CN1228604A - 特别是用于汽车技术的保险装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种保险装置(1),特别是用于汽车技术的保险装置,其中,一个保险元件(7)与至少两个触点元件(5)连接,而且连接要如此构形,以使在超过预定的电流强度时,将保险元件(7)与至少两个触点元件(5)之间的电接触分开。

Description

特别是用于汽车技术的保险装置
本发明涉及一种保险装置，特别是用于汽车技术的保险装置。
在此技术领域中，目前主要采用熔断器，它在超过额定电流时通过熔化区的熔化中断向一个或几个接在后面的电器的电流供应。
不过这种保险装置要求在较长的时间内的一大大超过保险装置的额定电流的电流强度。因此，后面的电缆必须相应地将尺寸做得过大，以避免电缆起火因而避免危及汽车。
此外，在熔断器中产生电弧，它起着干扰的作用。熔化还要求保险装置的屏蔽，以免熔化的金属小滴产生不良作用。
从此现有技术状况出发，本发明的目的在于，制造一种保险装置，特别是用于汽车技术的保险装置，此时，实际上不需要将接在后面电缆的尺寸做得过大，而且在电流中断时可避免产生起干扰作用的电弧。
本发明以权利要求1的特征解决此目的。
通过采用在保险元件本身与至少两个触点元件之间的连接，而该连接在超过例如由超过保险装置的额定电流引起的相应的温度(该温度大大低于材料的熔点)时就软化并且按此方式与触点元件分开，就可以得到热量大大减少的优点，而该热量是为脱开保险装置所要求的。换句话说，与正常运行相比，该保险装置在略超过其功率时就起作用，可以避免高温熔化过程所产生的缺点。
在本发明的优选的实施形式中，保险元件与触点元件之间的连接用钎焊制造。按此方式，在焊料熔化时，电流的中断可通过保险元件与触点元件的脱开而实现，该熔化例如在温度为180℃左右时就产生。实际上就不会有产生电弧的危险，该电弧在已知的熔断器中由于出现高的熔化温度而产生。
按照本发明的一个实施形式，在该保险元件本身上如此作用有弹力元件的力，以致不管保险装置的位置如何，当保险元件与触点元件之间的连接熔化或软化时，保险元件就与触点元件脱开。
为了在确定的或不同的额定电流下做到通向电器的电流中断，可给保险装置配以附加的加热件。此时，特别要如此进行加热，即直接加热保险元件和触点元件之间的连接的四周。
在优选的方式中，加热通过产生经过保险元件或一个或几个触点元件的附加的电流来进行。此用于加热的电流将叠加在供至接在后面的电器的电流上。
为了产生此附加的电流，要如此确定电器的大小，以使在其与电池直接连接时，经过保险装置产生一理论上不允许的大电流。以后，就将此“多余的”电流通过一个电阻，该电阻与一连接触点或保险元件连接。通电最好接地进行。附加的加热电流经过的电阻的值决定了保险元件与触点元件之间的连接在正常运行时的温度。因此，可通过此电阻值确定保险装置的额定电流。
加热也可以以这样一种方式进行，即测得连接或触点元件或保险元件的温度并在一封闭的调节回路中保持其为恒定。也可以用测量环境温度来代替，并且使用控制装置，根据环境温度进行加热。由此可以得到保险装置的与环境温度无关的额定电流。
保险装置也可以如此构造，即保险装置的连接触点之间的、基本由保险元件和/或触点元件确定的电阻值可用作分路，该分路用于拾取通向接在后面的一个或几个电器的电流。对此，这些元件和连接必须有所要求的电阻值。
因此，在用作电器的保险装置的整个系统中，要考虑电压降，由此确定了流至电器的电流并在超过阈电流时控制有效的断路元件，以中断流至电器的电流。
此时，保险装置可如此形成，即将一可控制的开关例如一继电器或其类似物与一触点元件或保险元件连接，并在检测到超过阈电流时如此进行控制，以最好使电流的相当大的部分或全部通地。
在此实施形式中，一方面要保证，将检测到的送至电器的不允许的大电流局部地减少或完全减至零，另一方面要保证产生一经过保险装置的较大的电流，该电流则导致保险装置脱开。按此方式，可以得到一反应迅速的保险装置，它另外还保证电器与电源的不可逆的分离(通常为短时地延迟)。
也可以采用一种另一类自动脱开的或可控制的加热元件，以代替这种可控制的电脱开加热(法)。它可以例如是一以放热化学反应为基础的加热元件，它可以用例如电信号激活或根据预定的温度产生放热反应。例如加热元件可以直接放置在触点元件与保险元件之间的连接的附近，以使在超过保险装置的额定电流而导致温度提高时，超过脱开加热元件的阈温度并产生热。由此，可以在较少地超过额定电流时达到保险装置的非常快的脱开。
本发明的其它实施形式由从属权利要求得出。
下面将根据在图中示出的实施例较详细地说明本发明。在图中：
图1示出了按照本发明的一个保险装置的示意剖视图；
图2示出了图1的保险装置的示意图，增加了附加的电加热与一有效的断路装置；
图3示出了一具有可激活的脱开加热的保险装置的另一实施形式的示意图。
在图1中所示的保险装置1主要由一不导电的载体3组成，在其上设置两个电触点元件5。电触点元件5通过一保险元件7连接。触点元件5与保险元件7的连接可优选通过接触区9的钎焊实现。用于制造触点元件5与保险元件7在接触区9的电连接的焊料可根据触点元件5和保险元件7的材料以合适的方式予以选择。此外，焊料要如此选择，以使在预定的温度下达到软化点或熔点。
已经证明，在正常运行时，触点元件或保险元件可得到例如约80℃的温度。一般的焊料的软化温度或熔化温度约为180℃。如果经过保险装置1通至电器的电流Ia大于一预定的值，则温度最后升高至软化点或熔点的温度，由此，保险元件7和触点元件5之间的接触因而也是电器的电流流动中断。
在图1中所示的实施形式中，保险元件7在其朝向触点元件5的一侧有一弹力元件11例如一螺旋弹簧作用，该弹力元件以其另一端支承在载体3的朝着它的一侧上。通过弹力元件11的预紧可做到，在达到保险元件7的焊料的软化点或熔点之后，能可靠而持久地与触点元件5分开。自然，保险装置1可以包括一未详细示出的外壳，以便在保险装置脱开以后将保险元件7压靠在外壳的内壁上并可在此位置被固定。
不言自明，也可选择其它连接，以代替触点元件5与保险元件7的钎焊，该连接可在超过阈值时保证连接根据元件或连接的温度而脱开。
图2示出了图1的保险装置，此时，将其附加加热。
为了加热，不言自明，可以采用任意一种热源例如外部的电阻加热或以放热化学反应为基础的加热。
不过，在图2所示的实施例中，选用了简单而又价廉的、可用一经过保险装置1的附加电流实现的加热。对此，在输出侧的触点元件5上连接以电阻13，该电阻通以一定的接地的电流Ih。此附加于通至送往电器的电流Ia并经过保险装置1的附加加热电流Ih起着补充加热触点元件5或保险元件7和接触区9的作用。电阻13的值要如此选择，以使未详细示出的与输入侧的触点元件5相邻的电池的电压不受影响或受到不大的影响，从而实际上在保险装置的输出侧在没有通过电器的负载时也有电池的开路电压(Leerlaufspannung)。
接着，电阻13要如此选择其值，以使得到一加热电流Ih，该电流在正常的运行情况下能产生触点元件5或保险元件7从而是接触区9的预定的温度。此温度越接近焊料或连接剂的软化点或熔点，则安全装置1的额定电流越小。按此方式，仅仅通过选择电阻13就能使同一个保险装置本身得到不同的额定电流。此外，有这样的可能，即将电阻做成可改变的或可控制的，以便可根据一定的条件改变保险装置1的额定电流。
在图2所示的实施例中，向电阻13并连一可控制的开关15和电阻17的串连电路。当有关的触点元件5和地或可控制的开关15的结构之间的电连接允许有短路电流，或可控制的开关已经有相应的内电阻时，则电阻17在必要时可以去掉。
可控制的开关15可由一处理兼控制装置19控制。处理兼控制装置19以相应的输入端与触点元件5相连，以便可按此方式确定经过保险装置1的电压降。如果如此构成保险装置，即通过合适地选择保险元件7的触点元件5以及区域9中的连接的材料和几何形状，使之有一用于分电路的合适的电阻值，则可以检测到的经过保险装置1的电压降确定流向电器的电流Ia。在这方面应当注意，在保险装置1的输出处的电流Ia通过电压测量实际上是不能被搀杂(verfaelscht)的。
处理兼控制装置19要如此构造，以使能经常或在预定的时间间隔中确定流至电器的电流Ia，并在超过预定的阈值时控制可控制的开关15在闭路状态。在接通开关15以后，立刻将所检测到的不允许的大电流Ia在任何情况下都大大地减少到低于阈值的值。通过如此地选择电阻17，以使通过经过开关15流动的脱开加热电流Iha如此加热保险装置，以致它能脱开，则就可以得到这样的优点，即能可靠而持久地将电器与电源分开。
由此，图2的实施形式可以保证，在超过电流Ia的阈值以后，立刻大大地减少此电流，并由此实际上将电器与电源分开，并在一定的时间以后，用机械实现电源与电器之间的电路的不可逆的中断。按此方式，就不再像过去在熔断器中所要求的那样，必须将保险装置1的输出与接在后面的电器之间的电缆的尺寸相应地做得过大。
不言自明，当在正常运行时未设置保险装置的通过电阻13的补充加热装置时，图2所示的采用可控制的开关的可能性也可以实现。
此外，也可在通至电器的串联电路中设置一可控制的开关，它在检测到不允许的大值时将电流中断。当电器有非常小的阻抗时，作为例子来说，这证明是有必要的，这样可以在接通开关以产生脱开加热电流时，不必将通至电器的电流减少至允许(最小)值。
在通至电器的串联电路中设置可控制的开关也适用于这样的情况，此时，在检测到有通至电器的不允许的大电流以后，触发用于使保险元件与触点元件分离的外部加热。
在图3所示的实施形式中，没有用于在正常运行时达到预定的温度的补充加热。
在触点元件5的凹座中直接在接触区或连接区9的附近设置脱开加热元件21。它可以用处理兼控制装置19控制，特别是在处理兼控制装置19检测到有不允许的大电流经过保险装置时。由此，可以保证保险装置的快速脱开，即使接触区9的接触电阻因而即经过它输入的热功率损耗比较小时。
此外也可以将脱开加热元件21做成自动脱开的。例如可以选择一种材料，它在超过预定的脱开温度时产生放热反应，由此，迅速产生所需要的用于脱开保险装置1的热量。
不过，与图2所示的实施形式相反，在图3所示的实施形式中，不能保证在控制脱开加热元件21之后立即中断或减少电流Ia，这是因为，它首先必须产生所需要的用于脱开保险装置的热量。

Claims (13)

1.保险装置，特别是用于汽车技术的保险装置，其特征为，
a)一保险元件(7)与至少两个触点元件(5)连接，以及
b)连接要如此构成，即当超过预定的温度时，保险元件(7)与至少两个触点元件(5)之间的电接触分离。
2.如权利要求1的保险装置，其特征为，如此制造连接，即使它具有预定的电接触电阻，该电阻可根据经过保险装置的电流强度而使连接变热。
3.如权利要求1或2的保险装置，其特征为，连接通过保险元件(7)与触点元件(5)的钎焊制成。
4.如前述权利要求的任一项的保险装置，其特征为，保险元件(7)上作用有弹力元件(11)的力，而且该力沿使触点元件(5)与保险元件(7)分开的方向作用。
5.如前述权利要求的任一项的保险装置，其特征为，触点元件(5)和/或保险元件(7)可补充加热，最好直接在连接区(9)的四周加热。
6.如权利要求5的保险装置，其特征为，补充加热通过产生经过保险元件(7)和/或触点元件(5)的附加电流(Ih)实现。
7.如权利要求6的保险装置，其特征为，至少两个触点元件(5)或保险元件(7)中的一个或几个与一电阻(13)连接，附加加热电流(Ih)通过该电阻最好接地流动。
8.如权利要求4至7之一的保险装置，其特征为，为了形成带预定的额定电流的保险装置，要如此进行补充加热，即触点元件(5)与保险元件(7)之间的连接有一相应的预定的温度。
9.如权利要求8的保险装置，其特征为，用于达到触点元件(5)与保险元件(7)之间的连接的与环境温度无关的温度的补充加热可以可控制地或可调节地进行。
10.如前述权利要求的任一项的保险装置，其特征为，保险元件(7)和/或触点元件(5)要考虑到电阻值如此构形，以使之可用作用于拾取通至一个或几个接在后面的电器的电流的分电路。
11.如权利要求10的保险装置，其特征为，设置一个或几个可控制的开关(15)，它可以通过有效地控制接触点元件(5)和保险元件(7)之间的连接的热脱开减少或中断经过保险装置(1)流至电器的电流(Ia)。
12.如前述权利要求的任一项的保险装置，其特征为，设置一自动脱开的或可控制的脱开加热元件，它通过脱开或控制如此强烈地加热保险元件(7)与触点元件(5)之间的连接，以使之脱开。
13.如权利要求12的保险装置，其特征为，脱开加热元件为可电加热的元件或可用放热化学反应加热的元件。
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