WO2016038051A1 - Mehrfachsicherung - Google Patents

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WO2016038051A1
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multiple fuse
pyrotechnic
securing element
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Martin Burger
Peter Steiner
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Leoni Bordnetz Systeme GmbH
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    • H01H85/044—General constructions or structure of low voltage fuses, i.e. below 1000 V, or of fuses where the applicable voltage is not specified

Definitions

  • the invention relates to a multiple fuse for the automotive sector comprising a plurality of fuse elements and a power distribution plate with a plurality of conductor strips, wherein one of these conductor strips is designed as a primary connecting arm and at least one further conductor strip as a secondary connecting arm.
  • fuses are used, with the help of individual current paths or circuits are protected against overcurrents.
  • fuse arrangements with a plurality of fuses, called multiple fuses are used, these being designed to protect a plurality of current paths having a common starting point or connection node.
  • Such a fuse arrangement can be seen for example from DE 20 2000 002 952 U1.
  • pyrotechnic security elements are increasingly being installed in motor vehicles, which, however, in contrast to classical security elements, do not serve the overcurrent or overvoltage protection.
  • a pyrotechnic safety element also known as a pyrotechnic safety switch, pyrotechnic switch or pyrotechnic isolating element, is a type of emergency stop switch of stop category 0 (EN ISO 13850: 2008 point 4.1 .4 and EN 60204-1: 2006 point 9.2 .2), which can be triggered manually and / or automatically controlled and triggered under predetermined conditions.
  • such a pyrotechnic fuse element is in the installed state signal technically connected to the same sensors as an airbag control unit in the motor vehicle, so that in the case of triggering of an airbag in the motor vehicle always the pyrotechnic fuse element is triggered.
  • the triggering of the pyrotechnic fuse element thus takes place in particular in the event of a traffic accident and this measure contributes to the electrical energy sources of the motor vehicle after a traffic accident quasi isolated and separated from the rest of the motor vehicle electrical system. This prevents that accidentally exposed and / or damaged electrical cable connections or exposed and / or damaged electronic components pose a risk, especially for rescue workers, so ignite, for example, leaking oil or gasoline.
  • a module is further known in which a plurality of fuses provided for a motor vehicle and a pyrotechnic fuse element are combined in an assembly and housed in a common housing.
  • the pyrotechnic fuse element is placed directly on a battery terminal.
  • the securing element is provided with a securing plate having the fuses and with a connecting bolt, e.g. connected to the starter.
  • the present invention seeks to provide an advantageous embodiment of a multiple backup.
  • the multiple fuse is designed for the motor vehicle sector and comprises a plurality of fuse elements and a power distributor plate, also referred to below as a distributor plate, with a plurality of conductor strips.
  • a power distributor plate also referred to below as a distributor plate
  • one of these conductor strips is designed as a primary connecting arm and another, preferably at least two further conductor strips are designed as secondary connecting arms.
  • a pyrotechnic securing element is positioned in the region of the primary connecting arm and accordingly one and in particular only one of the securing elements of the multiple fuse is not designed to protect a current path against overcurrents but as a safety switch of the type mentioned in the introduction.
  • That power distribution plate is further configured in one piece and has a strip-shaped connection strip, on which all conductor strips are integrally formed, so that all conductor strips are mechanically and electrically conductively connected to one another via the connection strip.
  • the shape or geometry of the power distribution plate thus corresponds to a typical, widespread form, on the one hand is simple and on the other hand, has proven itself in use. In this case, a comb-like shape or basic geometry is typical in which a plurality of conductor strips and in particular all conductor strips are aligned substantially parallel.
  • the primary connecting arm is preferably designed as a feed arm for a feed-current path and accordingly in the installed state of the multiple fuse at least temporarily electrical power is fed from an electrical energy source via the feed arm and distributed to the secondary terminal arms and the secondary connecting arm or the secondary Connection arms, which are designed as outgoing arms, discharged into connected load current paths.
  • the primary connecting arm is designed as a departure arm and in particular for high currents, based on the typical currents in an electrical system of a motor vehicle, designed, typically for currents greater than 10A.
  • the primary connecting arm is then in the installed state preferably part of a current path to a starter-generator unit of a motor vehicle or part of a current path to high-voltage components of an electric or hybrid vehicle.
  • high-voltage components are, for example, an electric traction motor, a high-voltage battery and / or other power components for electric driving.
  • the connection strip is designed as a feed arm.
  • the pyrotechnic fuse element be integrated into the multiple fuse as a result of the configuration of the distributor plate and thus be an integrated part of this multiple fuse.
  • the pyrotechnic securing element is arranged on one arm, the primary connecting arm, of the one-part distributor plate and interrupts it in the event of activation, ie cuts through it.
  • the pyrotechnic fuse element is in the installed state signal technically connected to the same sensors as an airbag control unit in the motor vehicle, so that in the case of triggering of an airbag in the motor vehicle always the pyrotechnic fuse element is triggered.
  • the triggering of the pyrotechnic fuse element thus takes place in particular in the event of a traffic accident and this measure contributes to the fact that the electrical energy sources of the motor vehicle are virtually isolated after a traffic accident and separated from the rest of the motor vehicle electrical system. This prevents that accidentally exposed and / or damaged electrical cable connections or exposed and / or damaged electronic components pose a risk, especially for rescue workers, so ignite, for example, leaking oil or gasoline.
  • the pyrotechnic fuse element is constructed according to a known principle. It comprises a pyrotechnic propellant charge, which is ignited by an electrical ignition signal, in particular a sensor signal of a connected sensor, and consequently a separating body, usually a wedge or a bolt, accelerated, so that this mechanically cuts the conductor strip formed as a primary connecting arm, whereby the electric Connection, for example, between an electrical energy source, typically a battery, and connected to the primary connecting arm current paths, is interrupted. Due to this principle of operation, such a pyrotechnic fuse element is sometimes referred to as a battery disconnect switch.
  • the primary connecting arm at the intended attack position of the pyrotechnic securing element has a predetermined breaking point, due to which the mechanical force to be applied is reduced for the division of the primary connecting arm.
  • an adapted pyrotechnic fuse element is used, which has, for example, a smaller or weaker pyrotechnic propellant.
  • a corresponding predetermined breaking point is realized, for example, by a material reduction, such as a groove, or by at least one aperture, such as a slot.
  • the distributor plate is also, as already stated above, preferably kept very simple in terms of its design and in particular its shape and preferably has an example comb-like structure with a transverse region, a base or a connecting strip and perpendicular from this outgoing connecting arms or conductor strips.
  • the one-piece and integrally formed distributor plate also has a uniform sheet thickness or plate thickness. Furthermore, the conductor strips formed as connecting arms, a connection element, such as a tab or an opening, which for mechanical and electrical connection, for. a power supply or an outgoing supply cable is formed.
  • the power distribution plate is formed as a stamped sheet metal or stamped sheet, since this can be produced in this case particularly simple and inexpensive.
  • the pyrotechnic securing element is advantageously a prefabricated unit, which is preferably designed such that it is attached as a unit to the primary connecting arm.
  • the assembly is preferably placed over the primary connecting arm, for example, plugged onto the primary connecting arm, pushed onto the primary connecting arm or the unit is formed in two or more parts and is fastened by, for example, latching assembly of the (housing) parts.
  • the pyrotechnic fuse element therefore has a slot-shaped opening through which the primary connecting arm is performed.
  • the power distribution plate consists of a one-piece plate with a preferably strip-shaped base, the connecting strip on which preferably exactly one primary connecting arm and a plurality of secondary connecting arms are formed. According to one embodiment variant, these are substantially perpendicular to the strip-shaped base and are preferably oriented substantially parallel to one another.
  • a securing element is conveniently positioned in the respective region of each secondary connecting arm, so that each secondary connecting arm is part of a current path separately protected by a securing element.
  • the fuse elements in the respective regions of the secondary connecting arms for securing the corresponding current paths against overcurrents are formed and accordingly, a multiple fuse presented here has two types of fuse elements, which differ fundamentally not only by the triggering condition, but also in terms of the operating principle.
  • the fuse elements positioned in the region of the secondary connection arms are further preferably designed as fuses and are usually designed for rated currents in the range 3A to 300A, in particular in the range 3A to 100A.
  • those fuses are integrated into the secondary connecting arms, wherein the corresponding secondary connecting arms are suitable for this purpose, for example, formed by choice of material or shape. In this case, so then form the configured as a secondary terminal arms conductor strip itself fuse areas.
  • a multiple fuse with a plurality of connecting arms is preferred, in which exactly one securing element is arranged and / or integrated in the region of each connecting arm.
  • a multiple example 2 described below and illustrated in FIG. 1 is designed for a non-illustrated motor vehicle electrical system of a motor vehicle and serves to protect a plurality of current paths which have a common starting point or connection node, here a feed terminal 3 designed as a breakthrough with a circular cross section. to have.
  • a one-piece power distribution plate 4 with uniform sheet thickness hereinafter also referred to as distributor plate 4, which has a plurality of conductor strips 6, wherein a conductor strip 6 is formed as a primary connecting arm 8 and wherein three parallel thereto extending conductor strips 6 are formed as secondary connecting arms 10.
  • the conductor strips 6 designed as connecting arms 8, 10 are further connected to one another via a transverse connecting strip 12, which has the feed connection 3. Accordingly, in the installed state of the multiple fuse 2 at least temporarily electrical power is fed via the feed terminal 3 and subsequently on the transverse connecting strip 12, the primary connecting arm 8 on the one hand and the secondary connecting arms 10 on the other hand electrically conductively connected to the feed terminal 3, on the connecting arms. 8 , 10 split.
  • the electrical power is then dissipated via the connecting arms 8, 10 into four current paths, each connecting arm 8, 10 being part of one of these current paths.
  • the power distribution plate 4 is in this case formed as a one-piece and one-piece stamped sheet metal made of copper and accordingly, the conductor strips 6 are not components but partial forms of the power distribution plate 4.
  • openings 14 are provided with circular cross-section in the region of the respective free ends, so that the free ends, as well as the feed terminal 3, forming terminal straps, which can not be connected with illustrated connecting cable by means of screw connections.
  • a fuse 16 is positioned at each secondary connecting arm 10, which is integrated into the respective secondary connecting arm 10.
  • the fuses 1 6 are also designed for different tripping conditions and thus for different rated currents.
  • the multiple fuse 2 has a pyrotechnic securing element 18, which is positioned in the region of the primary connecting arm 8. This does not function as a fuse element to protect against overcurrents but as a kind of emergency stop.
  • the primary connecting arm 8 is severed by means of the pyrotechnic securing element 18 when triggered, so that the subsequent current path from the supply terminal 3 and thus from the electrical energy source which at least temporarily feeds electrical power via the feed terminal 3 is disconnected.
  • the pyrotechnic fuse element 18 is in this case constructed in a conventional manner and comprises in a manner not shown a pyrotechnic propellant and a separating wedge, which is driven by an ignition of the pyrotechnic propellant to the primary connecting arm 8 and the primary connecting arm 8 severed.
  • the ignition of the pyrotechnic propellant This is done by an electrical sensor signal, which is fed via a signal input 20 on the pyrotechnic fuse element 18.
  • the signal input 20 is signal connected to a non-illustrated airbag control unit or with an airbag sensor, so that in the event of an accident that leads to the triggering of the corresponding airbag, and the triggered pyrotechnic fuse element 18 and the pyrotechnic propellant is ignited.
  • the individual functional elements of the pyrotechnic securing element 18 are enclosed in an insulating housing.
  • the primary connecting arm 8 also has a predetermined breaking point 22, which is formed for example by three slot-shaped openings in the primary connecting arm 8.
  • the corresponding breakthroughs are indicated in Fig. 1 by dashed lines.
  • the pyrotechnic securing element 18 is pushed as a prefabricated unit in an assembly process step.
  • An alternative embodiment of the predetermined breaking point 22 is also shown in Fig. 2 by dashed lines. Here, a plurality of openings arranged along a line with a round cross-section form the predetermined breaking point 22.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mehrfachsicherung (2) für den Kraftfahrzeugbereich umfassend mehrere Sicherungselemente (16,18) und ein Stromverteilerblech (4) mit mehreren Leiterstreifen (6), wobei einer dieser Leiterstreifen (6) als primärer Anschlußarm (8) und zumindest ein weiterer Leiterstreifen (6) als sekundärer Anschlußarm (10) ausgebildet ist, wobei das Stromverteilerblech (4) einstückig ausgestaltet ist mit einem leistenförmigen Verbindungsstreifen (12), an welchem alle Leiterstreifen (6) angeformt sind, und wobei im Bereich des primären Anschlußarms (8) lediglich ein Sicherungselement (18) positioniert ist, welches durch ein pyrotechnisches Sicherungselement (18) zum Durchtrennen des primären Anschlußarms (8) ausgebildet ist.

Description

Beschreibung
Mehrfachsicherung
Die Erfindung betrifft eine Mehrfachsicherung für den Kraftfahrzeugbereich umfassend mehrere Sicherungselemente und ein Stromverteilerblech mit mehreren Leiterstreifen, wobei einer dieser Leiterstreifen als primärer Anschlußarm und zumindest ein weiterer Leiterstreifen als sekundärer Anschlußarm ausgebildet ist.
In Kraftfahrzeug-Bordnetzen kommen typischerweise sogenannte Schmelzsicherungen zum Einsatz, mit deren Hilfe einzelne Strompfade oder Stromkreise gegen Überströme abgesichert werden. Häufig werden dabei auch Sicherungsanordnungen mit mehreren Schmelzsicherungen, Mehrfachsicherungen genannt, eingesetzt, wobei diese zur Absicherung mehrerer Strompfade ausgebildet sind, die einen gemeinsamen Ausgangspunkt oder Verbindungsknoten haben. Eine solche Sicherungsanordnung ist beispielsweise aus der DE 20 2000 002 952 U1 zu entnehmen.
Darüber hinaus werden zunehmend auch pyrotechnische Sicherungselemente in Kraftfahrzeuge eingebaut, die allerdings, im Gegensatz zu klassischen Sicherungselementen, nicht dem Überstrom- oder Überspannungsschutz dienen. Stattdessen handelt es sich bei einem pyrotechnischen Sicherungselement, auch pyrotechnischer Sicherheitsschalter, pyrotechnischer Schalter oder pyrotechnisches Trennelement genannt, um eine Art Notausschalter der Stopp-Kategorie 0 (EN ISO 13850:2008 Pkt. 4.1 .4 und EN 60204-1 :2006 Pkt. 9.2.2), welcher sich manuell auslösen lässt und/oder unter vorgegebenen Bedingungen automatisch angesteuert und ausgelöst wird.
Häufig ist ein solches pyrotechnisches Sicherungselement dabei im eingebauten Zustand signaltechnisch an dieselben Sensoren angeschlossen wie ein Airbag- Steuergerät im Kraftfahrzeug, so dass im Falle eines Auslösens eines Airbags im Kraftfahrzeug stets auch das pyrotechnische Sicherungselement ausgelöst wird. Die Auslösung des pyrotechnischen Sicherungselements erfolgt also insbesondere im Falle eines Verkehrsunfalls und diese Maßnahme trägt dazu bei, dass die elektrischen Energiequellen des Kraftfahrzeuges nach einem Verkehrsunfall quasi isoliert und vom übrigen Kraftfahrzeug-Bordnetz getrennt werden. Dadurch wird verhindert, dass unfallbedingt freiliegende und/oder beschädigte elektrische Kabelverbindungen oder aber freiliegende und/oder beschädigte Elektronikkomponenten ein Risiko, insbesondere für Rettungskräfte, darstellen, also zum Beispiel auslaufendes Öl oder Benzin entzünden.
Aus der DE 10 2006 046 347 A1 ist weiter eine Baugruppe bekannt, in der mehrere für ein Kraftfahrzeug vorgesehene Schmelzsicherungen und ein pyrotechnisches Sicherungselement in einer Baugruppe zusammengefasst und in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Das pyrotechnische Sicherungselement ist dabei direkt auf einer Batteriepolklemme aufgesetzt. Über weitere Verbindungselemente ist das Sicherungselement mit einem die Schmelzsicherungen aufweisenden Sicherungsblech sowie mit einem Anschlussbolzen z.B. für den Anlasser verbunden.
In ähnlicher Weise ist auch aus der DE 197 49 896 A1 eine Baugruppe mit Schmelzsicherungen und einem pyrotechnischen Sicherheitsschalter zu entnehmen. Eine Polklemme ist dabei an einem Leiterblech angeschlossen, welches mehrere Anschlussfahnen aufweist, wobei eine polseitige Anschlussfahne über mehrere Durchschmelz-Sicherungsstrecken mit abgehenden Anschlussfahnen verbunden ist. Die Durchschmelz-Sicherungsstrecken sind dabei in den pyrotechnischen Schalter integriert, so dass diese im Auslösefall gemeinsam durchtrennt werden.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte Ausführung einer Mehrfachsicherung anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Mehrfachsicherung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Bevorzugte Weiterbildungen sind in den rückbezogenen Ansprüchen enthalten. Die Mehrfachsicherung ist hierbei für den Kraftfahrzeugbereich ausgelegt und um- fasst mehrere Sicherungselemente sowie ein Stromverteilerblech, nachfolgend auch kurz Verteilerblech genannt, mit mehreren Leiterstreifen. Dabei ist einer dieser Leiterstreifen als primärer Anschlußarm ausgebildet und ein weiterer, vorzugsweise zumindest zwei weitere Leiterstreifen sind als sekundäre Anschlußarme ausgestaltet. Zudem ist im Bereich des primären Anschlußarms ein pyrotechnisches Sicherungselement positioniert und dementsprechend ist eines und insbesondere nur eines der Sicherungselemente der Mehrfachsicherung nicht zur Absicherung eines Strompfades gegen Überströme ausgebildet sondern als Sicherheitsschalter der eingangs genannten Art.
Jenes Stromverteilerblech ist weiter einstückig ausgestaltet und weist einen leis- tenförmigen Verbindungsstreifen auf, an welchem alle Leiterstreifen angeformt sind, so dass alle Leiterstreifen über den Verbindungsstreifen mechanisch und elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Die Form oder Geometrie des Stromverteilerbleches entspricht somit einer typischen, weit verbreiteten Form, die einerseits einfach ist und sich andererseits sich im Einsatz bewährt hat. Typisch ist hierbei insbesondere eine kammartige Form oder Grundgeometrie, bei der mehrere Leiterstreifen und insbesondere alle Leiterstreifen im Wesentlichen parallel ausgerichtet sind.
Dabei ist der primäre Anschlußarm bevorzugt als Einspeisearm für einen Einspei- se-Strompfad ausgebildet und dementsprechend wird im verbauten Zustand der Mehrfachsicherung zumindest zeitweise elektrische Leistung von einer elektrischen Energiequelle über den Einspeisearm eingespeist und auf die sekundären Anschlußarme verteilt und über den sekundären Anschlußarm oder die sekundären Anschlußarme, die als Abgangsarme ausgebildet sind, in angeschlossene Verbraucher-Strompfade abgeführt. Infolgedessen werden dann alle Verbraucher- Strompfade, die an die Mehrfachsicherung angeschlossen sind oder von dieser ausgehen, durch ein Auslösen des pyrotechnisches Sicherungselements von der Energiezufuhr abgeschnitten, also insbesondere von einer Batterie eines Kraftfahrzeuges, in welchem die Mehrfachsicherung eingebaut ist. Alternativ ist der primäre Anschlußarm als Abgangsarm ausgebildet und insbesondere für hohe Ströme, bezogen auf die typischen Strömstärken in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges, ausgelegt, typischerweise für Stromstärken größer 10A. Der primäre Anschlußarm ist dann im verbauten Zustand vorzugsweise Teil eines Strompfades zu einer Starter-Generator-Einheit eines Kraftfahrzeuges oder Teil eines Strompfades zu Hochvolt-Komponenten eines Elektro-oder Hybridfahrzeuges. Derartige Hochvolt-Komponenten sind beispielsweise eine elektrischer Fahrmotor, eine Hochvoltbatterie und / oder weitere Leistungskomponenten für den elektrischen Fahrbetrieb. In einem solchen Fall ist dann beispielsweise der Verbindungsstreifen als Einspeisearm ausgebildet.
Wesentlich für die hier vorgestellte Ausgestaltung der Mehrfachsicherung ist dabei, dass das pyrotechnische Sicherungselement infolge der Ausgestaltung des Verteilerbleches in die Mehrfachsicherung integriert und somit integrierter Teil dieser Mehrfachsicherung ist. Hierunter wird verstanden, dass das pyrotechnische Sicherungselement an einem Arm, dem primären Anschlußarm, des einen einstückigen Verteilerbleches angeordnet ist und diesen im Auslösefall unterbricht, also durchtrennt.
Es sind daher keine zwischen der Batteriepolklemme und dem Verteilerblech zwischengeschaltete Verbindungselemente vorhanden, wie dies gemäß der DE 10 2006 046 347 A1 vorgesehen ist. Weiterhin ist das pyrotechnische Sicherungselement - anders als gemäß der DE 197 49 896 A1 vorgesehen - als einziges Sicherungselement im primären Anschlußarm angeordnet. Dadurch ist ein einfacher Aufbau des insgesamt etwa kammförmigen Sicherungsblechs erhalten. Auf diese Weise wird zudem eine räumliche Beabstandung zwischen den Sicherungselementen der Mehrfachsicherung sichergestellt und es kann auf eine übliche, einfache und bewährte Ausgestaltung der Mehrfachsicherung zurückgegriffen werden. Bevorzugt ist zudem kein weiteres pyrotechnisches Sicherungselement für das Verteilerblech und die Mehrfachsicherung angeordnet. Bevorzugt ist das pyrotechnische Sicherungselement dabei im eingebauten Zustand signaltechnisch an dieselben Sensoren angeschlossen wie ein Airbag- Steuergerät im Kraftfahrzeug, so dass im Falle eines Auslösens eines Airbags im Kraftfahrzeug stets auch das pyrotechnische Sicherungselement ausgelöst wird. Die Auslösung des pyrotechnischen Sicherungselements erfolgt also insbesondere im Falle eines Verkehrsunfalls und diese Maßnahme trägt dazu bei, dass die elektrischen Energiequellen des Kraftfahrzeuges nach einem Verkehrsunfall quasi isoliert und vom übrigen Kraftfahrzeug-Bordnetz getrennt werden. Dadurch wird verhindert, dass unfallbedingt freiliegende und/oder beschädigte elektrische Kabelverbindungen oder aber freiliegende und/oder beschädigte Elektronikkomponenten ein Risiko, insbesondere für Rettungskräfte, darstellen, also zum Beispiel auslaufendes Öl oder Benzin entzünden.
Hierbei ist das pyrotechnische Sicherungselement nach an sich bekanntem Prinzip aufgebaut. Es umfasst einen pyrotechnischen Treibsatz, der durch ein elektrisches Zündsignal, insbesondere ein Sensorsignal eines angeschlossenen Sensors, gezündet wird und infolgedessen einen Trennkörper, meist ein Keil oder ein Bolzen, beschleunigt, so dass dieser den als primären Anschlußarm ausgebildeten Leiterstreifen mechanisch durchtrennt, wodurch die elektrische Verbindung, beispielsweise zwischen einer elektrischen Energiequelle, typischerweise einer Batterie, und den an den primären Anschlußarm angeschlossenen Strompfaden, unterbrochen wird. Aufgrund dieses Funktionsprinzips wird ein solches pyrotechnisches Sicherungselement mitunter auch als Batterietrennschalter bezeichnet.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn der primäre Anschlußarm an der vorgesehenen Angriffsposition des pyrotechnischen Sicherungselements eine Sollbruchstelle aufweist, aufgrund derer die aufzubringende mechanische Kraft zur Zerteilung des primären Anschlußarms reduziert ist. In diesem Fall wird dann ein angepasstes pyrotechnisches Sicherungselement genutzt, welches beispielsweise einen kleineren oder schwächeren pyrotechnischen Treibsatz aufweist. Eine entsprechende Sollbruchstelle ist dabei z.B. durch eine Materialverringerung, wie eine Nut, oder durch zumindest einen Durchbruch, wie beispielsweise einen Schlitz, realisiert. Das Verteilerblech ist außerdem, wie bereits zuvor dargelegt, hinsichtlich seiner Ausgestaltung und insbesondere seiner Form vorzugsweise sehr einfach gehalten und weist bevorzugt eine beispielsweise kammartige Struktur mit einem Querbereich, einer Basis oder einem Verbindungsstreifen und senkrecht von diesem abgehende Anschlußarme oder Leiterstreifen auf.
Zweckdienlicherweise weist das einteilig und einstückig ausgestaltete Verteilerblech zudem eine einheitliche Blechdicke oder Blechstärke auf. Weiterhin weisen die als Anschlußarme ausgebildeten Leiterstreifen, ein Anschlusselement, wie beispielsweise eine Lasche oder einen Durchbruch, auf, welches zur mechanischen und elektrischen Anbindung z.B. einer Stromzuführung oder eines abgehenden Versorgungskabels ausgebildet ist.
Von Vorteil ist es dabei desweiteren, wenn das Stromverteilerblech als Stanzblech oder als Stanzbiegeblech ausgebildet ist, da sich dieses in diesem Fall besonders einfach und preiswert herstellen lässt.
Bei dem pyrotechnischen Sicherungselement handelt es sich vorteilhafterweise um eine vorgefertigte Baueinheit, die bevorzugt derart ausgestaltet ist, dass diese als Baueinheit am primären Anschlußarm befestigt ist. Hierzu wird die Baueinheit bevorzugt über den primären Anschlußarm gestülpt, beispielsweiseauf den primären Anschlußarm aufgesteckt, auf den primären Anschlußarm aufgeschoben oder die Baueinheit ist zwei- oder mehrteilig ausgebildet und wird durch beispielsweise rastendes Zusammenfügen der (Gehäuse-) Teile befestigt. Das pyrotechnische Sicherungselement weist daher einen schlitzförmigen Durchbruch auf, durch den der primäre Anschlußarm durchgeführt ist. Das pyrotechnische Sicherungselement wird in einem separaten Fertigungsteilprozess hergestellt und in einem einfachen Montageprozess mit einer Teilbaueinheit, welche die übrigen Elemente der Mehrfachsicherung enthält und ebenfalls in einem eigenen Fertigungsteilprozess hergestellt wird, zusammengeführt, so dass hierdurch die Mehrfachsicherung fertiggestellt wird. Wie zuvor bereits ausgeführt besteht das Stromverteilerblech aus einem einstückigen Blech mit einer vorzugsweise leistenförmigen Basis, dem Verbindungsstreifen, an der bevorzugt genau ein primärer Anschlußarm und mehrere sekundären Anschlußarme angeformt sind. Diese stehen gemäß einer Ausführungsvariante im Wesentlichen senkrecht von der leistenförmigen Basis ab und sind bevorzugt im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet.
Außerdem ist zweckdienlicherweise im jeweiligen Bereich eines jeden sekundären Anschlußarms ein Sicherungselement positioniert, so dass jeder sekundäre Anschlußarm Teil eines durch ein Sicherungselement separat abgesicherten Strompfades ist. Dabei sind die Sicherungselemente in den jeweiligen Bereichen der sekundären Anschlußarme zur Absicherung der entsprechenden Strompfade gegen Überströme ausgebildet und dementsprechend weist eine hier vorgestellte Mehrfachsicherung zwei Typen von Sicherungselementen auf, die sich nicht nur durch die Auslösebedingung, sondern auch hinsichtlich des Funktionsprinzips grundlegend unterscheiden. Die im Bereich der sekundären Anschlußarme positionierten Sicherungselemente sind dabei weiter bevorzugt als Schmelzsicherungen ausgebildet und üblicherweise für Nennströme im Bereich 3A bis 300A, insbesondere im Bereich 3A bis 100A, ausgelegt.
In bevorzugter Weiterbildung sind jene Schmelzsicherungen in die sekundären Anschlußarme integriert, wobei die entsprechenden sekundären Anschlußarme hierfür geeignet beispielsweise durch Materialwahl oder Formgebung ausgebildet sind. In diesem Fall bilden dann also die als sekundäre Anschlußarme ausgestalteten Leiterstreifen selbst Schmelzsicherungs- Bereiche aus.
Bevorzugt ist somit insbesondere eine Mehrfachsicherung mit mehreren Anschlussarmen, bei der im Bereich eines jeden Anschlussarmes genau ein Sicherungselement angeordnet und/oder integriert ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: FIG 1 in einer Aufsicht eine Mehrfachsicherung mit einer Sollbruchstelle sowie
FIG 2 in der Aufsicht die Mehrfachsicherung mit einer alternativen Ausführung der Sollbruchstelle.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Eine nachfolgend exemplarische beschriebene und in Fig. 1 dargestellte Mehrfachsicherung 2 ist für ein nicht mit dargestelltes Kraftfahrzeug-Bordnetz eines Kraftfahrzeuges ausgelegt und dient darin zur Absicherung mehrerer Strompfade, die einen gemeinsamen Ausgangspunkt oder Verbindungsknoten, hier einen als Durchbruch mit kreisförmigem Querschnitt ausgestalteten Einspeiseanschluß 3, haben.
Sie umfasst ein einstückiges Stromverteilerblech 4 mit einheitlicher Blechstärke, nachfolgend auch kurz als Verteilerblech 4 bezeichnet, welches mehrere Leiterstreifen 6 aufweist, wobei ein Leiterstreifen 6 als primärer Anschlußarm 8 ausgebildet ist und wobei drei jeweils parallel dazu verlaufende Leiterstreifen 6 als sekundäre Anschlußarme 10 ausgebildet sind. Die als Anschlußarme 8,10 ausgestalteten Leiterstreifen 6 sind weiter über ein einen quer verlaufenden Verbindungsstreifen 12 miteinander verbunden, der den Einspeiseanschluß 3 aufweist. Dementsprechend wird im verbauten Zustand der Mehrfachsicherung 2 zumindest zeitweise elektrische Leistung über den Einspeiseanschluß 3 eingespeist und nachfolgend über den quer verlaufenden Verbindungsstreifen 12, der den primären Anschlußarm 8 einerseits und die sekundären Anschlußarme 10 andererseits elektrisch leitend mit dem Einspeiseanschluß 3 verbindet, auf die Anschlußarme 8,10 aufgeteilt. Über die Anschlußarme 8,10 wird die elektrische Leistung dann in vier Strompfade abgeführt, wobei jeder Anschlußarm 8,10 Teil eines dieser Strompfade ist. Das Stromverteilerblech 4 ist hierbei als einteiliges und einstückiges Stanzbiegeblech aus Kupfer ausgebildet und dementsprechend handelt es sich bei den Leiterstreifen 6 nicht um Bauteile sondern um Teilformen des Stromverteilerbleches 4. Sowohl in den primären Anschlußarm 8 als auch in die parallel dazu ausgerichteten sekundären Anschlußarme 10, die sich mit Ausnahme der Blechstärke hinsichtlich ihrer Dimensionierung untereinander unterscheiden, sind im Bereich der jeweiligen Freienden Durchbrüche 14 mit kreisförmigen Querschnitt gegeben, sodass die Freienden, ebenso wie der Einspeiseanschluß 3, Anschlusslaschen ausbilden, an welche nicht mit abgebildete Verbindungskabel mittels Schraubverbindungen angeschlossen werden können.
Zur Absicherung der von den sekundären Anschlußarmen 10 ausgehenden Strompfade ist an jedem sekundärer Anschlußarm 10 eine Schmelzsicherung 1 6 positioniert, welche in den jeweiligen sekundären Anschlußarm 10 integriert ist. Hierzu sind die sekundären Anschlußarme 10, sowie das gesamte Stromverteilerblech 4, aus Kupfer gefertigt und zudem weisen die sekundären Anschlußarme 10 eine Querschnittsverjüngung nach an sich bekannter Art auf, die in der Abbildung gemäß Fig. 1 nicht zu erkennen ist, da diese von einem Kunststoffgehäuse verdeckt ist. Die Schmelzsicherungen 1 6 sind außerdem für unterschiedliche Auslösebedingungen und somit für unterschiedliche Nennströme ausgelegt.
Desweiteren weist die Mehrfachsicherung 2 ein pyrotechnisches Sicherungselement 18 auf, das im Bereich des primären Anschlußarms 8 positioniert ist. Dieses fungiert nicht als Sicherungselement zur Absicherung gegen Überströme sondern als eine Art Notausschalter. Dabei wird mithilfe des pyrotechnischen Sicherungselements 18 bei einer Auslösung der primären Anschlußarm 8 durchtrennt, sodass der sich daran anschließende Strompfad vom Einspeiseanschluß 3 und somit von der elektrischen Energiequelle, die zumindest zeitweise elektrische Leistung über den Einspeiseanschluß 3 einspeist, getrennt wird.
Das pyrotechnische Sicherungselement 18 ist hierbei nach an sich bekannter Weise aufgebaut und umfasst in nicht näher dargestellter Weise einen pyrotechnischen Treibsatz sowie einen Trennkeil, der nach einer Zündung des pyrotechnischen Treibsatzes auf den primären Anschlußarm 8 zugetrieben wird und den primären Anschlußarm 8 durchtrennt. Die Zündung des pyrotechnischen Treibsat- zes erfolgt dabei durch ein elektrisches Sensorsignal, welches über einen Signaleingang 20 am pyrotechnischen Sicherungselement 18 eingespeist wird. Ist nun die Mehrfachsicherung 2 in ein Kraftfahrzeug-Bordnetz integriert, so ist der Signaleingang 20 mit einem nicht näher dargestellten Airbag-Steuergerät oder mit einem Airbag-Sensor signaltechnisch verbunden, sodass im Falle eines Unfalls, der zur Auslösung des entsprechenden Airbags führt, auch das pyrotechnische Sicherungselement 18 ausgelöst und dessen pyrotechnischer Treibsatz gezündet wird. Die einzelnen Funktionselemente des pyrotechnischen Sicherungselements 18 sind hierbei in einem Isolationsgehäuse eingehaust.
Zur Reduzierung der Kraft, die für eine Durchtrennung des primären Anschlußarms 8 aufzubringen ist, weist der primäre Anschlußarm 8 außerdem eine Sollbruchstelle 22 auf, die beispielsweise durch drei schlitzförmige Durchbrüche im primären Anschlußarm 8 ausgebildet wird. Die entsprechenden Durchbrüche sind in Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeutet. Auf diese Sollbruchstelle 22 wird das pyrotechnische Sicherungselement 18 als vorgefertigte Baueinheit in einem Montageprozessschritt aufgeschoben. Eine alternative Ausgestaltung der Sollbruchstelle 22 ist in Fig. 2 ebenfalls durch gestrichelte Linien dargestellt. Hier bilden mehrere entlang einer Linie angeordnete Durchbrüche mit rundem Querschnitt die Sollbruchstelle 22 aus.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste
2. Mehrfachsicherung
3 Einspeiseanschluß
4 Stromverteilerblech / Verteilerblech
6 Leiterstreifen
8 primärer Anschlußarm
10 sekundärer Anschlußarm
12 Verbindungsstreifen
14 Durchbruch
16 Schmelzsicherung
18 pyrotechnisches Sicherungselement
20 Signaleingang
22 Sollbruchstelle

Claims

Ansprüche
1 . Mehrfachsicherung (2) für den Kraftfahrzeugbereich umfassend mehrere Sicherungselemente (16,18) und ein Stromverteilerblech (4) mit mehreren Leiterstreifen (6), wobei einer dieser Leiterstreifen (6) als primärer Anschlußarm (8) und zumindest ein weiterer Leiterstreifen (6) als sekundärer Anschlußarm (10) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Stromverteilerblech (4) einstückig ausgestaltet ist mit einem leisten- förmigen Verbindungsstreifen (12), an welchem alle Leiterstreifen (6) angeformt sind, und dass im Bereich des primären Anschlußarms (8) lediglich ein Sicherungselement (18) positioniert ist, welches durch ein pyrotechnisches Sicherungselement (18) zum Durchtrennen des primären Anschlußarms (8) ausgebildet ist.
2. Mehrfachsicherung (2) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass diese lediglich ein pyrotechnisches Sicherungselement (18) aufweist, welches im Bereich des primären Anschlußarms (8) positioniert ist und diesen im Auslösefall durchtrennt.
3. Mehrfachsicherung (2) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der primäre Anschlußarm (8) als Einspeisearm ausgebildet ist.
4. Mehrfachsicherung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verbindungsstreifen (12) als Einspeisearm ausgebildet ist.
5. Mehrfachsicherung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der primäre Anschlußarm (8) an der vorgesehenen Angriffsposition des pyrotechnischen Sicherungselements (18) eine Sollbruchstelle (22) aufweist.
6. Mehrfachsicherung (2) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der primäre Anschlußarm (8) zur Ausbildung der Sollbruchstelle (22) mehrere Durchbrüche, insbesondere schlitzförmige Durchbrüche, aufweist.
7. Mehrfachsicherung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das gesamte Stromverteilerblech (4) eine einheitliche Blechstärke aufweist.
8. Mehrfachsicherung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Stromverteilerblech (4) als Stanzblech ausgebildet ist.
9. Mehrfachsicherung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das pyrotechnische Sicherungselement (18) als vorgefertigte Baueinheit über den primären Anschlußarm (8) gestülpt ist.
10. Mehrfachsicherung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Stromverteilerblech (4) mehrere sekundäre Anschlußarme (10) aufweist und dass im jeweiligen Bereich der sekundären Anschlußarme (10) je ein Sicherungselement (16) positioniert ist.
1 1 . Mehrfachsicherung (2) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sicherungselement (1 6) im Bereich eines sekundären Anschlußarms (10) als Schmelzsicherung (1 6) ausgebildet ist.
12. Mehrfachsicherung (2) nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schmelzsicherung (1 6) in den sekundären Anschlußarm (10) integriert ist.
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