DE2657225A1

DE2657225A1 - Vorrichtung zur erleichterung der handhabung eines herausnehmbaren batteriepakets fuer ein elektrisch angetriebenes fahrzeug

Info

Publication number: DE2657225A1
Application number: DE19762657225
Authority: DE
Inventors: Ronald Fowkes
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1975-12-19
Filing date: 1976-12-17
Publication date: 1977-06-23
Also published as: FR2335961A1; GB1569268A; JPS5293018A; IT1065514B

Description

COHAUSZ & FLORACK

PATENTANWALTS B OR O 2 6 5 7 7 2 S

D-4 DÜSSELDORF · SCHUMANNSTR. 9T

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. W. FLORACK ■ Dipl.-Ing. R. KNAUF ■ Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER - Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

Lucas Industries Limited

Great King Street

GB-Birmingham I7. Dezember I976

^eines herausnehmbaren 2äii££^f£^®if»£^^{r e}*^{n e}l^elc*^risch_angetriebenes Fahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Torrichtung zur Erleichterung der Handhabung eines herausnehmbaren Batteriepakets für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug.

Batteriepakete für solche Fahrzeuge werden normalerweise zum Wieder- *aufladen in einigermaßen häufigen Intervallen herausgenommen. Die übliche Anordnung ist, ein Paket herauszunehmen, das wieder aufgeladen werden muß, und ein anderes Einzusetzen, das voll aufgeladen worden ist. Bei Fahrzeugen der Art, mit denen die Erfindung befaßt ist, wird das Batteriepaket allgemein in einer waagrechten "bene eingesetzt, und es hat Bollen oder andere reibungsmindernde Elemente, auf denen es sitzt, um dessen Bewegung in eine Position im Fahrzeug zu erleichtern, in der es zu befestigen ist. Es ist üblich, daß das Batteriepaket in der vorgesehenen Lage durch herausnehmbare Ealteelemente gehalten wird, während öes Torgangs des Einsetzens des Pakets sind diese Elemente jedoch natürlich nicht in der vorgesehenen Lage.

Batteriepakete für elektrische Fahrzeuge,enthaiten viele Batteriezellen und sind extrem schwer. Das Einsetzen bringt keine Probleme mit sich, vorausgesetzt, daß das Fahrzeug auf ebenem Boden steht. Wenn das Fahrzeug jedoch auf einer Schrägen steht, besteht die Gefahr, daß das Batteriapaket während des SEinsetzens außer Eontrolle gerät und

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zu schnell rutscht oder rollt, unter solchen Umständen kann ein gefährlicher Unfall entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Vereinfachung der Handhabung von herausnehmbaren Batteriepaketen für elektrisch angetriebene Fahrzeuge in einer Form zu schaffen, die die Gefahr von Unfällen der genannten Art wesentlich verringert.

Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Erleichterung der Handhabung eines herausnehmbaren Batteriepakets für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gekennzeichnet durch zusammenwirkende lösbare Verriegelungselemente, die jeweils am Paket bzw. an einem Teil des Fahrzeugs sitzen, an dea sich das Paket während des Einsetzens und Herausnehmens bewegt, wobei die Anordnung eine solche ist, daß die Verriegelungselemente zur Ermöglichung eines Einsetzens »der Herausnehmens des Batteriepakets in das Fahrzeug bzw. aus dea Fahrzeug gelöst werden, jedoch wieder zum Anhalten des Pakets einrastbar sind.

Die E£rfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einem Elektroantrieb,

das erfindungsgemäß ausgerüstet ist, Fig. 2 eine Vorderansicht des Fahrzeuge, in der ein Batteriepaket in

einer Lage zum Einsetzen in das Fahrzeug gezeigt ist, Fig. 3 eine vergrößerte Endansicht, die das Batteriepaket in der vorgesehenen Lage im Fahrzeug zeigt,

Fig. 4 eine Einzelheit im Schnitt an der Linie 4-4 der Fig. 2, Fig. 5 eine Einzelheit im Schnitt an der Linie 5-5 der Fig. 3, Fig. 6 ein Schaubild eines Anschlags am Laufwagen und Fig. 7 eine Seitenansicht des Anschlags in seiner eingesetzten Position .

Fig. 1 und 2 zeigen einen Leichttransporter, der allgemein mit 10 be-

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zeichnet ist. Dieses elektrisch angetriebene Fahrzeug weist einen Elektromotor (nicht dargestellt) auf, der die Hinterräder über ein herkömmliches Getriebe antreibt. Der Elektromotor wird rom Fahrer bedient und erhält seine Energie von einem Batteriepaket. Dieses Ba tteriepaket hat die Fora einer Wanne 11, in der herausnehmbar mehrere einzelne Speicherbatterien 12 sitzen. Dieses Batteriepaket ist gemäß der Darstellung in Fig. 1 in einem Quertunnel 13 im Fahrzeugaufbau angeordnet. Der Zugang zum Tunnel erfolgt durch auf machbare Türen (nicht dargestellt) an den Seiten des Fahrzeuge, w»bei sich der Tunnel von einer Seite des Fahrzeugs zur anderen erstreckt.

Fig. 3 ist eine vergrößerte Endansicht des Batteriepakets, das in der vorgesehenen Lage im Fahrzeug gezeigt ist. In dieser Darstellung ist der Boden 14 des Tunnels im Fahrzeugaufbau gezeigt· Dieser hat drei im Abstand angeordnete Verstärkungskämme 13, 16, 17, die sich in Längsrichtung des Tunnels erstrecken und zwischen sich zwei parallele Schienenzonen bilden, von denen jede zwei verstärkte Schienen 18 aufweist. Die Schienen stützen Rallen 19 ab, die an jeweiligen Halterungen an der Wanne 11 des Batteriepakets sitzen. An der Unterseite der Wanne 11 sind mehrere Hellen angeordnet, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist.

An der Unterseite der Wanne 11 des Batteriepakets befinden sich zwischen den paarweisen Sätzen Rollen 19 jeweils Zahnstangen 20, 21. Diese Z«ahnstangen 20, 21 sind so angeordnet, daß deren Zähne jeweils in entgegengesetzte Richtungen zeigen· Die Zahnstangen sind dadurch hergestellt, daß Abschnitte aus dem Boden der Wanne 11 herausgedrückt werden, und sie haben etwa Sogenform. Alternativ können getrennte Zahnstangen angebracht sein.

Jeweilige Klinken 22, 23 greifen in die Zahnstangen 20, 21 ein, und diese Elinken zeigen in entgegengesetzte Richtungen, wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Die Anordnung ist eine solche, daß dann, wenn beide Elinken in die

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betreffende Zahnstange eingreifen, das Batteriepaket an einer Bewegung in der einen wie in der anderen Richtung gehindert ist. Es ist jedoch ersichtlich, daß diese Anordnung wirksam wird, gleichgültig, in welche Richtung das Batteriepaket in das Fahrzeug eingesetzt wird.

TJa das Batteriepaket in der vorgesehenen Lage im Fahrzeug tunnel 13 zu halten, greifen die Kämme I5 und 17 an jeweiligen Klammern 24 an. Jede dieser Klammern ist eine lange Stange mit einem Längsschlitz zur Aufnahme einer Schraube 26. Me Schrauben werden in dienbetreffenden Enden des Batteriepakets befestigt, und die Klammer werden dort durch Muttern 27 gehalten. Das untere Ende jeder Klammer 24 hat ein Loch zum Fluchten mit einem zylindrischen Zapfen 28, der an den Enden der Kämme 15 bzw. 17 vorgesehen ist. Der Zapfen ist zweckmäßigerweise der Kopf einer Schraube, die am Ende des Kamms befestigt ist.

Vie aus Fig. 2 zu ersehen ist, wird das Batteriepaket in den Tunnel im Fahrzeugaufbau Ton einem Laufwagen bzw. von einem Gestell eingesetzt. Das Gestell hat eine Bodenplatte 29 und eine das Batteriepaket tragende Platte 30. Diese sind durch Scherenkoppeln 3I miteinander verbunden, und die obere das Batteriepaket tragende Platte 30 kann mittels eines Hydraulikzylinders 32 angehoben und abgesenkt werden.

Das Gestell hat an einem Ende Räder 33t und am anderen Ende hat es einen Zugbügel 34 in der Form einer Lochplatte. Eine Hebel/Rad-Kombination 54 ist in der vorgesehenen Lage zum Rollen des Gestells gezeigt. Venn das Gestell jedoch stehenbleiben soll, wird die Hebel/ Rad-Kombination 33 entfernt, damit das Ende des Gestells auf den Boden aufsetzen kann.

Die obere Platte 30 des Gestelle hat zwei weitere Klinken 36, 37, von denen eine in Fig. 4 gezeigt ist. Diese Klinken sind s· angeordnet, wie die im Fahrzeugtunnel, nämlich in entgegengesetzte Richtungen, und wenn beide greifen, kann sich das Batteriepaket weder in die eine noch in die andere Richtung auf dem Gestell bewegen. Venn das Gestell mit einer Zugstange an einem Ende versehen ist, wie das dar-

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gestellt ist, ist nur eine Klinke erforderlich, jedoch sind zwei gezeigt, um zu zeigen, wie sie an einem Gestell angeordnet sein müssen, bei dem die Möglichkeit zum Seiaden und Entladen von beiden Enden besteht.

Verkehrungen sind getroffen, um die Klinken zu lösen, die durch Feederkraft beaufschlagt sind, und zwar in Fostionen zum Eingreifen in Zahnstangen.

In Fig. 6 und 7 sind Anschlagmittel am Laufwagen gezeigt, um zu verhindern, daß das Batteriepaket darauf verrutscht, wenn die Klinken außer Funktion gesetzt sind oder wenn sie nicht effektiv halten. Die Anschlagmittel befinden sich an dem Ende des Laufwagens, das zum Fahrzeug hin zeigt, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Anschlagmittel weisen zwei Halterungen 45 auf, die zwei gelochte Laschen 46, 47 haben. In jeder Lasche befindet sich ein Schlitz 48 und ein Längloch 49* Diese fluchten in den betreffenden Laschen 46, 47, und in jeder Lasche sind sie ausch in Längsrichtung derselben ausgerichtet. Me Halterung ist an der Platte 50 des Laufwagens befestigt, wie in Fig. 7 dargestellt. Sie Außenseiten der Laschen 46, 47 sind weggeklinkt, wie dargestellt.

Zwischen den Laschen 46, 47 jeder Halterung befindet sich ein feil 50, der zwei Β·1ζβη 51, 52 trägt, die aus beiden Seiten des Teils 50 vorstehen und in die Schlitze 48 und Löcher der Laschen 46 bzw. 47 eingreifen.

Sie Teile 50 tragen ein Winkelprofil 55 »it mehreren federnden Anschlägen 54, die zum Angreifen an der Wanne 11 des Batteriepakets vorgesehen sind. Diese Anschläge sind vorzugsweise Gummibeläge. Die Teile 50 sind in Lagen gezeigt, um die Anschläge 54 an Stellen vorzusehen, wo sie an der Wanne des Batteriepaketa angreifen, wenn diese sich auf dem Laufwagen bewegt. Um eine Bewegung des Batteriepakets in das Fahrzeug zu ermöglichen, müssen die Anschlagmittel jedoch aus der Bewegungsbahn herausbewegt werden.

TTm das zu erreichen, wird das Winkelprofil 53 mit den daran befestig-

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ten Teilen 50 angehoben, um die Stifte 5I aus den Sehlitzen 48 zu heben. Die !Peile 50 und das Profil 53 können sich nun um die Beizen 52 herum nach unten drehen. Ein Wiedereingreifen wird durch die weggeklinkten Seiten der Laschen 46, 47 erleichtert, vegen der Form dieser Seiten ist es jedochnicht möglich, daß die Teile 5I und das Profil 53 eine aufrechte Position einnehmen, «hne daß die Balzen 51 ordnungsgemäß in die Sehlitze 48 eingreifen. Das stelle eine SicherheitsYorkehrunf dar.

Fig. 4 zeigt die Klinke 36 und deren Feder 38, die sie in Kontakt mit der Zahnstange 21 drückt. Die Klinke 36 ist um einen Gelenkbolzen 39 herum in der Nähe eines Endes ver schwenkbar. Der Gelenkbolzen 39 befindet sich in einer Halterung 40, die eine solche Form hat, daß die Benutzung eines Hebels unter der Klinke zur Betätigung der Klinke zum Eingreifen in die zugehörige Zahnstange ohne die Benutzung des richtigen Werkzeugs oder Kabels (was noch zu beschreiben sein wird) unmgöglich gemacht wird.

Wenn die Klinke jedoch gelöst werden soll, um eine Bewegung des Batteriepakets längs des Gestells in den Fahrzeugtunnel I3 zu ermöglichen, kann das durch Betätigung eines Kabels 4I bewirkt werden, im Gestell sind deshalb zwei solcher Kabel 4I vorgesehen, die mit betreffenden Bedienungen 42 an der Gestellplatte 30 in Verbindung stehen. Dieet Bedienungen können am selben Ende oder an den jeweiligen Enden des Gestells τοrgesehen sein, vorzugsweise sitzen sie aber nahe an der Stelle, an der eine Bedienungsperson steht, wenn das Batteriepaket in das Fahrzeug eingeführt oder aus ihm herausgeführt wird.

Die Klinken 22, 23 im Fahrzeug sind gleich der Klinke 36, die in Fig. 4 gezeigt ist, obgleich die Kabelfreigabe 4I weggelassen ist. Um eine dieser Klinken zu lösen, wird ein Werkzeug in eine Bohrung 43 i» Έαάβ der Klinke am Gelenkbogen 39 derselben eingeführt. Dieses Werkzeug hat eine solche Form, daß es sich aus der Seite des Fahrzeugs herauserstreckt, um im Bedarfsfall von der Stelle aus bedienbar zu sein, an der die Bedienungsperson steht, wenn das Batteriepaket eingesetzt oder herausgenommen wird. Wenn die Notwendigkeit besteht, die Klinke ein-

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zurasten, braucht die Bedienungsperson lediglich das Kabel oder das Werkzeug zu lösen.

Der Vergang des Einsetzens des Batteriepakets in das Fahrzeug besteht darin, das Batteriepaket auf das Gestell an der Seite des Fahrzeugs zu setzen und Bit dem Tunnel im Fahrzeug auezurichten, wie das in Fig. 2 gezeigt ist. Die Klinke 36 vird dann du*rch Betätigung des zugehörigen Kabels 4-1 gelöst. Das Batteriepaket kann nun in das Fahrzeug geschoben werden, wobei die Hollen 19 von den Bahnen auf der Gestellplatte 50 auf die Schienen 19 i» Fahrzeugtunnel laufen, die damit fluchten. Die Klinken 37 und 23 an Gestell und im Fahrzeug zeigen von den Klinkenzähnen der Zahnstange 21 weg und werden lediglich alt der Bewegung des Batteriepakets wegbewegt. Wenn jedoch irgendeine Tendenz besteht, daß das Batteriepaket auf das Gestell zurückzurutschen beginnt, wird es durch Eingreifen einer oder beider der Klinken 23 und 37 in die Zahnstange $20 verhindert.

Wenn das Batteriepaket jedoch zu schnell in das Fahrzeug läuft, kann es leicht angehalten werden, indem die Klinke 36 freigegeben wird, so daß sie in die Zahnstange 21 eingreift.

Wenn das Batteriepaket voll im Fahrzeugtunnel sitzt, legt es sich gegen die Klinke 22 mittels der Zahnstange 20, und das arretiert dessen Bewegung. Wenn dieser Punkt erreicht ist, verhindern die Klinken 22, 23, die in entgegengesetzte Eichtungen an ihren betreffenden Zahnstangen wirken, eine Bewegung des Batteriepakets in die eine oder in die andere Richtung. TJm es jedoch fest in der vorgesehenen Lage zu halten, werden die Kalamern 24 befestigt, wie das beschrieben worden ist.

Wenn das Fahrzeug auf einer Schräge seitlich zum Fahrzeug steht, kann ein zu schnelles Einfahren des Batteriepakets in das Fahrzeug oder eine zu schnelle Bewegung auf das Gestell durch die Bedienungsperson kontrolliert werden, indem die entsprechende Klinke freigegeben wird, um eine weitere Bewegung des Batteriepakets zu verhindern. Eine Freigabe des Griffs aus welchem Grunde auch immer bewirkt eine automatische Arretierung des Batteriepakets.

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Λ.

Es ist üblich) daß ein Batteriepaket von einer Seite des Fahrzeugs eingesetzt wird» während ein anderes aus der anderen Seite entnommen wird» Üblicherveise wird ein entladenes Paket, das ein Wiederaufladen erfordert, von einer Seite herausgenommen, indem, ein neues, voll aufgeladenes von der anderen Seite aus eingeschoben wird. In einem solchen Fall wird die Klinke 36 benutzt, um ein Einsetzen des Batteriepakets auf den Gestell von einer Seite gemäß der Darstellung in Fig. 2 zu ermöglichen, und die Klinke 22 im Fahrzeug wird an der anderen Seite betätigt, um eine Entnahme des entladenen Batteriepakets auf ein anderes Gestell zu ermöglichen.

Durch Fernbedienung können die Klinken auch betätigt werden, es ist jedoch besser, daß die Bedienung rein von Hand und an Ort und Stelle bis in die Lage erfolgt, an die das Batteriepaket zu manövrieren ist, weil an dieser Stelle die Bedienungsperson schneller entscheiden kann, ob irgendeine Steuerung der Bewegung des Batteriepakets erforderlich ist.

Ansprüche

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Claims

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Ansprüche

( 1 .yVorrichtung zur Erleichterung der Handhabung eines herausnehmbaren Batteriepakets für ein elektrisch angertriebenes Fahrzeug, gekennzeichnet durch zusammenwirkende lösbare Verriegelungselemente, die jeweils am Paket bzw. an einen Teil des Fahrzeugs sitzen, an dem sich das Paket während des Einsetzens und Herausnehiiens bewegt, wobei die Anordnung eine solche ist, daß die Verriegelungselemente zur Ermöglichung eines Einsetzens oder Herausnehmens des Batteriepakets in das Fahrzeug bzw. aus dem Fahrzeug gelöst werden, jedoch wieder zum Anhalten des Pakets einrastbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß ein Laufwagen τοrgesehen ist, auf dem das Batteriepaket Tor dem Einsetzen getragen ist und auf daeen es aus dem Fahrzeug aufgesetzt wird, wobei der Laufwagen ebenfalls lösbare Verriegelungselenente aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbaren Verriegelungselemente Easten/Klinkenkombinationen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinken durch von Hand bedienbare Mittel lösbar sind.

^. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von hand bedienbaren Mittel in ine Klinkenrastposition durch Federkraft vorgespannt sind, derart, daß bei Freigabe die Klinken zum Arretieren der Bewegung des Batteriepakets eingreifen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Anschlagmittel am Laufwagen zur Verhinderung der Bewegung des Batteriepakets auf ihm in einer Sichtung.

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