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DE10352266B4 - Elektrische Sicherungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Elektrische Sicherungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Elektrische Sicherungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, das eine von der Batterie über eine Anlasserleitung (13) versorgte Motorstarteinrichtung aufweist,
wobei eine eine Aufnahmefläche (7) ausbildende Polklemme (6) der Batterie des Kraftfahrzeugs, ein mit der Aufnahmefläche (7) formschlüssig verbundenes erstes Sicherungselement (3) für die Motorstarteinrichtung und mindestens ein mit der Aufnahmefläche (7) formschlüssig verbundenes weiteres Sicherungselement (4, 5) für mindestens einen elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs in einem Bauteil integriert sind,
und wobei in der Aufnahmefläche (7) mindestens zwei Aufnahmevorrichtungen (8, 9) ausgebildet sind, an denen das erste Sicherungselement (3) und das mindestens eine weitere Sicherungselement (4, 5) elektrisch leitend befestigt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Sicherungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.
  • Für viele von der Batterie des Kraftfahrzeugs versorgte elektrische Verbraucher des Kraftfahrzeugs ist es erforderlich, sie mittels elektrischer Sicherungen zu schützen; insbesondere muss auch die zur Verbindung zwischen der Batterie und der Motorstarteinrichtung (dem Anlasser) des Kraftfahrzeugs vorgesehene Anlasserleitung aufgrund der über sie fließenden Ströme mit hohen Stromstärken mit einer entsprechenden elektrischen Sicherung abgesichert werden. Diese elektrischen Sicherungen sind üblicherweise im Kraftfahrzeug beim jeweils zu schützenden elektrischen Verbraucher angeordnet, was jedoch mit einem hohen Platzbedarf und Kostenaufwand verbunden ist.
  • Aus der FR 2 775 539 A1 ist eine elektrische Sicherungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei der eine Polklemme der Batterie des Kraftfahrzeugs, ein erstes Sicherungselement für die von der Batterie über eine Anlasserleitung versorgte Motorstarteinrichtung und ein weiteres Sicherungselement für einen elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs in einem Bauteil integriert sind.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Sicherungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, mit der eine kompakte und kostengünstige Absicherung der elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Bestandteil der weiteren Patent ansprüche.
  • Erfindungsgemäß ist die elektrische Sicherungsvorrichtung mit einer eine Aufnahmefläche ausbildenden Polklemme der Batterie des Kraftfahrzeugs, einem mit der Aufnahmefläche formschlüssig (unlösbar) verbundenen ersten Sicherungselement für die Motorstarteinrichtung (den Anlasser) und mindestens einem weiteren, mit der Aufnahmefläche formschlüssig (unlösbar) verbundenen Sicherungselement für mindestens einen von der Batterie des Kraftfahrzeugs versorgten (bsp. mittels einer Bordnetzleitung an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossenen) elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs in einem Bauteil integriert. In die Aufnahmefläche sind mindestens zwei zur Stromführung dienende, vorzugsweise als Bolzen ausgebildete Aufnahmevorrichtungen eingebracht, an denen das erste Sicherungselement und das mindestens eine weitere Sicherungselement befestigt sind, wodurch eine elektrisch leitende Verbindung von der Polklemme über das jeweilige Sicherungselement zur Stromversorgung des durch dieses Sicherungselement geschützten elektrischen Verbrauchers hergestellt wird. Im Bauteil der elektrischen Sicherungsvorrichtung ist eine an die Aufnahmefläche angrenzende Aufnahmeöffnung ausgebildet, in der das erste Sicherungselement eingesetzt ist. Die elektrische Sicherungsvorrichtung weist vorzugsweise ein Gehäuse auf, das insbesondere aus Kunststoff besteht und mindestens zweiteilig ausgeführt ist, d.h. das Gehäuse des Bauteils der elektrischen Sicherungsvorrichtung weist mindestens ein die Aufnahmefläche der Polklemme der Batterie aufnehmendes und die Aufnahmeöffnung für das erste Sicherungselement ausbildendes Gehäuseunterteil sowie ein einen Deckel ausbildendes Gehäuseoberteil auf. Das Gehäuseoberteil wird auf das Gehäuseunterteil aufgesetzt und ist vorzugsweise mit dem Gehäuseunterteil durch Ausbildung von Rastverbindungen verrastet, bsp. über am Gehäuseoberteil ausgebildete Rasthaken, die zur Realisierung der Rastverbindungen in korrespondierende Rastöffnungen des Gehäuseunterteils eingreifen; bsp. sind mindestens zwei Rastverbindungen vorgesehen, wobei eine Rastverbindung im Bereich der Polklemme realisiert ist.
  • Als erstes Sicherungselement ist zur Abtrennung der Anlasserleitung und damit zum Schutz des Kraftfahrzeugs vor Brandschäden infolge von Überspannungen ein für hohe Stromstärken ausgelegtes Hochstromsicherungselement vorgesehen, insbesondere ein mittels einer Treibladung betriebenes pyrotechnisches Trennelement. Dieses Sicherungselement ist vorzugsweise mit einem für die Erkennung und Auswertung kritischer Fahrsituationen vorgesehenen Steuergerät des Kraftfahrzeugs verbunden und wird insbesondere vom Ausgangssignal dieses Steuergeräts angesteuert; bsp. kann hierzu das Ausgangssignal des Airbag-Steuergeräts herangezogen werden, so dass im Falle eines Auslösens des Airbags die Anlasserleitung und damit auch die Verbindung zwischen dem Anlasser und der Batterie des Kraftfahrzeugs abgetrennt wird. Das in die Gehäuseöffnung eingesetzte erste Sicherungselement ist zum einen über einen ersten Anschluss mit einer der in der Aufnahmefläche der Polklemme der Batterie ausgebildeten Aufnahmevorrichtungen (Bolzen) verbunden, über die die (unlösbare) formschlüssige Verbindung mit der Aufnahmefläche der Polklemme realisiert ist und zum andern über einen zweiten Anschluss mit einer im Gehäuse der elektrischen Sicherungseinrichtung angebrachten Aufnahmevorrichtung für einen Anschluss der Anlasserleitung, über die die Stromversorgung für die Motorstartvorrichtung (den Anlasser) des Kraftfahrzeugs von der Batterie des Kraftfahrzeugs her erfolgt; die beiden Anschlüsse des ersten Sicherungselements sind hierbei vorzugsweise mittels Schraubbefestigungen an der jeweiligen Aufnahmevorrichtung angebracht.
  • Das mindestens eine weitere Sicherungselement für mindestens einen (bsp. mittels einer Bordnetzleitung an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossenen) elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs ist insbesondere für sicherheitsrelevante elektrische Verbraucher des Kraftfahrzeugs wie Warnblinkanlage und/oder Airbag und/oder für sonstige elektrische Verbraucher des Kraftfahrzeugs wie Frontscheibenheizung und/oder elektrischer Lüfter vorgesehen und ist insbesondere als Schmelzsicherung ausgebildet. Das mindestens eine weitere Sicherungselement ist jeweils zum einen über einen ersten Anschluss mit einer der in der Aufnahmefläche der Polklemme der Batterie ausgebildeten Aufnahmevorrichtungen (Bolzen) verbunden, über die die (unlösbare) formschlüssige Verbindung mit der Aufnahmefläche der Polklemme realisiert ist und zum andern über einen zweiten Anschluss mit einer im Gehäuse der elektrischen Sicherungseinrichtung ausgebildeten Aufnahmevorrichtung für einen Anschluss der zum jeweiligen elektrischen Verbraucher führenden Verbindungsleitung, über die die Stromversorgung für diesen elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs von der Batterie des Kraftfahrzeugs her erfolgt; die beiden Anschlüsse des jeweiligen weiteren Sicherungselements sind hierbei vorzugsweise mittels Schraubbefestigungen an der jeweiligen Aufnahmevorrichtung angebracht.
  • Durch die Integration mehrerer Sicherungselemente in einem Bauteil wird eine kompakte und kostengünstige elektrische Sicherungseinrichtung für die mit der Anlasserleitung verbundenen elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs einerseits und für weitere elektrische Verbraucher des Kraftfahrzeugs andererseits realisiert, die vorteilhafterweise aufgrund der direkten Absicherung am Batteriepol ein hohes Maß an Sicherheit gewährleistet.
    •
  • Im Zusammenhang mit der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert werden.
  • Hierbei zeigt die 1 eine dreidimensionale Ansicht der elektrischen Sicherungseinrichtung und die 2 eine Ansicht von der Unterseite der elektrischen Sicherungseinrichtung.
  • Die in einem Gehäuse 2 integrierte elektrische Sicherungseinrichtung 1 weist ein erstes Sicherungselement 3 mit zwei Anschlüssen 31, 32 und zwei weitere Sicherungselemente 4 bzw. 5 mit jeweils zwei Anschlüssen 41, 42 bzw. 51, 52 auf; das erste Sicherungselement 3 ist dabei als Hochstromsicherungselement zur Absicherung der Anlasserleitung 13 bsp. als mittels einer Treibladung betriebenes pyrotechnisches Trennelement aus gebildet, die beiden weiteren Sicherungselemente 4, 5 zur Absicherung der elektrischer Verbraucher des Kraftfahrzeugs sind bsp. als Schmelzsicherung ausgebildet.
  • Die bsp. aus Messing oder Druckguss bestehende Polklemme 6 der (in 1 nicht vollständig dargestellten) Batterie des Kraftfahrzeugs mündet in eine Aufnahmefläche 7; in dieser als Trägerelement fungierenden Aufnahmefläche 7 sind zwei als Anschlussvorrichtung zur Stromversorgung über die Sicherungselemente 3, 4, 5 der elektrischen Sicherungseinrichtung 1 dienende Bolzen 8, 9 eingebracht. Am Bolzen 8 ist der erste Anschluss 31 des ersten Sicherungselements 3 und der erste Anschluss 51 des weiteren Sicherungselements 5 befestigt, bsp. über eine mittels der Schraube 10 realisierte Schraubverbindung. Am Bolzen 9 ist der erste Anschluss 41 des weiteren Sicherungselements 4 befestigt, bsp. über eine mittels der Schraube 11 realisierte Schraubverbindung. Der zweite Anschluss 32 des ersten Sicherungselements 3 ist an der Aufnahmevorrichtung 12 mit der Anlasserleitung 13 verbunden, bsp. über eine mittels der Schraube 14 realisierte Schraubverbindung, so dass über die elektrisch leitende Verbindung zwischen Polklemme 6, erstem Sicherungselement 3 und Anlasserleitung 13 der Anlasser des Kraftfahrzeugs mit Strom versorgt und über das erste Sicherungselement 3 abgesichert wird. Weiterhin ist an das erste Sicherungselement 3 eine Steuerleitung 15 angeschlossen, über die ein Steuersignal eingespeist werden kann, das die Auslösung des ersten Sicherungselements 3 steuert; bsp. ist die Steuerleitung 15 mit dem Airbag-Steuergerät des Kraftfahrzeugs verbunden und wird hierdurch entsprechend der Auslösung der Airbags des Kraftfahrzeugs angesteuert. Der zweite Anschluss 42 des weiteren Sicherungselements 4 ist an der Aufnahmevorrichtung 16 mit der zur Frontscheibe des Kraftfahrzeugs führenden Verbindungsleitung 17 verbunden, bsp. über eine mittels der Schraube 18 realisierte Schraubverbindung, so dass über die elektrisch leitende Verbindung zwischen Polklemme 6, weiterem Sicherungselement 4 und Verbindungsleitung 17 bsp. die Frontscheibenheizung des Kraftfahrzeugs mit Strom versorgt und über das weitere Sicherungsele ment 4 abgesichert wird. Der zweite Anschluss 52 des weiteren Sicherungselements 5 ist an der Aufnahmevorrichtung 19 mit der zum Bordnetz des Kraftfahrzeugs führenden Bordnetzleitung 20 verbunden, bsp. über eine mittels der Schraube 21 realisierte Schraubverbindung, so dass über die elektrisch leitende Verbindung zwischen Polklemme 6, weiterem Sicherungselement 5 und Bordnetzleitung 20 die an das Bordnetz angeschlossenen elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs (bsp. Beleuchtung, Radio und Airbag) mit Strom versorgt werden und über das weitere Sicherungselement 5 abgesichert werden.
  • Das bsp. aus Kunststoff (bsp. aus Polyamid) bestehende, die Polklemme 6 der Batterie des Kraftfahrzeugs aussparende Gehäuse 2 ist zweiteilig mit einem Gehäuseunterteil 22 und einem Gehäuseoberteil 23 (Deckel) ausgeführt, wobei im Gehäuseunterteil 22 eine Aufnahmeöffnung 24 ausgebildet ist, in die das erste Sicherungselement 3 (das pyrotechnische Trennelement) eingesetzt ist. Das Rasthaken 25 aufweisende Gehäuseoberteil 23 wird auf das hierzu korrespondierende Rastöffnungen 26 aufweisende Gehäuseunterteil 22 aufgesetzt und mittels Eingreifen der Rasthaken 25 in die korrespondierenden Rastöffnungen 26 durch Ausbildung von Rastverbindungen auf dem Gehäuseunterteil 22 befestigt. Hierzu sind am Gehäuseoberteil 23 bsp. zwei Rasthaken 25 vorgesehen und dementsprechend am Gehäuseunterteil 23 zwei korrespondierende Rastöffnungen 26, wobei bsp. eine Rastöffnung 26 im Bereich der Aufnahmeöffnung 24 für das erste Sicherungselement 3 (das pyrotechnische Trennelement) und eine Rastöffnung 26 im Bereich der Polklemme 6 der Batterie des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.

Claims (10)

  1. Elektrische Sicherungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, das eine von der Batterie über eine Anlasserleitung (13) versorgte Motorstarteinrichtung aufweist, wobei eine eine Aufnahmefläche (7) ausbildende Polklemme (6) der Batterie des Kraftfahrzeugs, ein mit der Aufnahmefläche (7) formschlüssig verbundenes erstes Sicherungselement (3) für die Motorstarteinrichtung und mindestens ein mit der Aufnahmefläche (7) formschlüssig verbundenes weiteres Sicherungselement (4, 5) für mindestens einen elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs in einem Bauteil integriert sind, und wobei in der Aufnahmefläche (7) mindestens zwei Aufnahmevorrichtungen (8, 9) ausgebildet sind, an denen das erste Sicherungselement (3) und das mindestens eine weitere Sicherungselement (4, 5) elektrisch leitend befestigt sind.
  2. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sicherungselement (3) in eine angrenzend an die Aufnahmefläche (7) im Bauteil ausgebildete Aufnahmeöffnung (24) eingesetzt ist.
  3. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Bauteil begrenzendes, mindestens zweiteilig ausgebildetes Gehäuse (2) vorgesehen ist.
  4. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) ein Gehäuseoberteil (23) aufweist, das zumindest im Bereich der Polklemme (6) mit einem Gehäuseunterteil (22) verrastet ist.
  5. Sicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Sicherungselement (3) ein Hochstromsicherungselement für hohe Stromstärken vorgesehen ist.
  6. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Sicherungselement (3) ein pyrotechnisches Trennelement vorgesehen ist.
  7. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sicherungselement (3) mit einem zur Erkennung kritischer Fahrsituationen des Kraftfahrzeugs vorgesehenen Steuergerät des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
  8. Sicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiteres Sicherungselement (4) für mindestens einen mit der Batterie über eine Bordnetzleitung (20) verbundenen, an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossenen elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.
  9. Sicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine weitere Sicherungselement (4, 5) als Schmelzsicherung ausgebildet ist.
  10. Sicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine weitere Sicherungselement (4, 5) für die elektrischen Verbraucher Warnblinkanlage und/oder Airbag und/oder Frontscheibenheizung und/oder Beleuchtung vorgesehen ist.
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