EP4427294A1 - Adapter zum befestigen an einem energiespeicher, energiespeicher, ankoppeleinheit, system zum ankoppeln eines energiespeichers - Google Patents

Adapter zum befestigen an einem energiespeicher, energiespeicher, ankoppeleinheit, system zum ankoppeln eines energiespeichers

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EP4427294A1
EP4427294A1 EP22809786.1A EP22809786A EP4427294A1 EP 4427294 A1 EP4427294 A1 EP 4427294A1 EP 22809786 A EP22809786 A EP 22809786A EP 4427294 A1 EP4427294 A1 EP 4427294A1
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EP
European Patent Office
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coupling
energy store
lever
adapter
coupling unit
Prior art date
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Pending
Application number
EP22809786.1A
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Inventor
Finn Neumann
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to an adapter for attachment to an energy store, an energy store, a coupling unit and a system for coupling an energy store to a coupling unit.
  • the battery plays a special role, on the one hand in relation to the achievable range of the vehicle, on the other hand also in relation to the weight.
  • the weight of the battery therefore plays a special role, since additional weight reduces the range on the one hand.
  • large capacities of an energy store can only be achieved if the battery or the energy store is correspondingly large and therefore heavy.
  • a lower weight increases the handling of the two-wheeler and thus leads to greater ease of use for the user.
  • the invention relates to an adapter for fastening to an energy store of a micromobility vehicle and for coupling the energy store to a coupling unit, the adapter having a fastening section and a coupling section; the attachment section is designed to be attachable to a receptacle of the energy store; the coupling section has a coupling structure which is designed in such a way that the coupling structure forms a cam gear with a lever of the coupling unit and an engagement of the lever by pivoting in the coupling structure converts into a displacement movement transverse to a pivoting direction of the lever.
  • the invention relates to an energy storage device for supplying a micromobility vehicle with energy, comprising a front side with an electrical plug connector for connection to a coupling unit and a coupling profile arranged in the region of an upper side of the energy storage device with a coupling cam with an engagement surface, the coupling profile being designed in this way is that a lever of a coupling unit which engages in the coupling profile bears against the engagement surface and a pivoting movement of the lever is converted into a displacement movement of the energy store normal to the end face; and the coupling profile is designed such that an adapter for adapting the energy store for coupling to a standard coupling unit for standard energy stores with a greater height can be detachably fastened to the coupling profile.
  • the invention relates to a coupling unit for coupling and fastening an energy store, comprising a coupling side with an electrical connector interface for connecting to a connector on the front side of an energy store, a connection panel with a connection interface for connecting connection connectors of electrical components, the connector interface and the connection interface are electrically connected to one another, an operating lever that can be pivoted about an axis of rotation and has an engagement lever that is designed to engage in a coupling profile of an energy store, the axis of rotation being aligned perpendicular to the normal of the coupling side and the engagement lever connected to the coupling profile of the energy store in such a way cooperates in that a pivoting movement of the engagement lever is converted into a translatory movement of the energy store parallel to the normal of the coupling side.
  • the invention relates to a system for coupling an energy store to a coupling unit and for connecting the energy store to the coupling unit.
  • the system includes the energy storage device with an end face on which an electrical connector is arranged, and a normal coupling unit with a coupling side on which a connector interface that can be connected to the connector is arranged, and an adapter with a fastening section and a coupling section a coupling structure, wherein the The height of the end face of the energy storage device is less than the height of the coupling side of the normal coupling unit, the energy storage device having a coupling profile which is arranged in the region of its upper side and into which a lever of a suitable (small) coupling unit can engage; the coupling profile is formed by a recess and a coupling cam with an engagement surface; the coupling profile is designed to receive the attachment section of the adapter, the adapter having a coupling structure with a coupling surface and a curved surface; the adapter is releasably attached to the
  • the adapter according to the invention also makes it possible to convert smaller batteries with a lower structural height so that they can be used in "normal" coupling units (so-called normal coupling units) which are intended for batteries whose structural height is greater.
  • normal coupling units so-called normal coupling units
  • the adapter thus offers a high level of flexibility when selecting the batteries used. It has proven to be advantageous that the adapter is designed so that it can be used in the coupling profile of an energy store, which is normally for a Coupling and attachment of the energy storage device is used on a suitable coupling unit of a micromobility vehicle.
  • the coupling section of the adapter has a coupling structure that is suitable for forming a cam mechanism with the coupling unit, it is possible for a lever for coupling the battery to a coupling unit to convert its pivoting movement into a sliding movement formed transversely thereto.
  • the adapter according to the invention can be used to pull the battery equipped in this way or the energy store equipped in this way to the coupling unit.
  • a secure and permanent seat and a corresponding fixation of the energy store on the coupling unit is guaranteed. This also ensures that there is reliable and permanent electrical contact between the energy store and the coupling unit.
  • the attachment section of the adapter has an attachment lug that corresponds to a coupling cam of the energy store.
  • the fastening section can thus be fastened to the coupling cam in a form-fitting manner, which offers advantages for the secure seating and the secure fastening of the adapter to the energy store.
  • the secure fit prevents tilting or tilting. This ensures reliable attachment of the energy store equipped in this way to a coupling unit of a micromobility vehicle.
  • the fastening section has a fastening bore through which a fastening means can be guided.
  • the fastening section can be detachably fastened to the energy store by means of the fastening bore.
  • the fastening means is inserted and fixed through the fastening hole in a corresponding receptacle in the energy store.
  • the fastener can be a screw that is screwed into a corresponding thread in the energy store.
  • the coupling structure has a coupling surface in the coupling section, on which the lever of the coupling unit can attack.
  • the adapter is displaced perpendicularly to the coupling surface.
  • the coupling surface is preferably aligned in such a way that, when the adapter is mounted, it is aligned parallel to the end face of the energy store.
  • the coupling structure has a curved surface along which the lever of the coupling unit can slide when engaged. A force is exerted on the coupling surface.
  • the curved surface is aligned transversely to the coupling surface; the two surfaces are preferably perpendicular to one another. The curved surface allows the lever to simply slide along and thus supports guidance when coupling the appropriately equipped energy store to the coupling unit.
  • the energy store according to the invention for supplying a micromobility vehicle with energy has a coupling profile which is used on the one hand for coupling the energy store to a corresponding holding device or coupling device of a micromobility vehicle.
  • the coupling profile has the function that an adapter, for example the adapter described above, can be coupled to this coupling profile with its attachment section and attached thereto in order to use an energy store for other than the corresponding holding devices or coupling units.
  • the design of the coupling profile in such a way that, on the one hand, a lever of a corresponding coupling unit can engage and, on the other hand, an adapter can be accommodated, resulting in a dual function for the coupling profile. This thus offers several options for using the energy store. No further special receptacles have to be provided for attaching an adapter for adapting the energy store to a normal coupling unit for normal energy stores.
  • the coupling profile is formed by a recess on the top of the energy store.
  • the recess has a wall and a coupling cam, with the coupling cam preferably terminating flush with the end face of the energy store.
  • the coupling profile is designed in such a way that the engagement surface is directed away from the end face. Included the engagement surface corresponds to the coupling section of the adapter in such a way that the coupling section of the adapter is held between the engagement surface and the wall, preferably in a form-fitting manner. This enables the adapter to be seated securely and with a precise fit on the coupling profile of the energy store.
  • the coupling unit according to the invention serves to couple an energy store as described above.
  • the coupling unit thus makes it possible to fasten and fix an energy store whose overall height (and cross section) is less than that of normal energy stores with a standard overall height (or a standard cross section).
  • the coupling unit thus allows energy stores such as accumulators or batteries to be accommodated in micromobility vehicles, which only provide a small amount of space for accommodating an energy store. This can be advantageous, for example, in the case of electric bicycles that have a small frame, such as children's bicycles.
  • the coupling unit offers the advantage that the energy store is only coupled to the coupling unit with its end face and is mainly held in the area of the end face. Additional holding elements can be provided, which engage in a groove on the longitudinal side of the energy store. Nevertheless, the coupling unit allows an energy store to be held and fastened, regardless of its length.
  • the coupling unit In order to ensure that the energy store is held reliably and robustly in the coupling unit, it includes an engagement lever which engages in a coupling profile of the energy store.
  • the axis of rotation of the engagement lever is aligned perpendicularly to the normal of the coupling side of the coupling unit, with the coupling side being aligned parallel to the end face of the energy store.
  • the engagement lever forms a cam mechanism, so that the pivoting movement of the engagement lever is converted into a translatory movement of the energy store parallel to the normal of the coupling side.
  • the engagement lever has a guide surface which comes into contact with an engagement surface of a coupling cam of an energy store when the engagement lever engages on the coupling cam during pivoting. In this way, a force is exerted parallel to the normal of the coupling side in the direction of the coupling unit.
  • the coupling unit has a holding rail with holding elements.
  • the retaining rail extends away from the coupling side of the coupling unit and is preferably aligned perpendicular to the coupling side of the coupling unit.
  • the holding elements correspond to a holding groove on a longitudinal side of the energy store and engage in the holding groove when the energy store is moved. In this way, the seat and the attachment of the energy store to the extended coupling unit is improved. In addition, the guidance of the energy store is optimized when it is coupled to the coupling unit and tilting when it is coupled and fixed is avoided.
  • the coupling unit has a securing element which is operatively connected to the operating lever in such a way that twisting or pivoting of the operating lever is prevented.
  • the securing element can be moved from a locking position into an unlocking position, the operating lever being released in the unlocking position and the operating lever being rotated or pivoted. This allows the engagement lever to be pivoted in order to unlock and release a coupled and fixed energy store.
  • the system according to the invention for coupling an energy store to the coupling unit comprises the energy store, an adapter and a normal coupling unit which is designed to accommodate and fasten normal energy stores (with a greater height than the energy store described above).
  • the normal coupling unit has a coupling side whose height and/or cross-sectional area is greater than the height or cross-sectional area of an end face of the energy store.
  • the energy store cannot be easily fixed and coupled in the normal coupling unit.
  • the adapter belonging to the system the energy store is converted so that the adapter is attached to the energy store.
  • a fastening section of the adapter is inserted and fastened in a coupling profile of the energy store.
  • An energy storage device converted in this way allows it to be fixed and coupled to the normal coupling unit, with the lever of the normal coupling unit engaging in the coupling structure of the adapter when it is pivoted and thus converting the pivoting movement of the lever into a translational movement of the energy storage device equipped with the adapter.
  • the system has the advantage that smaller energy stores, which have a lower cross-sectional height compared to normal energy stores and are therefore lighter, can also be coupled with normal coupling units. This allows the user a high degree of flexibility, especially when weight is to be saved.
  • the lever of the normal coupling unit can be pivoted parallel to the coupling side and forms a cam mechanism with the coupling structure of the adapter in order to convert the pivoting movement into a translational movement of the energy store.
  • the lever is preferably guided on the curved surfaces of the adapter and acts on a coupling surface of the adapter, so that a force is exerted perpendicularly to the coupling surface.
  • An energy store within the meaning of the invention is preferably a battery, a rechargeable battery or an accumulator (accumulator).
  • a micromobility vehicle includes an electric scooter, an electric bicycle, a pedelec, an electric motorcycle and similar electrically powered vehicles with two wheels, possibly also with a second wheel designed as a spaced double wheel.
  • a cam gear is a mechanism in which an output movement of a first rotatably mounted Curved element is created with the help of a second straight curved element.
  • the lever of a coupling unit forms the pivoted cam element.
  • the energy store forms the straight curve element.
  • the cam mechanism thus converts a further pivoting of the lever into a displacement of the energy storage device, wherein further pivoting refers to a pivoting of the lever starting from a position in which the lever comes into engagement with the energy storage device.
  • the shift of Energy storage takes place relative to the coupling unit to which the lever is rotatably attached.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a normal coupling unit with three different energy stores
  • FIG. 1 shows a normal coupling unit 10 with a lever 11 for receiving and coupling normal energy stores.
  • Two of these standard energy stores 12 of different lengths A and B are shown in FIG. These can be coupled directly to the normal docking unit 10 .
  • the normal coupling unit 10 includes a retaining rail 14 with retaining elements 16 which can engage in a retaining groove 18 on a longitudinal side of the normal energy store 12 .
  • Figure 1 further shows an energy store 20 with a length C, the height of which is significantly smaller than the height of the normal energy store 12.
  • a height 22 of the energy store 20, which is measured at an end face 24, is less than the corresponding height of the normal Energy storage 12. Because of this, can the energy store 20 cannot be readily coupled to and attached to the normal docking unit 10 .
  • FIG. 1 also shows that the energy store 20 is provided with an adapter 30 which is arranged on an upper side 26 close to the end face 24 .
  • the normal coupling unit 10 and the energy store 20 with attached adapter 30 form a system 100 that also allows small energy stores 20 with a low height 22 to be attached in a normal coupling unit 10 .
  • the energy store 20, which is designed as a battery, can thus be locked in the normal coupling unit 10, although the height of the energy store is lower.
  • FIGs 2a and 2b show part of the energy store 20 with adapter 30.
  • the adapter 30 is attached to the energy store 20, wherein it is screwed with fasteners 28 in the form of screws.
  • the energy store 20 has a recess 32 on its upper side 26 near the end face 24 which forms a coupling profile 34 with a coupling cam 36 .
  • the coupling cam 36 has an engagement surface 38 which is engaged by a lever of a coupling unit in order to fasten and fix the energy store 20 in a suitable coupling unit without an adapter.
  • the adapter 30 has a fastening section 40 with a fastening lug 42 which fits into the coupling profile 34 in a form-fitting manner. If the adapter 30 is used with the fastening section 40 in the coupling profile 34 of the energy store 20, the fastening elements 28 can be screwed through fastening bores 44 into threaded receptacles 46 on the energy store in order to fix the adapter.
  • a coupling section 48 has a coupling structure 50 which is open at the top and into which a lever of a normal coupling unit 10 can engage.
  • FIG. 3 shows the energy store 20 with a low overall height and a matching coupling unit 56 with a molded-on holding rail 58 with holding elements 60 which engage in a holding groove 18 of the energy store 20 .
  • the coupling unit 56 has a coupling side 62 with a connector interface 64 that establishes an electrical connection between the energy store 20 and electrical components of the micromobility vehicle, which can be connected to the rear of the coupling unit 56 .
  • An operating lever 66 can be rotated about an axis of rotation 68 in order to enable the energy store 20 to be coupled to the coupling unit 56 and to detachably fix the energy store 20 on the coupling unit 56 .
  • FIGS 4a to c show the process of attaching the energy store 20 to the coupling unit 56 in different steps.
  • FIG. 4a shows the coupling unit 56 with its coupling side 62 and the plug interface 64 of a holding rail 58 fastened to the coupling unit 56, on which the energy store 20 is moved.
  • the operating lever 66 which can be pivoted about the axis of rotation 68, includes an engagement lever 70 for engaging in the coupling profile 34 of the energy storage device 20. While Figure 4a shows the energy storage device spaced apart from the coupling unit 56, Figure 4b shows how the engagement lever 70 with its guide surface 72 to the engagement surface 38 of the coupling cam 36 engages.
  • the movement of the operating lever 66 in the direction of the arrow 74 causes a translatory movement of the energy store 20 in the direction of the arrow 76 and thus parallel to the normal of the coupling side 62, so that the energy store 20 is pulled towards the coupling unit 56.
  • FIG. 4c The full pivoting of the operating lever 66 is shown in FIG. 4c, in the end position of which the engagement lever 70 is in full contact with the engagement surface 38 and has drawn the energy store 20 onto the coupling unit 56 .
  • the Energy store 20 is now in contact with its end face on the coupling side 62 of the coupling unit 56 .
  • the energy store 20 is fastened and fixed to the coupling unit 56 .
  • an electrical connection is established from the energy store 20 to the connector interface 64 so that electrical components of the micromobility vehicle are electrically connected to the energy store 20 .
  • Figure 4d shows the process of detaching the energy store 20 from the coupling unit 56.
  • the operating lever 66 is moved in the direction of the arrow 78, the engagement lever 70 resting against a wall 80 of the coupling profile 34 and pushing the energy store away from the coupling unit 56 in the direction of the arrow 81.
  • the release and translational movement of the energy storage device ensures that the energy storage device can be easily removed by the user.
  • FIGS. 5a and 5b show the lever mechanism of the coupling unit 56 in detail.
  • the operating lever 66 includes a prestressing element 82 arranged on its engagement lever 70 in order to ensure compensation for any manufacturing, assembly or other tolerances in the end position of the energy store 20 when the energy store 20 is fastened to the coupling unit 56 .
  • the prestressing element 82 is preferably designed to be elastic, for example as a rubber prestressing element.
  • a defined oversize 84 of the prestressing element 82 ensures that the tolerances are compensated for, as a result of which the prestressing against the energy store 20 is generated. This ensures that the energy store is seated firmly and without wobbling on the plug interface 64 and in the coupling unit 56 .
  • Figures 6a to 6c each show a detailed view of the coupling unit 56 with the attached energy store 20.
  • a securing element 86 is arranged on the coupling unit 56 in such a way that it is in operative connection with the operating lever 66 and prevents the operating lever 66 from moving.
  • the elongate securing element 86 is connected at one end by means of a screw to the docking unit 56, while a free end 88 a Has end face, which is in contact with a longitudinal surface of the operating lever 66 and is substantially aligned.
  • the securing element 86 can be moved in such a way that the free end 88 can be pressed in the direction of the arrow 90 towards the coupling unit 56, as a result of which the face of the free end 88 disengages from the operating lever, as shown in detail in FIG. 6b.
  • an unlocking position is reached.
  • the operating lever is released and pivoting of the operating lever 66 in the direction of arrow 94 is possible, so that the energy store 20 can be detached from the coupling unit 56 and removed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Adapter (30) zum Befestigen an einem Energiespeicher (20) eines Micromobilitäts-Fahrzeugs zum Ankoppeln des Energiespeichers (20) an einer Ankoppeleinheit, wobei der Adapter (30) einen Befestigungsabschnitt (40) und einen Ankoppelabschnitt (48) aufweist; der Befestigungsabschnitt (40) ausgebildet ist, um an einer Aufnahme des Energiespeichers (20) befestigbar zu sein; der Ankoppelabschnitt (48) eine Ankoppelstruktur (50) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass die Ankoppelstruktur (50) mit einem Hebel (11) der Ankoppeleinheit ein Kurvengetriebe bildet und einen Eingriff des Hebels (11) durch Verschwenken in die Ankoppelstruktur (50) in eine Verschiebebewegung quer zu einer Verschwenkrichtung des Hebels (11) umsetzt. Die Erfindung betrifft auch einen Energiespeicher (20), eine Ankoppeleinheit (56) und ein System zum Ankoppeln eines Energiespeicher.

Description

Adapter zum Befestigen an einem Enerqiespeicher, Enerqiespeicher, Ankoppeleinheit, System zum Ankoppeln eines Enerqiespeichers
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Adapter zum Befestigen an einem Energiespeicher, einen Energiespeicher, eine Ankoppeleinheit sowie ein System zum Ankoppeln eines Energiespeichers an eine Ankoppeleinheit.
Bei Micromobilitäts-Fahrzeugen, z. B. bei Elektrozweirädern, Cargobikes, Elektrodreirädern etc., spielt die Batterie eine besondere Rolle, zum einen in Bezug auf die zu erreichende Reichweite des Fahrzeugs, zum anderen auch in Bezug auf das Gewicht. Das Gewicht der Batterie spielt von daher eine besondere Rolle, da zusätzliches Gewicht auf der einen Seite die Reichweite reduziert. Auf der anderen Seite können große Kapazitäten eines Energiespeichers nur dann erzielt werden, wenn die Batterie bzw. der Energiespeicher entsprechend groß und damit schwer ist. In einigen Fällen ist es jedoch gewünscht, kleinere Energiespeicher zu verwenden, da eine große Reichweite nicht notwendig ist und die Vorteile des geringeren Gewichts überwiegen. Insbesondere erhöht ein geringeres Gewicht das Handling des Zweirads und führt somit zu einem höheren Bedienkomfort für den Nutzer.
Vor diesem Hintergrund ergibt sich die Aufgabe, das Gewicht von Micromobilitäts- Fahrzeugen zu reduzieren und den Einsatz von kleineren Energiespeichern zu ermöglichen.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung einen Adapter zum Befestigen an einem Energiespeicher eines Micromobilitäts-Fahrzeugs und zum Ankoppeln des Energiespeichers an einer Ankoppeleinheit, wobei der Adapter einen Befestigungsabschnitt und einen Ankoppelabschnitt aufweist; der Befestigungsabschnitt ausgebildet ist, um an einer Aufnahme des Energiespeichers befestigbar zu sein; der Ankoppelabschnitt eine Ankoppelstruktur aufweist, die derart ausgebildet ist, dass die An- koppelstruktur mit einem Hebel der Ankoppeleinheit ein Kurvengetriebe bildet und einen Eingriff des Hebels durch Verschwenken in die Ankoppelstruktur in eine Verschiebebewegung quer zu einer Verschwenkrichtung des Hebels umsetzt. Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Energiespeicher zum Versorgen eines Micromobilitäts-Fahrzeugs mit Energie umfassend eine Stirnseite mit einem elektrischen Steckverbinder zum Verbinden mit einer Ankoppeleinheit und ein im Bereich einer Oberseite des Energiespeichers angeordnetes Ankoppelprofil mit einem Ankoppelnocken mit Eingriffsfläche, wobei das Ankoppelprofil derart ausgebildet ist, dass ein in das Ankoppelprofil eingreifender Hebel einer Ankoppeleinheit an der Eingriffsfläche anliegt und eine Schwenkbewegung des Hebels in eine Verschiebebewegung des Energiespeichers normal zur Stirnseite umgesetzt wird; und das Ankoppelprofil dazu ausgebildet ist, dass ein Adapter zum Anpassen des Energiespeichers für die Ankopplung an eine Normal-Ankoppeleinheit für Normal-Energiespeicher mit einer größeren Höhe an dem Ankoppelprofil lösbar befestigbar ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Ankoppeleinheit zum Ankoppeln und Befestigen eines Energiespeichers, umfassend eine Ankoppelseite mit einem elektrischem Steckerinterface zum Verbinden mit einem Steckverbinder an der Stirnseite eines Energiespeichers, ein Anschlusspanel mit einem Anschlussinterface zum Anschließen von Anschlussverbindern von elektrischen Komponenten, wobei das Steckerinterface und das Anschlussinterface elektrisch miteinander verbunden sind, einen um eine Drehachse verschwenkbaren Bedienhebel mit einem Eingriffhebel, der derart ausgebildet ist, um in ein Ankoppelprofil eines Energiespeichers einzugreifen, wobei die Drehachse senkrecht zur Normalen der Ankoppelseite ausgerichtet ist und der Eingriffhebel mit dem Ankoppelprofil des Energiespeichers derart zusammenwirkt, dass eine Schwenkbewegung des Eingriffhebels in eine translatorische Bewegung des Energiespeichers parallel zur Normalen der Ankoppelseite umgewandelt wird.
Gemäß einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein System zum Ankoppeln eines Energiespeichers an eine Ankoppeleinheit und zum Verbinden des Energiespeichers mit der Ankoppeleinheit. Das System umfasst den Energiespeicher mit einer Stirnfläche, an der ein elektrischer Steckverbinder angeordnet ist, und eine Normal- Ankoppeleinheit mit einer Ankoppelseite, an der ein Steckerinterface angeordnet ist, das mit dem Steckverbinder verbindbar ist, und einen Adapter mit einem Befestigungsabschnitt und einem Ankoppelabschnitt mit einer Ankoppelstruktur, wobei die Höhe der Stirnfläche des Energiespeichers geringer ist als die Höhe der Ankoppelseite der Normal-Ankoppeleinheit, wobei der Energiespeicher ein im Bereich seiner Oberseite angeordnetes Ankoppelprofil aufweist, in das ein Hebel einer passenden (Klein-)Ankoppeleinheit eingreifen kann; das Ankoppelprofil von einer Ausnehmung und einem Ankoppelnocken mit Eingriffsfläche gebildet wird; das Ankoppelprofil ausgebildet ist, um den Befestigungsabschnitt des Adapters aufzunehmen, der Adapter eine Ankoppelstruktur mit einer Ankoppelfläche und einer Kurvenfläche aufweist; der Adapter mit seinem Befestigungsabschnitt an dem Energiespeicher lösbar befestigt ist; die Normal-Ankoppeleinheit einen Hebel aufweist, der beim Verschwenken in die Ankoppelstruktur des Adapters eingreift, sodass die Schwenkbewegung in eine translatorische Bewegung des Energiespeichers umgewandelt und der Energiespeicher in Richtung Normal-Ankoppeleinheit bewegt wird, wobei der Hebel an der Ankoppelfläche des Adapters angreift und an der Kurvenfläche des Adapters geführt wird.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Der erfindungsgemäße Adapter ermöglicht es, auch kleinere Batterien mit einer geringeren baulichen Höhe so umzurüsten, dass sie in "normalen" Ankoppeleinheiten (sogenannten Normal-Ankoppeleinheiten) eingesetzt werden, die für Batterien gedacht sind, deren bauliche Höhe größer ist. Auf diese Weise ist es möglich, in bestehenden Micromobilitäts-Fahrzeugen, beispielsweise in Elektrofahrrädern, S-Pede- lecs, Pedelecs, Cargobikes, etc., den vorhandenen Normal-Energiespeicher auszutauschen und gegen einen kleineren Energiespeicher mit geringerer Bauhöhe und entsprechend geringerem Gewicht zu ersetzen. Der Adapter bietet somit eine hohe Flexibilität bei der Auswahl der verwendeten Akkumulatoren. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Adapter so ausgebildet ist, dass er in das Ankoppelprofil eines Energiespeichers eingesetzt werden kann, das normalerweise für eine Ankopplung und Befestigung des Energiespeichers an einer passenden Ankoppeleinheit eines Micromobilitäts-Fahrzeugs verwendet wird.
Da der Ankoppelabschnitt des Adapters eine Ankoppelstruktur aufweist, die geeignet ist, mit der Ankoppeleinheit ein Kurvengetriebe zu bilden, ist es möglich, dass ein Hebel zum Ankoppeln der Batterie an eine Ankoppeleinheit seine Schwenkbewegung in eine quer dazu ausgebildete Verschiebebewegung umwandelt. Auf diese Weise kann mit dem erfindungsgemäßen Adapter ein Heranziehen der so ausgerüsteten Batterie oder des so ausgerüsteten Energiespeichers an die Ankoppeleinheit erfolgen. Ein sicherer und dauerhafter Sitz und ein entsprechendes Fixieren des Energiespeichers an der Ankoppeleinheit ist gewährleistet. Dies stellt auch sicher, dass ein zuverlässiger und dauerhafter elektrischer Kontakt zwischen dem Energiespeicher und der Ankoppeleinheit erfolgt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Befestigungsabschnitt des Adapters eine Befestigungsnase auf, die mit einem Ankoppelnocken des Energiespeichers korrespondiert. Somit ist der Befestigungsabschnitt formschlüssig an dem Ankoppelnocken befestigbar, was Vorteile für den sicheren Sitz und das sichere Befestigen des Adapters an den Energiespeicher bietet. Gleichzeitig wird durch den sicheren Sitz ein Verkanten oder eine Schrägstellung vermieden. Dies gewährleistet ein zuverlässiges Befestigen des so ausgerüsteten Energiespeichers an einer Ankoppeleinheit eines Micromobilitäts-Fahrzeugs.
In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung weist der Befestigungsabschnitt eine Befestigungsbohrung auf, durch die ein Befestigungsmittel geführt werden kann. Mittels der Befestigungsbohrung kann eine lösbare Befestigung des Befestigungsabschnitts an dem Energiespeicher erfolgen. Dabei wird das Befestigungsmittel durch die Befestigungsbohrung in eine korrespondierende Aufnahme im Energiespeicher eingeführt und fixiert. Beispielsweise kann das Befestigungsmittel eine Schraube sein, die in ein entsprechendes Gewinde im Energiespeicher eingeschraubt wird.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die Ankoppelstruktur im Ankoppelabschnitt eine Ankoppelfläche auf, an der der Hebel der Ankoppeleinheit angreifen kann. Auf diese Weise wird eine Verschiebung des Adapters senkrecht zur Ankoppelfläche erwirkt. Die Ankoppelfläche ist dabei bevorzugt so ausgerichtet, dass sie bei montiertem Adapter parallel zur Stirnseite des Energiespeichers ausgerichtet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Adapters hat die Ankoppelstruktur eine Kurvenfläche, an der der Hebel der Ankoppeleinheit bei Eingriff entlanggleiten kann. Dabei wird eine Kraft auf die Ankoppelfläche ausgeübt. Die Kurvenfläche ist dabei quer zur Ankoppelfläche ausgerichtet, bevorzugt sind die beiden Flächen senkrecht zueinander. Die Kurvenfläche ermöglicht ein einfaches Entlanggleiten des Hebels und somit eine unterstützende Führung beim Ankoppeln des entsprechend ausgerüsteten Energiespeichers an die Ankoppeleinheit.
Der erfindungsgemäße Energiespeicher zum Versorgen eines Micromobilitäts-Fahr- zeugs mit Energie weist ein Ankoppelprofil auf, das zum einen zum Ankoppeln des Energiespeichers an eine korrespondierende Haltevorrichtung bzw. Ankoppelvorrichtung eines Micromobilitäts-Fahrzeugs dient. Zum anderen hat das Ankoppelprofil die Funktion, dass ein Adapter, beispielsweise der oben beschriebene Adapter, mit seinem Befestigungsabschnitt an dieses Ankoppelprofil ankoppeln und daran befestigt werden kann, um einen Energiespeicher auch für andere als die korrespondierenden Halteeinrichtungen oder Ankoppeleinheiten zu verwenden. Durch die Ausbildung des Ankoppelprofils derart, dass zum einen ein Hebel einer korrespondierenden Ankoppeleinheit eingreifen, zum anderen ein Adapter aufgenommen werden kann, ergibt sich eine Doppelfunktion für das Ankoppelprofil. Diese bietet somit mehrere Möglichkeiten der Verwendung des Energiespeichers. Es müssen keine weiteren speziellen Aufnahmen für das Befestigen eines Adapters zum Anpassen des Energiespeichers an eine Normal-Ankoppeleinheit für Normal-Energiespeicher vorgesehen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Ankoppelprofil von einer Ausnehmung an der Oberseite des Energiespeichers gebildet. Die Ausnehmung hat eine Wandung und einen Ankoppelnocken, wobei der Ankoppelnocken bevorzugt bündig mit der Stirnseite des Energiespeichers abschließt. Das Ankoppelprofil ist so ausgebildet, dass die Eingriffsfläche von der Stirnseite weg gerichtet ist. Dabei korrespondiert die Eingriffsfläche mit dem Ankoppelabschnitt des Adapters derart, dass der Ankoppelabschnitt des Adapters zwischen der Eingriffsfläche und der Wandung, bevorzugt formschlüssig, gehalten wird. Hierdurch wird ein sicherer und passgenauer Sitz des Adapters an dem Ankoppelprofil des Energiespeichers ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Ankoppeleinheit dient zum Ankoppeln eines Energiespeichers wie oben beschrieben. Die Ankoppeleinheit ermöglicht damit ein Befestigen und Fixieren eines Energiespeichers, dessen Bauhöhe (und Querschnitt) geringer ist als die von Normal-Energiespeichern mit einer Standardbauhöhe (bzw. einem Standardquerschnitt). Damit erlaubt die Ankoppeleinheit die Aufnahme von Energiespeichern wie Akkumulatoren oder Batterien bei Micromobilitäts-Fahrzeugen, die nur einen kleinen Bauraum für die Aufnahme eines Energiespeichers zur Verfügung stellen. Dies kann beispielsweise bei Elektrofahrrädern, die einen kleinen Rahmen aufweisen, wie etwa bei Kinderfahrrädern, vorteilhaft sein. Die Ankoppeleinheit bietet den Vorteil, dass der Energiespeicher nur mit seiner Stirnseite an die Ankoppeleinheit angekoppelt wird und hauptsächlich im Bereich der Stirnseite gehalten wird. Zusätzliche Halteelemente können vorgesehen sein, die in eine Nut der Längsseite des Energiespeichers eingreifen. Dennoch ermöglicht die Ankoppeleinheit ein Halten und Befestigen eines Energiespeichers unabhängig von seiner Länge.
Um ein zuverlässiges und robustes Halten des Energiespeichers in der Ankoppeleinheit zu gewährleisten, umfasst sie einen Eingriffhebel, der in ein Ankoppelprofil des Energiespeichers eingreift. Hierbei ist die Drehachse des Eingriffhebels senkrecht zur Normalen der Ankoppelseite der Ankoppeleinheit ausgerichtet, wobei die Ankoppelseite parallel zur Stirnseite des Energiespeichers ausgerichtet ist. Der Eingriffhebel bildet gemeinsam mit dem korrespondierenden Ankoppelprofil des Energiespeichers ein Kurvengetriebe, sodass die Schwenkbewegung des Eingriffhebels in eine translatorische Bewegung des Energiespeichers parallel zur Normalen der Ankoppelseite umgewandelt wird. Beim Verriegeln des Hebels wird ein Heranziehen des Energiespeichers an die Ankoppeleinheit ermöglicht werden. Ein Öffnen des Hebels löst ein Wegdrücken des Energiespeichers von der Ankoppeleinheit aus, sodass eine leichte Entnahme des Energiespeichers möglich ist. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Ankoppeleinheit weist der Eingriffhebel eine Führungsfläche auf, die an einer Eingriffsfläche eines Ankoppelnockens eines Energiespeichers zur Anlage kommt, wenn der Eingriffhebel beim Verschwenken an dem Ankoppelnocken angreift. Auf diese Weise wird eine Kraft parallel zur Normalen der Ankoppelseite in Richtung Ankoppeleinheit ausgeübt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Ankoppeleinheit weist sie eine Halteschiene mit Halteelementen auf. Die Halteschiene erstreckt sich von der Ankoppelseite der Ankoppeleinheit weg und ist bevorzugt senkrecht zur Ankoppelseite der Ankoppeleinheit ausgerichtet. Die Halteelemente korrespondieren mit einer Haltenut an einer Längsseite des Energiespeichers und greifen in die Haltenut beim Verschieben des Energiespeichers ein. Auf diese Weise wird der Sitz und die Befestigung des Energiespeichers an der erweiterten Ankoppeleinheit verbessert. Zudem wird die Führung des Energiespeichers beim Ankoppeln an die Ankoppeleinheit optimiert und ein Verkanten beim Ankoppeln und Fixieren vermieden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Ankoppeleinheit ein Sicherungselement auf, das mit dem Bedienhebel derart in Wirkverbindung steht, dass ein Verdrehen oder Verschwenken des Bedienhebels verhindert wird. Das Sicherungselement ist von einer Verriegelungsposition in eine Entriegelungsposition bewegbar, wobei in der Entriegelungsposition der Bedienhebel freigegeben und ein Verdrehen oder Verschwenken des Bedienhebels ermöglicht wird. Damit wird ein Verschwenken des Eingriffhebels ermöglicht, um einen angekoppelten und fixierten Energiespeicher zu entriegeln und zu lösen.
Das erfindungsgemäße System zum Ankoppeln eines Energiespeichers an die Ankoppeleinheit umfasst den Energiespeicher, einen Adapter und eine Normal-Ankop- peleinheit, die dazu ausgebildet ist, Normal-Energiespeicher (mit größerer Höhe als der oben beschriebene Energiespeicher) aufzunehmen und zu befestigen. Die Nor- mal-Ankoppeleinheit hat eine Ankoppelseite, deren Höhe und/oder Querschnittsfläche größer ist als die Höhe bzw. Querschnittsfläche einer Stirnfläche des Energiespeichers. Somit lässt sich der Energiespeicher nicht in der Normal-Ankoppeleinheit ohne Weiteres fixieren und ankoppeln. Mittels des zum System gehörenden Adapters wird der Energiespeicher so umgerüstet, dass der Adapter an dem Energiespeicher befestigt wird. Ein Befestigungsabschnitt des Adapters wird in ein Ankoppelprofil des Energiespeichers eingesetzt und befestigt. Ein derart umgerüsteter Energiespeicher erlaubt ein Fixieren und Ankoppeln an die Normal-Ankoppeleinheit, wobei der Hebel der Normal-Ankoppeleinheit beim Verschwenken in die Ankoppelstruktur des Adapters eingreift und so die Schwenkbewegung des Hebels in eine translatorische Bewegung des mit Adapter ausgerüsteten Energiespeichers umwandelt. Das System hat den Vorteil, dass kleinere Energiespeicher, die eine geringere Querschnittshöhe im Vergleich zu Normal-Energiespeichern aufweisen und somit leichter sind, auch mit Normal-Ankoppeleinheiten gekoppelt werden können. Dies ermöglicht dem Benutzer eine hohe Flexibilität, insbesondere wenn Gewicht eingespart werden soll.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Systems ist der Hebel der Normal-Ankop- peleinheit parallel zu der Ankoppelseite verschwenkbar und bildet mit der Ankoppelstruktur des Adapters ein Kurvengetriebe, um die Schwenkbewegung in eine translatorische Bewegung des Energiespeichers umzuwandeln. Der Hebel wird anbei bevorzugt an den Kurvenflächen des Adapters geführt und greift an eine Ankoppelfläche des Adapters an, sodass eine Kraft senkrecht zur Ankoppelfläche ausgeübt wird.
Ein Energiespeicher im Sinne der Erfindung ist bevorzugt eine Batterie, eine wiederaufladbare Batterie oder ein Akkumulator (Akku). Ein Micromobilitäts-Fahrzeug umfasst einen Elektroroller, ein Elektrofahrrad, ein Pedelec, ein Elektromotorrad und ähnliche elektrisch betriebene Fahrzeuge mit zwei Rädern, gegebenenfalls auch mit einem als beabstandetes Doppelrad ausgebildeten zweiten Rad. Ein Kurvengetriebe ist ein Mechanismus, bei dem eine Abtriebsbewegung eines ersten drehbar gelagerten Kurvenelements mit Hilfe eines zweiten, gerade geführten Kurvenelements entsteht. Der Hebel einer Ankoppeleinheit bildet das drehbar gelagerte Kurvenelement. Der Energiespeicher bildet das gerade geführte Kurvenelement. Das Kurvengetriebe wandelt also eine weitergehende Verschwenkung des Hebels in eine Verschiebung des Energiespeichers um, wobei unter weitergehender Verschwenkung eine Verschwenkung des Hebels ausgehend von einer Position bezeichnet wird, in der der Hebel mit dem Energiespeicher in Eingriff kommt. Die Verschiebung des Energiespeichers erfolgt dabei relativ zu der Ankoppeleinheit, an der der Hebel drehbar befestigt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Normal-Ankoppeleinheit mit drei unterschiedlichen Energiespeichern;
Fig. 2a, 2b einen Energiespeicher mit geringer Bauhöhe und einen Adapter;
Fig. 3 einen Energiespeicher mit einer korrespondierenden Ankoppeleinheit;
Fig. 4a-d eine Detailzeichnung von Energiespeicher und Ankoppeleinheit während des Koppelns;
Fig. 5a, 5b Detailzeichnungen eines Bedienhebels der Ankoppeleinheit;
Fig. 6a-c Detailzeichnungen einer Ankoppeleinheit mit einem Sicherungselement.
Figur 1 zeigt eine Normal-Ankoppeleinheit 10 mit Hebel 11 zur Aufnahme und zum Ankoppeln von Normal-Energiespeichern. Zwei dieser Normal-Energiespeicher 12 in unterschiedlichen Längen A und B sind in Figur 1 gezeigt. Diese können direkt an die Normal-Ankoppeleinheit 10 angekoppelt werden. Zu diesem Zweck umfasst die Nor- mal-Ankoppeleinheit 10 eine Halteschiene 14 mit Halteelementen 16, welche in eine Haltenut 18 an einer Längsseite der Normal-Energiespeicher 12 eingreifen kann.
Figur 1 zeigt weiter einen Energiespeicher 20 mit einer Länge C, dessen Bauhöhe deutlich kleiner ist als die Bauhöhe der Normal-Energiespeicher 12. Eine Höhe 22 des Energiespeichers 20, die an einer Stirnseite 24 gemessen wird, ist geringer als die entsprechende Höhe der Normal-Energiespeicher 12. Aus diesem Grund kann der Energiespeicher 20 nicht ohne Weiteres an die Normal-Ankoppeleinheit 10 angekoppelt und an ihr befestigt werden.
In Figur 1 ist auch gezeigt, dass der Energiespeicher 20 mit einem Adapter 30 versehen ist, der an einer Oberseite 26 nahe der Stirnseite 24 angeordnet ist.
Die Normal-Ankoppeleinheit 10 und der Energiespeicher 20 mit befestigtem Adapter 30 bilden ein System 100, das es erlaubt, auch kleine Energiespeicher 20 mit einer geringen Höhe 22 in einer Normal-Ankoppeleinheit 10 zu befestigen. Der Energiespeicher 20, der als Batterie ausgeführt ist, lässt sich somit in der Normal-Ankoppe- leinheit 10 verriegeln, obwohl die Höhe des Energiespeichers geringer ist.
Die Figuren 2a und 2b zeigen einen Teil des Energiespeichers 20 mit Adapter 30. In Figur 2a ist der Adapter 30 an dem Energiespeicher 20 befestigt, wobei er mit Befestigungselementen 28 in Form von Schrauben angeschraubt ist.
Der Energiespeicher 20 weist an seiner Oberseite 26 nahe der Stirnseite 24 eine Ausnehmung 32 auf, die ein Ankoppelprofil 34 mit einem Ankoppelnocken 36 bildet. Der Ankoppelnocken 36 hat eine Eingriffsfläche 38, an der ein Hebel einer Ankoppeleinheit angreift, um den Energiespeicher 20 ohne Adapter in einer passenden Ankoppeleinheit zu befestigen und fixieren.
Der Adapter 30 hat einen Befestigungsabschnitt 40 mit einer Befestigungsnase 42, die formschlüssig in das Ankoppelprofil 34 passen. Wenn der Adapter 30 mit dem Befestigungsabschnitt 40 in dem Ankoppelprofil 34 des Energiespeichers 20 eingesetzt wird, können die Befestigungselemente 28 durch Befestigungsbohrungen 44 hindurch in Gewindeaufnahmen 46 am Energiespeicher eingeschraubt werden, um den Adapter zu fixieren. Ein Ankoppelabschnitt 48 hat eine nach oben offene Ankoppelstruktur 50, in die ein Hebel einer Normal-Ankoppeleinheit 10 eingreifen kann. Der Hebel wird dabei an wenigstens einer der (gekrümmten) Kurvenflächen 52 geführt, während er in die Ankoppelstruktur 50 eingreift, um dabei eine Kraft auf eine Ankoppelfläche 54 auszuüben und den Adapter 30 mitsamt Energiespeicher 20 in Richtung der Normal-Ankoppeleinheit 10 zu bewegen. Figur 3 zeigt den Energiespeicher 20 mit geringer Bauhöhe und eine dazu passende Ankoppeleinheit 56 mit angeformter Halteschiene 58 mit Halteelementen 60, die in eine Haltenut 18 des Energiespeichers 20 eingreifen.
Die Ankoppeleinheit 56 hat eine Ankoppelseite 62 mit einem Steckerinterface 64, das eine elektrische Verbindung zwischen dem Energiespeicher 20 und elektrischen Komponenten des Micromobilitäts-Fahrzeugs herstellt, die an der Rückseite der Ankoppeleinheit 56 angeschlossen werden können.
Ein Bedienhebel 66 ist um eine Drehachse 68 verdrehbar, um ein Ankoppeln des Energiespeichers 20 an die Ankoppeleinheit 56 zu ermöglichen und den Energiespeicher 20 an der Ankoppeleinheit 56 lösbar zu fixieren.
Die Figuren 4a bis c zeigen den Vorgang des Befestigens des Energiespeichers 20 an der Ankoppeleinheit 56 in unterschiedlichen Schritten.
Figur 4a zeigt die Ankoppeleinheit 56 mit ihrer Ankoppelseite 62 und dem Steckerinterface 64 einer daran an der Ankoppeleinheit 56 befestigten Halteschiene 58, auf der der Energiespeicher 20 bewegt wird. Der um die Drehachse 68 verschwenkbare Bedienhebel 66 umfasst einen Eingriffhebel 70 zum Eingriff in das Ankoppelprofil 34 des Energiespeichers 20. Während Figur 4a den von der Ankoppeleinheit 56 beab- standeten Energiespeicher zeigt, ist in Figur 4b dargestellt, wie der Eingriffhebel 70 mit seiner Führungsfläche 72 an die Eingriffsfläche 38 des Ankoppelnockens 36 angreift. Die Bewegung des Bedienhebels 66 in Pfeilrichtung 74 bewirkt ein translatorisches Bewegen des Energiespeichers 20 in Pfeilrichtung 76 und somit parallel zur Normalen der Ankoppelseite 62, sodass der Energiespeicher 20 an die Ankoppeleinheit 56 herangezogen wird.
Das vollständige Verschwenken des Bedienhebels 66 ist in Figur 4c gezeigt, in dessen Endposition der Eingriffhebel 70 vollständig an der Eingriffsfläche 38 anliegt und den Energiespeicher 20 an die Ankoppeleinheit 56 herangezogen hat. Der Energiespeicher 20 liegt mit seiner Stirnseite nun an der Ankoppelseite 62 der Ankoppeleinheit 56 an. Der Energiespeicher 20 ist an der Ankoppeleinheit 56 befestigt und fixiert.
Dabei wird eine elektrische Verbindung von dem Energiespeicher 20 zu dem Steckerinterface 64 hergestellt, sodass elektrische Komponenten des Micromobili- täts-Fahrzeugs mit dem Energiespeicher 20 elektrisch verbunden sind.
Figur 4d zeigt den Vorgang des Lösens des Energiespeichers 20 von der Ankoppeleinheit 56. Hierbei wird der Bedienhebel 66 in Pfeilrichtung 78 bewegt, wobei der Eingriffhebel 70 an einer Wandung 80 des Ankoppelprofils 34 anliegt und den Energiespeicher von der Ankoppeleinheit 56 in Pfeilrichtung 81 wegdrückt. Durch das Lösen und translatorische Bewegen des Energiespeichers wird eine einfache Entnahme des Energiespeichers durch den Benutzer gewährleistet.
Die Figuren 5a und 5b zeigen den Hebelmechanismus der Ankoppeleinheit 56 im Detail. Der Bedienhebel 66 umfasst ein an seinem Eingriffhebel 70 angeordnetes Vorspannelement 82, um beim Befestigen des Energiespeichers 20 an der Ankoppeleinheit 56 einen Ausgleich von etwaigen Fertigungs-, Montage- oder sonstigen Toleranzen in der Endposition des Energiespeichers 20 zu gewährleisten. Das Vorspannelement 82 ist bevorzugt elastisch ausgebildet, beispielsweise als Gummi-Vorspann- element. Für den Ausgleich der Toleranzen sorgt ein definiertes Übermaß 84 des Vorspannelements 82, wodurch die Vorspannung gegen den Energiespeicher 20 erzeugt wird. Somit wird ein fester und wackelfreier Sitz des Energiespeichers an dem Steckerinterface 64 und in der Ankoppeleinheit 56 gewährleistet.
Die Figuren 6a bis 6c zeigen je eine Detailansicht der Ankoppeleinheit 56 mit befestigtem Energiespeicher 20.
Ein Sicherungselement 86 ist an der Ankoppeleinheit 56 so angeordnet, dass es mit dem Bedienhebel 66 in Wirkverbindung steht und ein Bewegen des Bedienhebels 66 verhindert. Das langgestreckte Sicherungselement 86 ist an einem Ende mittels einer Schraube mit der Ankoppeleinheit 56 verbunden, während ein freies Ende 88 eine Stirnseite aufweist, die mit einer Längsfläche des Bedienhebels 66 in Kontakt steht und im Wesentlichen fluchtet. Das Sicherungselement 86 ist derart beweglich, dass das freie Ende 88 in Pfeilrichtung 90 zur Ankoppeleinheit 56 gedrückt werden kann, wodurch die Stirnseite des freien Endes 88 außer Eingriff kommt mit dem Bedienhebel, wie im Detail in Figur 6b gezeigt.
Sobald das Sicherungselement 86 so weit in Richtung Ankoppeleinheit 56 gedrückt wird, dass das freie Ende 88 des Sicherungselements 86 unter den Bedienhebel 66 bewegt wird und eine Schmalseite 92 des Bedienhebels 66 freiliegt, ist eine Entriegelungsposition erreicht. In dieser Entriegelungsposition ist der Bedienhebel freigegeben und ein Verschwenken des Bedienhebels 66 in Pfeilrichtung 94 möglich, sodass der Energiespeicher 20 von der Ankoppeleinheit 56 gelöst und entnommen werden kann.
Bezuqszeichen
Normal-Ankoppeleinheit
Hebel
Normal-Energiespeicher
Halteschiene
Halteelement
Haltenut
Energiespeicher
Höhe
Stirnseite
Oberseite
Befestigungselement
Adapter
Ausnehmung
Ankoppelprofil
Ankoppelnocken
Eingriffsfläche
Befestigungsabschnitt
Befestigungsnase
Befestigungsbohrung
Gewindeaufnahme
Ankoppelabschnitt
Ankoppelstruktur
Kurvenfläche
Ankoppelfläche
Ankoppeleinheit
Halteschiene
Halteelement
Ankoppelseite
Steckerinterface
Bedienhebel
Drehachse Eingriffhebel
Führungsfläche
Pfeilrichtung
Pfeilrichtung
Pfeilrichtung
Wandung
Pfeilrichtung
Vorspannelement
Übermaß
Sicherungselement freies Ende
Pfeilrichtung
Schmalseite
Pfeilrichtung
System

Claims

Patentansprüche
1. Adapter zum Befestigen an einem Energiespeicher (20) eines Micromobilitäts- Fahrzeugs zum Ankoppeln des Energiespeichers (20) an einer Ankoppeleinheit, wobei
- der Adapter (30) einen Befestigungsabschnitt (40) und einen Ankoppelabschnitt (48) aufweist;
- der Befestigungsabschnitt (40) ausgebildet ist, um an einer Aufnahme des Energiespeichers (20) befestigbar zu sein;
- der Ankoppelabschnitt (48) eine Ankoppelstruktur (50) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass die Ankoppelstruktur (50) mit einem Hebel (11 ) der Ankoppeleinheit ein Kurvengetriebe bildet und einen Eingriff des Hebels (11 ) durch Verschwenken in die Ankoppelstruktur (50) in eine Verschiebebewegung quer zu einer Verschwenkrich- tung des Hebels (11 ) umsetzt.
2. Adapter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (40) eine Befestigungsnase (42) aufweist, die mit einem Ankoppelnocken (36) des Energiespeichers (20) korrespondiert und formschlüssig an dem Ankoppelnocken (36) befestigbar ist.
3. Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (40) eine Befestigungsbohrung (44) für Befestigungsmittel aufweist, um eine lösbare Befestigung des Befestigungsabschnitts (40) an dem Energiespeicher (20) zu ermöglichen.
4. Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankoppelstruktur (50) eine Ankoppelfläche (54) aufweist, an der der Hebel der Ankoppeleinheit angreift und eine Verschiebung des Adapters (30) senkrecht zu Ankoppelfläche (54) bewirkt.
5. Adapter nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankoppelstruktur (50) eine Kurvenfläche (52) aufweist, an der der Hebel der Ankoppeleinheit bei Eingriff entlanggleitet und eine Kraft auf die Ankoppelfläche (54) ausübt, wobei die Kurvenfläche (52) quer zur Ankoppelfläche (54) angeordnet ist.
6. Energiespeicher zum Versorgen eines Micromobilitäts-Fahrzeugs mit Energie umfassend eine Stirnseite (24) mit einem elektrischen Steckverbinder zum Verbinden mit einer Ankoppeleinheit (56) und ein im Bereich einer Oberseite (26) des Energiespeichers angeordnetes Ankoppelprofil (34) mit einem Ankoppelnocken (36) mit Eingriffsfläche (38), dadurch gekennzeichnet, dass
- das Ankoppelprofil (34) derart ausgebildet ist, dass ein in das Ankoppelprofil (34) eingreifender Hebel einer Ankoppeleinheit (56) an der Eingriffsfläche (38) anliegt und eine Schwenkbewegung des Hebels in eine Verschiebebewegung des Energiespeichers (20) normal zur Stirnseite (24) umgesetzt wird; und
- das Ankoppelprofil (34) dazu ausgebildet ist, dass ein Adapter (30) zum Anpassen des Energiespeichers (20) für die Ankopplung an eine Normal-Ankoppeleinheit (10) für Normal-Energiespeicher (12) mit einer größeren Höhe an dem Ankoppelprofil (34) lösbar befestigbar ist.
7. Energiespeicher nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankoppelprofil (34) von einer Ausnehmung (32) an der Oberseite (26) des Energiespeichers (20) gebildet wird, die eine Wandung (80) und einen Ankoppelnocken (36) umfasst, und der Ankoppelnocken (36) bündig mit der Stirnseite (24) abschließt und die Eingriffsfläche (38) von der Stirnseite (24) weggerichtet ist, wobei die Eingriffsfläche (38) mit einem Ankoppelabschnitt (48) eines Adapters (30) so korrespondiert, das der Ankoppelabschnitt zwischen der Eingriffsfläche (38) und der Wandung (80) formschlüssig gehalten wird.
8. Ankoppeleinheit zum Ankoppeln und Befestigen eines Energiespeichers (20), umfassend
- eine Ankoppelseite (62) mit einem elektrischen Steckerinterface (64) zum Verbinden mit einem Steckverbinder an der Stirnseite (24) eines Energiespeichers (20),
- ein Anschlusspanel mit einem Anschlussinterface zum Anschließen von Anschlussverbindern von elektrischen Komponenten, wobei das Steckerinterface (64) und das Anschlussinterface elektrisch miteinander verbunden sind,
- einen um eine Drehachse (68) verschwenkbaren Bedienhebel (66) mit einem Eingriffhebel (70), der derart ausgebildet ist, um in ein Ankoppelprofil (34) eines Energiespeichers (20) einzugreifen, wobei die Drehachse (68) senkrecht zur Normalen der Ankoppelseite (62) ausgerichtet ist und der Eingriffhebel (70) mit dem Ankoppelprofil (34) des Energiespeichers (20) derart zusammenwirkt, dass eine Schwenkbewegung des Eingriffhebels (70) in eine translatorische Bewegung des Energiespeichers (20) parallel zur Normalen der Ankoppelseite (62) umgewandelt wird.
9. Ankoppeleinheit nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffhebel (70) eine Führungsfläche (72) aufweist, die an einer Eingriffsfläche (38) eines Ankoppelnockens (36) eines Energiespeichers (20) zur Anlage kommt, wenn der Eingriffhebel (70) beim Verschwenken mit einem Ankoppelnocken (36) in Eingriff kommt, sodass eine Kraft parallel zur Normalen der Ankoppelseite (62) in Richtung Ankoppeleinheit (56) ausgeübt wird.
10. Ankoppeleinheit nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankoppeleinheit (56) eine Halteschiene (58) mit Halteelementen (60) aufweist, die sich von der Ankoppelseite (62) wegerstreckt, wobei die Halteelemente (60) mit einer Haltenut (18) an einer Längsseite des Energiespeichers (20) korrespondieren und in die Haltenut (18) des Energiespeichers (20) bei Verschieben des Energiespeichers (20) eingreifen.
11 . Ankoppeleinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sicherungselement (86) mit dem Bedienhebel (66) derart in Wirkverbindung steht, dass ein Verdrehen oder Verschwenken des Bedienhebels (66) verhindert wird, wobei das Sicherungselement (86) in eine Entriegelungsposition bewegbar ist, in der der Bedienhebel (66) freigegeben und ein Verdrehen oder Verschwenken ermöglicht wird.
12. System zum Ankoppeln eines Energiespeichers (20) an eine Ankoppeleinheit und zum Verbinden des Energiespeichers (20) mit der Ankoppeleinheit, umfassend
- den Energiespeicher (20) mit einer Stirnfläche (24), an der ein elektrischer Steckverbinder angeordnet ist, und
- eine Normal-Ankoppeleinheit (10) mit einer Ankoppelseite, an der ein Steckerinterface (64) angeordnet ist, das mit dem Steckverbinder verbindbar ist, und
18 - einen Adapter (30) mit einem Befestigungsabschnitt (40) und einem Ankoppelabschnitt (48) mit einer Ankoppelstruktur (50), wobei die Höhe (22) der Stirnfläche (24) geringer ist als die Höhe der Ankoppelseite, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Energiespeicher (20) ein im Bereich seiner Oberseite angeordnetes Ankoppelprofil (34) aufweist, in das ein Eingriffhebel (70) einer passenden Ankoppeleinheit (56) eingreifen kann,
- das Ankoppelprofil (34) von einer Ausnehmung (32) und einem Ankoppelnocken (36) mit Eingriffsfläche (38) gebildet wird,
- das Ankoppelprofil (34) ausgebildet ist, um den Befestigungsabschnitt (40) des Adapters (30) aufzunehmen,
- der Adapter (30) eine Ankoppelstruktur (50) mit einer Ankoppelfläche (54) und einer Kurvenfläche (52) aufweist,
- der Adapter (30) mit seinem Befestigungsabschnitt (40) an dem Energiespeicher (20) lösbar befestigt ist,
- die Normal-Ankoppeleinheit (10) einen Hebel (11 ) aufweist, der beim Verschwen- ken in die Ankoppelstruktur (50) des Adapters (30) eingreift, sodass die Schwenkbewegung in eine translatorische Bewegung des Energiespeichers (20) umgewandelt wird, der in Richtung Normal-Ankoppeleinheit (10) bewegt wird, wobei der Hebel (11 ) an der Ankoppelfläche (54) des Adapters (30) angreift und an der Kurvenfläche (52) des Adapters (30) geführt wird.
13. System nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (11 ) der Normal-Ankoppeleinheit (10) parallel zu der Ankoppelseite ver- schwenkbar ist und der Hebel (11 ) mit der Ankoppelstruktur (50) ein Kurvengetriebe bildet, um die Schwenkbewegung in eine translatorische Bewegung umzuwandeln.
19
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