlich ein letztes Mal an einer Umlenkvorrichtung um 90° in gleicher Drehrichtung in der horizontalen Ebene umgelenkt werden. Das Band bildet dabei einen geschlossenen Lauf um die Energiespeicher an deren vorderem und hinterem Ende sowie entlang zweier Seiten der Karosserie jeweils quer dazu.
Mit dem wenigstens einen Band und dem wenigstens einen Spannmechanismus können mehrere Energiespeicher im Falle einer Verformung der Karosserie zuverlässig aus dem Verformungsbereich bewegt und zudem Platz für verbleibende Energiespeicher geschaffen werden.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst die Verschiebeeinrichtung wenigstens ein pyrotechnisches Element und wenigstens einen Aufprallsensor. Der wenigstens eine Aufprallsensor ist ausgebildet, eine Intensität des Aufpralls der Karosserie des Fahrzeugs zu erkennen und bei erkennen einer vordefinierten Intensität des Aufpralls das wenigstens eine pyrotechnische Element auszulösen. Das wenigstens eine pyrotechnische Element ist ausgebildet, eine mechanische Verbindung zwischen der Halteeinrichtung und dem wenigstens einen Energiespeicher durch eine gezielte Explosion zu trennen, wenn es durch den wenigstens einen Aufprallsensor ausgelöst wird.
Der wenigstens eine Energiespeicher wird aus dem Verformungsbereich der Karosserie bzw. eines Karosserieelements der Karosserie des Fahrzeugs heraus verschoben, indem der wenigstens eine Energiespeicher durch das Lösen der mechanischen Verbindung zu der Halteeinrichtung bzw. der wenigstens einen Halterung freigegeben wird und aus der Halteposition heraus unter die Karosserie des Fahrzeugs fällt.
Der wenigstens eine Aufprallsensor ist ausgebildet, einen Aufprall der Karosserie bzw. eines Karosserieelements zu erkennen. Insbesondere erkennt der wenigstens eine Aufprallsensor die Intensität des Aufpralls (z. B. wirkende Kräfte, Geschwindigkeiten und/oder Verformungen). Die Erkennung der Intensität des Aufpralls kann auch über Kameras, Radar, Laser, Ultraschall und ähnliche Systeme erfolgen, die Entfernungen von Objekten und/oder Beschleunigungen/Kräfte erfassen können. Es können mehrere Aufprallsensoren an unterschiedlichen Stellen an der Karosserie angebracht sein, um aus verschiedenen Richtungen einen Aufprall bzw. eine Verformung zu erkennen.
Der wenigstens eine Aufprallsensor ist mit dem wenigstens einen pyrotechnischen Element derart (elektrisch) verbunden, dass dieser das wenigstens eine pyrotechnische Element auslösen bzw. zünden kann (z. B. über einen Zünder des pyrotechnischen Elements), wenn die vordefinierte Intensität eines Aufpralls von dem wenigstens einen Aufprallsensor erkannt wird. Sind mehrere Aufprallsensoren an unterschiedlichen Stellen an der Karosserie angebracht und mehrere pyrotechnische Elemente vorhanden, kann je nach Ort des Aufpralls selektiv eines oder mehrere der pyrotechnischen Elemente gezündet werden, um den wenigstens einen Energiespeicher gezielt in eine Richtung (zusätzlich zum Verschieben nach unten), insbesondere weg von dem Ort des Aufpralls zu bewegen.
Das wenigstens eine pyrotechnische Element (z. B. pyrotechnische Schraube) umfasst eine pyrotechnische Sprengladung, die so dimensioniert ist, dass die mechanische Verbindung zwischen der Halteeinrichtung und dem wenigstens einen Energiespeicher beim Auslösen durch den wenigstens einen Aufprallsensor zuverlässig getrennt wird. Zusätzlich ist die pyrotechnische Sprengladung derart ausgelegt, dass der wenigstens eine Energiespeicher beim Auslösen sicher nicht durch diese beschädigt wird.
Mittels des wenigstens einen Aufprallsensors und des wenigstens einen pyrotechnischen Elements kann der wenigstens eine Energiespeicher im Falle eines Aufpralls der Karosserie/eines Karosserieelements zuverlässig und schnell aus der Halteposition heraus unter die Karosserie bewegt bzw. verschoben werden.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst die Verschiebeeinrichtung wenigstens einen Airbag und den wenigstens einen Aufprallsensor. Der wenigstens eine Aufprallsensor ist ausgebildet, eine Intensität des Aufpralls der Karosserie des Fahrzeugs zu erkennen und bei Erkennen einer vordefinierten Intensität des Aufpralls den wenigstens einen Airbag auszulösen. Der wenigstens eine Airbag ist ausgebildet, im Bereich der wenigstens einen Halterung zwischen dem wenigstens einen Energiespeicher und der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet zu werden. Weiter ist der wenigstens eine Airbag ausgebildet, den wenigstens einen Energiespeicher derart zu verschieben, dass die vordefinierte Bruchdehnung der wenigstens einen Halterung überschritten wird, wenn der wenigstens eine Airbag durch den wenigstens einen Aufprallsensor ausgelöst wird.
Der wenigstens eine Energiespeicher wird aus dem Verformungsbereich der Karosserie bzw. eines Karosserieelements der Karosserie des Fahrzeugs heraus verschoben, indem der wenigstens eine Energiespeicher durch das Lösen der mechanischen Verbindung zu der Halteeinrichtung bzw. der wenigstens einen Halterung freigegeben wird und aus der Halteposition heraus unter die Karosserie des Fahrzeugs fällt.
Der wenigstens eine Aufprallsensor ist mit dem wenigstens einen Airbag derart (elektrisch) verbunden, dass dieser den wenigstens einen Airbag auslösen bzw. zünden kann (z. B. über einen Zünder des Airbags), wenn die vordefinierte Intensität eines Aufpralls von dem wenigstens einen Aufprallsensor erkannt wird. Sind mehrere Aufprallsensoren an unterschiedlichen Stellen an der Karosserie angebracht und mehrere Airbags vorhanden, kann je nach Ort des Aufpralls selektiv einer oder mehrere der Airbags ausgelöst werden, um den wenigstens einen Energiespeicher gezielt in eine Richtung (zusätzlich zum Verschieben nach unten), insbesondere weg von dem Ort des Aufpralls zu bewegen.
Der wenigstens eine Airbag ist zwischen dem wenigstens einen Energiespeicher und der Karosserie bzw. einem Karosserieelement (z. B. dem Unterboden) derart angeordnet, dass beim Auslösen des wenigstens einen Airbags eine Kraft vertikal nach unten von dem wenigstens einen Airbag auf den wenigstens einen Energiespeicher übertragen wird. Diese Kraft ist dabei so ausgelegt, dass die vordefinierte Bruchdehnung der wenigstens einen Halterung überschritten und die mechanische Verbindung zu dem wenigstens einen Energiespeicher gelöst wird. Der wenigstens eine Energiespeicher wird dadurch aus der Halteposition freigegeben und kann sich (durch die Schwerkraft) nach unten unter die Karosserie bewegen bzw. fallen.
Mittels des wenigstens einen Aufprallsensors und des wenigstens einen Airbags kann der wenigstens eine Energiespeicher im Falle eines Aufpralls der Karosserie/eines Karosserieelements zuverlässig und schnell aus der Halteposition heraus unter die Karosserie bewegt bzw. verschoben werden, wobei keine offene Explosion auftritt, die den Energiespeicher beschädigen und/oder darin befindlichen (und evtl. austretenden) Brennstoff entzünden könnte.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist der wenigstens eine Airbag ferner ausgebildet, den wenigstens einen Energiespeicher in dessen Umfangsrichtung wenigstens abschnittsweise zu umschließen.
Der wenigstens eine Airbag bildet eine wenigstens in Umfangsrichtung geschlossene Schutzhülle um den wenigstens einen Energiespeicher. Diese kann mechanische Belastungen, welche durch die Verformung der Karosserie und/oder den Sturz aus der Halteposition auf den Boden auftreten können, effektiv abdämpfen.
Somit wird der wenigstens Energiespeicher durch den wenigstens einen umschließenden Airbag zusätzlich vor Beschädigungen geschützt und somit die Sicherheit im Falle eines Aufpralls weiter erhöht.
Der von dem wenigstens einen Airbag umschlossene Energiespeicher kann optional in der Halteposition am Fahrzeug verbleiben, wenn Aufprall nicht so stark ist, dass die Karosserie soweit verformt wird, dass der Energiespeicher beschädigt werden könnte. Der wenigstens eine Airbag wird in diesem Fall nur soweit aufgeblasen, dass er eine Schutzhülle um den Energiespeicher bildet und diesen vor Beschädigungen schützt, diesen jedoch nicht aus der Halteposition heraus nach unten unter die Karosserie bewegt.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist der wenigstens eine Airbag (21) ferner ausgebildet, derart im Bereich der wenigstens einen Halterung zwischen dem wenigstens einen Energiespeicher und der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet zu werden, dass, im Falle eines Aufpralls, der wenigstens eine Energiespeicher zusätzlich in einer Richtung weg von dem Aufprall verschoben wird.
Insbesondere falls mehrerer Airbags zwischen dem wenigstens einen Energiespeicher und der Karosserie angeordnet sind, kann die Zündung der Treibladungen der Airbags so abgestimmt sein, dass sich anhand einer zeitlichen Versetzung und/oder Variation der Stärke der Zündungen (z. B. je nach Ort des Aufpralls an der Karosserie) eine gezielte Ablenkung des Energiespeichers ergibt. Wenn beispielsweise zwei Airbags (z. B. rechts und links) an dem Energiespeicher angeordnet sind, können diese je nach Ort des Aufpralls an der Karosserie (z. B. auf der rechten Seite oder der linken Seite der Karosserie) derart zeitversetzt und/oder verschieden stark aufgeblasen werden, dass der Energiespeicher auf der Seite, die dem Aufprall abgewandt ist, (zuerst) gelöst und nach unten bewegt wird und dadurch unter dem Fahrzeug heraus weg von dem Aufprallberiech taucht.
Zusätzlich zu der Verschiebung des wenigstens einen Energiespeichers nach unten unter die Karosserie, kann mit der gezielten Verschiebung des wenigstens einen Energiespeichers weg von dem Ort Aufpralls der Karosserie die Sicherheit noch weiter erhöht werden.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst der Spannmechanismus wenigstens einen pyrotechnisch bewegten Bolzen und/oder wenigstens einen Hebelmechanismus, der über wenigstens einen piezoelektrischen Aktuator bewegt wird, sowie den wenigstens einen Aufprallsensor. Der wenigstens eine Aufprallsensor ist ausgebildet, eine Intensität des Aufpralls der Karosserie des Fahrzeugs zu erkennen und bei Erkennen einer vordefinierten Intensität des Aufpralls den wenigstens einen pyrotechnisch bewegten Bolzen auszulösen und/oder den wenigstens einen Hebelmechanismus über den piezoelektrischen Aktuator auszulösen. Der wenigstens eine pyrotechnisch bewegte Bolzen und/oder der wenigstens eine Hebelmechanismus ist ausgebildet, das wenigstens eine Band durch Längenverkürzung des wenigstens einen Bands in dem vorderen Bereich und dem hinteren Bereich der wenigstens zwei Energiespeicher zu spannen, sodass die vordefinierte Bruchdehnung der wenigstens einen Halterung des wenigstens einen der wenigstens zwei Energiespeicher, in dessen vorderem Bereich und in dessen hinterem Bereich das wenigstens eine Band an dessen Oberseite verläuft, durch die Längenverkürzung des wenigstens einen Bands überschritten wird.
Der wenigstens eine Aufprallsensor ist mit dem wenigstens einen pyrotechnisch bewegten Bolzen und/oder dem wenigstens einen Hebelmechanismus (insbesondere mit dessen piezoelektrischen Aktuator) derart (elektrisch) verbunden, dass dieser den einen pyrotechnisch bewegten Bolzen und/oder den wenigstens einen Hebelmechanismus (insbesondere dessen piezoelektrischen Aktuator) auslösen bzw. zünden kann (z. B. über einen Zünder eines pyrotechnischen Elements des pyrotechnisch bewegten Bolzens), wenn die vordefinierte Intensität eines Aufpralls von dem wenigstens einen Aufprallsensor erkannt wird. Sind mehrere Aufprallsensoren an unterschiedlichen Stellen an der Karosserie angebracht und mehrere pyrotechnisch bewegte Bolzen und/oder Hebelmechanismen vorhanden, kann je nach Ort des Aufpralls selektiv einer oder mehrere der pyrotechnisch bewegten Bolzen/Hebelmechanismen ausgelöst werden, um gezielt einen oder mehrere bestimmte Energiespeicher der wenigstens zwei Energiespeicher, insbesondere nahe an dem Ort des Aufpralls gelegene Energiespeicher aus dem Verformungsbereich der Karosserie/eines Karosserieelements zu bewegen.
Der pyrotechnisch bewegte Bolzen schießt durch sein gezündetes pyrotechnisches Element derart hervor, dass das wenigstens eine Band gespannt wird und so die benötigte Längenverkürzung, um den wenigstens einen der wenigstens zwei Energiespeicher aus der Halteposition heraus nach unten unter die Karosserie zu bewegen bzw. freizugeben, auftritt. Der Hebelmechanismus wird über den wenigstens einen piezoelektrischen Aktuator (z. B. Piezostack) derart bewegt, dass er das wenigstens eine Band derart spannt, dass die benötigte Längenverkürzung, um den wenigstens einen der wenigstens zwei Energiespeicher aus der Halteposition heraus nach unten unter die Karosserie zu bewegen bzw. freizugeben, auftritt.
Durch die aktive Längenverkürzung des wenigstens einen Bands über den wenigstens einen pyrotechnisch bewegten Bolzen und/oder wenigstens einen Hebelmechanismus wird die Zuverlässigkeit der Verschiebeeinrichtung weiter erhöht.
Alle zuvor beschriebenen Weiterbildungen der Energiespeichersicherung sind miteinander kombinierbar. Insbesondere sind die passiv wirkenden Verschiebeeinrichtungen mit den aktiv wirkenden Verschiebeeinrichtungen uneingeschränkt kombinierbar. Dementsprechend sind die verschiedenen zu den Verschiebeeinrichtungen passenden Halteeinrichtungen uneingeschränkt kombinierbar.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:

1 eine schematische Darstellung einer Energiespeichersicherung für Fahrzeuge und eines Energiespeichers;
2 eine schematische Darstellung einer Energiespeichersicherung mit Verschiebeelementen;
3 eine schematische Darstellung einer Energiespeichersicherung mit Verschiebeelementen mit integrierter Halterung;
4A-C schematische Darstellungen einer Energiespeichersicherung mit Umlenkeinrichtungen mit Gleitbahnelementen mit Langloch;
5 eine schematische Darstellung einer Energiespeichersicherung mit Umlenkeinrichtung mit Nutelement mit Führungsnut;
6 eine schematische Darstellung einer Energiespeichersicherung mit Gelenkaufhängung;
7A-F schematische Darstellungen von Energiespeichersicherungen mit Band und Spanneinrichtung;
8 eine schematische Darstellung einer Energiespeichersicherung mit Airbags;
9 eine schematische Darstellung eines Energiespeichers mit mehreren Energiespeichermodulen; und
10 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Energiespeicher und einer Energiespeichersicherung.

Die beiliegende Zeichnung soll ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulicht Ausführungsformen und dient im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnung. Die Elemente der Zeichnung sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt und gegebenenfalls der Übersichtlichkeit halber stark vereinfacht dargestellt.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts Anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
In Fahrzeugen sollen vermehrt alternative und kombinierte Antriebe, wie beispielsweise Elektromotoren, die aus Batterien und/oder Brennstoffzellen elektrische Energie beziehen und optional mit einem zusätzlichen Verbrennungsmotor kombiniert sind, eingesetzt werden. Hierzu werden entsprechende Energiespeicher 100 (siehe 9) für den Brennstoff (Brennstofftank 110A) und/oder für die elektrische Energie (Batterie 110B) benötigt.
Falls sich ein Unfall ereignet, müssen die Energiespeicher 100 vor Beschädigungen geschützt werden, um ein Austreten von Brennstoff bzw. Chemikalien der Batterie zu verhindern. Die vorliegende Erfindung stellt dazu Energiespeichersicherungen bereit, die Energiespeicher aus Verformungsbereichen von Karosserien von Fahrzeugen heraus nach unten unter die Karosserien verschieben. Dort sind die Energiespeicher weitestgehend sicher vor übermäßigen mechanischen Beanspruchungen.
In 1 sind eine Energiespeichersicherung für Fahrzeuge und ein Energiespeicher 100 schematisch dargestellt. Die Energiespeichersicherung umfasst allgemein eine Halteeinrichtung 1 und eine Verschiebeeinrichtung 10.
Die Halteeinrichtung 1 ist mechanisch mit dem Energiespeicher 100 verbindbar. Zudem ist die Halteeinrichtung 1 an einem Karosserieelement 211 einer Karosserie 210 (z. B. Träger eines Unterbodens) anbringbar. Die Halteeinrichtung 1 hält den Energiespeicher 100 während des normalen Betriebs eines Fahrzeugs in einer Halteposition an der Karosserie 210, bevorzugt im Bereich des Unterbodens des Fahrzeugs. Der Energiespeicher 100 kann in Fahrzeugrichtung (von einem Heck zu einer Front des Fahrzeugs) oder quer dazu in einer horizontalen Ebene angeordnet sein, sodass sich seine Längsrichtung (von einem vorderen Ende zu einem hinteren Ende des Energiespeichers 100) in der horizontalen Ebene, parallel, senkrecht oder beliebig orientiert zu der Fahrzeugrichtung erstreckt.
Die Verschiebeeinrichtung 10 ist an dem Energiespeicher 100 und/oder an der Karosserie 210 und/oder an der Halteeinrichtung 1 angeordnet. Die Verschiebeeinrichtung 10 umfasst Mittel, die ausgebildet sind, den Energiespeicher 100 aus der Halteposition heraus nach unten unter die Karosserie 210 des Fahrzeugs zu bewegen, wenn die Karosserie 210 aufgrund eines Aufpralls derart verformt wird, dass der Energiespeicher 100 beschädigt werden könnte. Dazu kann die Verschiebeeinrichtung 10 aktiv und/oder passiv den Energiespeicher entsprechend bewegen und/oder aktiv und/oder passiv die mechanische Verbindung zwischen Halteeinrichtung 1 und Energiespeicher 100 trennen bzw. freigeben.
In 2 ist eine Energiespeichersicherung mit zwei Verschiebeelementen 11 schematisch dargestellt. Die zwei Verschiebeelemente sind Teil der Verschiebeeinrichtung 10. Die Halteeinrichtung 1 der Energiespeichersicherung umfasst zwei Halterungen 2. Optional umfasst die Verschiebeeinrichtung 10 zusätzlich oder alternativ zwei pyrotechnische Elemente 19 und zwei Aufprallsensoren 20. Es versteht sich, dass die in 2 dargestellte Ausführungsform mit je zwei Halterungen, Verschiebeelementen, pyrotechnischen Elementen und Aufprallsensoren nur beispielhaft ist und zur Erläuterung der Funktion dient. Es können demnach natürlich auch jeweils mehrere oder weniger davon zum Einsatz kommen und miteinander die Energiespeichersicherung bilden.
Die zwei Halterungen 2 sind in einem vorderen Bereich und einem hinteren Bereich bzw. in einem linken Bereich und einem rechten Bereich mit dem Energiespeicher 100 mechanisch verbunden. Die zwei Halterungen 2 befestigen den Energiespeicher 100 mechanisch an dem Karosserieelement 211 (z. B. einem Träger) und halten ihn in der Halteposition relativ zu dem Fahrzeug (z. B. am Unterboden) während des normalen Betriebs des Fahrzeugs. Es ist bei jeder der zwei Halterungen 2 eine vorbestimmte Bruchdehnung eingestellt. Die zwei Halterungen 2 können dazu jeweils optional eine Sollbruchstelle umfassen, durch die die vorbestimmte Bruchdehnung der Halterungen 2 in vertikaler Richtung nach unten eingestellt ist.
Die zwei Verschiebeelemente 11 sind als Abgleitdreiecke mit schräger Abgleitfläche ausgebildet. Es könnte alternativ auch eine konkave Abgleitfläche zum Einsatz kommen. Die Verschiebeelemente 11 sind an der Karosserie 210 angeordnet. Hier sind die Verschiebelemente 11 am Unterboden mit/an dem Karosserieelement 211 (z. B. Träger) und mit/an seitlichen Karosserieelementen 212 (z. B. Seitenschweller) mechanisch verbunden/befestigt. Die Verschiebeelemente 11 sind hier an einem vorderen Ende und an einem hinteren Ende des Energiespeichers 100 angeordnet. Die schrägen Abgleitflächen der Verschiebeelemente 11 sind in unmittelbarer Nähe der beiden Enden angeordnet oder berühren diese in der Halteposition.
Im Falle eines Aufpralls der Karosserie 210, hier beispielsweise eines der Karosserieelemente 210 auf einem Objekt 300 (Baum, Pfosten, anderes Fahrzeug usw.) oder im Falle eines Aufpralls eines Objekts 300 auf der Karosserie 210/dem Karosserieelement 212 mit einer gewissen Intensität (z. B. Impuls, Geschwindigkeit, Masse des Objekts usw.) wird die Karosserie 210/das Karosserieelement 212 verformt.
Die schrägen Abgleitflächen der Verschiebeelemente 11 sind derart ausgebildet und angeordnet, dass bei einer Verformung der Karosserie 210, insbesondere bei Verformung eines der beiden Karosserieelemente 212 auf den Energiespeicher 100 zu durch eines der Verschiebeelemente 11 oder durch beide Verschiebeelemente 11 die Kraft bzw. Verschiebung, die der Energiespeicher 100 in horizontaler Richtung aufgrund der Verformung erfährt, in vertikale Richtung nach unten umgelenkt wird.
Durch die nach unten umgelenkte Kraft bzw. Verschiebung des Energiespeichers 100 brechen die Halterungen 2, insbesondere an ihren Sollbruchstellen, wenn die vordefinierte Bruchdehnung in vertikaler Richtung nach unten erreicht wird. Sobald die zwei Halterungen 2 brechen bzw. freigegeben sind, ist die mechanische Verbindung zwischen dem Energiespeicher 100 und der Karosserie 210 getrennt und der Energiespeicher 100 wird nach unten unter die Karosserie 210 verschoben bzw. fällt durch die Schwerkraft unter die Karosserie 210.
Die zwei optionalen pyrotechnischen Elemente 19 sind an den Halterungen 2, insbesondere an deren Sollbruchstellen angeordnet. Beispielsweise kann jeweils eine pyrotechnische Schraube in die Halterungen 2 eingeschraubt sein. Jedes der zwei pyrotechnischen Elemente 19 ist mit einem oder beiden Aufprallsensoren 20 elektrisch verbunden.
Die zwei Aufprallsensoren 20 sind an unterschiedlichen Stellen an der Karosserie 210, hier jeweils an einem der beiden Karosserieelemente 212 angeordnet. Die Aufprallsensoren 20 sind ausgebildet eine Verformung der Karosserie 210 bzw. des entsprechenden Karosserieelements 212 (z. B. Dehnmessstreifen) und/oder einen Aufprall mit einer vorbestimmten Intensität (Beschleunigungssensor, Kamera, Radar usw.), der zu solch einer Verformung führt, zu erkennen.
Wird von einem der zwei Aufprallsensoren 20 eine Verformung bzw. ein Aufprall mit der vorbestimmten Intensität erkannt, löst dieser über die elektrische Verbindung eines oder beide pyrotechnische Elemente 19 aus. Durch das eine oder beide pyrotechnischen Elemente 19 wird die entsprechende bzw. werden beide Halterungen 2 gezielt gesprengt und somit freigegeben. Der Energiespeicher 100 kann sogleich nach unten unter die Karosserie 210 fallen.
Der Energiespeicher kann entweder nur durch die Verschiebeelemente 11 oder nur durch die über die Aufprallsensoren 20 ausgelösten pyrotechnischen Elemente 19 von den Halterungen 2 getrennt und nach unten unter die Karosserie 210 bewegt werden. Sind sowohl die Verschiebeelemente 11 als auch die pyrotechnischen Elemente 19 und die Aufprallsensoren 20 vorgesehen, kann der Energiespeicher 100 durch eines der beiden oder beide Vorrichtungen im Falle einer Verformung der Karosserie 210 bzw. eines der Karosserieelemente 212 nach unten unter die Karosserie 210 bewegt werden. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der Energiespeichersicherung.
Unter der Karosserie 210 ist der Energiespeicher 100 vor Kräften und Verformungen durch den Aufprall bzw. durch die Verformung der Karosserie 210 geschützt. Ein austreten von Brennstoff und/oder Chemikalien aus dem Energiespeicher wird somit effektiv verhindert.
In 3 ist eine Energiespeichersicherung mit Verschiebeelementen 11 mit jeweils integrierter Halterung 2 schematisch dargestellt. Die Energiespeichersicherung aus 3 entspricht weitestgehend der Energiespeichersicherung aus 3. Folglich werden nur Unterschiede der Energiespeichersicherung aus 3 zu der aus 2 nachfolgend erläutert.
Die jede der zwei Halterungen 2 ist in einem der Verschiebeelemente 11 integriert. Die Halterungen 2 sind an dem vorderen und dem hinteren Ende des Energiespeichers 100 mit diesem mechanisch verbunden. Über die Verschiebeelemente 11 mit integrierten Halterungen 2 ist der Energiespeicher 100 mit der Karosserie 210 mechanisch verbunden und wird in der Halteposition gehalten.
Wird die Karosserie 210 bzw. eines der Karosserieelemente 210 auf den Energiespeicher 100 zu verformt, wird der Energiespeicher 100 von einem oder beiden Verschiebeelementen 11 in vertikaler Richtung nach unten verschoben und gleichzeitig die Halterungen 2, insbesondere an deren Sollbruchstellen von den Verschiebeelementen abgeschert.
Optional können wie in 2 zusätzlich pyrotechnische Elemente 19 und Aufprallsensoren 20 vorgesehen sein, die das Freigeben und Verschieben des Energiespeichers 100 unterstützen.
In den 4A-4C ist eine Energiespeichersicherung mit Umlenkeinrichtungen mit Gleitbahnelementen mit Langloch schematisch dargestellt. Es werden nachfolgend nur Unterschiede zu den Energiespeichersicherungen aus den vorherigen Figs. erläutert.
Die Verschiebeeinrichtung 10 der Energiespeichersicherung umfasst die zwei Umlenkeinrichtungen 12 in Form der zwei Gleitbahnelemente mit Langloch 13. Die Halteeinrichtung 1 umfasst zwei Gleitelemente 3.
Die Gleitelemente 3 sind mit dem Energiespeicher 100 in dessen vorderem und hinterem Bereich mechanisch verbunden. Jedes der zwei Gleitelemente 3 ist in einem Langloch einer der zwei Gleitbahnelemente 13 geführt. Dazu können die Gleitelemente 3 jeweils einen oder mehrere Gleitkörper (Unterlegscheibe(n), Rolle(n), usw.) umfassen, die auf oder an dem Gleitbahnelement 13 entlang des Langlochs gleiten (oder abrollen) .
Die zwei Gleitbahnelemente mit Langloch 13 sind an der Karosserie 210 bzw. dem Karosserieelement 211 angebracht. Die zwei Gleitbahnelemente 13 sind dabei in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet und so ausgerichtet, dass sich ihre Langlöcher in der Richtung des vorbestimmten Abstands erstrecken. Die zwei Gleitbahnelemente 13 geben durch ihr Langloch und/oder durch ihren Verlauf eine vordefinierte Bahn B vor. Hier sind die Gleitbahnelemente 13 nach unten abgewinkelt ausgeführt, sodass die Gleitelemente 3 nach unten geführt werden, wenn sie sich entlang des Langlochs bewegen. Zudem weisen die Gleitbahnelemente 13 jeweils eine Freigabebohrung 14 am Ende ihres Langlochs auf, sodass die Gleitelemente 3 am Ende der Langlöcher freigegeben werden.
Wird die Karosserie 210 bzw. eines der Karosserieelemente 212 aufgrund eines Aufpralls verformt, wird der Energiespeicher 100 durch die Verformung in Horizontaler Richtung verschoben. Aufgrund dieser Verschiebung wird das Gleitelement 3 das sich weiter von dem Ort des Aufpralls bzw. der Verformung entfernt befindet in dem Langloch des Gleitbahnelements 13, in dem es geführt ist, entlang der durch das Langloch und den Verlauf, hier die Abwinklung, des Gleitbahnelements 12 vordefinierte Bahn B verschoben. Dabei wird der Energiespeicher 100 an seinem von dem Aufprall abgewandten Ende entlang der vordefinierten Bahn B nach unten bewegt und fällt, sobald das Gleitelement 3 an der Freigabebohrung 14 aus dem Gleitbahnelement 13 freigegeben wird, nach unten unter die Karosserie 210.
Zusätzlich können die Gleitelemente 3 auch als Halterungen 2, insbesondere mit Sollbruchstellen ausgeführt sein und weiter können zusätzlich pyrotechnische Elemente 19 und Aufprallsensoren 20 wie in 2-3 gezeigt vorgesehen sein, um das Verschieben nach unten und das Freigeben des Energiespeichers 100 zu unterstützen.
In 5 ist eine Energiespeichersicherung mit Umlenkeinrichtung 12 mit Nutelement mit Führungsnut 15 schematisch dargestellt. Es werden nachfolgend nur Unterschiede zu den Energiespeichersicherungen aus den vorherigen Figs. erläutert.
Die Verschiebeeinrichtung 10 der Energiespeichersicherung umfasst die Umlenkeinrichtung 12 in Form des Nutelements mit Führungsnut 15.
Das Gleitelement 3 ist hier in dem Nutelement 15 geführt. Durch die Führungsnut 15 wird die vordefinierte Bahn B festgelegt. Die Führungsnut erstreckt sich in horizontaler Richtung und weist eine Abwinklung nach unten auf.
Im Falle einer Verformung der Karosserie 210/ eines der Karosserieelemente 212 wird der Energiespeicher 100 in horizontaler Richtung bewegt. Dadurch wir das Gleitelement 3 entlang der Führungsnut 15 verschoben und durch deren Abwinklung nach unten verschoben. Der Energiespeicher 100 wird durch die Verschiebung des Gleitelements 3 nach unten unter die Karosserie 210 bewegt.
Zusätzlich können die Gleitelemente 3 auch als Halterungen 2, insbesondere mit Sollbruchstellen ausgeführt sein und weiter können zusätzlich pyrotechnische Elemente 19 und Aufprallsensoren 20 wie in 2-3 gezeigt vorgesehen sein, um das Verschieben nach unten und das Freigeben des Energiespeichers 100 zu unterstützen.
Es können weiter auch Gleitbahnelemente mit Langloch 12 und Nutelemente mit Führungsnut 15 kombiniert zum Einsatz kommen. Beispielsweise können in einer Richtung Gleitbahnelemente 12 und in dazu senkrechter Richtung Nutelemente 15 für die Verschiebung nach unten bzw. die Freigabe des Energiespeichers 100 aus der Halteposition je nach Ort des Aufpralls sorgen.
In 6 ist eine Energiespeichersicherung mit Gelenkaufhängung 16 schematisch dargestellt. Es werden nachfolgend nur Unterschiede zu den Energiespeichersicherungen aus den vorherigen Figs. erläutert.
Die Verschiebeeinrichtung 10 der Energiespeichersicherung umfasst die Gelenkaufhängung 16. Die Halteeinrichtung 1, insbesondere in Form von Halterungen 1 ist mit der Gelenkaufhängung 16 mechanisch verbunden und somit wird der Energiespeicher 100 über die Gelenkaufhängung im normalen Betrieb des Fahrzeugs in der Halteposition gehalten.
Die Gelenkaufhängung 16 wird durch zwei im Wesentlichen starre Stäbe, die jeweils an einem Ende über ein Gelenk miteinander verbunden sind, gebildet. Die Gelenkaufhängung 16 umfasst ferner zwei Gelenke über die die nicht miteinander verbundenen Enden der starren Stäbe mit je einem der Karosserieelemente 212 verbunden sind.
Insbesondere kann die Halteeinrichtung 1 an dem die beiden Stäbe verbindenden Gelenk angebracht sein, sodass sich der Energiespeicher 100 mit dem die beiden Stäbe verbindenden Gelenk bewegt.
Im Falle einer Verformung der Karosserie 210 bzw. eines der Karosserieelemente 212 auf den Energiespeicher 100 zu wird das die beiden Stäbe verbindende Gelenk der Gelenkaufhängung 16 in vertikaler Richtung nach unten verschoben. Über die Halteeinrichtung 1 wird diese Verschiebung nach unten auf den Energiespeicher 100 übertragen, sodass dieser aus der Halteposition heraus unter die Karosserie 210 verschoben wird.
Zusätzlich können Halterungen 2, insbesondere mit Sollbruchstellen zum Einsatz kommen und pyrotechnische Elemente 19 und Aufprallsensoren 20 wie in 2-3 gezeigt vorgesehen sein, um das Verschieben nach unten und das Freigeben des Energiespeichers 100 zu unterstützen.
In den 7A-7F sind Energiespeichersicherungen mit Band 17 und Spanneinrichtung 18 schematisch dargestellt. Es werden nachfolgend nur Unterschiede zu den Energiespeichersicherungen aus den vorherigen Figs. erläutert.
Die 7A und 7B zeigen die Energiespeichersicherung in einer Seitenansicht. Hier sind beispielhaft fünf Energiespeicher 100 über Halterungen 2 an dem Karosserieelement 211 mechanisch angebracht. Das Band 17 ist wechselweise um eine Oberseite und eine Unterseite der Energiespeicher 100 gelegt, sodass hier das Band 17 an der Unterseite des ersten, dritten und fünften Energiespeichers 100 und an der Oberseite der zweiten und vierten Energiespeichers 100 anliegt.
Die Spanneinrichtung 18 ist ausgebildet, das Band 17 im Falle einer Verformung der Karosserie 210 bzw. eines der Karosserieelemente 212 zu spannen. Dieses Spannen kann aktiv oder passiv erfolgen. Durch das Spannen des Bands 17 wird dessen Länge in dem Beriech, in dem es wechselweise um die Energiespeicher 100 geschlungen ist, verkürzt. Durch die Verkürzung der Länge wird insbesondere eine Kraft in vertikaler Richtung nach unten auf die Oberseite des zweiten und vierten Energiespeichers 100 durch das Band 17 ausgeübt. Weiter wird auch eine Kraft in vertikaler Richtung nach oben auf die Unterseite des ersten, dritten und fünften Energiespeichers 100 durch das Band 17 ausgeübt. Durch die Kraft auf die Oberseite des zweiten und vierten Energiespeichers 100 bzw. auf die Unterseite des ersten, dritten und fünften Energiespeichers 100 werden die Halterungen 2 (an ihren Sollbruchstellen) gebrochen und so mechanische Verbindung der Energiespeicher 100 zu dem Karosserieelement 211 gelöst. Weiter werden der zweite und vierte Energiespeicher 100 durch das gespannte Band 17 nach unten unter die Karosserie 210 und aus dem Verformungsbereich heraus bewegt. Der erste, dritte und fünfte Energiespeicher 100 werden dagegen aufeinander zu und nach oben gegen das Karosserieelement 211 verschoben. Da durch die beiden herausbewegten Energiespeicher 100 zusätzlicher Platz geschaffen wurde sind die verbleibenden und zusammengezogenen Energiespeichern 100 ebenfalls vor Beschädigung durch die Verformung der Karosserie 210/eines der Karosserieelemente 212 geschützt.
Zusätzlich können pyrotechnische Elemente 19 und Aufprallsensoren 20 wie in 2-3 gezeigt vorgesehen sein, um das Verschieben nach unten und das Freigeben des zweiten und vierten Energiespeichers 100 zu unterstützen.
In den 7C und 7D ist die Energiespeichersicherung aus den 7A und 7B mit passiver Spanneinrichtung 18, 18A in einer Draufsicht schematisch dargestellt. In den 7E und 7F ist die Energiespeichersicherung aus den 7A und 7B mit aktiver Spanneinrichtung 18, 18A mit pyrotechnisch bewegtem Bolzen 22 und/oder Hebelmechanismus 23 in einer Draufsicht schematisch dargestellt.
Wie in den 7C-7F zu sehen, verläuft das Band 17 in dem vorderen Bereich und dem hinteren Bereich wechselweise um die fünf Energiespeicher 100. Jeweils im Bereich des ersten und des fünften Energiespeichers 100 wird das Band 17 an je zwei Umlenkrollen 18A der passiven Spanneinrichtung 18 umgelenkt, sodass es sich jeweils im Wesentlichen über die Länge der Energiespeicher 100 entlang beider Karosserieelemente 212 erstreckt.
Die passive Spanneinrichtung 18 mit den vier Umlenkrollen 18A aus 7C und 7D spannt das Band 17 indem es passiv durch die Verformung der Karosserie 210 bzw. eines der Karosserieelemente 212 verschoben wird und dabei das Band 17 mit sich zieht, sodass das Band 17 im vorderen Bereich und im hinteren Bereich der Energiespeicher 100 gespannt wird.
Die aktive Spanneinrichtung 18 mit den vier Umlenkrollen 18A aus 7E und 7F umfasst neben dem pyrotechnisch bewegten Bolzen 22 und/oder dem Hebelmechanismus 23 auch wenigstens einen Aufprallsensor 20, der wie bereits zuvor beschreiben ausgebildet und angeordnet ist. Der Aufprallsensor ist mit dem pyrotechnisch bewegten Bolzen 22 und/oder dem Hebelmechanismus 23 elektrisch verbunden und kann diesen auslösen (eine pyrotechnische Treibladung des Bolzens 22 zünden und/oder den Hebelmechanismus 23 über z. B. ein piezoelektrisches Element wie einen Piezostack bewegen). Der Aufprallsensor 20 erkennt eine Verformung der Karosserie 210 bzw. eines Karosserieelements 212 und löst daraufhin den pyrotechnisch bewegten Bolzen 22 und/oder den Hebelmechanismus 23 aus. Der ausgelöste pyrotechnisch bewegte Bolzen 22 und/oder Hebelmechanismus 23 spannt das Band 17 indem er es aktiv mit sich zieht, sodass das Band 17 im vorderen Bereich und im hinteren Bereich der Energiespeicher 100 gespannt wird.
Wenn die Karosserie 210 bzw. eines der Karosserieelemente 212 verformt wird, wird somit das Band 17 im vorderen Bereich und im hinteren Bereich der Energiespeicher 100 gespannt bzw. dessen Länge verkürzt, wodurch wie zuvor beschrieben die Halterungen 2 gebrochen und die mechanische Verbindung der Energiespeicher 100 zu dem Karosserieelement 211 gelöst wird. Zusätzlich werden von dem gespannten Band 17 der zweite und der vierte Energiespeicher 100 aus der Halteposition nach unten unter die Karosserie 210 und der erste, dritte und fünfte Energiespeicher aufeinander zu verschoben. Dadurch werden alle fünf Energiespeicher 100 aus dem Verformungsbereich der Karosserie 210 bzw. des Karosserieelements 212 heraus verschoben und effektiv vor Beschädigungen geschützt.
In 8 ist eine Energiespeichereinrichtung mit Airbags 21 schematisch dargestellt. Es werden nachfolgend nur Unterschiede zu den Energiespeichersicherungen aus den vorherigen Figs. erläutert.
Die Verschiebeeinrichtung 10 der Energiespeichersicherung umfasst die zwei Airbags 21 sowie zwei Aufprallsensoren 20, die wie bereits zuvor beschrieben ausgebildet und angeordnet sind. Die Aufprallsensoren 20 sind mit den Airbags 21 elektrisch verbunden und können diese auslösen. Die Halteeinrichtung 1 der Energiespeichersicherung umfasst zwei Halterungen 2, insbesondere mit Sollbruchstellen.
Die zwei Airbags 21 umschließen den Energiespeicher 100 im Beriech jeweils an einem von dessen Enden entlang dessen Umfang vollständig. Ferner sind die zwei Airbags 21 zwischen dem Energiespeicher 100 und dem Karosserieelement 211 und optional auch zwischen dem Energiespeicher 100 und den Karosserieelementen 212 angeordnet. Die Airbags 21 umfassen je eine Treibladung, die von den Aufprallsensoren 20 ausgelöst werden kann. Die ausgelöste Treibladung bläst den entsprechenden Airbag 21 so weit auf, dass dieser eine Kraft in vertikaler Richtung nach unten auf den Energiespeicher 100 und somit wenigstens eine der Halterungen 2 ausübt, die ausreicht, um die vorbestimmte Bruchdehnung der entsprechenden Halterung 2 zu überschreiten.
Wenn einer der Aufprallsensoren 20 einen Aufprall und/oder eine Verformung der Karosserie 210/eines Karosserieelements 212 erkennt, werden die Airbags 21 ausgelöst. Durch die Airbags 21 werden die Halterungen 2 gebrochen und die mechanische Verbindung zwischen Energiespeicher 100 und Karosserieelement 211 gelöst. Der Energiespeicher 100 fällt daraufhin unter die Karosserie 210 auf den Boden, wobei er durch die zwei Airbags 21 vor Beschädigungen zusätzlich geschützt wird.
Bevorzugt wird der Airbag 21, der sich weiter weg von dem Ort des erkannten Aufpralls befindet, zuerst gezündet, bevor der sich näher an dem Ort des erkannten Aufpralls befindende Airbag 21 gezündet wird. Zusätzlich kann der weiter weg von dem Ort des Aufpralls angeordnete Airbag 21 stärker aufgeblasen werden als der näher an dem Ort des Aufpralls angeordnete Airbag 21. Dadurch kann das Ende des Energiespeichers 100, das sich weiter weg von dem Ort des Aufpralls bzw. der Verformung der Karosserie 210/des Karosserieelements 212 befindet zuerst nach unten verschoben werden, sodass der Energiespeicher von dem Ort des Aufpralls/der Verformung weg unter der Karosserie 210 heraus taucht.
In 9 ist eine Energiespeicher 100 mit mehreren Energiespeichermodulen 110 schematisch dargestellt. Der Energiespeicher 100 weist ein Sicherheitsgehäuse auf, in dem die mehreren Energiespeichermodule 110, hier beispielhaft drei Brennstofftanks 111 und zwei Batterien 112, im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Es können auch mehr oder weniger Energiespeichermodule 110, also Brennstofftanks 111 und/oder Batterien 112, in dem Sicherheitsgehäuse des Energiespeichers 100 angeordnet sein.
Brennstoff kann aus den Brennstofftanks 111 über geeignete Fluidanschlüsse und Brennstoffleitungen bereitgestellt werden. Elektrischer Strom kann aus den Batterien 112 über geeignete elektrische Anschlüsse und elektrische Leitungen bereitgestellt werden.
Der Energiespeicher 100 aus 9 kann mit jeder der Energiespeichersicherungen aus den 1 bis 8 vor Beschädigungen durch Verformung der Karosserie 210 geschützt werden.
In 10 ist ein Fahrzeug 200 mit einem Energiespeicher 100 und einer Energiespeichersicherung schematisch dargestellt. Das Fahrzeug 200 umfasst die Karosserie 210 mit den Karosserieelementen 211, 212.
Die Energiespeichersicherung ist eine der zuvor beschriebenen, erfindungsgemäßen Energiespeichersicherungen mit Halteeinrichtung 1 und Verschiebeeinrichtung 10. Das Fahrzeug 200 kann mehrere Energiespeicher 100, insbesondere gemäß 9 umfassen, die alle durch eine oder mehrere Energiespeichersicherungen vor Beschädigungen im Falle einer Verformung der Karosserie 210 geschützt werden.
Der bzw. die Energiespeicher 100 können von der Halteeinrichtung 1 am Unterboden des Fahrzeugs 200, bevorzugt längs oder quer zur Fahrzeugrichtung während des normalen Betriebs des Fahrzeugs 200 in der Halteposition gehalten werden. Die Verschiebeeinrichtung(en) 10 sind derart ausgebildet und angeordnet, dass bei einem Aufprall bzw. einer Verformung der Karosserie 210 vorne und/oder hinten sowie zusätzlich oder alternativ rechts und/oder links der/die Energiespeicher 100 unter die Karosserie 210 aus dem Verformungsbereich heraus bewegt werden.
Bezugszeichenliste

1: Halteeinrichtung
2: Halterung
3: Gleitelement
10: Verschiebeeinrichtung
11: Verschiebeelement
12: Umlenkeinrichtung
13: Gleitbahnelement mit Langloch
14: Freigabebohrung
15: Nutelement mit Führungsnut
16: Gelenkaufhängung
17: Band
18: Spanneinrichtung
18A: Umlenkrollen
19: pyrotechnisches Element
20: Aufprallsensor
21: Airbag
22: pyrotechnisch bewegter Bolzen
23: Hebelmechanismus
100: Energiespeicher
110: Energiespeichermodul
111: Brennstofftank
112: Batterie
200: Fahrzeug
210: Karosserie
211: Karosserieelement, Träger
212: Karosserieelement, Seitenschweller

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009039079 A1 [0007]
DE 102017102245 A1 [0008]
JP 2011042208 A [0009]

Claims

Energiespeichersicherung für Fahrzeuge, umfassend: - eine Halteeinrichtung (1), die ausgebildet ist, mit wenigstens einem Energiespeicher (100) mechanisch verbunden zu werden und den wenigstens einen Energiespeicher (100) an einem Fahrzeug (200) in einer vordefinierten Halteposition zu halten; - eine Verschiebeeinrichtung (10), die ausgebildet ist, den wenigstens einen Energiespeicher (100) im Falle eines Aufpralls einer Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) aus einem Verformungsbereich der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) heraus zu verschieben, indem der wenigstens eine Energiespeicher (100) durch die Verschiebeeinrichtung (10) aus der Halteposition heraus unter die Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) verschoben wird.
Energiespeichersicherung gemäß Anspruch 1, wobei die Halteeinrichtung (1) wenigstens eine Halterung (2) umfasst, die eine vordefinierte Bruchdehnung in der Richtung der Verschiebung des wenigstens einen Energiespeichers (100) durch die Verschiebeeinrichtung (10) aufweist, die derart ausgelegt ist, dass die wenigstens eine Halterung (2) in der Richtung der Verschiebung des wenigstens einen Energiespeichers (100) durch die Verschiebeeinrichtung (10) bricht, wenn die Verschiebeeinrichtung (10) eine vordefinierte Verschiebekraft aufbringt.
Energiespeichersicherung gemäß Anspruch 2, wobei die Verschiebeeinrichtung (10) wenigstens ein Verschiebeelement (11) umfasst, das ausgebildet ist, an der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) angeordnet zu werden, oder durch ein Karosserieelement (211, 212) der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) gebildet wird, und wobei das wenigstens eine Verschiebeelement (11) ferner ausgebildet ist, den wenigstens einen Energiespeicher (100) aus dem Verformungsbereich der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) heraus zu verschieben, indem eine horizontale Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers (100), die durch die Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) hervorgerufen wird, in eine vertikale Bewegung nach unten aus der Halteposition heraus unter die Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) umgewandelt wird.
Energiespeichersicherung gemäß Anspruch 3, wobei das wenigstens eine Verschiebeelement (11) derart ausgebildet ist, dass der wenigstens eine Energiespeicher (100) an dem Verschiebelement (11) abgleiten kann, um dessen horizontale Bewegung wenigstens teilweise in die vertikale Bewegung nach unten umzuwandeln.
Energiespeichersicherung gemäß Anspruch 4, wobei die wenigstens eine Halterung (2) in dem wenigstens einen Verschiebeelement (11) integriert ist.
Energiespeichersicherung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verschiebeeinrichtung (10) wenigstens eine Umlenkeinrichtung (12, 15) umfasst, die ausgebildet ist, an der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) angeordnet zu werden, oder durch ein Karosserieelement (211, 212) der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) gebildet wird, wobei die Halteeinrichtung (1) wenigstens ein Gleitelement (3) umfasst, das ausgebildet ist, von der Umlenkeinrichtung (12, 15) umgelenkt zu werden, und wobei die wenigstens eine Umlenkeinrichtung (12, 15) ferner ausgebildet ist, eine vordefinierte Bahn (B) für das wenigstens eine Gleitelement (3) vorzugeben, um die horizontale Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers (100), die durch die Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) hervorgerufen wird, über das der vordefinierten Bahn (B) folgende wenigstens eine Gleitelement (3) in eine geführte Bewegung nach unten aus der Halteposition heraus unter die Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) umzuwandeln.
Energiespeichersicherung gemäß Anspruch 6, wobei die wenigstens eine Umlenkeinrichtung (12) wenigstens ein Gleitbahnelement (13) mit Langloch, das die Bahn (B) definiert, umfasst, das ausgebildet ist, an der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) angeordnet zu werden, oder durch ein Karosserieelement (211, 212) der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) gebildet wird, wobei in dem wenigstens einen Gleitbahnelement (13) wenigstens ein Gleitelement (3) geführt ist, wobei das wenigstens eine Gleitbahnelement (13) ferner ausgebildet ist, in der Richtung der Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) derart angebracht zu werden, dass sein Langloch (13) in der Richtung der Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) verläuft, und wobei das wenigstens eine Gleitbahnelement (13) ferner derart ausgebildet ist, dass das wenigstens eine geführte Gleitelement (3) bei der horizontalen Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers (100), die durch die Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) hervorgerufen wird, nach unten geführt oder freigegeben wird, wodurch die horizontale Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers (210) über das Gleitelement (3) in eine durch das Gleitbahnelement (13) geführte oder freigegebene Bewegung nach unten aus der Halteposition heraus unter die Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) umgewandelt wird.
Energiespeichersicherung gemäß Anspruch 7, wobei die wenigstens eine Umlenkeinrichtung (12) wenigstens zwei Gleitbahnelemente (13) mit Langloch umfasst, wobei in jedem der wenigstens zwei Gleitbahnelemente (13) wenigstens ein Gleitelement (3) geführt ist, wobei die wenigstens zwei Gleitbahnelemente (13) ferner ausgebildet sind, in der Richtung der Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) in einem vordefinierten Abstand zueinander derart angeordnet zu werden, dass ihre Langlöcher (13) jeweils in der Richtung der Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) verlaufen, und wobei die wenigstens zwei Gleitbahnelemente (13) ferner derart ausgebildet sind, dass das wenigstens eine Gleitelement (3), das in dem Gleitbahnelement (13) geführt ist, das in der Richtung der Verformung weiter hinten gelegen ist, bei der horizontalen Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers (100), die durch die Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) hervorgerufen wird, nach unten geführt oder freigegeben wird, wodurch die horizontale Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers (210) über besagtes Gleitelement (3) in eine durch das entsprechende Gleitbahnelement (13) geführte oder freigegebene Bewegung nach unten aus der Halteposition heraus unter die Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) umgewandelt wird.
Energiespeichersicherung gemäß Anspruch 6, wobei die wenigstens eine Umlenkeinrichtung (12) wenigstens ein Nutelement (15) mit Führungsnut, die die Bahn (B) definiert, umfasst, das ausgebildet ist, an der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) angeordnet zu werden, oder durch ein Karosserieelement (211, 212) der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) gebildet wird, wobei in dem wenigstens einen Nutelement (15) wenigstens ein Gleitelement (3) geführt ist, wobei das wenigstens eine Nutelement (15) ferner ausgebildet ist, in der Richtung der Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) derart angebracht zu werden, dass seine Führungsnut (15) in der Richtung der Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) verläuft, und wobei das wenigstens eine Nutelement (15) ferner derart ausgebildet ist, dass das wenigstens eine Gleitelement (3) bei der horizontalen Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers (100), die durch die Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) hervorgerufen wird, nach unten geführt oder freigegeben wird, wodurch die horizontale Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers (210) über das wenigstens eine Gleitelement (3) in eine durch das Nutelement (15) geführte oder freigegebene Bewegung nach unten aus der Halteposition heraus unter die Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) umgewandelt wird.
Energiespeichersicherung gemäß Anspruch 9, wobei die wenigstens eine Umlenkeinrichtung (12) wenigstens zwei Nutelemente (15) mit Führungsnut umfasst, wobei in jedem der wenigstens zwei Nutelemente (15) wenigstens ein Gleitelement (3) geführt ist, wobei die wenigstens zwei Nutelemente (15) ferner ausgebildet sind, in der Richtung der Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) in einem vordefinierten Abstand zueinander derart angebracht zu werden, dass ihre Führungsnuten (15) jeweils in der Richtung der Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) verlaufen, und wobei die wenigstens zwei Nutelemente (15) ferner derart ausgebildet sind, dass das wenigstens eine Gleitelement (3), das in dem Nutelement (15) geführt ist, das in der Richtung der Verformung weiter hinten gelegen ist, bei der horizontalen Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers (100), die durch die Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) hervorgerufen wird, nach unten geführt oder freigegeben wird, wodurch die horizontale Bewegung des wenigstens einen Energiespeichers (210) über besagtes Gleitelement (3) in eine durch das entsprechende Nutelement (15) geführte oder freigegebene Bewegung nach unten aus der Halteposition heraus unter die Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) umgewandelt wird.
Energiespeichersicherung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verschiebeeinrichtung (1) wenigstens eine Gelenkaufhängung (16) umfasst, die ausgebildet ist, an der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) angeordnet zu werden, wobei die Halteeinrichtung (1) an der wenigstens einen Gelenkaufhängung (210) befestigt ist, und wobei die wenigstens eine Gelenkaufhängung (16) ferner ausgebildet ist, den wenigstens einen Energiespeicher (100) aus dem Verformungsbereich der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) heraus zu verschieben, indem die Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) in horizontaler Richtung in eine Bewegung der Gelenkaufhängung (16) in vertikaler Richtung nach unten umgewandelt wird, wodurch der wenigstens eine Energiespeicher (100) durch die Gelenkaufhängung (16) über die Halteeinrichtung (1) aus der Halteposition heraus unter die Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) verschoben wird.
Energiespeichersicherung gemäß Anspruch 11, wobei die Gelenkaufhängung durch wenigstens ein Knickelement gebildet wird, das ausgebildet ist, die Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) in horizontaler Richtung in eine Bewegung der Gelenkaufhängung (16) in vertikaler Richtung nach unten umzuwandeln, in dem es vordefiniert ausknickt oder ausbeult.
Energiespeichersicherung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Verschiebeeinrichtung (1) wenigstens ein Band (17) und wenigstens einen Spannmechanismus (18, 18A) umfasst, wobei das wenigstens eine Band (17) ausgebildet ist, in einem vorderen Bereich und in einem hinteren Bereich wenigstens zweier Energiespeicher (100), die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, längs der Richtung der Verformung der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) zu verlaufen und dabei die wenigstens zwei Energiespeicher (210) wechselweise an deren Oberseite und deren Unterseite zu umschlingen, und wobei der wenigstens eine Spannmechanismus (18, 18A) ausgebildet ist, im Falle eines Aufpralls der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) wenigstens einen der wenigstens zwei Energiespeicher (100) aus dem Verformungsbereich der Karosserie (210) des Fahrzeugs heraus zu verschieben, indem das wenigstens eine Band (17) durch Längenverkürzung des wenigstens einen Bands (17) in dem vorderen Bereich und dem hinteren Bereich der wenigstens zwei Energiespeicher (100) gespannt wird, sodass die vordefinierte Bruchdehnung der wenigstens einen Halterung (2) des wenigstens einen der wenigstens zwei Energiespeicher (100), in dessen vorderem Bereich und in dessen hinterem Bereich das wenigstens eine Band (17) an dessen Oberseite verläuft, durch die Längenverkürzung des wenigstens einen Bands (17) überschritten wird und somit dieser Energiespeicher (100) aus der Halteposition heraus unter die Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) verschoben wird.
Energiespeichersicherung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verschiebeeinrichtung (10) wenigstens ein pyrotechnisches Element (19) und wenigstens einen Aufprallsensor (20) umfasst, wobei der wenigstens eine Aufprallsensor (20) ausgebildet ist, eine Intensität des Aufpralls der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) zu erkennen und bei Erkennen einer vordefinierten Intensität des Aufpralls das wenigstens eine pyrotechnische Element (19) auszulösen, und wobei das wenigstens eine pyrotechnische Element (19) ausgebildet ist, eine mechanische Verbindung zwischen der Halteeinrichtung (1) und dem wenigstens einen Energiespeicher (100) durch eine gezielte Explosion zu trennen, wenn es durch den wenigstens einen Aufprallsensor (20) ausgelöst wird.
Energiespeichersicherung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 14, wobei die Verschiebeeinrichtung (10) wenigstens einen Airbag (21) und den wenigstens einen Aufprallsensor (20) umfasst, wobei der wenigstens eine Aufprallsensor (20) ausgebildet ist, eine Intensität des Aufprall der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) zu erkennen und bei Erkennen einer vordefinierten Intensität des Aufpralls den wenigstens einen Airbag (21) auszulösen, und wobei der wenigstens eine Airbag (21) ausgebildet ist, im Bereich der wenigstens einen Halterung (2) zwischen dem wenigstens einen Energiespeicher (100) und der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) angeordnet zu werden und den wenigstens einen Energiespeicher (100) derart zu verschieben, dass die vordefinierte Bruchdehnung der wenigstens einen Halterung (2) überschritten wird, wenn der wenigstens eine Airbag (21) durch den wenigstens einen Aufprallsensor (20) ausgelöst wird.
Energiespeichersicherung gemäß Anspruch 15, wobei der wenigstens eine Airbag (21) ferner ausgebildet ist, den wenigstens einen Energiespeicher (100) in dessen Umfangsrichtung wenigstens abschnittsweise zu umschließen.
Energiespeichersicherung gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei der wenigstens eine Airbag (21) ferner ausgebildet ist, derart im Bereich der wenigstens einen Halterung (2) zwischen dem wenigstens einen Energiespeicher (100) und der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) angeordnet zu werden, dass, im Falle eines Aufpralls, der wenigstens eine Energiespeicher (100) zusätzlich in einer Richtung weg von dem Aufprall verschoben wird.
Energiespeichersicherung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei der Spannmechanismus (18, 18A) wenigstens einen pyrotechnisch bewegten Bolzen (22) und/oder wenigstens einen Hebelmechanismus (23), der über wenigstens einen piezoelektrischen Aktuator bewegt wird, sowie den wenigstens einen Aufprallsensor (20) umfasst, wobei der wenigstens eine Aufprallsensor (20) ausgebildet ist, eine Intensität des Aufpralls der Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) zu erkennen und bei Erkennen einer vordefinierten Intensität des Aufpralls den wenigstens einen pyrotechnisch bewegten Bolzen (22) auszulösen und/oder den wenigstens einen Hebelmechanismus (23) über den piezoelektrischen Aktuator auszulösen, und wobei der wenigstens eine pyrotechnisch bewegte Bolzen (22) und/oder der wenigstens eine Hebelmechanismus (23) ausgebildet ist, das wenigstens eine Band (17) durch Längenverkürzung des wenigstens einen Bands (17) in dem vorderen Bereich und dem hinteren Bereich der wenigstens zwei Energiespeicher (100) zu spannen, sodass die vordefinierte Bruchdehnung der wenigstens einen Halterung (2) des wenigstens einen der wenigstens zwei Energiespeicher (100), in dessen vorderem Bereich und in dessen hinterem Bereich das wenigstens eine Band (17) an dessen Oberseite verläuft, durch die Längenverkürzung des wenigstens einen Bands (17) überschritten wird.
Fahrzeug mit einer Energiespeichersicherung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, umfassend: - eine Karosserie (210), die Karosserieelemente (211, 212) umfasst, und - wenigstens einen Energiespeicher (100), wobei die Halteeinrichtung (1) der Energiespeichersicherung mit dem wenigstens einen Energiespeicher (100) mechanisch verbunden ist und den wenigstens einen Energiespeicher (100) an dem Fahrzeug (200) in einer vordefinierten Halteposition hält, und wobei die Verschiebeeinrichtung (10) der Energiespeichersicherung ausgebildet ist, den wenigstens einen Energiespeicher (100) im Falle eines Aufpralls der Karosserie (210) aus einem Verformungsbereich der Karosserie (210) heraus zu verschieben, indem der wenigstens eine Energiespeicher (100) durch die Verschiebeeinrichtung (10) der Energiespeichersicherung aus der Halteposition heraus unter die Karosserie (210) des Fahrzeugs (200) verschoben wird.