CN114365252A - 保险装置 - Google Patents

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CN114365252A CN202080061269.4A CN202080061269A CN114365252A CN 114365252 A CN114365252 A CN 114365252A CN 202080061269 A CN202080061269 A CN 202080061269A CN 114365252 A CN114365252 A CN 114365252A
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Abstract

本发明涉及一种用于中断电连接(V)的保险装置(1、100、500、600、700),其包括具有至少一个第一连接触点(33a)和至少一个第二连接触点(33b)和至少一个使第一和第二连接触点电连接的第一线路(40)的电导体(30、130、230、330、430、530、630、730),第一线路具有至少一个待中断的第一预设分离部位(42)。保险装置(1、100、500、600、700)还包括分离致动器(60),其构造为且相对于导体布置成,在触发分离致动器(60)时使导体至少在第一预设分离部位(42)处分离。导体(30、130、230、330、430、530、630、730)还具有至少一个并行线路(50),其具有至少一个第二预设分离部位(52),并行线路(50)电气桥接导体的第一预设分离部位(42)的一区域并且构造和布置成,使得在触发分离致动器(60)时在第一线路(40)中在第一预设分离部位(42)处分开导体(30、130、230、330、430、530、630、730)之后时间延迟地、优选在第一预设分离部位(42)处达到最小分离间距时在第二预设分离部位(52)处断开所述并行线路(50)。本发明还涉及制造保险装置(1、100、500、600、700)的方法。

Description

保险装置
技术领域
本发明涉及一种用于中断电连接的保险装置,该保险装置包括具有至少一个第一连接触点和第二连接触点以及至少一个使第一和第二连接触点电连接的第一线路的电导体,第一线路具有至少一个待中断的第一预设分离部位。该保险装置还包括分离致动器,分离致动器构造且相对于导体布置成,在触发分离致动器时导体至少在第一预设分离部位处分离。
背景技术
这种保险装置例如在电气车辆中或电气设备中用于在有安全问题的情况下确保果断中断与电源的电连接。在中断电路时,自一定电流强度和/或电压起形成所谓的电弧。在电势差(电压)和电流密度足够高的情况下由于冲击电离在被中断或彼此分离的两个导体端部处产生电弧。在此,电流继续流过分离的导体端部之间的气体(例如空气)。气体被电离并且通过粒子(原子或分子)的电离变成导电的。电流密度通常定义为电流强度与可供电流使用的横截面面积的比例。因此,电弧(在本发明的领域中是干扰性电弧的不利方面)例如可维持电路中的电连接,尽管两个导体端部实际不再直接(物理)地彼此连接,因为导体端部已经例如通过基本填充空气的间隙彼此分开。电路中电流强度和/或电压越高,分离时产生的电弧能量越高。尤其在直流电的情况下火花熄灭(灭弧)更为重要,因为没有如在交流电中的可使电弧自行熄灭的所谓的过零电压。
在电路或电连接如上所述出于威胁健康的原因、例如在发生事故时为了避免进一步造成损伤而必须果断中断时,此时电弧现象变得特别成问题。例如在发生事故时通过保持在电池或蓄电池和电动马达之间的连接会由于电击发生严重的健康风险(尤其对于相关人员)。为了避免这些情况,已知大量不同的保险或分离系统。
例如在WO 2017/032362 A1中描述了一种分离开关,其中,电弧在隔离介质中被熄灭。但是在电流和/或电压特别高的情况下,这通常不足以快速且安全地熄灭电弧。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种改进的保险装置。
该目的通过根据权利要求1的保险装置和根据权利要求13的用于制造保险装置的方法实现。
如开头所述,根据本发明的用于中断电连接、即例如电路的保险装置具有电导体,电导体包括至少一个第一和第二连接触点。连接触点理解为电触点,例如导体的两个端部区段,借助其使得保险装置与电路的其他的电零件串联。例如在最简单的情况下蓄电池作为电源和电动马达可形成闭合的电路。
在此导体在第一和第二连接触点之间通过至少一个第一线路电连接。为了中断电路,第一线路具有至少一个待中断的第一预设分离部位。导体的在该第一预设分离部位周围的区域例如也可称为“分离区段”,其中,分离区段在最简单的情况中可为相关导体的走向中的仅一个区段,在该区段处或在该区段中导体被分开或优选被切断。在分离区段中例如加工出至少一个第一分离部位,如后面描述。
另外,保险装置如开头的现有技术所述包括分离致动器、优选烟火式的分离致动器,其构造且相对于导体布置成,在触发分离致动器时、优选在接收到触发信号时至少在第一预设分离部位处分开导体。
根据本发明,导体包括至少一个并行线路,至少一个并行线路具有至少一个第二预设分离部位,第二预设分离部位电气桥接导体的分离区段。在本发明中并行线路可理解为“并联的第二线路”。并行线路在此构造并且尤其相对于导体的第一预设分离部位以及相对于分离致动器布置成,使得在触发分离致动器时在第一线路中在第一预设分离部位处分开导体之后时间延迟地在第二预设分离部位处断开或切断并行线路。在此,导体在电子技术方面例如形成扩展的并联电路。在该“时间延迟”的情况下,在第一线路已经分开时,此时才分离并行线路,因此在第一预设分离部位处在第一线路的导体线路端部之间有一间距。特别优选地,在第一线路的在第一预设分离部位处分开的导体线路端部之间已经设置至少一个预设的或期望的最小分离间距时,此时才分开并行线路。借助合适的最小分离间距有利地实现了在快速分离时可能产生的电压峰值不会在分开的导体线路端部之间产生电弧,该电压峰值尤其引起产生电弧。分开的导体线路端部之间的空气间隙或最小分离距离应优选至少如此大,使得存在的电压不能跨接该空气桥。由此形成该最小分离间距,例如优选可在第一线路和并行线路之间的合适部位处(如下面所述)有最小间距。在并行线路中分离之前在第一线路中的分开的导体线路端部之间应实现的最小分离间距尤其优选为至少2mm、十分特别优选为至少2.5mm。
即分离致动器也相应地相对于导体布置成,使得在触发分离致动器时导体通过分离致动器的作用同时地断开为具有至少一个第一预设分离部位的至少一个分离区段、但是优选为分离区段的两个第一预设分离部位。与分离区段时间延迟地,在并联的并行线路中至少继续一次断开导体。
通过使保险装置的导体根据本发明分开,即分成至少一个第一线路和并行线路可使得电流分开并且在有安全问题的情况下使总电流仅非常短时地经由最后分开的并行线路运行。通过这种结构开辟了不同的其他方案来控制、优选减小电弧的效应。通过在分开第一线路时还是正常的并行线路例如优选可在第一线路处避免电弧,可有意地将并行线路设计成,在此可特别好地熄灭电弧。在已知的保险装置中大多甚至不能实现该替代的熄灭方案,是不利的或难以实现的。下面将详细描述这些有利的改进方案。
因此保险装置有利地构造成,使得保险装置适用于高电压下的高的直流电流和交流电流、尤其适用于例如现代化电动汽车的电动车领域中出现的直流高压停机。该保险装置尤其涉及用于可靠地分离电压高达1kV或甚至更大和/或同时电流强度高达30kA的电连接。该保险装置可扩展用于更高的电压和电流。
此外,保险装置优选可具有壳体,在壳体中至少容纳导体的待中断的第一预设分离部位。特别优选地,下面描述的所有零件安装在壳体中,使得保险装置形成由壳体保护的紧凑的结构单元。这种壳体例如可基本上方形地由两个部分构成,即例如由壳体基体和壳盖构成。在此例如可包括两个底侧(或分配给壳体基体的底侧和分配给壳盖的盖侧)、两个端侧(例如前部的和后部的端侧)和两个纵向侧边(或纵向壁),它们分别彼此相对地布置。在此,端侧以及纵向侧边可全部分配给壳体基体或分别大致一半地(高度、即在底侧和盖侧之间的间距)分配给壳体基体以及壳盖。
根据本发明的制造用于中断电连接的保险装置的方法(下面也称为“制造方法”)至少包括以下步骤:
首先提供或制造具有至少一个第一和第二连接触点和至少一个使第一和第二连接触点电连接的第一线路的电导体,其中,电导体具有至少一个待中断的第一预设分离部位和包括第二预设分离部位的并行线路,通过并行线路电气桥接第一预设分离部位。即导体被弯曲和/或成型和/或由多个导体部分组成为,其形成两个线路或导体线路,其中,在第一线路的限定的部位处(在分离区段中)引入第一预设分离部位并且在并行线路中引入至少一个第二预设分离部位,并且通过导体走向的形状同时地使第一和第二预设分离部位(在如下面所述相应地布置分离致动器时)在有安全问题的情况下通过分离致动器在分离运动中快速地依次分开。
由于第一线路和并行线路并联并且延迟地分离,在第一线路分开之后在第一和第二连接触点之间的电连接经由并行线路保持,由此可实现上述以及下述的优点。
此外如所述地提供或制造分离致动器。分离致动器相对于导体布置成,优选与导体耦联,从而(在有安全问题的情况下接收到触发信号时)在触发分离致动器时至少在第一预设分离部位处分开导体并且时间延迟地在第二预设分离部位处断开。
在所述的制造方法中可额外地设置多个另外的工艺步骤。例如提供或制造上述壳体,可将优选前述所有零件安装在壳体中。
例如分离致动器可安装在壳体中或壳体上和/或装入为其成型的自身的“分离致动器腔”中。分离致动器优选可为独立的外购件的形式并且可以准备好安装的状态购买和使用。这在后面进行描述。
另外,壳体可有利地包围导体,使得导体大部分在壳体内伸延,其中,导体的连接触点例如可从壳体中伸延出来或伸出并且可非常简单地串联集成到电路中。
前述用于组装保险装置的各个零件的方法步骤的顺序是任意的,只要先前提供或制造了各个零件,各个零件可用于组装。零件也可以至少部分组装的方式提供。例如提供在连铸方法中完成成型导体、设置预设分离部位、相对于分离致动器布置以及装入壳体中。
所述制造方法的其他可选的有利工艺步骤也在下面详细描述。
通过根据本发明在电气驱动的车辆(电动汽车或电动车,简称B(EV))中使用根据本发明的保险装置可尤其中断车辆、尤其用于驱动车辆的车辆电动马达或电动驱动器的需要电流的零件与电池储存系统或其他的电流/电压源之间的电连接。由此可优选地紧接在事故之后中断来自电池储存系统的不期望的电流流动。例如由此可避免继续存在至电池储存系统的电流流动,由于该电流流动可能会产生火花,例如由于事故泄漏的可燃烧的液体可能会点燃火花。
为了使开头所述的保险装置在其需要触发时被触发,保险装置例如可与用于安装在车辆(例如在其他部位处)中的保险机构的信号传感器(或传感器)耦联,由此在事故时触发的情况下例如同时地或紧接在保险装置之后触发保险机构。
根据本发明的车辆具有用于驱动车辆的至少一个电动马达和根据本发明的保险装置。车辆可为任意的电动汽车、电动载货车、电动摩托车、电动船舶、飞机(或飞行器)等。但是保险装置不限于应用在所述电气驱动的车辆中,而是可尤其用于所有的直流系统,特别优选地一般性地用于中断与任意的电池储存系统的电路。对此的示例是电池或蓄电池。其优选也安装在机器或机器人或简单地仅一般性地用于暂时存储的能量供给部的电池储存系统中,其例如作为太阳能设备的本地储存系统。
本发明的其他的、特别有利的设计方案和改进方案由从属权利要求以及下面的描述中得出,其中,一种权利要求类型的独立权利要求可与另一类型的从属权利要求和实施例相似地改进并且尤其不同实施例或变型方案的各个特征也可组合成新的实施例或变型方案。
在根据本发明的装置中导体如平常一样首先(即在触发分离致动器之前)位于第一位置中或“初始位置”中。在该初始位置(或也称为“正常运行位置”)中,未破坏的导体如上所述例如经由第一和第二连接触点集成在串联电路形式的电路中,由此(在“正常运行”中)例如在蓄电池和电动马达之间有闭合的电路。根据规定,在正常运行中电流流过保险装置的电导体,其中,在此没有影响流动。
在成功分离之后、即在触发分离致动器之后,断开的导体或切断的、可能运动的导体部分在分离运动或切断运动结束时处于第二位置中或“分离位置”中。在该分离位置中,按规定地在第一和第二连接触点之间中断电路。例如为了中断电路可在连接触点之间将导体的至少一个可运动的切断部分拉出或冲孔。下面为了简化并且同时不限于一般性地,导体的切断部分包括第一线路的切断部分以及并行线路的必要时平行伸延的、在任何情况下都并联的、在触发分离致动器之后也(时间延迟地)切断的切断部分。导体的切断部分优选可在上述壳体中的为此额外设置的分离空间中运动到分离位置中,这在后面将进行描述。在此在借助分离致动器切断或分离之后导体的切断部分的运动在下面也称为“分离”或分离运动。
在第一和第二连接触点之间的导体走向、即第一线路和并行线路原则上可任意地设计,即例如成型和/或弯曲,使得在任何情况下具有两个电气并联的线路的区段都位于第一和第二连接触点之间。其中的并行线路形成在另一第一线路之后时间延迟地断裂的线路。例如并行线路可至少在其从走向的区域中在分离致动器的运动方向上与第一线路充分地间隔开或在空间上偏移,由此在触发分离致动器时通过相应为此设置的分离致动器使得首先第一线路以及时间延迟地并行线路被断开或冲孔。
优选地,导体在第一和第二连接触点之间可多次改变其伸延方向(即导体在相应位置处纵向延伸的纵向方向)并且构造成,使得导体在并行线路中和/或在第一线路中具有至少两个待中断的、电气串联的、特别优选在空间上并排布置的切断区段。
因此例如导体的在第一和第二连接触点之间的第一线路和/或并行线路的走向在至少一个区段中环状地伸延。即导体可多次地弯出角度并且优选具有至少一个U形区段,该U形区段具有其中U形区段的(至少两个)支臂优选基本上彼此平行且在空间上并排布置的至少一个线路。优选地,这种U形区段也可具有两个或多个基本平行伸延的线路。
并行线路基于其伸延方向的优选多次的改变在切断运动或分离运动中(稍后还将描述)在空间上并排布置的串联的多个切断区段处尽可能基本同时地被中断。在此,根据本发明并行线路在任何情况下还相对于第一线路延迟地断开。由此有利地实现,在并行线路的各个切断区段处分别仅施加使用总电压的一小部分。施加在导体上的总电压在此根据使用的切断区段的数量来分配。由此例如在总共使用两个切断区段的情况下在切断或分离时在两个切断区段中的每一个处施加一半的总电压。由此削弱在分开的导体部分之间可能出现的电弧、甚至避免形成电弧。
优选地,第一线路和并行线路可具有不同的电阻。电阻从副线路与第一线路的分支部位直至副线路的另一分支部位测得,因为在此电流分成两个线路(根据欧姆定律)。因为在此基本上涉及一种“扩展的并联电路”,根据对应于扩展的并联电路(专业人员)已知的公式,由电压和电流强度计算电阻。
替代地或额外地,第一线路和并行线路可具有不同的导体横截面(导体的横截面面积)。在此特别有利的是,导体横截面在分成第一线路和并行线路之前反映为两个线路的和。例如第一线路的导体横截面为分开之前的导体的四分之三并且并行线路的导体横截面为四分之一。由此可实现,导体的横截面总体上保持不变。但是最终待中断的并行线路在其处于切断部分分离运动时从并行线路的保持不变的导体部分上切断的情况下,例如在其如后面所述地伸延通过用熄灭材料填充的灭弧腔时,可没有横截面较小的通道。这种较窄的通道使电弧得到很小的形成或保持空间,因此尤其能更容易地切断或更容易地熄灭。
导体的第一线路优选可形成主线路,并行线路可形成副线路。在此,主线路是与另一线路、即并行线路或副线路相比具有更小的电阻和/或更大的导体横截面的这种线路。
优选地,第一线路和并行线路也可包括不同的材料。例如在第一线路被冲孔并且并行线路被切断时,优选至少并行线路可构造有比第一线路的材料更容易断裂的材料。特别优选地,对于第一线路可将具有各向异性的材料特性的材料布置和构造成,使得其可更容易地断开。必要时这可能是金属合金,该金属合金通过额外的连接副在一个方向上被弱化并进而更容易断裂。尤其通过选择相应的轧制方向可根据材料产生具有可在本发明中应用的不同断裂强度的导体区段。
例如第一线路相对于并行线路也可具有不同的比电阻。比电阻(导电率的倒数)也称为电阻率并且表示与温度相关的材料常数(ρ)。因为第一线路在正常运行中实际上承载电流,第一线路例如可具有较小的电阻率。而并行线路可具有较高的电阻率,因为在触发分离致动器时并行线路非常快速地承载电流。但是优选地在设定副线路的电阻率时应注意的是,在第一线路中达到至少一个最小分离间距时,副线路才被中断(即尤其未提前熔化)。就此方面根据具体设计方案也可有利的是,第一线路比副线路具有更高的电阻率。因此例如可从较大的范围中为并行线路选出期望的比电阻。即,例如可通过为第一线路和并行线路选择不同材料实现不同的比电阻,如前所述。
优选地,在此至少第一线路用铜或铜合金构造并且并行线路例如用铝或铝合金实现,或者相反地实现。一般来说,铜相对于铝具有更好的电导性、即较低的电阻率,因此特别好地适用于形成第一线路的至少一个载流的主要组成部件。
在第一优选变型方案中,例如第一线路也可仅具有铝型芯并且例如用铜外皮涂层,从而实现提高的电导性并且同时节省材料成本。替代地或额外地,例如可使用铜合金,铜合金在混合比例中选择为,实现相对纯铜更好的电导性和/或获得降低的材料成本。对于并行线路可相应地使用铝或铝合金,因为在分离瞬间铝短暂地承受工作电流,铝由于电流的高的热引入而熔化并且有利地在表面上形成电绝缘的氧化铝。优选地,尤其对于并行线路也可使用需要较高的电弧电压的材料。于是提前地熄灭电弧。例如这些材料包括镉合金或铂。
在第二优选变型方案中,第一线路由铝构成并且相对于并行线路具有更大的导体横截面。在为第一线路使用铝时,虽然横截面必须设计成大致1.5至2倍大(相比于铜导体),以便实现相同的电导性。但是因此由于材料可用性和/或成本原因可为更有利,代替较薄的、但是材料特定较贵的铜导体,使用较厚的材料特定较便宜的铝导体。
为了实现第一线路时间上在并行线路之前被断开,即并行线路优选在第一线路的分开的导体线路端部之间有至少一个期望的最小分离间距之后才被断开,这适用于不同的可行性方案。
在保险装置的优选实施方式中,导体在第一预设分离部位的区域中可构造成,分离致动器首先作用到第一线路上并且随后作用到并行线路上。为此例如并行线路至少在分离区段的区域中可相对于第一线路延长地构造。例如对此并行线路的U的两个支臂可比第一线路的两个支臂更长地设计。因此并行线路例如形成至少部分地包围第一线路的“内部的”U的“外部的”U。
替代地或额外地,并行线路优选可构造成至少局部可塑性变形。即在有安全问题的情况下触发分离致动器时,分离致动器例如可作用到导体的切断部分的横梁上。在垂直于分离致动器的栓的作用方向或分离方向伸延的横梁中,第一线路又与并行线路汇合。导体至少在平行于分离方向延伸的区段中被分成第一线路和并行线路。由于并行线路塑性变形的特性因此可实现并行线路相对于第一线路时间延迟地被断开,尽管在此在分离致动器碰触到导体上时在第一线路和并行线路之间明确地无需空间或时间上的偏移。在分离致动器的作用下并行线路首先弹性伸展或变形,使得相对于第一线路的分离产生时间延迟。因为第一线路例如通过“脆性断裂”基本上立即切断,然后在到达所谓的“屈服极限”时并行线路也表现为脆的并且不可逆地“变形”。最后并行线路也切断,但是在第一线路分离之后时间延迟地或偏移地切断。
优选地,保险装置的导体可具有至少两个并联的、使第一和第二连接触点电连接的第一线路,在触发分离致动器时第一线路在时间上在并行线路之前并且优选地基本上彼此同时地断开。由此第一线路例如可被分成两个结构相同的第一线路,虽然第一线路优选基本上平行于U形的并行线路伸延,但是形成变短的、优选内部的、例如双重的“u形”区段。尽管在分支部位处过渡到横截面“近似一半的”两个第一线路中的过渡电阻较高,总体上有利地实现在分支部位之间比在并行线路中有更低的总电阻,因为第一线路的长度可由此设计得更短。
更优选地,导体也可具有至少两个并行线路。在此优选地也可为每个第一线路分配一个并行线路。
优选地,第一线路可进一步变短。特别优选地,第一线路构造成直线的。换句话说第一线路优选可在第一和第二连接触点之间的最短路径上被引导通过保险装置的壳体。这一方面使得第一线路可特别简单地制造,并且另一方面可节省材料和成本。
替代地或额外地,第一线路优选至少在第一预设分离部位的区域中可横向于、优选垂直于并行线路的具有至少一个第二预设分离部位的至少一个切断区段。由此在触发分离致动器时首先在第一预设分离部位处并且然后在相应地横向于、优选垂直于第一预设分离部位布置的第二预设分离部位处在继续的分离运动、切断运动或分离运动中断开导体。
在优选在两个切断区段的每一个中分别有第二预设分离部位时,可在并行线路中最终可靠地、双重地以及基本上同时地断开导体。虽然在此导体在分离区段中在第一预设分离部位处断开,尤其时间上在并行线路中的切断区段断开之前断开,在此在第一预设分离部位处没有形成电弧,因为导体至少非常快速地经由并行线路的最终切断的切断区段形成闭合的电路。在此特别优选在第一线路的切断部分的预设断裂侧的端部区段或导体线路端部相对于第一线路的不变的导体部分具有至少一个最小分离间距时,在第二预设分离部位处或每个第二预设分离部位处断开导体,使得之后不再会重新形成或点燃电弧。
特别优选地,至少一个第一预设分离部位位于第一线路中、并行线路的在几何结构方面基本上在两个大致彼此平行以及几何结构方面并排布置的切断区段之间的中间,其中,两个第二预设分离部位如所述彼此串联。在导体在第一预设分离部位的区域中、即大致垂直于切断区段伸延时,可特别简单地实现导体在第一线路中的第一中断,方式是导体在分离运动中首先在第一预设分离部位处被穿孔。然后导体在继续的分离运动中在并行线路的两个切断区段处优选对称地被切断。
例如可借助至少一个刀片、锋利的切削刃或锋利的楔子以及必要时相应的配对件在预设分离部位处对导体冲孔或穿孔。为此保险装置优选包括与分离致动器共同作用的分离元件。该分离元件可包括优选两个平行的切削刃以分离至少一个、优选两个第一预设分离部位,从而在至少一个、优选两个第一预设分离部位处断开或切断导体的第一线路。在此在两个第一预设分离部位中例如切割出两个第一预设分离部位之间的区段并且在继续的过程中被分离,由此在第一线路中形成相应的分离间距。为了额外地提高可靠性,第一线路优选也可具有两个第一预设分离部位,其彼此距离足够远,使得在其之间的区段被冲孔或断裂时,在第一预设分离部位处分开的、保持不变的导体线路端部之间不再能形成电弧。由此导体在分离运动的进程中再一次在并行线路中被分开之前,在第一线路中在分离时也实现了最小分离间距,即基本上以冲孔的或断裂的区段的长度。
保险装置的电导体的所有线路(下面为“导体线路”)原则上具有分别横向于其伸延方向的任意成型和/或任意大小的横截面,例如圆形的实心横截面。
但是优选地,导体线路构造成“扁平导体”。换句话说,导体线路具有基本上扁平的横截面。即扁平导体的横截面包括较短的和较长的侧边。但是为了简单,扁平导体仅简称“导体”或“导体线路”。在此扁平导体在其走向中多次地、优选在较长的横截面侧边上或“扁平侧”弯曲,从而例如形成U形的导体线路区段。
但是原则上导体线路也可在较短的横截面侧边上弯曲。由此可通过在较短的横截面侧边上的(多次的、尤其四次的)弯曲产生特殊的U形的导体线路区段,其中导体的线路例如以其“扁平侧”平行于导体线路的伸延平面伸延。
为了在导体线路中制造或设计“预设分离部位”有不同的可行性方案。
“第二预设分离部位”如同上述的“第一预设分离部位”一样,原则上构造成“预设断裂部位”,在预设断裂部位处优选可有针对性地分离导体。优选地,导体线路在这种“预设分离部位”处被弱化,使得导体线路自期望的拉应力起沿着其伸延方向首先在预设断裂部位处分开或切断。切断所需的拉应力或分离所需的力(如上所述)通过分离致动器来施加或由分离致动器引起。下面的实施例可适用于第一预设分离部位以及适用于第二预设分离部位。
例如导体线路可在这种预设断裂部位处、尤其预设分离部位处以机械方式被弱化。即,导体线路例如可至少在其该部位处具有横截面收窄部(变薄部)。
优选地,导体线路在一预设断裂部位处、尤其预设分离部位处具有横向于其伸延方向的“穿孔线”。其相应于沿着在整个较长的横截面侧边上延伸的线几乎彼此邻接的多个孔的形式的机械弱化部。由此虽然在该部位处有针对性地不利地影响导体线路的拉伸强度,但是可取消减小外部尺寸或导体线路横截面的外部尺寸。
特别优选地,沿伸延方向在导体线路的走向中紧接在穿孔线之前和之后可分别将另一弱化的孔布置在导体线路中。在此,该另一弱化的孔优选靠近导体线路的较短的横截面侧边之一布置,使得从相对的较短的横截面侧边开始切断穿孔线。
十分特别优选地,导体线路在预设分离部位处横向于、优选垂直于其走向地具有穿孔线,穿孔线具有至少两个先前以及随后加工成菱形的孔或缺口。在此菱形的缺口优选非对称地、即靠近导体线路的较短的横截面侧布置。缺口可使得由于材料不均匀地伸展以及由此造成的不均匀的力作用有助于在预设分离部位处的切断。但是在导体线路中的穿孔线处的孔或缺口的其他形状也是可能的。
导体线路中的穿孔线和/或上述额外弱化的孔和/或后面将描述的在导体线路中的孔或缺口例如优选可被冲制出来或者以其他方式加工。其例如也可借助合适的激光器切割出来。
也可实现预设分离部位的弱化部,方式是在预设分离部位的区域中由更容易断裂的材料、即在拉应力下比其他区域更快速且更容易断裂的材料制成导体线路。这可在由多个工件以较低耗费以及较低成本制造导体或导体线路时提供。这尤其在导体线路的主要部件由较便宜、但是同时更抗拉的材料构成时使用。在此如所述地必须考虑对相关导体线路中期望的电阻的要求。
对于导体的连接触点的设计方案也有不同的可行性方案。
优选地,导体的第一和第二连接触点位于保险装置的壳体之外,使得保险装置在新安装或新配备在现有的系统中时可在壳体的闭合的状态中安装。保险装置的在此如所述从保险装置的壳体中伸出一段的两个连接触点可几乎任意地成型。
优选地,连接触点的横截面至少分别构造有孔,使得连接触点例如可借助螺钉等固定联接或夹紧接触在现有的电路中。特别优选地,两个连接触点构造有孔,使得例如可使用夹紧靴来夹紧接触。由此能够借助简单和快速的夹紧接触将保险装置新装入或加装到现有的电路中。此外通过这种类型的夹紧件确保,保险装置在一般情况下始终保持在电路中连接并且在车辆运行中没有轻易松脱。
可通过不同的措施进一步降低在预设分离部位处分离时可能出现的电弧的作用:
在保险装置的优选改进方案中可如所述地,导体的至少并行线路至少在第二预设分离部位的区域中伸延通过至少一个特别优选相对于周围环境密封的灭弧腔,在灭弧腔中有熄灭材料。
特别优选地,保险装置可包括两个单独的、独立的、密封的灭弧腔,十分特别优选地灭弧腔分别容纳切断区段,切断区段分别具有第二预设分离部位。这种灭弧腔构造成向外相对于灭弧腔的周围环境密封(遮蔽)在自由空间中(即在两个彼此例如通过切断分开的导体部分之间)可能产生的电弧。“相对于灭弧腔的周围环境密封”理解为,在灭弧腔内进行切断过程时在灭弧腔之外潜在地尽可能没有损害性作用。此外由此也不应有熄灭材料溢出。熄灭材料优选是具有电绝缘特性的物质或材料并且在此尽可能几乎不可或非常差地点燃或燃烧。下面将提供熄灭材料的更具体的描述和其功能。熄灭材料至少处于灭弧腔内的切断区段的区域中和/或周围。优选地灭弧腔基本上除了导体线路本身以外充满熄灭材料。
通过使导体的相关线路此时也至少在切断区段的区域中优选分别地伸延通过壳体中的额外密封的单独的灭弧腔,可使得电弧保持在灭弧腔内并且可特别好且快速地借助位于此处的熄灭材料熄灭。因为灭弧腔作为密封的、单独的腔布置在壳体内,进一步降低了在触发时熄灭材料到达壳体之外的可能性。灭弧腔例如可通过壳体内的至少局部环绕的分隔壁或内壁相对于保险装置在壳体内部中的其余零件分开。如果原则上允许车辆上的其他事故损伤,则可通过不复杂地快速更换保险装置使得车辆立即恢复运行。尤其无需清洁周围的区域。
熄灭材料适宜地构造成,可特别快速地熄灭或切断电弧,使得尽可能快速地中断电连接。优选涉及具有特别好的倾倒或流动特性的材料。由此不仅可简单且毫无问题地填充到灭弧腔中,而且也特别快速地流入自由空间中,即例如上述“通道”中,其在通过导体的相应线路的切断部分的切断运动中形成,该切断部分例如至少部分地从灭弧腔中运动出来。优选地使用石英砂作为熄灭材料。为了简单,下面将石英砂也称为砂。
出现的电弧可尤其引起石英砂(必要时仅部分)熔化,由此从电弧中提取守恒能量。同时也由熔化的石英砂形成绝缘的玻璃塞,其可中断电弧。
通过将导体分成第一线路和并行线路且并行线路的第二预设分离部位布置在灭弧腔中如所述地实现特别有利的效果。因为并行线路的横截面可能(比第一线路的横截面)更小,因此熄灭材料中的“通道”也更小。但是原则上第一线路的第一预设分离部位可分别地布置在(填充有熄灭材料的)灭弧腔中。
如上所述,灭弧腔优选被密封。为此也有各种可行性方案。
优选地,一个灭弧腔、特别优选每个灭弧腔具有至少两个密封件,每个密封件在导体的相关线路的两个进入部位中的每一个进入相关的灭弧腔或从中出来。
灭弧腔的进入部位处的密封件优选形成或成型为,使得没有熄灭材料从灭弧腔中溢出并且本身在触发情况下优选没有电弧从灭弧腔溢出。
每个密封件为此适宜地具有用于导体线路的通孔。通孔匹配导体线路的横截面,使得导体线路优选能保持沿着其实际的伸延方向运动,但是在此在横截面保持不变的情况下沿着运动通过密封件的导体线路区段持久地尽可能紧密地密封。因此通孔优选具有预设的净尺寸,该净尺寸稍小于导体线路的外部尺寸并且特别优选构造成可伸缩的,使得即使在个别情况中在特定的密封件中实现的净尺寸可能由于生产原因(在公差范围内)稍大于预设的净尺寸,在任何情况下密封件都特别紧密地贴靠在导体线路上。
导体的线路至少沿着运动通过密封件的导体线路区段优选具有均匀的光滑的表面,使得导体的线路在切断运动时柔韧地穿过密封件的通孔引导。
密封件优选包括弹性的和/或电绝缘的材料。特别优选的是橡胶密封件或由橡胶状的弹性材料构成的密封件。十分特别优选地,密封件由耐热的材料构成,使得其形状在可能形成电弧时没有发生改变,其材料也没有受到可能影响密封件的密封性能的损伤。由此使灭弧腔相对于周围环境保持密封。
例如可手动地或优选通过机械安装的弹性密封件的优选的材料是丁腈橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶或氟橡胶。
在需要原位地装入密封件时密封件一方面可在所谓的双组份浇铸方法进行浇铸。作为材料可使用热塑性的聚合物,例如热塑性聚氨酯弹性体、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(POM)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。但是优选地使用交联的材料,例如丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、氟橡胶(FKM)、顺丁橡胶(BR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)、全氟橡胶(FFKM),因为其更持久稳定,从而尤其将预应力保持在穿过密封件或通过密封件伸延的导体线路上。
另一方面如上文在制造方法中所提到地、例如根据所谓的“原位成型”方法直接在导体的相应线路上或壳体上施加或引入密封件。作为材料可优选使用聚合物,例如聚氨酯。
为了密封地联接到壳体上,优选每个密封件与对应的壳体壁区段一起形成形状配合的连接。壁区段例如分别位于相应的导体线路的进入灭弧腔中的进入部位的区域中。导体的线路伸延通过的密封件所安装的这些壁区段在下面也称为灭弧腔的“连贯壁”。
在密封件和连贯壁之间的这种形状配合连接优选是凹槽-榫头-连接或(如特别优选地)是匹配部。在此通常两个连接副(构件)彼此形状配合连接,使得垂直于该连接部有足够的剪切强度。在匹配部的情况下,两个连接副中的其中一个在连接部位处具有凹槽并且另一具有榫头,由此在两个连接副连接时榫头形状配合地接合到凹槽中。凹槽-榫头连接是指两个构件的连接,其中两个连接副在连接部位处具有凹槽,凹槽借助呈第三构件形式的附加的榫头形状配合地连接。
壁区段或连贯壁为此分别具有凹部或缝隙,其匹配导体线路的外部形状和尺寸。为了在导体的相关线路的切断运动中尤其使得密封件留在相应的导体线路的位置和部位处,密封件可分别布置在其中的连贯壁开口在背离灭弧腔的一侧上优选仅稍微大于导体横截面。由此密封件如所述地在连贯壁中在内侧和外侧之间防丢失地保持在进入部位处。因此优选地,连贯壁构造成其在用于与布置在其中的密封件连接的开口处具有至少一个单一凹槽、优选双凹槽,其具有未与其之间的榫头。特别地,密封件相应地构造有与其共同作用的单一凹槽,在合适的布置方式中双凹槽的榫头接合到单一凹槽中,使得导体的线路在导体的线路的切断部分切断之后的运动中沿导体线路走向的方向穿过密封件,无需一起切断密封件。由此在导体的相关线路的切断运动中密封件保持在位置和部位处。
壁区段或连贯壁可如所述地例如直接地成型(例如在浇铸方法中)到壳体部分中或是单独地接合到壳体中的构件。
因此在关闭壳体之后、即例如在由壳体基体和壳盖组装壳体之后通过与密封件连接的合适的壳体壁在壳体中形成环绕闭合的灭弧腔,在灭弧腔中根据需要密封地分别布置有待中断的导体线路、优选导体的并行线路的切断区段。
当导体在分离运动中在至少一个第一分离部位处并且时间延迟地在第二、但是优选两个第二预设分离部位处被分开或切断时,导体的并行线路的切断的部分(切断部分)优选仅从灭弧腔中运动出来如此程度,使得始终还有切断部分的预设断裂侧的端部区段(具有不变的导体横截面)留在灭弧腔内。即在第二、优选两个第二预设分离部位处分开的导体线路的两个相应的端部或导体线路端部虽然在分割位置中优选尽可能彼此远离,但是导体线路的切断部分的预设断裂侧的两个端部区段如先前一样位于密封的灭弧腔内,使得通孔还借助导体线路的其余切断部分保持堵住(密封)。
优选地,保险装置也可包括优选非传导的分离元件,其构造成使得导体的相关线路的应被切断的部分与分离致动器耦联或连接。由此在触发分离致动器时至少导体的线路的切断部分运动。分离元件是一种适配件,例如“压板”,其优选布置在分离致动器和导体的线路之间,其中,压板建立两个部件之间的非传导性链接并且同时使分离致动器相对于导体线路绝缘。压板例如可构造成梯形、即例如以其较大的底面面式地容纳导体的相关的线路并且以较小底面上的销接合到分离致动器的栓的孔中。在此压板优选地可平行于导体横截面的纵向侧边布置在分离致动器和导体线路之间的中间。由此压板可通过分离致动器的作用将导体的线路的切断部分压开,无需是分离致动器直接接触导体的线路。
根据导体、尤其第一线路和并行线路的设计方案,保险装置的壳体可具有特别优选的特征。
优选地,在用于容纳(在触发分离致动器时)导体线路的运动的切断部分的壳体中有足够的空腔,空腔是已经提及的分离空间。空腔用作“分离空间”,因为空腔至少容纳导体线路的运动的或分离的切断部分,切断部分在分离区段中或在两个切断区段之间伸延。切断部分例如在壳体内的与远离连接触点的前部的壳体端侧邻接的区域上延伸。例如分离空间可通过壳体的外壁限定并且仅在一侧上基本上通过两个灭弧腔以及优选位于其之间的分离致动器(或用于分离致动器的分离致动器腔)限定。换句话说,分离空间优选可占据壳体内的在壳体的端侧的整个宽度上以及在壳体的纵向侧边的与分离间距匹配的长度上延伸的区域。
即分离空间优选在导体的相应线路的切断部分的运动沿着的分离方向上(即后面将根据附图详细描述的导体线路的主伸延方向)在其相对的边界或壁之间具有“净尺寸”,净尺寸最大为如此大,使得导体线路的切断部分在任何情况下都不能完全地从灭弧腔中分离。通过在制造时合适选择的分离空间的“净尺寸”实现在切断部分的相应端部和在切断时保持不变的导体线路部分的对应端部之间的最大分离间距。该分离间距在切断运动结束时在分离位置中至少如此大,使得有利于断开可能的电弧。
特别优选地,壳体在此构造成,至少分离空间或壳体的最终应拦截导体线路的切断部分的壁被加强。壁可具有例如呈尤其平行于壳体的底侧伸延的肋条形式的加强部或加固部和/或较大的壁厚。肋条用于稳固或加强环绕的外壁,因此尤其布置在沿分离致动器的作用方向的端侧的外壁上。在这种情况下分离致动器的作用方向也相应于导体的相关的线路的主伸延方向。由此确保,相应的导体线路的在触发设置的烟火式分离致动器之后所有分离部分在保险装置内运动、可靠地留在保险装置内并且至少通过其在外部没有产生有害作用。
壳体的外壁可十分特别优选地在分离空间的区域中构造在外侧在壳体的前部的端侧上以及壳体的纵向侧边的具有肋条或外壁肋条的两个相应区段上。
如开头所述,保险装置优选包括单独封装的烟火式分离致动器。分离致动器根据期望也可与保险装置无关地作为单独的、独立的外购件。在此有利地也可考虑已经现有的、尤其标准化的烟火式致动器,其在其他情况下用于其他的应用目的,例如触发保险机构、安全带张紧器、引擎盖支架等。
优选的分离致动器具有圆柱形的套筒和位于其中的栓,栓具有活塞区段、推进剂和点火装置或点火单元,其借助封闭件封闭。套筒优选为由钢制成的构件。栓例如由铝制成。烟火式推进剂由固体、液体或气体形式的化学物质盐构成,其作为能量载体在其激活时趋于大的体积,因此能够使物体运动或变形。
原则上其他的分离致动器或没有单独封装部的致动器或所谓的“针脚推具”也是可能的。即缸例如也可部分地实现为保险装置的壳体的一部分,即集成在壳体中。
分离致动器和可压到导体的线路的在触发情况下待切断的切断部分上的上述压板可彼此形状配合连接或耦联。其为此例如具有对应的耦联元件。耦联元件例如可以前侧的圆柱形的在分离致动器的栓中的(芯部)钻孔和与其对应的在压板的后侧上的销的形式构造。由此在栓和压板之间有根据销-孔-连接部(耦联部)类型的形状配合连接部。替代地,分离致动器的栓也可形成具有压板的一部分,即栓和压板一件式制成。“压板”直接在壳体中的引导也是可能的,由此无需栓中的(芯部)钻孔。
经由上述分离致动器的可从壳体之外自由接触到的联接件使得分离致动器例如可通过电接头与信号传感器连接,信号传感器在触发的情况下传送用于触发分离致动器的触发信号。优选地,信号传感器可为合适的电池管理系统的一部分,电池管理系统优选根据特定的规则和/或依据各种输入信号启用触发信号。信号传感器也可为合适的电流传感器。但是例如信号传感器也可与车辆中的传感器连接,该传感器如上所述与安装的保险装置、安全带张紧器等耦联,使得在触发例如保险机构时也触发保险装置。
除了前述制造方法的工艺步骤之外还可设置其他的可选工艺步骤。
对此尤其包括,如上所述优选提供或制造壳体,在壳体中特别优选地容纳导体的并行线路的两个待中断的切断区段。在此十分特别优选地,在壳体中单独地加工出至少两个灭弧腔,两个切断区段分别容纳在灭弧腔中,其中,灭弧腔如上所述优选相对于周围环境密封。即壳体例如以如下方式制成或成型,使得壳体容纳或包围电导体,至少导体的并行线路的两个切断区段位于灭弧腔中,灭弧腔在壳体内通过壁与壳体中的其他区域分开。在导体的并行线路进入灭弧腔中或从其中出来的进入部位处,在并行线路的走向中优选在待中断的切断区段之前和之后分别布置密封件,以防止穿过壁。
可选地,在前述壳体中如优选地也可加工出前述分离致动器腔,分离致动器支承在分离致动器腔中并且在安装之后保持在其位置上。在最简单的情况中分离致动器腔例如也仅构造成,分离致动器至少沿主伸延方向或反向于主伸延方向、尤其其冲击方向或反冲击方向被保持住。垂直于主伸延方向,分离致动器腔例如简单地用于带有间隙地固定分离致动器,主要防止侧向卡住或滑动。
优选地,分离致动器腔沿反冲击方向可形成合适的、特别优选在端侧布置在分离致动器上的、用于分离致动器的推力轴承,由此分离致动器在任何情况下在触发时都可完全地将其(分离)力按规定地传递到待分离的切断部分上。十分特别优选地,分离致动器可支承在推力轴承上,使得由此将可能的反冲击直接转变成沿冲击方向的冲击。
为了使分离致动器在安装状态下例如能借助简单的固定板或横向肋条反向于主伸延方向保持在壳体中,分离致动器优选沿纵向方向在一端部上具有圆形的悬臂,分离致动器借助悬臂例如卡合在两个相应加工在壳体中的横向肋条之间。由此明确确保在触发时分离致动器的力按规定地经由分离致动器的栓以及经由压板传递到导体线路的待分离的切断部分上并且分离致动器不会无意地从壳体中射出。
在安装中上述通过壳体形成的两个灭弧腔被填充熄灭材料。然后优选闭合壳体。例如通过连接先前安装上述部件并且填充熄灭材料的壳体基体与壳盖来封闭。由此可使位于灭弧腔中的熄灭材料防丢失地保持在灭弧腔内而且防止例如在安装保险装置时不期望地溢出。
在上述壳体基体中优选所有内壁或分隔壁已经完成成型。例如灭弧腔与壳体、例如分离致动器腔中的其他区域的的“分隔壁”可在制造壳体时在一个工序中就已经一起形成或成型,例如在浇铸方法中形成或成型。替代地,各个分隔壁也可稍后装入,如果这在生产技术方面看起来是有利的。分隔壁此时例如作为单独的单个部件提供并且可在制造方法的至少一个另外的工艺步骤中(在填充之前)接合到壳体中或安装在壳体中。
例如壳体的壳体基体可在填充之后借助盖元件封闭,使得能够防止或识别第三人、例如出于操作目的稍后不当地打开。例如密封件也可在准备好使用的状态中提供或供货。但是优选地,密封件也可优选地在额外的工艺步骤中原位地直接在导体周围或在导体上借助所谓的“就地形成”(或“就地形成泡沫垫圈”(FIPFG))方法注塑或发泡,或可使导体包覆成型。密封件也可根据“就地形成”方法原位地或借助双组分浇铸方法直接地安装在壳体中。
附图说明
下面参考附图根据实施例更详细地描述本发明。在此,对在不同附图中相同的零件使用相同的附图标记。附图通常未按尺寸比例示出。图中示出:
图1示出了根据本发明的保险装置的第一实施例(在壳盖打开的情况下)在初始位置中的示意图,
图2示出了根据图1的保险装置在触发分离致动器之后的中间位置中的示意图,
图3示出了根据图1的保险装置在触发分离致动器之后的分离位置中的示意图,
图4示出了根据本发明的保险装置的电导体的第二实施例在初始位置中的立体图,
图5示出了根据本发明的保险装置的电导体的第三实施例在初始位置中的立体图,
图6示出了根据本发明的保险装置的电导体的第四实施例在初始位置中的立体图,
图7示出了根据本发明的保险装置的电导体的第五实施例在初始位置中的立体图,
图8示出了根据图1的保险装置的密封件的立体图,
图9示出了根据图1的保险装置的分离致动器(在初始位置中)的纵向剖面,
图10示出了根据图1的保险装置的分离致动器(在触发之后的分离位置中)的俯视图,
图11示出了根据本发明的保险装置的第六实施例(在壳盖打开的情况下)在初始位置中的立体图,
图12示出了根据图11的保险装置在触发分离致动器之后的中间位置中的示意图,
图13示出了根据图11的保险装置在触发分离致动器之后的分离位置中的示意图,
图14示出了根据本发明的保险装置的第七实施例(在壳盖打开的情况下)在初始位置中的立体图,
图15示出了根据图14的根据本发明的保险装置(在没有壳体的情况下)在初始位置中的另一立体图,
图16示出了根据图14的具有闭合的壳体的保险装置的立体图,
图17示出了根据图14的保险装置在触发分离致动器之后的第一中间位置中的立体图,
图18示出了根据图14的保险装置在触发分离致动器之后的第二中间位置中的立体图,
图19示出了根据图14的保险装置在触发分离致动器之后的分离位置中的立体图,
图20示例性示出了根据本发明的保险装置串联在电路中的示意性电路图。
具体实施方式
现在根据图1至图3和图8至10首先描述根据本发明的保险装置100的第一优选实施例。
保险装置100以及下面将描述的保险装置的所有其他实施例都用于中断电连接V并且在运行中如在图20中为保险装置1所示,在现有的电路中与第一连接触点33a和第二连接触点33b串联。因此图20中的保险装置1也表示其他的保险装置100、500、600、700并且可根据这些所述的实施例的类型进行改型或必要时表示多个所述实施例的组合,尤其是也可具有经改型的导体实施例,尤其是后面根据图4至图6还将描述的导体。
如尤其从图1中的保险装置100的示意图中得悉,除了电导体130以外,保险装置100的主要零件还包括壳体105和分离致动器60(优选单独封装的烟火分离致动器),壳体具有两个相对于周围环境密封的灭弧腔120,灭弧腔填充有熄灭材料24。安装有所有其他零件的壳体105内的其他重要区域尤其是沿纵向在两个灭弧腔120之间的分离致动器腔17和端侧邻接的分离空间115,在分离致动器腔中布置有分离致动器60。
根据图1的结构的若干重要零件在图8、图9和图10中单个地示出,如后面还将描述地那样。
图1中的电导体130具有两个导体线路40、50,这些导体线路具有扁平的横截面,即垂直于导体线路的相应伸延方向(即在相应部位处垂直于相关导体线路的纵向方向)通过导体线路40、50的横截面具有较短的和较长的横截面侧边。但是在图1中仅示出了相应导体线路40、50的较短的横截面侧边的俯视图,因此伸延到绘图平面中的较长的横截面侧边不可见。
两个导体线路40、50垂直于其相应的伸延方向的扁平横截面在稍后还将更详细描述的立体图4中可更好地看出,图4示出了适用于保险装置100的导体230的相对于根据图1的电导体130仅稍有不同的实施例。如果没有明确说明或示出不同的形状,导体线路40、50的扁平构造也在稍后描述的图5至图7和图11至图19中的导体330、430、530、630、730的其他实施例中大致给出。该扁平构造在大多数情况下对于本发明是特别有利的、但不是必需的。
图1中的导体130的线路40、50的每一个在多个部位处经由其较长的横截面侧边弯曲,使得线路的伸延方向多次改变。在此分成线路40、50并且形成线路40、50使得导体130总体上在通过多次改变的伸延方向上展开的“伸延平面”VE(该伸延平面在图1中平行于图面)中基本上成型或构造为U形,其中,导体130至少在第一预设分离部位42的区域的周围或在分离区段的区域中具有第一线路40和电气并联的并行线路40。因此导体130的走向更确切地说描述了在伸延平面VE中局部双重构造的“U”。并行线路50在此作为副线路50具有比形成主线路40的第一线路40更小的导体横截面。
如同样在根据图4的导体的变型方案中更好地看出,在此伸延平面VE定义为这样的平面,该平面布置成使得其在中间、即在较短的横截面侧边之间的中间平行于较短的横截面侧边与并行线路50的较长的横截面侧边、即扁平侧相交。
下面将并行线路50在伸延平面VE中的“U”的两个“支臂”的伸延方向定义为导体130的并行线路50或副线路50的“主伸延方向”HVR。
此时应指出的是,伸延平面VE和主伸延方向HVR的定义也用于解释根据图4至图7和图11至图13的其他实施例。
总体上、即基本上U形构造的导体130在U支臂(也简称“支臂”)的自由端部处分别具有从“U”向外指离的、弯曲的底部区段,底部区段垂直于主伸延方向HVR布置,使得包括该底部区段在沿着伸延平面VE的剖面中(即在绘图平面中)得到直角的“Ω”,其可在图1示出的俯视图中最清楚地看出。在该区域中导体130在此仅具有一个线路。底部区段如稍后描述的用作连接触点33a、33b。
因此如此成型的导体130具有两个几何结构并排布置的在分别两个线路中形成的两个支臂的形式纵向侧边(在图1至图3中上部和下部)、连接两个支臂的“闭合的”、由在此也构造在两个线路中的“横梁32b”形成的端侧(在图中右部)和与闭合的端侧相对的另一“打开的”端侧或在U支臂的自由端部处的具有向外(即在附图中向上以及向下)弯曲的底部区段的“U开口”(在图中左部)。
在底部区段和至U支臂的过渡部之前的打开的端侧上分别有分支部位AZ,在分支部位处导体130分成第一线路40和并行线路50。两个线路40、50在此例如可为单独的部分,其以任意的方式彼此电气和机械联接,例如彼此钎焊(尤其是硬焊)、铆接或焊接的导体部分。额外地或替代地,形状配合连接也是可能的。此外组合也是可能的,例如在分支部位AZ上钎焊的导体线路,该导体线路额外地形状配合地彼此接合或连接,或铆接的、形状配合连接地钩住的导体线路。为此,导体130例如可分别具有在分支部位AZ处从第一线路40伸出的短的联接板38等,如下面所述,并行线路50联接在其上。
尤其在该变型方案中用于第一线路40和并行线路50的导体部分优选可分别由合适的连铸部件相应地“截取”。
两个平行伸延的支臂以及导体130的第一线路40的闭合的端侧上的横梁32b(它们在下面也共同地称为分离区段)在此分别在分支部位AZ附近靠近“阶梯式的”相对于底部区段(或连接触点33a、33b)的弯曲部31a的部位处以第一预设分离部位42、在此具体而言横截面收窄部35的形式被弱化。横截面收窄部35在此在图1中垂直于第一线路40的伸延方向在其整个的较长的横截面侧边上延伸(即进入绘图平面中)并且在第一预设分离部位42的区域中从较长的横截面侧边的两个棱边开始,第一线路40的较短的横截面侧边缩短。换句话说,第一线路40在这种第一预设分离部位42处局部如所述地具有两侧的“横向切口”。但是相比于图1,在根据图4的导体的变型方案的立体图中可更好地看出该“横向切口”。
在此,在图1中示出的第一线路40的支臂在朝切断部分32的横梁32b弯曲之前不久(在附图中向上或向下)还具有垂直于主伸延方向HVR指向的、分别直至并行线路50的支臂伸出的间隔件39。间隔件用于在触发分离致动器60时并行线路50的切断部分32的横梁32b在第一路线中在分离的导体线路端部之间预设空间错位之后、即在时间上与第一线路40偏移地有规律地朝主伸延方向HVR分离。但是为了其首先在时间上以及尤其在空间上偏移地分别作用到从支臂至并行线路50的横梁32b的过渡部处的角部上,其以相同的最小间距沿主伸延方向HVR相对于并行线路50布置,如在触发之前第一线路40的横梁32b相对于并行线路50的横梁32b一样。
导体130的并行线路50的下面也可称为切断区段51a、51b的两个同样平行伸延的支臂在此分别在靠近相应的分支部位AZ的部位处以第二预设分离部位52、在此具体而言横截面收窄部35(对此也参见图4)的形式被弱化。横截面收窄部35在此在图1中垂直于并行线路50的伸延方向在其整个的较短的横截面侧边上延伸并且在第二预设分离部位52的区域中从较短的横截面侧边的两个棱边开始,并行线路50的较长的横截面侧边缩短。换句话说,并行线路50在这种第二预设分离部位52处局部地具有两侧的“纵向切口”。与上述横向切口相对,在此是指进入绘图平面的方向和从绘图平面出来的方向的双向切口,该双向切口定义局部的“窄部位”。
在闭合的端侧或横梁32b上,导体130的第一线路40在两个平行伸延的支臂之间直线地垂直于其主伸延方向HVR伸延。第一线路分别相对于主伸延方向HVR成直角地相应狭窄地、即几乎成角度地弯曲和/或成型。在两个弯曲部之间的中间以及导体130的第一线路40的较长的横截面侧边的中间,在此在第一线路40的伸延中,引导凸块36竖直地朝相对的打开的端侧的方向伸出。引导凸块如稍后阐述地用于耦联用于分离致动器60的具有相应配对件(引导孔83)的压板180。在此并行线路50的切断部分32的横梁32b在平行于闭合的端侧与第一线路40的间距或最小间距中相应地伸延。该最小间距的大小优选选择为,在并行线路50中分离之前,在第一线路40中至少达到期望的最小分离间距。
导体130的向外弯成角度的两个底部区段如所述地用作连接触点33a、33b。连接触点在导体130的扁平侧中分别设有“孔”或圆形的中间缺口。底部区段可借助孔特别简单地通过相应的夹紧靴、例如压接线缆夹紧靴,或通过螺钉成排地集成且固紧在电路中以进行运行。
导体130或线路40、50的不同区段也可由单个的部分、例如如上所述的连铸部件构成,但是在任何情况下至少在完成安装的状态中连铸部件形成具有两个线路40、50的连续的或连续连接的电导体130。
导体130在此包括通过第一线路40的第一预设分离部位42以及通过并行线路50的第二预设分离部位52连接的两个部分31、32(子区域),该两个部分在切断运动中(参见图2和图3)彼此分开或分离。
部分31如后面所述基本上不可运动地支承在壳体105中(对此例如参见稍后还将阐述的图2或图3)并因此在下面也称为“不变的导体部分”31,因为其在切断运动中表现为静止的。该部分包括导体130的第一线路40以及并行线路50的两个区段,两个区段分别在连接触点33a、33b和预设分离部位42、52之间延伸。不变的导体部分31的区段在分离位置P2中(如在图3中所示)在触发情况中在切断或分离之后不再间接地经由剩余的、连接不变的导体部分31的两个区段的导体部分32连接。
导体130的在切断运动中运动的另一导体部分32也简称为“切断部分”32。而切断部分分成两个区段,其本身至少部分地由分别平行伸延以及并联的线路构成:在切断部分32的已经提及的横梁32b中在导体130的基本上垂直于主伸延方向HVR伸延的两个支臂之间以及切断部分32的两个预设断裂侧的端部区段32a中,该端部区段相应于在预设断裂部位处或预设分离部位42、52处切断的、运动的“端部”或导体线路端部。预设断裂侧的端部区段32a分别与导体130的纵向侧的支臂的切断的、运动的部分一致,其分别平行于导体130的主伸延方向HVR连接在横梁32b上。导体130的包括第一路线40的分开部分以及并行路线50的分开部分的切断部分32在触发分离致动器60之后在为此额外地设置在壳体105中的分离空间115中运动。
在对壳体105描述之前,此时首先根据图1至图3的顺序描述,在触发分离致动器60之后在分离致动器60的栓61的运动(对此稍后参见对图9和图10的描述)中在第一线路40完全分离之后并行线路50的时间延迟的分离。
在触发分离致动器60之前的初始位置P1中,首先第一线路40紧接在图1中右侧的压板180,在获得触发信号AS(参见图20)触发分离致动器60时通过栓61沿主伸延方向HVR、即向右压开压板。并行线路50的上述并行伸延以及并联连接的横梁32b在此沿主伸延方向HVR以最小间距更加向右在第一线路40的横梁32b之前。
图2示出了保险装置100在第一线路40在两个第一预设分离部位42处分离之后的中间位置(仅具有分离致动器60的部分驶出的或分离的栓61)中的状态,其中第一线路40的横梁32b和并行线路50的横梁之间的缺口已经通过分开压板与第一线路40的切断部分32而闭合。在此,第一线路40的横梁32b刚好地贴靠在并行线路50的横梁32b上并且随后将其带至分离位置P2(参见图3)中,然后在分离位置中并行线路50最终在时间上延迟地在两个切断区段51a、51b(其仅在图1和图2中以完好状态示出)的第二预设分离部位52处分开。
如在图3中所示,在分离位置P2中并行线路50的切断部分32与不变的导体部分31的“总的”分离间距由在并行线路50的分别在预设分离部位52处分开的导体部分31、32之间的两个单个的分离间距、优选至少由两个单个的最小分离间距相加而成。
第一线路40的首先分开的导体部分31、32之间的分离间距首先在时间延迟地切断或分离并行线路50时是重要的。因此在该时间点至少预设在第一线路40的导体部分31、32之间的期望的最小分离距离,即空间偏移,该空间偏移确保在导体部分31、32之间没有电流流过,稍后例如在并行线路50中分离之后也没有电流、例如不会通过电弧在第一线路40中在分开的导体部分31、32之间跨接,该电流可能会保持或再次建立经由第一线路40的电连接V。而在切断并行线路50时可能在其中一个第二预设分离部位52产生的电弧能够被相对好地抑制或至少快速地熄灭,因为并行线路50的两个切断区段51a、51b在设有熄灭材料24的特殊灭弧腔120中伸延,如后面更详细地阐述。
下面根据图1更详细地描述壳体105。该壳体可分成壳体基体106和壳盖,但是为了更好地看清壳体105中在此未示出壳盖。
在图16的第七实施例中示出了类似的、结构稍微变化的壳盖707。但是它们在功能方面与其他的不同设计的壳盖有区别,因此上述壳盖707作为所有其他壳盖的代表示出。每个壳盖总体上成型为,使得其形成相对于相应的壳体基体的盖侧封闭部。在壳盖在安装中被压入壳体基体中时在壳盖和壳体基体之间相应地保持或包围在壳体中安装的所有零件。
如图1的壳体基体106的俯视图所见,该壳体基体为具有底侧或基底侧G(在此平行于绘图平面)、具有两个纵向侧边L(在图1至图3中上部和下部)和两个端侧S、S’(在相同附图中右部和左部)的矩形(或方形)。在此为分离空间分配的端侧S在下面也称为“前部的”端侧S,在该侧上同时也有导体线路40、50的上述闭合的端侧。与此一致地,围住分离致动器60的相对的端侧S’因此称为壳体105的“后部的”端侧S’,因此导体线路40、50的打开的端侧位于在该端侧上。壳体基体106在此在附图中“从绘图平面出来地”打开(以便能够看向壳体105中)并且可借助壳盖(在此未示出)闭合,其中,盖侧的特殊成型的盖内侧为此向内指向壳体基体106的基底侧G中或其上、即在此指向绘图平面。
相对方向说明,如“上”、“下”、“左”、“右”、“侧边的”、“端侧的”、“基底侧的”、“纵向侧的”等在此涉及相关附图中的相应图示。
壳体105包括环绕的外壁108,外壁通过壳体基体106和壳盖107的外壁限定。环绕的外壁108的其他细节将在后面描述。
为了简化说明,将居中地通过壳体5、105、605、705、尤其是在导体130的并行线路50的伸延平面VE中平行于两个纵向侧边L伸延的轴线称为中轴线MA。壳体105构造成,使得沿着中轴线MA平行于壳体105的纵向侧边L的纵向区段实现两个对称的纵向半部。另外这也适用于其他实施例的壳体5、605。只是壳体705(参见图14和图16至图19)由于并行线路50与第一线路40的分支部位AZ的彼此对角布置(呈联接件38’的形式)仅部分对称地构造或部件相对于中轴线MA的中点点对称地构造。
因此壳体基体106如在图1中可见的对称地成型并且在其内部空间中如同其他的壳体基体6、606、706一样具有粗略描述的多个分开的腔或区域,其在此在基底侧大部分是闭合的。
上面列出的(壳体)区域在此如下地彼此布置:分离空间115布置在(前部的)端侧S上。沿相对的另一(后部的)端侧S’的方向,在其上在边缘区域中分别连接两个细长的、方形的灭弧腔120。灭弧腔分别以基本上方形的条纹或通道的形式仅在内侧沿着壳体基体106的环绕的外壁108布置或构造。
分离致动器腔17从分离空间115开始在中间在灭弧腔120之间延伸直至相对于分离腔115的后部的端侧S’。
在背离分离腔115的一侧上在灭弧腔120另一侧在纵向侧边L中分别在靠近壳体基体106的端侧S’的区段中,外壁缝隙12a、12b位于环绕的外壁108中。上述连接触点33a、33b分别通过外壁缝隙12a、12b从壳体105伸延出去,使得保险装置1、100可在现有的电路中串联以在运行中中断电连接V,如图20所示。
在此,分离致动器腔17沿着基底侧G在壳体内侧构造有向上打开的“半圆形的”凹陷部。呈分离致动器60的“负模型”形式的凹陷部形成分离致动器轴承(其在图1中被分离致动器60挡住)的半部,分离致动器60稳固地支承在分离致动器轴承中并且保持在部位处。
分离致动器腔17沿着其纵向侧边构造有匹配成型的内壁10a、10b。“匹配成型”在此是指壁部在内侧直至约高度的一半、即导体130的较长的横截面侧边在此在图1中从绘图平面出来的半部形成分离致动器60的负模型形式的前述半圆的凹陷部。“匹配成型”还是指,在任何情况下分离致动器腔17的内侧的上半部以内壁10a、10b的形式分别直线地向上伸延以及构造成平行于壳体105的纵向侧边L。由此在此实现(如所述地),在壳体105借助壳盖被封闭时,分离致动器60的相应的“负模型”、即分离致动器轴承的另一半部可在盖侧的盖内侧上相应地配合。
分离致动器腔17在其两个端侧上构造成打开的并且通过稍后描述的分离致动器60以及压板180的装入被封闭。即在后部的端侧S’上,半圆形的向上(沿从绘图平面出来的方向)打开的开口位于壳体基体106的外壁108中,如稍后所述,在分离致动器60的安装状态中如图1所示分离致动器60的封闭件65安置在外壁中。开口在其位于两个细长的灭弧腔120之间的区域中的壳体内侧的另一端侧上相对于分离空间115是打开的。
分离空间115否则、即在分离致动器腔17未邻接的其余侧边通过壳体105的环绕的外壁108环形环绕地包围,如尤其在图1中可见。
在此,分离空间115由两个(相对短的)连贯壁11分别相对于灭弧腔120分开。连贯壁11在环绕的外壁108上或与其靠近的边缘区域中分别具有形状和尺寸匹配导体130的缝隙,在安装状态中导体130如在图1中可见)(从上方)放入缝隙中。在此,连贯壁11沿着垂直于中轴线MA的平面平行于壳体基体106的前部的端侧S伸延并且分别在环绕的外壁108和分离空间115与分离致动器腔17之间的端侧开口之间延伸。
分离空间115的基底侧G构造有内侧的、稍微增高的、彼此规律地并排布置的引导板116,引导板分别平行于中轴线MA伸延。引导板用于引导压板180(压板如后面所述保持导体130的切断部分32),由此压板180在切断运动(依次参见图2和图3)时具有与基底侧G的少量接触面,因此在壳体105和压板180之间有少量的摩擦阻力或滑动摩擦。
导体130、尤其导体130的第一线路40通过分离致动器腔17的纵向侧的内壁10a、10b的构造成直的外侧相对于分离致动器腔17分开。在两个纵向侧边限定分离致动器腔17的内壁10a、10b与指向灭弧腔120的平行伸延的壁9a、9b一起分别形成在分离致动器腔17和灭弧腔120之间的用于导体130的第一线路40的连贯通道。在纵向侧边上侧向地从壳体105中伸出的连接触点33a、33b的区域中或高度上,内壁10a、10b分别轻微地向外(从中轴线MA离开地)偏移地布置,由此形成阶梯。即在连接触点33a、33b的高度上在两个内壁10a、10b之间的间距稍微大于灭弧腔120的区域中在内壁10a、10b之间的间距。
通过使内壁10a、10b在连接触点33a、33b的高度上朝外壁缝隙12a、12b的方向轻微偏移,为壳体基体106中的“半圆形的”凹陷部和壳盖中的相应的“半圆形的”凹陷部提供空间,其中在壳体基体106的凹陷部中安置分离致动器60的“圆形的”悬臂66。
如上面在其他区域或腔中所述,相应地两个灭弧腔120由用于导体130的第一线路40的连贯通道的相应的(外侧的)壁9a、9b、连贯壁11以及外壁108的两个纵向侧的平行区段实现,外壁分别与壁9a、9b相对。
为了使连贯壁11中的缝隙足够紧密地密封,在端侧的连贯壁11中在进入部位E1、E2、E3、E4处分别布置密封件71。这在下面将更详细地描述。通过在完成的安装步骤中安置并固紧壳盖使得灭弧腔120向上被封闭并且理想地由此完全地密封,例如根据图16中的保险装置700的第七实施例的壳盖707所示。
导体130进入或离开灭弧腔120的四个连贯壁11分别具有壁区段,壁区段根据匹配部72的类型用于与相应的密封件71形状配合地连接。匹配部72在此分别由通过密封件71和相应构造的连贯壁11的凹槽73和榫头74的形状配合连接实现。
图1示出的在壳体基体106中在并行线路50的进入部位E1、E2、E3、E4处安装到灭弧腔120中的密封件71在图8中被详细地示出。密封件分别构造有通孔75,在安装状态中并行线路50伸延穿过通孔。通孔75设计有净尺寸78,该净尺寸匹配导体线路50的横截面的相应外部尺寸。由此导体线路50虽然相对于密封件71可直线地沿着其走向运动,但是否则在其伸延方向中相对于灭弧腔120的周围环境密封或密闭。
在密封件71例如一件式制成时,密封件借助推上或拉上相应地在导体线路50上定位,使得密封71在安装位置中位于灭弧腔120的进入部位E1、E2、E3、E4上。
如果期望密封件71由两个或多个部件构成,因为例如在生产技术或安装技术方面更有利,在导体130如稍后所述在安装或制造的工艺步骤中从上方装入壳体基体106中之前,将密封件优选从上方以及下方或侧向地分别在灭弧腔120的进入部位E1、E2、E3、E4上组装在导体130的导体线路50上。
替代地,并行线路50例如也可在浇铸方法中用交联的聚合物,例如丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、氟橡胶(FKM)、顺丁橡胶(BR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯丙烯酸酯橡胶(AEM)、全氟弹性体(FFKM)包围注塑以在合适的部位E1、E2、E3、E4上形成密封件71或者可在双组分注塑方法中原位地在壳体105上浇注密封件71。
如尤其是在图1中可见的,在分离致动器60和切断部分32的横梁32b之间布置所述的压板180。压板180如在图1中可见基本构造成平板状并且匹配第一线路40的横截面的尺寸。如术语“压板”所述,压板180用于直接地压掉一部分,在这种情况下压掉第一线路40的切断部分32。为了使压板180可将通过分离致动器60施加到其上的压力按规定传递到第一线路40的切断部分32上,压板180的分配给导体线路40的切断部分32或分离致动器60的两个端侧分别包括合适的连接元件181、83以及此处不可见的“销”。
因此,上述圆柱形的销在压板180的分配给分离致动器60的端侧上居中地布置,销接合到分离致动器60的栓61的下面将描述的端侧的钻孔67中(对此参见图9中的变型方案)。销与圈环状或凸缘状的以小的间距在销的周围伸出的因此遮挡内置的销的耦联元件181一起用作压板180和分离致动器60的栓61或针脚61之间的连接元件。在压板180和栓61构成一件式构件的情况中自然可取消销以及耦联元件181。耦联元件181也可构造在栓61上。此外,例如代替具有端侧的钻孔67的栓61,也可使用空心圆柱体作为栓61。
压板180在压板180的指向导体130的端侧上具有“引导孔83”,引导孔是压板180的面中朝分离致动器60的方向的一种“刻槽”。引导孔83从外部、即在远离分离致动器60的一侧上容纳引导凸块36,引导凸块如上所述地在第一线路40的两个纵向侧的支臂之间的中间加工在第一线路40的连接的闭合的端侧中、即切断部分32中、尤其切断部分32的横梁32b中。由此在触发分离致动器60时确保按规定地使分离致动器60的压力经由压板180力传递到第一线路40上,然后、即在例如消除第一线路40的横梁32b和并行线路50的横梁32b之间的最小间距之后传递到并行线路50上。
例如在图1中在保险装置100的初始位置P1中示出、在图2中在触发状态中在中间位置中示出以及在图3中在触发状态中在分离位置P2中示出的已经多次提及的烟火式分离致动器60在下面首先根据其纵向延伸的纵剖面在初始位置P1中更详细地描述,这在图9中示出。
分离致动器60在此具有细长形的、空心的、圆柱形的套筒64作为“壳体”,套筒具有两个打开的端侧以及总共两个不同的内直径。套筒64在一端侧(在图9中左部;下面为“后部的端侧”或后侧)上通过封闭件65封闭。在其之前,即朝向另一“前部的”端侧或前侧(在图9中右部;下面也称为“通口区域”)的方向有点火装置62以及在其之前又(可选地)有位于推进剂腔63中的推进剂63’。在其之前有栓61,在触发推进剂63’时栓可从套筒64的具有前部区段的前侧的打开的端部爆炸式地射出(对此参见尤其在图10示出的分离位置P2中栓61的位置),由此导体130的导体线路40、50依次时间延迟地如上所述地切断或分开(对此参见图2和图3中导体130的第一线路40和并行线路50的相应位置)。根据所选择类型的点火装置62,例如在点火装置本身包括一体的推进剂时,点火装置在没有附加的推进剂63’的情况下就足以射出栓61。
为此,栓61在其后侧的、指向推进剂63’的端部上具有活塞区段D1,活塞区段的外直径k精确匹配于套筒64的内直径h,使得在点燃推进剂63’时推进剂63’的作用尽可能好地传递到栓61上。
在从活塞区段D1开始到套筒64的通口的继续走向中,栓61具有包括部分不同的外直径e、r、e的三个另外的区段D2、D3、D4。在具有外直径k的活塞区段D1上连接活塞侧的具有第一外直径e的密封区段D2,然后连接具有相对于第一外直径e减小的第二外直径r的中间区段D3,最后连接又具有第一外直径e的通口侧的密封区段D4。活塞侧的密封区段D2和通口侧的密封区段D4的第一外直径e匹配套筒64在通口区域中的减小的内直径m,其也称为通口直径。
由此实现套筒64的通口在初始位置P1(参见图9)中通过通口侧的密封区段D4尽可能紧密地封闭并且在分离位置P2(参见图10)中通过活塞侧的密封区段D2尽可能紧密地封闭。因此通过在中间区段D3中减小的外直径r使得在栓61射出期间在栓61和通口之间的摩擦没有起作用。
相对于栓61的活塞区段D1的外直径k变窄的通口使得栓61在正常的状态中完全不会通过通口从套筒64中射出。另外,在此栓61的外直径k没有突然或跳跃式地降低到外直径e,而是锥形地逐渐形成到栓61的较小外直径e,其与从套筒64的内直径h至通口直径m的“过渡部”相应,这可在图9和图10中看出。由此栓61在达到分离位置P2时被制动或减缓。
在栓61的前侧的端部上在端侧在中间加工钻孔67或孔67。分离元件或压板180的上述不可见的销匹配该孔67,使得压板180可靠地与栓61耦联。
图3如前所述地示出了触发的保险装置100在分离运动或切断运动之后处于分离位置P2中的理想状态。在此可特别清楚地看见,并行线路50的切断部分32相对于不变的导体部分31以明显大于最小分离间距的最终分离间距布置在分离空间115中。但是在此如前面一样,并行线路50的切断部分32的至少一个在第二预设分离部位52处切断的预设断裂侧的端部区段32a位于灭弧腔120之内。这可使得潜在的电弧留在灭弧腔120之内。此外,处于灭弧腔120中的熄灭材料24(因此在图3中不再明确示出)位于两个预设断裂侧的端部区段32a和并行线路50的不变的导体部分31的相应的“烟头”之间。因此熄灭材料24必要时有助于熄灭此处未示出的电弧。如在此也可见,第一线路40的在第一预设分离部位42处分开的两个导体部分31、32此外彼此距离足够远,尤其比时间延迟地切断并行线路50时暂时的最小分离间距明显更远。
关于图1中示出的结构,所述各个零件在壳体基体106中的安装例如可如下地进行:
首先将导体130的引导凸块36置入压板180的相应的引导孔83中。在构件由压板180和栓61一件式构成的情况下取消该安装步骤,其中,替代该安装步骤,装入具有栓61和压板180的分离致动器60。然后将电导体130设置到前述具有密封件71的部位处。在压板180之后,在内侧在导体130的两个支臂之间还安装或套接完成的分离致动器60。最后将如此连接的零件从上方(垂直于伸延平面VE)精确匹配地装入壳体105的壳体基体106中,使得并行线路50的伸延平面VE基本上在中间通过并行线路50的较长的横截面侧边与较短的横截面侧边平行地沿着灭弧腔120的纵向延伸布置或伸延。保险装置100此时具有图1中示出的在初始位置P1中的状态。因此,由此形成的两个灭弧腔120除了并行线路50的两个切断区段51a、51b以外本身是空的,两个灭弧腔被熄灭材料24完全填充直至环绕的边缘的高度,该高度与伸延平面VE正交。
如对此示例性地且在图16中根据第七实施例所示表达地,在所有零件在保险装置700的壳体基体706中完成安装的状态中壳体基体最终可通过壳盖707封闭。对此,将壳盖707的盖内侧安装到壳体基体706上。壳体基体706以及壳盖707在此分别借助上述环绕的棱边精确地接合到彼此中,使得形成精确的配合,该配合使得壳体705足够紧密地相对于保险装置700的周围环境密封。然后保险装置准备好例如装配或安装在电气驱动的车辆中。在此壳体基体706和壳盖707大致一样大小。因此在此也简单地涉及两个壳体半部。
根据图4至图7,下面首先描述可安装在根据本发明的保险装置1中的导体230、330、430、530的可能的形状的其他优选的实施方式。相关的保险装置1的其余零件可与保险装置100的第一实施例大致相同或至少类似地设计,其中,壳体和压板作为至分离致动器的过渡元件分别匹配导体230、330、430、530的变化的形状。根据图7的第五实施例作为示例除了导体530以外还示出了分离致动器60和相应匹配导体530的压板580,在此清楚地示出了分离致动器60、压板580和导体530之间的相互作用。
图4示出的用于根据本发明的保险装置1的导体230的实施例具有第一线路40,第一线路虽然与图1中的第一实施例的导体130的第一线路40基本相应,但是此时构造有经改型的并行线路50。在此,只是代替图1中的第一线路40的阶梯状的弯曲部31a,第一线路40简单地从连接触点33a、33b的方向以90°朝导体230的主伸延方向HVR的方向弯曲。对此,又是如在第一实施例中一样,并行线路50的切断部分32的横梁32b至少以上述最小间距伸延至第一线路40的横梁32b,使得在任何情况下并行线路50时间延迟地在第一线路40分开之后分开。优选地最小间距至少选择为,直至时间延迟的分离,在第一线路40中达到至少一个预设的最小分离间距、即空间偏移。
第一线路40具体可由铜制成(在图1中优选是这种情况),而导体230的并行线路50在此例如用铝构成,由此在两个线路40、50中有不同的比电阻(spezifischerelektrischer Widerstand)。
导体230的并行线路50的设计方式和形状在此如所述地与前面图1中示出的导体130的并行线路50基本相同。但是在此在比图1中的俯视图更清楚的立体图中示出,并行线路50中第二预设分离部位52以与上述相同的方式通过横截面收窄部35被弱化。第二预设分离部位垂直于并行线路50的伸延方向在其整个较短的横截面侧边上延伸,因此在第二预设分离部位52的区域中并行线路50的较长的横截面侧边变短。沿并行线路50的主伸延方向HVR的上述纵向切口由此用于尤其在铝的情况下在该弱化的区域中有针对性地切断。
图5示出了用于根据本发明的保险装置的电导体330的另一实施例。其与前述导体130、230的区别主要是第一线路40的至少局部简化的形状(没有联接板38和间隔件39,但是具有阶梯状的弯曲部31a)、并行线路50的匹配于分支部位AZ的形状和不同的第一和第二预设分离部位42、52。优选地,在此在横梁32b之间的预设的最小间距又选择为,使得在第一线路40中的分离的导体线路端部之间至少实现期望的最小分离间距。
作为并行线路50与第一线路40的分支部位AZ的匹配,导体330为此具有在连接触点33a、33b的区域中或在分支部位AZ处双重的、连贯地从第一连接触点33a直至第二连接触点33b伸延的、基本上为Ω形的并行线路50,该并行线路具有保持不变的、相对于第一线路40更薄的横截面。在分支部位AZ处仅有两个相对于分离致动器向内阶梯状的弯曲部31a,在该分支部位处在根据图1至图3的第一实施例的导体130中用于并行线路50的联接板38从第一线路40伸出(在其上连接并行线路50)。在弯曲部中可如上所述地布置分离致动器的悬臂(此处未示出)。在安装状态中并行线路50在此布置成,使得其至少贴靠在第一线路40上的阶梯状的弯曲部31a的平行于导体330的主伸延方向HVR伸延的区段上。通过导体330(如在导体130中)的第一线路40的向内(相对于未示出的分离致动器)阶梯状的弯曲部31a还使得如上所述通过容纳分离致动器的悬臂,垂直于主伸延方向HVR在第一线路40和并行线路50之间形成合适的间距。所述间距为保险装置120提供空间,该保险装置如图1所示包括并行线路50的一区段。
这种并行线路50可如导体330的第一线路40一样(如果出于制造原因看起来是有利的)由独立的扁平线单独地弯曲或制成,并且在安装时与第一线路40连接和/或可在需要时在壳体基体中布置在第一线路40上。
如前所述,导体330与前述两个实施例的区别还在于,导体330的第一线路40的两个平行伸延的支臂分别在靠近阶梯状的相对于连接触点33a、33b的弯曲部31a的部位处以第一预设分离部位52、在此具体而言穿孔线52被弱化。因此导体330的并行线路50的两个平行伸延的支臂也分别具有靠近连接触点33a、33b的这种穿孔线52。穿孔线52在此垂直于并行线路50的伸延方向在其整个较长的横截面侧边上在较短的横截面侧边的两个棱边之间延伸。穿孔线52在并行线路50的棱边处分别以凹处、例如半圆形的凹处开始或终止。
紧接在导体330的第一线路40的走向中的两个平行的穿孔线52之前或紧接其之后在线路40中分别有以尖端向上指向的菱形的缺口34,缺口本身靠近穿孔线52的一端布置。(缺口在此在图5示出的示例中靠近上部的端部,但是也可靠近穿孔线52的另一、下部的端部布置)在这种情况下,缺口的最大延伸小于第一线路40的较长的横截面侧边的一半。缺口有助于尤其从相对的、距离更远的较短的横截面侧切断穿孔线52。
在用于根据本发明的保险装置1的根据图6的导体430的另一优选实施例中,导体430仅在支臂的区域中包括并联的且平行伸延的线路40、50。在此,第一线路40和并行线路50即在导体430的切断部分32的横梁32b的区域中在共同的线路中伸延。为了使导体430稳固且平行于主伸延方向HVR直线地切断运动,并行线路50在此通过横向支撑架(根据图1中的间隔件39的类型,但是在此固定连接)在至切断部分32的横梁32b的过渡处相对于第一线路40被固紧并且同时在切断运动期间垂直于主伸延方向HVR合适地间隔开。
在并行线路50与第一线路40的分支部位处、在从连接触点33a、33b至U形支臂的90°弯曲部附近,在此在线路50的走向中分别有“蛇形的”褶皱部位453或拉伸部位453,其在拉力下直线地展开,因此在功能上意味着并行线路50的延长部。这使得在触发基本上根据图1布置的分离致动器60的情况下导体430在拉力下首先在第一线路40中切断,然后时间延迟地在并行线路50中切断,尽管分离致动器(在图中未示出)在触发时同时作用到第一线路40和并行线路50上。
代替并行线路50的褶皱部位453形式的局部蛇形的褶皱部,导体430的并行线路50也可以其他方式可塑性变形地构造,从而实现时间上的分离延迟。
图7中示出的第五实施例示出了用于根据本发明的保险装置1的导体530,导体相对于分离致动器60以及安装其上的压板580布置。
导体530在此包括分成两个结构相同的分成半个线路的第一线路40。被分开的线路40u形地在两个连接触点33a、33b之间延伸,但是相对于U形的并行线路50缩短地构造。为了在此确保分开的第一线路40基本上彼此同时地在其四个第一预设分离部位42处切断,其中每两个预设分离部位42彼此平行以及几何结构并排地布置在两个第一线路40的每个中,两个第一线路40在两侧围绕沿主伸延方向HVR延伸的分离致动器60引导或布置。即第一线路40的横梁32b在分离致动器60之下(在此在绘图平面中更后方)基本上垂直于分离致动器60的纵向延伸伸延并且第一线路40的第二横梁32b在分离致动器60之上(在此在绘图平面中更前方)横向地在其上延伸。从前方(即在此在图7中从右下向左上)如一种“顶盖”在致动器60之上推动的、相应构造的压板530在其后部的端部上在上侧以及下侧具有两个钩子586,钩子“从后方接合”第一线路40的切断部分32的垂直于分离致动器60延伸的两个横梁32b,使得在触发分离致动器60时至少同时撕裂或切断分开的第一线路40的横梁32b。
导体530的并行线路50平行于伸延平面VE地在两个分开的第一线路40之间的中间U形地围绕分离致动器60或压板580的“前部”伸延。在此在并行线路50的横梁32b和压板580的前部在初始位置P1中有最小间距,如在图7中可见,由于最小间距,分离致动器60或压板580在第一线路40的第一预设分离部位42处切断之后在时间上延迟且由此尤其在空间上偏移地碰到并行线路50的横梁32b上。在压板580碰到之后,然后压板通过分离致动器60的作用将导体580的并行线路50一起切断并且将其分离进入分离位置P2中,由此在两个线路40、50中在不变的导体部分31和切断部分32的预设断裂侧的端部区段32a之间分别有至少一个最小分离间距,其中,该分离间距沿主伸延方向HVR在主线路40中大于在副线路50中。
下面根据图11至图13以及图14至图19描述两个另外的优选实施例。
分别在图11至图13中以示意性的俯视图在不同的功能位置中示出第六实施例的保险装置600并且尤其分别在图14至图19中以立体图在不同的功能位置P1、P2中和/或从不同的方向示出第七实施例的保险装置700。
所有这些附图都是原理性附图,其中部分取消了具体细节以便集中在特殊的改进方案上。尤其在图1中示出的细节在实际中自然也可设置在优选的实施例中。尤其具有灭弧腔620、720的壳体605、705以及导体630、730本身分别仅简单地示出。例如在图14中导体730的第一预设分离部位42仅通过简单的虚线标示,虚线定义沿着第一预设分离部位42的“分离线”。此外,灭弧腔720例如可如上所述在连贯壁的区域中形成与布置在并行线路50上的密封件的形状配合连接。实际中这些实施例(除了分别具体描述的变型方案)可类似地或部分地构造有与根据图1至图3以及图8至图10详细描述的实施例相同的零件。
另外,在图11至图19中示出的根据本发明的保险装置600、700的两个实施例的共同点是,它们分别具有电导体630、730,电导体具有第一线路40,第一线路直线地大致在中间穿过壳体605、705伸延。即导体630、730的主线路40在此没有麻烦地弯曲或变形。
图11示出了第六实施例的导体630的伸延平面VE的俯视图。如此处可见,导体630通过壳体605的环绕的外壁608的两个纵向侧边L(在此左侧和右侧)进入壳体基体606中,其中,第一线路40和并行线路50在此与下面描述的第七实施例相对地始终基本上在伸延平面VE中伸延。
在根据图11的实施例中导体630的并行线路50的走向基本上构造成弧形的“W”,其由连贯的部件制成并且构造有至少两个第二预设分离部位52。在连接触点33a、33b附近、在导体630进入壳体605中之前不久,并行线路50在分支部位AZ从第一线路40以联接件38’分支出来并且在环绕的外壁108的相应内侧上沿着壳体基体606的彼此相对的纵向侧边L伸延至壳体605的后部的端侧S’。对此同样如上所述通过外壁缝隙12a、12b使得导体630进入壳体605或壳体基体606中,但是外壁缝隙在此沿纵向侧位于壳体基体606的环绕的外壁608的纵向侧边L上的小的“侧通道”中。副线路50的W的两个“外部的”支臂紧接在朝向前部的端侧S的方向的两个快速依次的90°弯曲部之后过渡到W的两个“内部的”支臂中,其相对于W的“外部的”支臂反向平行地伸延。副线路50的W的“内部的”支臂伸延通过两个平行于中轴线MA定向的灭弧腔620,其中,灭弧腔620分别布置在平行于两个纵向侧边L布置在中间的分离致动器60和并行线路50的W的相应的外部的支臂之间。在两侧穿过灭弧腔620之后,并行线路50的两个对称描述的部分分别以45°横向于主伸延方向HVR大致在中间汇合并且在端侧通过垂直于主伸延方向HVR走向的区段(下面也称为并行线路的切断部分32的横梁32b)连接。
为了在并行线路50之前时间延迟地分离第一线路40,该实施例包括特殊的压板680(压板基于较复杂的形状也可称为“压力件”),压板具有前部的第一导体线路接触面687、后部的第二导体线路接触面689和在此在图11中使两个导体线路接触面687、689在上侧固定连接的桥部688。前部的导体线路接触面687在此表示压板680的靠近壳体基体606的前部的端侧S的、面对第一线路40的、在此指入绘图平面中以及平行与第一线路40伸延的、前部的压力面687。压力面687紧接在触发分离致动器60之后(但是在图11至图13的时间顺序中紧接图11之后、但是还在根据图12的第一中间位置之前)与第一线路40的切断部分32的在第一预设分离部位42之间冲压出来的横梁32b接触。形成或表示一种“钩子”(其之后在分离空间615中一起切断并行线路50)的后部的导体线路接触面689在触发分离致动器60之前在初始位置P1中(参见图11)相对于并行线路50的切断部分32的上述横梁32b以最小间距(沿主伸延方向HVR)间隔开地布置,以便在并行线路50分开时在第一线路40中在待分离的导体线路端部之间实现期望的最小分离间距。此外,后部的导体线路接触面在垂直于主伸延方向HVR的方向上比前部的导体线路接触面687更短,即后部的导体线路接触面根据图11从左向右仅具有并行线路50的所述横梁32b的长度。整个桥688有利地连接导体线路接触面687、689,使得与压板680耦联的分离致动器60在置入整个导体630、即两个导体线路40、50之后进行安装时可从上方、即在此朝指入绘图平面中的方向简单地不复杂地装入。即整个桥构造且布置成,使得并行线路50可在桥688连接的情况下在两个导体线路接触面687、689之间穿过,但是两个导体线路接触面687、689的结构同时地运动。
因此,压板680的所述构造使得分离致动器60在与压板680耦联的、例如插接在一起的状态中首先作用到第一线路40上,即以前部的导体线路接触面687作用到第一线路上,并且时间延迟地作用到并行线路50上、即以后部的导体线路接触面689作用到并行线路上。
类似于图1至图3示出的根据本发明的保险装置100的位置,如所述地针对第六实施例的图11至图13的附图顺序也示出了触发分离致动器60之后的进程。
在根据图11在触发分离致动器60之前在保险装置600的初始位置P1中,压板680以其前部的第一导体线路接触面687沿主伸延方向HVR紧接在第一线路40的在第一预设分离部位42之间冲压出的横梁32b或切断部分32之后。在此,第一预设分离部位42可根据一种上述横向收窄部35构造,横向收窄部使得导体线路在这些部位处容易断开。
如在图12中可见,在此导体630的第一线路40通过分离致动器60的作用借助压板680被断开或冲孔,使得导体630的第一线路40中的连接中断并且电流仅经由并行线路50流过。在第一分离步骤之后的中间位置中,压板的分离的、后部的导体线路接触面689恰好碰到相应布置的并行线路50的(切断部分32)上,以便使其(但是时间上延迟地)钩入或压离,并进而在灭弧腔620内在切断区段51a、51b的第二预设分离部位52处切断。
图13最终示出了触发的保险装置600在分离位置P2中的理想状态,在分离位置中分离致动器60的栓61完全地分离,由此在分开的导体部分31、32之间、即在不变的导体部分31(即在不变的导体部分31的保持短的“烟头”之间)和切断部分32的预设断裂侧的端部区段之间设置至少一个预设的最小分离间距、优选最大分离间距,如下面的实施例所述。
在图14至19中示出的第七实施例与前述第六实施例的区别尤其在于,导体730在此穿过壳体基体706的基底侧和壳盖的盖侧进入壳体705中。
这尤其在图16中的壳体705的闭合状态中可清楚看出。如此处可见,具体为“梨形的”壳体705,其中连接触点33a、33b在上方在盖侧D上以及在下方在基底侧G上伸出。
如所述地,第一线路40在此也如在前述实施例中一样直线地穿过壳体705,但是在此垂直地通过伸延平面VE。这尤其在图14和图15中可清楚看出。需要指出的是,在该实施例中基于主线路40和副线路50的不同伸延方向,伸延平面VE和主伸延方向HVR的定义涉及副线路50的切断区段51a、51b。伸延平面VE在所有附图14至19中沿并行线路50的位于灭弧腔720中或至少在完成安装的状态中位于其中的区段的主伸延方向HVR的方向延伸。
为了能够简化地实施尤其压板780(下面将描述),在此不仅实现第一线路40和并行线路50在运动中的时间延迟分离而且实现尽可能紧凑的布置,在根据图14至图19的实施例中导体730的并行线路50如下地相对于线路40或相对于分离致动器60布置。
在此首先并行线路在两个分支部位AZ处借助联接件38’在伸延平面VE之上或之下固定在直线地从上向下通过壳体705伸延的第一线路40上。例如并行线路50可在分支部位AZ处焊接在第一线路40上。为了将并行线路50固定在主线路40上,代替或除了并行线路50上的联接件38’之外,第一线路40也可具有类似于上述第一实施例中的联接板38的联接板。
并行线路50首先从分支部位AZ开始近似平行于伸延平面VE从主线路40伸延离开,其中,并行线路50以其扁平侧描述沿伸延平面VE的方向微小倾斜地逐渐会聚的“倾斜平面”,其从第一线路40延伸至壳体705的后部的端侧S’(参见图14和图15)。在此紧接在后部的端侧S’的外壁708之前,并行线路50在90°弯曲部之后向下或向上进入伸延平面VE中并且在此以其扁平侧平行于端侧的外壁708布置。并行线路50在继续的走向中如此弯折,即双重地依次弯曲90°,使得并行线路随后以其扁平侧平行于壳体705的两个纵向侧边L延伸并且同时以180°朝前部的端侧S的方向、即朝伸延方向HVR伸延到相应的灭弧腔720中。在该实施例中灭弧腔720分别在外侧布置在分离致动器旁边以及平行于分离致动器60靠近环绕的外壁708布置。
并行线路50的两个描述为对称的(关于伸延平面点对称)部分在两侧穿过灭弧腔620之后分别以约45°横向于主伸延方向HVR在壳体705的前部的端侧S和第一线路40之间的大致中间汇合并且在端侧通过在第一线路的较长的横截面侧边的长度中的垂直于主伸延方向HVR的区段连接。在此,并行线路50以一种“环”相对于第一线路40带有最小间距地围绕第一线路40引导,使得在触发分离致动器60时分离致动器60或压板780作用到第一线路40上并且时间延迟地作用到并行线路50上。以这种方式降低了在第一线路40的分开的导体部分31、32处形成电弧的风险。
在此由于空间原因,并行线路50至少在通过灭弧腔720的走向中以及在分离空间715中以其扁平侧如上所述垂直于伸延平面VE定向或设置。
为此,图15示出了分离致动器60的后视图,示出该分离致动器如何相对于导体730的第一线路40以及相对于并行线路50布置。在此可特别清楚地看出,并行线路50的联接件38’如何分别在伸延平面VE之上或之下在分支部位AZ处从第一线路40分支,随后进入伸延平面VE中并且同时微小倾斜地向外朝向此处未示出的壳体的纵向侧边以及后部的端侧(即在此大致从绘图平面出来的方向)之间的角点的方向伸延。在并行线路到达后部的端侧之前,并行线路依次三次地以90°弯曲或弯折,使得其进入分离致动器60延伸所在的伸延平面VE中并且并行线路在继续走向中在此在第一线路40之后汇聚之前,在伸延平面中平行于分离致动器60又朝第一线路40的方向回行。
因为导体730的并行线路50如前所述主要由于空间原因在伸延平面VE之上或之下分支,如在图16中可见,壳体705的基底侧G和盖侧D轻微地向外“鼓胀”,使得它们在并行线路50从第一线路40的分支部位AZ处围住联接件38’。
不同于上述第五和第六实施例的压板580、680,在导体730的该特殊构造中压板780简单地在面对第一线路40的一侧上具有扁平的导体线路接触面并且无需复杂的形状。扁平的导体线路接触面的尺寸可匹配第一线路40的从该导体线路接触面中冲压出来的切断部分32。导体线路接触面在此简单地经由部分倾斜地从第一线路40指离的、朝分离致动器60的较小的耦联元件逐渐会聚的斜撑790稳固。斜撑用于使分离致动器将力或压力均匀地传递到位于两个第一预设分离部位42之间的第一线路40上或随后传递到并行线路50上。
如根据图14和图17至图19的顺序可见,根据图14在触发分离致动器60之前,压板780首先在初始位置P1中基本上贴靠在第一线路40的在两个第一预设分离部位42之间的待冲压出来的部分处。接着在触发分离致动器60之后(例如这是上面的情况)第一线路40通过压板780的导体线路接触面在两个第一预设分离部位42处分开或冲压出来并且朝主伸延方向HVR的方向相对于并行线路50的垂直于主伸延方向HVR走向的区段、即相对于切断部分32的横梁32b运动(参见图17)。在图17示出的第一中间位置(实际中仅是非常短的暂时容纳)中第一线路40中的电连接按规定地被中断,其中,整个电流经由并行线路50流动,因此在分离第一线路40时没有产生电弧。在此如示出地,第一线路40的切断部分32的冲压出来的横梁32b恰好碰到并行线路50的切断部分32的需要压离的或切断的横梁32b。
然后图18示出了随后继续的在第二中间位置中的分离过程的暂时容纳,在第二中间位置中并行线路50沿主伸延方向HVR继续分离一段,因此在用熄灭材料24填充的两个灭弧腔720中,并行线路50在切断区段51a、51b的第二预设分离部位52处(参见图17在还完好的状态中)被切断。在此时刻可能会形成电弧,但是尤其由于熄灭材料24在两个彼此远离的导体部分32、31继续分离运动或分开运动时电弧被熄灭。
图19仅示出了在分离位置P2中触发的保险装置700的理想状态,在分离位置中切断部分32的预设断裂侧的端部区段32a相对于不变的导体部分31有足够大的分离间距,由此在任何情况下都熄灭可能产生的电弧。
最后再次指出的是,在前面详细描述的装置仅是技术人员在不离开本发明范围的情况下可以不同方式改型的实施例。例如导体的切断区段可位于连贯的灭弧腔中。此外,灭弧腔可构造成能单独使用的腔,其分别具有各自的外壁。壳体也可构造成,使得两个连接触点在后部的端侧上伸出,分离致动器的联接件位于后部的端侧上,使得电导体基本上U形的通过壳体伸延。有所改变的优选实施例的上述特殊特征必要时也可彼此组合。另外不定冠词“一个”的使用不排除涉及的特征也可多次存在的情况。
附图标记列表
1、100、500、600、700 保险装置
2 电池存储系统/蓄电池/电池
3 电动马达
5、105、605、705 壳体
9a、9b 壁
10a、10b 内壁
11a、11b、11c、11d 连贯壁
12a、12b 外壁缝隙
15、115、615、715 分离空间
17 分离致动器腔
20、120、620、720 灭弧腔
24 熄灭材料
30、130、230、330、430、530、630、730 电导体
31 不变的导体部分
31a 阶梯状的弯曲部
32 切断部分
32a 切断部分的预设断裂侧的端部区段
32b 切断部分的横梁
33a、33b 连接触点
34 缺口
35 横截面收窄部
36 引导凸块
38 联接板
38’ 联接件
39 间隔件
40 第一线路/主线路
42 第一预设分离部位/穿孔线
50 并行线路/副线路
51a、51b 切断区段
52 第二预设分离部位/穿孔线
60 分离致动器
61 栓/针脚
62 点火装置
63 推进剂腔
63’ 推进剂
64 套筒
65 联接件
66 悬臂
67 钻孔/孔
71 密封件
72 形状配合连接部/匹配部
73 凹槽
74 榫头
75 通孔
78 净尺寸
80、180、580、680、780 分离元件/压板
83 引导孔
106、606、706 壳体基体
108、608、708 环绕的外壁
116 引导板、基底侧
181 耦联元件
453 拉伸部位/褶皱部位
586 钩子
687 第一导体线路接触面
688 桥
689 第二导体线路接触面
707 壳盖
790 斜撑
e 栓的第一外直径
h 套筒的内直径
k 栓在活塞区段中的外直径
m 套筒的内直径/通口直径
r 栓的第二外直径
AS 触发信号
AZ 分支部位
D 盖侧
D1 活塞区段
D2 活塞侧的密封区段
D3 中间区段
D4 通口侧的密封区段
E1、E2、E3、E4 进入部位
G 底侧
HVR 主伸延方向
L 纵向侧边
MA 中轴线
P1 第一位置/初始位置
P2 第二位置/分离位置
S 前部的端侧
S’ 后部的端侧
V 电连接
VE 伸延平面。

Claims (15)

1.一种用于中断电连接(V)的保险装置(1、100、500、600、700),所述保险装置包括:
-具有至少一个第一连接触点(33a)和第二连接触点(33b)以及使该第一和第二连接触点(33a、33b)电连接的至少一个第一线路(40)的电导体(30、130、230、330、430、530、630、730),所述第一线路(40)具有至少一个待中断的第一预设分离部位(42),
-分离致动器(60),所述分离致动器(60)构造且相对于导体(30、130、230、330、430、530、630、730)布置成,在触发该分离致动器(60)时所述导体(30、130、230、330、430、530、630、730)至少在所述第一预设分离部位(42)处分离,
其中,所述导体(30、130、230、330、430、530、630、730)包括至少一个并行线路(50),所述至少一个并行线路具有至少一个第二预设分离部位(52),所述并行线路(50)电气桥接导体(30、130、230、330、430、530、630、730)的第一预设分离部位(42)的一区域并且构造和布置成,使得在触发所述分离致动器(60)时时间延迟地在第一线路(40)中在第一预设分离部位(42)处分开导体(30、130、230、330、430、530、630、730)之后、优选在所述第一预设分离部位(42)处达到最小分离间距时在所述第二预设分离部位(52)处断开所述并行线路(50)。
2.根据权利要求1所述的保险装置,其中,所述导体(30、130、230、330、430、530、630、730)的并行线路(50)具有至少两个待中断的、电气串联的、优选在空间上并排布置的、特别优选平行伸延的切断区段(51a、51b)。
3.根据权利要求1或2所述的保险装置,其中,所述导体(30、130、230、330、430、530、630、730)的第一线路(40)和所述导体(30、130、230、330、430、530、630、730)的并行线路(50)具有不同的电阻和/或不同的导体横截面。
4.根据权利要求3所述的保险装置,其中,所述导体(30、130、230、330、430、530、630、730)的第一线路(40)形成主线路(40),所述导体(30、130、230、330、430、530、630、730)的并行线路(50)形成副线路(50),其中,所述副线路(50)与所述主线路(40)相比具有更高的电阻和/或更小的导体横截面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的保险装置,其中,所述导体(330)的第一线路(40)和所述导体(330)的并行线路(50)具有不同的材料。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的保险装置,其中,所述导体(330)的第一线路(40)和所述导体(330)的并行线路(50)具有不同的比电阻。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的保险装置,其中,至少
-所述导体(330)的第一线路(40)包括铜或铜合金,
-所述导体(330)的并行线路(50)包括铝或铝合金,
或者相反。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的保险装置,其中,至少所述导体(30、130、230、330、430、530、630、730)的并行线路(50)至少在所述第二预设分离部位(52)的区域中伸延通过至少一个、优选为相对于周围环境密封的灭弧腔(20、120、620、720),在所述灭弧腔中设有熄灭材料(24)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的保险装置,其中,所述导体(30、130、230、330、430、530、630、730)在所述第一预设分离部位(42)的区域中构造成,使所述分离致动器(60)首先作用到所述导体(30、130、230、330、430、530、630、730)的第一线路(40)上并且稍后作用到所述并行线路(50)上和/或所述导体(430)的并行线路(50)至少能局部塑性变形。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的保险装置,其中,所述导体(530)具有至少两个并联的、使第一和第二连接触点(33a、33b)电连接的第一线路(40),所述第一线路分别具有至少一个第一预设分离部位(42),在触发所述分离致动器(60)时所述至少两个第一线路在时间上在所述并行线路(50)之前并且优选基本上同时彼此断开。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的保险装置,其中,所述导体(630、730)的第一线路(40)构造成直线的,和/或其中,所述导体(630、730)的第一线路(40)至少在所述第一预设分离部位(42)的区域中横向于、优选垂直于所述并行线路(50)的至少一个切断区段(51a、51b)伸延,在所述切断区段(51a、51b)中设有第二预设分离部位(52)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的保险装置,所述保险装置具有壳体(5、105、605、705),在所述壳体中设有以下部件中的至少一个:
-电导体(30、130、630、730),
-分离致动器(60),
-分离元件(80、180、580、680、780),
-至少一个、优选两个单独的灭弧腔(20、120、620、720),
-熄灭材料(24),
-至少一个、优选四个密封件(71)。
13.一种用于制造保险装置(1、100、500、600、700)的方法,所述方法至少具有以下步骤:
-提供或制造电导体(30、130、230、330、430、530、630、730),所述电导体具有至少一个第一连接触点(33a)和至少一个第二连接触点(33b)以及至少一个使第一和第二连接触点(33a、33b)电连接的第一线路(40),其中,所述导体(30、130、230、330、430、530、630、730)具有至少一个待中断的第一预设分离部位(42)和至少一个包括至少一个第二预设分离部位(52)的并行线路(50),通过所述并行线路(50)电气桥接所述第一预设分离部位(42),
-提供或制造分离致动器(60),
-将所述分离致动器(60)相对于所述导体(30、130、230、330、430、530、630、730)布置(或安装/耦联)成,在触发分离致动器(60)时至少在所述第一分离部位(42)处使所述导体(30、130、230、330、430、530、630、730)分开并且时间延迟地、优选在所述第一预设分离部位(42)处达到最小分离间距时,在分开所述导体(30、130、230、330、430、530、630、730)之后在所述第二预设分离部位(52)处断开。
14.一种根据权利要求1至12中任一项所述的保险装置(1、100、500、600、700)在电气驱动的车辆中的应用,尤其是用于中断与电池储存系统(2)的电连接(V)。
15.一种具有电动马达(3)和根据权利要求1至12中任一项所述的保险装置(1、100、500、600、700)的车辆。
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