DE10018974C2 - Anschlussklemme und Schalter - Google Patents
Anschlussklemme und SchalterInfo
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- H01R4/02—Soldered or welded connections
Abstract
Eine Anschlußklemme, die elektrisch mit einem elektrisch leitenden Element verbunden ist, gemäß der vorliegenden Erfindung, hat eine Verbindungsoberfläche, die mit dem elektrisch leitenden Element durch ein Material niedrigen Schmelzpunkts verbunden ist, und einen konkav/konvex-ähnlichen Bereich, der an der Verbindungsoberfläche vorgesehen ist. Ein Schalter der vorliegenden Erfindung hat darauf solch eine Anschlußklemme angewendet, und dieser Schalter kann den Zustand der elektrischen Leitung zwischen der ersten Anschlußklemme, die eine erste Verbindungsoberfläche hat, die den konkav/konvex-ähnlichen Bereich hat, und der zweiten Anschlußklemme, die eine zweite Verbindungsoberfläche hat, die den konkav/konvex-ähnlichen Bereich hat, unterbrechen.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Anschlussklemme und einen Schalter. Ferner betrifft die
Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Schalters.
Herkömmlicherweise wird als ein Anschlussdraht, eine Klemme
oder ein ähnliches Element von elektronischen Bauteilen ein
mit Lot plattierter Draht verwendet.
In diesem Fall, wenn ein Stück von elektronischen Bauteilen
auf eine gedruckte Schaltungsplatte montiert wird, wird ein
Anschlussdraht, eine Klemme oder ähnliches, auf den/die ein
mit Lot plattierter Draht aufgebracht ist, mittels einer
automatischen Maschine in ein Durchgangsloch der gedruckten
Schaltungsplatte, das einen Kontaktfleck hat, eingefügt.
Danach wird der so vorbereitete Anschlussdraht, die Klemme
oder ähnliches in eine Schicht von geschmolzenem Lot
getaucht, um dadurch das Löten zwischen dem Anschlussdraht,
der Klemme oder ähnlichem und dem Kontaktfleck durchzuführen.
Die japanische offengelegte Patentanmeldung mit der
Veröffentlichungs-Nr. 62-292258 beschreibt einen mit Lot
plattierten Draht mit Nuten. Wie in Fig. 1A und 1B
veranschaulicht ist, ist solch ein mit Lot plattierter Draht
mit Nuten derart konstruiert, dass eine Lotschicht 102, die
eine gleichmäßige Dicke hat, durch Plattieren auf einer
gesamten Oberfläche eines Metalldrahts 101 haftend gemacht
wird. Und in der Oberfläche der Lotschicht 102 sind X-förmige
Nuten 103 auf solch eine Weise vorgesehen, dass diese Nuten
103 die Längsrichtung des Metalldrahts 102 schneiden.
Andererseits wird in einem elektrifizierten System, das in
einem Fahrzeug vorgesehen ist, der folgende Schalter
verwendet. Wenn nämlich irgendeine Abnormalität oder etwas
anderes in einer Last, wie zum Beispiel einem elektrischen
Scheibenheber, aufgetreten ist, oder wenn irgendeine
Abnormalität oder etwas anderes in einem Kabelbaum oder
ähnlichem, der durch eine Vielzahl von elektrischen Drähten
gebildet wird, die eine Batterie und jede der Lasten
verbinden, aufgetreten ist, wird ein Schalter verwendet, bei
dem eine für eine hohe Stromstärke ausgelegte
Schmelzsicherung schmilzt, die zwischen der Batterie und dem
Kabelbaum vorgesehen wird, um dadurch die Verbindung zwischen
diesen beiden Elementen zu unterbrechen.
Der oben beschriebene Schalter ist mit einer Anschlussklemme
ausgestattet, die mit der Batterieseite verbunden ist, und
einer Anschlussklemme, die mit der Lastseite verbunden ist.
Und es ist ein einen Stromkreis unterbrechendes Element
vorgesehen, das elektrisch mit beiden Anschlussklemmen
verbunden ist. Und wenn irgendeine Abnormalität oder etwas
anderes in der Last oder ähnlichem aufgetreten ist, arbeitet
das den Schaltkreis unterbrechende Element, um eine
elektrische Unterbrechung zwischen den Anschlussklemmen
durchzuführen.
Was den herkömmlichen, mit Lot plattierten Draht anbelangt,
so ist dieser jedoch nur dazu gedacht, das Stück von
elektronischen Bauteilen daran zu hindern, von der
Schaltungsplatte zu fallen, wenn das Verlöten stattfindet. Es
wird nämlich keinerlei Rücksicht auf die mechanische
Festigkeit der Lötverbindung zwischen dem Stück von
elektronischen Bauteilen und der Anschlussklemme genommen,
auf die ein mit Lot plattierter Draht aufgebracht ist.
Daher wäre eine Anschlussklemme wünschenswert, deren
Lötverbindung mit einem Stück von elektronischen Bauteilen,
d. h. im allgemeinen gesprochen, mit einem elektrisch
leitenden Element, eine erhöhte Lötfestigkeit besitzt. Ein
gleiches gilt natürlich für den Schalter, da dieser ein
elektrisch leitendes Element und eine Anschlussklemme
verwendet und es wünschenswert wäre, dass die Lötverbindung
der Anschlussklemme mit dem elektrisch leitenden Element eine
verbesserte Lötfestigkeit aufweist.
Die DE 198 21 487 C1 offenbart eine Anschlussklemme die
elektrisch mit einem elektrische leitenden Element verbunden
ist, umfassend eine Verbindungsoberfläche (d. h. ein unterer
oder oberer Flächenabschnitt der Anschlussklemmen), die mit
dem elektrisch leitenden Element durch eine Schmelzsicherung
verbunden ist.
Ferner offenbart die DE 198 21 487 C1 eine elektrische
Sicherung, umfassend: eine erste Anschlussklemme, die eine
erste Verbindungsoberfläche besitzt; eine zweite
Anschlussklemme, die eine zweite Verbindungsoberfläche
besitzt; einen elektrisch leitenden Bereich, der zwischen der
ersten Anschlussklemme und der zweiten Anschlussklemme
angeordnet ist, wobei der elektrisch leitende Bereich, mit
der ersten Verbindungsoberfläche der ersten Anschlussklemme
und mit der zweiten Verbindungsoberfläche der zweiten
Anschlussklemme durch eine Schmelzsicherung verbunden ist;
einen exothermen Bereich mit einem exothermen Mittel zum
Schmelzen der Schmelzsicherung durch Wärmeerzeugung des
exothermen Mittels; ein elastisches Element, das eine
Vorspannkraft auf den elektrisch leitenden Bereich,
aufbringt; und einen Zurückhaltebereich (d. h. in diesem Fall
die Schmelzsicherung bzw. ein als Schmelzsicherung
verwendetes Lot), der den elektrisch leitenden Bereich gegen
die Vorspannkraft des elastischen Elementes zurückhält;
wobei, wenn der Zurückhaltebereich den elektrisch leitenden
Bereich zurückhält, ein leitender Zustand zwischen der ersten
Anschlussklemme und der zweiten Anschlussklemme aufrecht
erhalten wird, wo hingegen, wenn der Zurückhaltebereich sein
Zurückhalten des elektrisch leitenden Bereichs aufgrund der
Wärmeerzeugung des exothermen Mittels löst, der elektrisch
leitende Bereich aufgrund der Vorspannkraft des elastischen
Elementes bewegt wird, wodurch der leitende Zustand zwischen
der ersten Anschlussklemme und der zweiten Anschlussklemme
unterbrochen wird.
Die DE 197 20 613 A1 offenbart eine thermische
Gerätesicherung in der Art eines Gasventils. Das Gasventil
besitzt ein rohrförmiges Gehäuse, in dem ein Ventilelement
oder Verriegelungselement axial beweglich angeordnet und
gegen die Vorspannkraft eines elastischen Elementes derart
vorgespannt ist, dass ein Durchgang des Gasventils in einer
Gas-Strömungsrichtung offen ist. In dieser geöffneten
Position ist das Ventilelement mittels einer
Schmelzsicherung, d. h. ein Lot, gesichert. Wenn das Lot
infolge einer unzulässig hohen Temperatur schmilzt, wird das
Ventilelement durch die Vorspannkraft des elastischen
Elementes gegen einen Ventilsitz gedrückt, wodurch der
Durchgang geschlossen wird.
Aus der DE 195 12 113 C2 ist ein Kabel, wie z. B. ein
Batteriekabel, bekannt, welches in seinem Kabelverlauf eine
integrierte Schmelzsicherung in Form einer Kabel-
Querschnittsverengung aufweist. Darüber hinaus ist das Kabel
über seine im Wesentlichen gesamte Länge hinweg mit konkaven
und konvexen Abschnitten in Form von Verstärkungssicken
versehen, welche zur Erhöhung der Steifigkeit des Kabels
dienen. Ferner ist das Kabel an seinen jeweiligen Enden mit
Anschlussklemmen ausgestattet, bei denen es sich zum Einen um
eine schellenförmige Batterieklemme und zum Andern um einen
ringförmigen Kabelschuh handelt.
Die DE 37 09 875 C2 offenbart einen Schutzstecker für Schalt-
oder Trennleisten der Fernmeldetechnik, wobei der
Schutzstecker mit einem Erdungsschalter ausgestattet ist, der
eine erste Anschlussklemme und eine zweite Anschlussklemme
aufweist, die mittels einer elektrisch nicht leitenden
Schmelzsicherung in Form einer Schmelzpille voneinander
beabstandet sind. Die zweite Anschlussklemme ist mit einem in
der Art einer elastischen Blattfeder ausgestaltetem
Schaltbügel verbunden, welcher zwei Schenkel besitzt. Der
eine Schenkel ruht auf der Schmelzpille, wo hingegen der
zweite Schenkel, der kürzer als der erste Schenkel ist,
oberhalb der ersten Anschlussklemme und von dieser
beabstandet positioniert ist. Wenn die Schmelzpille infolge
einer unzulässig hohen Temperatur schmilzt, ist der erste
Schenkel nicht mehr von der Schmelzpille gestützt, und der
vorgespannte Falzbügel wird nach unten gedrückt, sodass der
erste Schenkel in den von der geschmolzenen Schmelzpille
freigegeben Raum hinein ragt und der zweite Schenkel die
erste Anschlussklemme kontaktiert. Dadurch wird die
Vorrichtung geerdet.
Aus der DE 37 84 682 T2 ist eine Sicherungseinrichtung für
einen Wechselstromleistungsschaltkreis bekannt, umfassend
eine erste Anschlussklemme und eine zweite Anschlussklemme
die mittels eines drahtförmigen Schmelzsicherungselementes
elektrisch verbunden sind.
Die EP 447 607 A2 offenbart einen Stecker mit Kontaktstiften,
die durch eine elektrisch isolierte Buchse in einem
Steckerkörper gehalten sind. Ein jeweiliger Kontaktstift ist
über eine drahtförmige Schmelzsicherung, welche sich durch
einen in der Buchse befindlichen Hohlraum erstreckt,
elektrisch mit einem dem Kontaktstift über den Hohlraum
hinweg gegenüber liegenden stiftförmigen Anschlusselement
verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anschlussklemme
vorzusehen, die eine hohe Lötfestigkeit besitzt, wenn sie
an ein elektrisch leitendes Element, wie ein Stück von
elektronischen Bauteilen, angelötet ist, und einen Schalter
zu schaffen, der solch eine Anschlussklemme aufweist und in
der Lage ist, einen Stromkreis in einer kurzen Zeit zu
unterbrechen. Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Aufgabe soll
ein geeignetes Verfahren zur Herstellung eines solchen
Schalters bereit gestellt werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße
Anschlussklemme mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen
erfindungsgemäßen Schalter mit den Merkmalen des Anspruchs 8
sowie durch erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der
Ansprüche 18, 19 und 20.
Eine Anschlussklemme, die elektrisch mit einem elektrisch
leitenden Element verbunden ist, ist gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einer Verbindungsoberfläche ausgestattet, die
mit dem elektrisch leitenden Element durch eine
Schmelzsicherung bzw. ein Schmelzsicherungs-Material mit
niedrigem Schmelzpunkt verbunden ist, und auf der
Verbindungsoberfläche sind konkave und konvexe Bereiche
vorgesehen.
Auf der anderen Seite ist der Schalter gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einer ersten Anschlussklemme ausgestattet, die
eine erste Verbindungsoberfläche hat, die konkave und konvexe
Bereiche besitzt, einer zweiten Anschlussklemme, die eine
zweite Verbindungsoberfläche hat, die konkave und konvexe
Bereiche besitzt, einem elektrisch leitenden Bereich, der
zwischen der ersten Anschlussklemme und der zweiten
Anschlussklemme angebracht ist, einem exothermen Bereich,
einem elastischen Element zum Aufbringen einer Vorspannkraft
auf den elektrisch leitenden Bereich, und einem
Zurückhaltebereich zum Zurückhalten des elektrisch leitenden
Bereichs gegen die Vorspannkraft des elastischen Elements.
Hier ist der elektrisch leitende Bereich mit der ersten
Verbindungsoberfläche der ersten Anschlussklemme und mit der
zweiten Verbindungsoberfläche der zweiten Anschlussklemme
verbunden. Und wenn der Zurückhaltebereich den elektrisch
leitenden Bereich zurückhält, wird ein leitender Zustand
zwischen der ersten Anschlussklemme und der zweiten
Anschlussklemme aufrecht erhalten. Auf der anderen Seite,
wenn der Zurückhaltebereich den Zustand des Zurückhaltens des
elektrisch leitenden Bereichs aufgrund der Erzeugung von
Wärme durch den exothermen Bereich löst, wird ein leitendes
Element aufgrund der Vorspannkraft des elastischen Elements
bewegt. Als eine Folge davon wird der leitende Zustand
zwischen der ersten Anschlussklemme und der zweiten
Anschlussklemme unterbrochen.
Fig. 1A ist eine Konstruktionsansicht, die einen
herkömmlichen, mit Lot plattierten Draht mit Nuten
zeigt; und
Fig. 1B ist eine Querschnittsansicht des Drahtes von Fig.
1A;
Fig. 2A ist eine Konstruktionsansicht, die einen Abschnitt
eines Schalters gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 2B ist eine Konstruktionsansicht, die eine
Sammelschiene des Schalters gemäß der ersten
Ausführungsform veranschaulicht;
Fig. 3 ist eine Draufsicht des Schalters gemäß der ersten
Ausführungsform;
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie
IV-IV aus Fig. 2B;
Fig. 5 ist eine Ansicht, die ein Zuführen eines Lotfadens
von einem Lotzuführfenster der Sammelschiene des
Schalters gemäß der ersten Ausführungsform
veranschaulicht;
Fig. 6 ist eine Konstruktionsansicht, die eine
Sammelschiene eines Schalters gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht;
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie
VII-VII aus Fig. 6;
Fig. 8 ist eine Ansicht, die einen Zustand
veranschaulicht, in dem in dem Schalter gemäß der
zweiten Ausführungsform vorab ein Lotband an die
Lötverbindungsfläche geklemmt wurde;
Fig. 9 ist eine Ansicht, die einen Zustand
veranschaulicht, in dem in dem Schalter gemäß der
zweiten Ausführungsform ein Lotfaden von einer
oberhalb der Verbindungsoberfläche befindlichen
Position zwischen das Thermitgehäuse und die
Sammelschiene geführt wird;
Fig. 10 ist eine Draufsicht, die einen Zustand
veranschaulicht, in dem in dem Schalter gemäß der
zweiten Ausführungsform eine Lotpaste auf die
Verbindungsoberfläche und zwischen das
Thermitgehäuse und die Sammelschiene aufgetragen
wurde;
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand
veranschaulicht, in dem in dem Schalter gemäß der
zweiten Ausführungsform die Lotpaste auf die
Verbindungsoberfläche und zwischen das
Thermitgehäuse und die Sammelschiene aufgetragen
ist;
Fig. 12A bis 12F sind Ansichten, die andere Beispiele einer
Konfiguration eines Nutenbereichs veranschaulichen,
der in der Sammelschiene des Schalters gemäß der
zweiten Ausführungsform ausgebildet ist;
Fig. 13A ist eine Ansicht, die vorstehende Bereiche zeigt,
die auf der Lötverbindungsfläche der Sammelschiene
eines Schalters gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind, und
zwar gesehen aus einer Richtung vertikal zur
Lötverbindungsfläche; und
Fig. 13B ist eine Ansicht entsprechend einer Blickrichtung
X1 in Fig. 13A;
Fig. 14A ist eine Ansicht, die ein anderes Beispiel der
vorstehenden Bereiche zeigt, die auf der
Lötverbindungsfläche der Sammelschiene des
Schalters gemäß der dritten Ausführungsform
ausgebildet sind, und zwar von der Richtung
vertikal zu der Lötverbindungsfläche gesehen;
Fig. 14B ist eine Ansicht entsprechend einer Blickrichtung
X2 in Fig. 14A; und
Fig. 14C ist eine Ansicht entsprechend einer Blickrichtung
X3 in Fig. 14A;
Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht, die einen Schalter
gemäß einer vierten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wobei Fig.
15 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XV-
XV aus Fig. 16 ist;
Fig. 16 ist eine Draufsicht, die den Schalter gemäß der
vierten Ausführungsform veranschaulicht; und
Fig. 17 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie
VXII-VXII aus Fig. 16.
Jeweilige Ausführungsformen einer Anschlussklemme und eines
Schalters der vorliegenden Erfindung werden nun im Einzelnen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Als erstes wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 2A bis 5
erläutert.
In dieser ersten Ausführungsform ist in den Fig. 2A bis 5
ein konstruktives Beispiel eines Schalters A gezeigt, der
dazu ausgelegt ist, eine elektrische Verbindung zwischen
einer ersten Sammelschiene 11 und einer zweiten Sammelschiene
19 zu unterbrechen, wobei jede der Sammelschienen 11, 19
eine Anschlussklemme ist. Sowohl die erste Sammelschiene 11
als auch die zweite Sammelschiene 19 sind mit einem
Thermitgehäuse 26 verbunden, das eine elektrische
Leitfähigkeit besitzt.
Insbesondere hat die erste Sammelschiene 11, die eine
elektrische Leitfähigkeit besitzt und mit einer
Batterieseite, die nicht dargestellt ist, verbunden ist, auf
einer Endseite einen runden Lochbereich 12, um einen
elektrischen Draht zu fixieren. Ferner ist etwa in der Mitte
der ersten Sammelschiene 11 ein gebogener Bereich 9
ausgebildet. Überdies besitzt die erste Sammelschiene 11 auf
der anderen Endseite einen vorderen Endbereich 13.
Andererseits hat die zweite Sammelschiene 19, die eine
elektrische Leitfähigkeit besitzt und mit einer Lastseite
verbunden ist, die nicht dargestellt ist, an einer Endseite
einen runden Lochbereich 20 zum Fixieren eines elektrischen
Drahts. Ferner ist etwa in der Mitte der zweiten
Sammelschiene 19 ein gebogener Bereich 10 ausgebildet; und
die zweite Sammelschiene 19 besitzt an der anderen Endseite
einen vorderen Endbereich 21.
Auf den gebogenen Bereichen 9 und 10 der ersten Sammelschiene
11 und der zweiten Sammelschiene 19 sind jeweils
Lötverbindungsflächen 3a und 3b ausgebildet. Die
Lötverbindungsflächen 3a und 3b sind jeweils mit einem linken
Seitenwandbereich 25a und einem rechten Seitenwandbereich 25b
des Thermitgehäuses 26 verbunden, und zwar mit einem Lot 23,
das ein Metall mit einem niedrigen Schmelzpunkt ist und hier
als Schmelzsicherung bzw. Schmelzsicherungs-Material dient
(s. u.).
In jeder der Lötverbindungsflächen 3a und 3b der ersten
Sammelschiene 11 und der zweiten Sammelschiene 19 sind auch
in gleichen Intervallen drei längliche, sich vertikal
erstreckende Nuten 4a und 4b ausgebildet, wofür eine Walze
oder ähnliches verwendet wird. Durch diese Nuten 4a, 4b
erhalten die Lötverbindungsflächen 3a, 3b eine
Oberflächenstruktur mit konkaven und konvexen Bereichen.
Diese Konstruktion ist so ausgestaltet, dass Lot in die
Nutenbereiche 4a und 4b gezogen und Luft zur Außenseite
weggeführt werden kann.
Obwohl hier ein Lotfaden 6 als Lotmaterial verwendet wurde,
kann zum Beispiel auch ein Lotband, eine Lotpaste oder
ähnliches verwendet werden.
Als solch ein auf der Verwendung von Lot basierendes
Verbindungsverfahren wird auch ein Verfahren, wie das, bei
dem Lot durch die Wärme eines Gasbrenners oder ähnlichem
geschmolzen wird, um dadurch die Verbindung herzustellen,
angewendet. Es ist jedoch auch möglich, ein
Widerstandsschweißverfahren oder ähnliches anzuwenden, bei
dem eine elektrische Spannung angelegt wird, während die
Lötverbindungsflächen 3a und 3b in Richtung von der linken
und rechten Seite von Fig. 2A unter Druck gesetzt werden, um
dadurch das Lot zu schmelzen.
In den mittleren Nuten von jedem der Nutenbereiche 4a und 4b,
die in der ersten Sammelschiene 11 und der zweiten
Sammelschiene 19 vorgesehen sind, sind auch Lotzuführfenster
5a und 5b zum Zuführen des Lotfadens 6 ausgebildet.
Auf beiden Seiten eines unteren Bereichs von jeder der
Lötverbindungsflächen 3a und 3b der ersten Sammelschiene 11
und der zweiten Sammelschiene 19 sind auch vorsprungartig
geformte Stopper 71a und 71b zum Festhalten des
Thermitgehäuses 26 ausgebildet.
Das Thermitgehäuse 26 hat eine elektrische Leitfähigkeit, und
in dem Thermitgehäuse 26 ist ein exothermer Bereich
angebracht.
Insbesondere sind in dem Thermitgehäuse 26 ein Zündmittel 29
und ein exothermes Mittel 27 untergebracht und wie folgt
angeordnet. Zu einem Zeitpunkt, in dem sich ein Fahrzeug oder
ähnliches, das mit dem Schalter A ausgestattet ist, in einer
abnormalen Situation befindet, bewirkt nämlich ein Regler C,
der ein "Abnormalitäts"-Signal S von einem Sensor B empfangen
hat, dass ein elektrischer Strom I durch den Anschlussdraht
31 zu dem Zündmittel 29 geleitet wird, um dadurch das
Zündmittel 29 zu zünden. Durch diese Zündung wird bewirkt,
dass das exotherme Mittel 27 Wärme erzeugt.
Auf dem Thermitgehäuse 26 sind auch, wie oben beschrieben,
Seitenwandbereiche 25a und 25b korrespondierend zu den
Lötverbindungsflächen 3a und 3b der ersten Sammelschiene 11
und der zweiten Sammelschiene 19 ausgebildet.
Auch sind in vier Ecken eines Bodenbereichs des
Thermitgehäuses 26 Nutenbereiche 69 ausgebildet, die mit
den Stoppern 71a und 71b der ersten Sammelschiene 11 und der
zweiten Sammelschiene 19 korrespondieren.
In der Anschlussklemme und dem Schalter gemäß dieser
Ausführungsform, die/der wie oben beschrieben konstruiert
ist, wird der Lotfaden 6 durch die Lotzuführfenstern 5a und
5b der ersten Sammelschiene 11 und der zweiten Sammelschiene
19 in deren jeweilige Nutenbereiche 4a und 4b zugeführt
(siehe Fig. 5). Und wenn der Lotfaden 6 aufgrund der Wärme
eines Gasbrenners oder ähnlichem geschmolzen wird, wird das
Lot dieses geschmolzenen Lotfadens 6 über die gesamte
Oberfläche der entsprechenden Lötverbindungsflächen 3a und 3b
verteilt. Dann sind die Lötverbindungsflächen 3a und 3b
ausreichend durch das geschmolzene Lot bedeckt, und dann wird
dieses Lot verfestigt.
Als ein Ergebnis davon können die erste Sammelschiene 11 und
die zweite Sammelschiene 19 an den Lötverbindungsoberflächen
3a und 3b zuverlässig mit den entsprechenden
Seitenwandbereichen 25a und 25b des Thermitgehäuses 26
verbunden werden.
Da die Nutenbereiche 4a und 4b in den
Lötverbindungsoberflächen 3a und 3b ausgebildet sind, wird
das Lot auch zuverlässig in die Nutenbereiche 4a und 4b
gezogen. Wenn nämlich die Lötverbindungsfläche jeweils eine
flache Oberfläche ist, wird zum Zeitpunkt des Verbindens das
meiste Lot nach außen in den Bereich außerhalb der
Verbindungsoberfläche gedrückt, was ungünstig ist. In dieser
Ausführungsform wird jedoch das geschmolzene Lot zuverlässig
in die Nutenbereiche 4a und 4b gezogen. Daher ist es möglich,
zu verhindern, dass das geschmolzene Lot zerstreut oder nach
außen in den Außenbereich der Lötverbindungsflächen 3a und 3b
gedrückt wird.
Dem entsprechend kann in dieser Ausführungsform die
Lotschicht zuverlässig geformt werden; und die mechanische
Lötfestigkeit kann im Vergleich zu denjenigen
Lötverbindungsflächen, die eine gewöhnliche flache
Oberfläche aufweisen, erhöht werden.
Als die Faktoren, welche die Festigkeit einer Verbindung
beeinflussen, die mittels einer Löttechnik hergestellt wird,
sind die Dicke des Lots, die Festigkeit des Trägermaterials
und die gelötete Fläche zu nennen. Es wird angenommen, dass
diese Faktoren, die sich gegenseitig beeinflussen, die
Festigkeit der Verbindung bestimmen.
In dieser Ausführungsform führt das Vorsehen der
Nutenbereiche in der ersten Sammelschiene und der zweiten
Sammelschiene und die sich daraus ergebende Erhöhung der
Dicke des Lots und der gelöteten Fläche dazu, dass eine hohe
Festigkeit der Verbindung sichergestellt werden kann.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung erläutert.
Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der
ersten Ausführungsform dahingehend, dass die Konstruktion der
Anschlussklemme teilweise modifiziert ist. Die gleichen
Elemente wie diejenigen der ersten Ausführungsform sind mit
entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine
Erklärung dieser Elemente wird ausgelassen.
Insbesondere sind bei dieser zweiten Ausführungsform, wie in
Fig. 6 und 7 veranschaulicht ist, nur drei Nutenbereiche 40b
in der zweiten Sammelschiene 190 ausgebildet. Und es sind
keine Lotzuführfenster, wie diejenigen, die in der ersten
Ausführungsform vorgesehen sind, vorhanden. Es ist zu
bemerken, dass die Konstruktion der ersten Sammelschiene 110
auch die gleiche ist, wie diejenige der zweiten Sammelschiene
190.
Als Verfahren zum Zuführen von Lot zu den jeweiligen
Lötverbindungsflächen 3a und 3b der ersten Sammelschiene 110
und der zweiten Sammelschiene 190 dieser Ausführungsform sind
die folgenden drei Verfahren zu nennen.
Als erstes ist in Fig. 8 ein erstes Verfahren
veranschaulicht, welches ein Lotband 7 verwendet. Fig. 8
veranschaulicht ein Beispiel, in dem das Lotband 7 an der
zweiten Sammelschiene 190 angebracht ist. Diese Art des
Anbringens des Lotbands 7 trifft auch für die erste
Sammelschiene 110 in ähnlicher Weise zu.
In dem Beispiel nach Fig. 8 wird das Lotband 7 vorab zwischen
die Lötverbindungsfläche 3b der zweiten Sammelschiene 190 und
das Thermitgehäuse 26 eingefügt. In diesem Zustand wird die
Lötverbindungsfläche 3b dann von beiden Richtungen her unter
Druck gesetzt, d. h. von der Seite der zweiten Sammelschiene
190 und von der Seite des Thermitgehäuses 26 her. Und während
dieses Unter-Druck-Setzen durchgeführt wird, wird die
Lötverbindungsfläche 3b erwärmt. Durch diese Wärme wird das
Lotband 7 geschmolzen, wodurch das Löten durchgeführt wird.
Daher wird gemäß diesem ersten Verfahren die
Lötverbindungsfläche 3b ausreichend benetzt, mit dem
Ergebnis, dass eine zuverlässige Verbindung zwischen dem
Thermitgehäuse 26 und der zweiten Sammelschiene 190 erzielt
werden kann. Das gleiche trifft auch für die erste
Sammelschiene 110 in ähnlicher Weise zu.
Bei dem oben beschriebenen ersten Verfahren kann anstatt des
Lotbands 7 auch eine Lotpaste vorab auf die
Lötverbindungsfläche 3b aufgetragen werden. Und während das
Unter-Druck-Setzen in ähnlicher Weise durchgeführt wird, kann
die Lötverbindungsfläche 3b erwärmt werden, wodurch die
Lotpaste geschmolzen und dadurch das Löten durchgeführt wird.
Nachfolgend ist ein zweites Verfahren beschrieben, bei dem
der Lotfaden 6 von einer Position über der
Lötverbindungsfläche 3b zugeführt und die
Lötverbindungsfläche 3b erwärmt wird, wie in Fig. 9
veranschaulicht ist. Dadurch wird der Lotfaden 6 durch eine
Kapillarwirkung in die durch die konkaven und konvexen
Bereiche der Lötverbindungsfläche 3b gebildeten Hohlräume und
damit zwischen die Lötverbindungsfläche 3b und den dieser
Fläche zugeordneten Seitenwandbereich des Thermitgehäuses 26
gesaugt.
Daher wird auch gemäß diesem zweiten Verfahren die
Lötverbindungsfläche 3b ausreichend benetzt. Dies hat zum
Ergebnis, dass eine zuverlässige Verbindung zwischen dem
Thermitgehäuse 26 und der zweiten Sammelschiene 190 erzielt
werden kann. Das gleiche trifft auch für die erste
Sammelschiene 110 in ähnlicher Weise zu.
Nachfolgend ist ein drittes Verfahren zum Zuführen von Lot zu
der Lötverbindungsfläche 3b erläutert. Wie es in Fig. 10 und
11 veranschaulicht ist, wird die Lotpaste 8 auf die
Lötverbindungsfläche 3b aufgetragen. Und während die
Lötverbindungsfläche 3b unter Druck gesetzt und erwärmt
wird, wird die Lotpaste 8 durch Kapillarwirkung in die durch
die konkaven und konvexen Bereiche der Lötverbindungsfläche
3b gebildeten Hohlräume und damit zwischen die
Lötverbindungsfläche 3b und den dieser Fläche zugeordneten
Seitenwandbereich des Thermitgehäuses 26 gesaugt.
Daher wird auch gemäß diesem dritten Verfahren die
Lötverbindungsfläche 3b ausreichend benetzt, mit dem
Ergebnis, dass eine zuverlässige Verbindung zwischen dem
Thermitgehäuse 26 und der zweiten Sammelschiene 190 erreicht
werden kann. Das gleiche trifft auch auf die erste
Sammelschiene 110 in ähnlicher Weise zu.
Verschiedene Beispiele von Nutenbereichen, die jeweils in der
ersten Sammelschiene 110 und der zweiten Sammelschiene 190
ausgebildet sein können und eine Oberflächenstruktur mit
konkaven und konvexen Bereichen bilden, sind in den Fig. 12A
bis 12F veranschaulicht.
In Fig. 12A ist der Nutenbereich 40b durch eine Vielzahl von
in einer Vertikalrichtung verlaufenden Nuten gebildet. In
Fig. 12B ist der Nutenbereich 41b durch eine Vielzahl von in
einer Lateralrichtung verlaufenden Nuten gebildet. In Fig.
12C ist der Nutenbereich 42b durch eine Vielzahl von schräg
verlaufenden Nuten gebildet. In Fig. 12D ist der Nutenbereich
43b durch gitterförmig angeordnete Nuten gebildet. In Fig.
12E ist der Nutenbereich so ausgebildet, dass seitliche
Nutenbereiche 45b jeweils eine durchgehende Verbindung zu
einem ringförmigen Nutenbereich 44b herstellen. Und in Fig.
12F ist ein Nutenbereich 46b gezeigt, bei dem die Nuten in
der Form eines Kreuzes angeordnet sind.
Mit der Verwendung der ersten Sammelschiene 110 und der
zweiten Sammelschiene 190, die jeweils die oben beschriebenen
verschiedenen Nutenbereiche aufweisen, wird die
Lötverbindungsfläche ebenfalls ausreichend benetzt. Als ein
Ergebnis davon kann eine zuverlässige Verbindung zwischen dem
Thermitgehäuse 26 und sowohl der ersten Sammelschiene 110 als
auch der zweiten Sammelschiene 190 hergestellt werden.
Wie oben beschrieben ist, kann bei der Anschlussklemme und
auch dem Schalter dieser Ausführungsform der Nutenbereich
sowohl an der ersten Sammelschiene als auch der zweiten
Sammelschiene vorgesehen sein. Und die Konstruktion ist im
Vergleich zu derjenigen der ersten Ausführungsform einfacher.
Dadurch ist es möglich, die Dicke des Lotes und der gelöteten
Fläche zu erhöhen. Dies führt dazu, dass eine hohe Festigkeit
der Verbindung sichergestellt werden kann.
Es ist zu bemerken, dass die verschiedenen Konfigurationen
der Nuten, die in Verbindung mit dieser Ausführungsform
beschrieben worden sind, selbstverständlich auch auf die
Konstruktion der ersten Ausführungsform angewendet werden
können.
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung erklärt.
Auch in dieser dritten Ausführungsform liegt das
charakterisierende Merkmal im wesentlichen in der
Konfiguration der Anschlussklemme. Und als ein Beispiel wird
nachstehend die zweite Sammelschiene erläutert werden.
Selbstverständlich trifft das Gesagte gleichermaßen auch auf
die erste Sammelschiene zu.
Insbesondere sind, wie in Fig. 13A und 13B veranschaulicht
ist, auf der Lötverbindungsfläche 3b der zweiten
Sammelschiene drei halbkugelförmige vorspringende Bereiche 32
geformt, welche auf der Lötverbindungsfläche eine
Oberflächenstruktur mit konkaven und konvexen Bereichen
bilden.
Diese drei vorspringenden Bereiche 32 sind im Wesentlichen in
gleichen Abständen seitlich voneinander beabstandet. Und ein
mittlerer der drei vorspringenden Bereiche 32 ist in einem
vorgeschriebenen Abstand und von den verbleibenden zwei
vorspringenden Bereichen in Vertikalrichtung entfernt
angebracht.
Durch diese drei vorspringenden Bereiche 32 kann auch
verhindert werden, dass, wenn das Lot geschmolzen ist, das
geschmolzene Lot nach außen und zu einer Außenseite der
Lötverbindungsfläche 3b gezwungen wird. Gleichzeitig ist es
auch möglich, die Dicke der Lotschicht durch die Höhe des
vorspringenden Bereichs 32 zu justieren.
Jeder von diesen vorspringenden Bereichen kann auch
fortlaufend ausgestaltet sein, wie es in Fig. 14A bis 14C
veranschaulicht ist.
Insbesondere sind auf der Lötverbindungsfläche 3b zwei
schienenartige, schmale vorspringende Bereiche 33
ausgebildet, die sich gemäß der Darstellung in den Fig. 14A
und 14B in einer Vertikalrichtung erstrecken und auf der
Lötverbindungsfläche eine Oberflächenstruktur mit konkaven
und konvexen Bereichen bilden. Diese zwei vorspringenden
Bereiche 33 sind in einem vorgeschriebenen Abstand
angebracht, so dass sie voneinander in einer seitlichen
Richtung beabstandet sind.
Durch diese drei vorspringenden Bereiche 33 kann, wenn das
Lot geschmolzen ist, das geschmolzene Lot ebenfalls daran
gehindert werden, nach außen und zu einer Außenseite der
Lötverbindungsfläche 3b gedrückt zu werden. Gleichzeitig ist
es auch möglich, die Dicke der Lotschicht durch die Höhe des
vorspringenden Bereichs 33 zu justieren.
Weiterhin ist der schienenartige vorspringende Bereich 33 in
der Vertikalrichtung länglich ausgebildet. Daher ist es
möglich, das geschmolzene Lot effektiver daran zu hindern, in
der Lateralrichtung nach außen gedrückt zu werden.
Als nächstes wird nun eine vierte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung erklärt.
In dieser vierten Ausführungsform wird der Schalter, an dem
die Anschlussklemme, die in Verbindung mit der ersten bis
dritten Ausführungsform erklärt worden ist, angebracht ist,
in größerer Einzelheit erklärt.
Als eine typische Konstruktion des Schalters dieser vierten
Ausführungsform wird als erstes eine Konstruktion
beschrieben, welche die erste Sammelschiene 11 und die zweite
Sammelschiene 19 verwendet, welche die Anschlussklemmen
bilden, die in der ersten Ausführungsform erklärt sind, und
welche den Schaltkreis in einer kurzen Zeit zuverlässig
unterbrechen kann.
In dem Schalter, der in Fig. 15 bis 17 veranschaulicht ist,
hat die plattenartige erste Sammelschiene 11 eine elektrische
Leitfähigkeit und ist z. B. aus Kupfer oder einer
Kupferlegierung gefertigt. Die erste Sammelschiene 11 besitzt
einen runden Lochbereich 12, der an einem Endbereich der
ersten Sammelschiene 11 ausgebildet ist, der mit einer
Batterie oder ähnlichem verbunden ist. Die erste
Sammelschiene 11 ist an ihren mittleren Bereich im
Wesentlichen in einem rechten Winkel nach unten gebogen, so
dass ein gebogener Bereich 9 entsteht.
Auf der anderen Seite besitzt die plattenartige zweite
Sammelschiene 19 ebenfalls eine elektrische Leitfähigkeit und
ist z. B. aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt.
Die zweite Sammelschiene 19 hat einen runden Lochbereich 20,
der an einem Endbereich der zweiten Sammelschiene 19
ausgebildet ist, der mit einer Last oder ähnlichem verbunden
ist. Die zweite Sammelschiene 19 ist an ihrem mittleren
Bereich im Wesentlichen in einem rechten Winkel nach unten
gebogen, so dass ein gebogener Bereich 10 entsteht.
Zwischen der ersten Sammelschiene 11 und der zweiten
Sammelschiene 19 sind ein Oberseiten-Gehäuse 14a und ein
Unterseiten-Gehäuse 14b angebracht. Das Oberseiten-Gehäuse
14a und das Unterseiten-Gehäuse 14b bilden einen äußeres
Behältnis und sind jeweils aus einem isolierenden Material,
wie einem Harz (thermoplastisches Harz), gefertigt.
Innerhalb des Unterseiten-Gehäuses 14b ist das Thermitgehäuse
26 untergebracht, das eine elektrische Leitfähigkeit besitzt
und aus Kupfer, einer Kupferlegierung oder ähnlichem
gefertigt ist. Innerhalb dieses Thermitgehäuses 26 ist das
exotherme Mittel 27 sowie das Zündmittel 29 untergebracht.
Das Zündmittel 29 wird durch die Wärme gezündet, die durch
einen Widerstand R entsprechend einem elektrischen Strom
erzeugt wird, der in dem Anschlussdraht 31 fließt, wenn sich
das Fahrzeug in einer abnormalen Situation befindet, wie im
Fall eines Aufprallunfalls, wie es in der ersten
Ausführungsform erklärt wurde.
Aufgrund der Zündung des Zündmittels 29 erzeugt das exotherme
Mittel 27 durch eine Thermitreaktion Wärme.
Der linke Seitenwandbereich 25a des Thermitgehäuses 26 ist
auch mit dem gebogenen Bereich 9 der ersten Sammelschiene 11
unter Verwendung eines Metalls mit einem niedrigen
Schmelzpunkt 23 (Schmelzsicherungs-Material) verbunden
(dessen Schmelzpunkt z. B. im Bereich zwischen 200°C und 300°C
liegt), wie z. B. ein Lot. In ähnlicher Weise ist der rechte
Seitenwandbereich 25b des Thermitgehäuses 26 mit dem
gebogenen Bereich 10 der ersten Sammelschiene 19 durch die
Verwendung des Metalls mit einem niedrigen Schmelzpunkt 23
verbunden.
Aus diesem Grund können die erste Sammelschiene 11 und die
zweite Sammelschiene 19 durch das Metall mit einem niedrigen
Schmelzpunkt 23 und das Thermitgehäuse 26 elektrisch leitend
miteinander verbunden werden.
Es ist zu bemerken, dass es möglich ist, für das Metall mit
einem niedrigen Schmelzpunkt 23 z. B. eine Art von Metall zu
verwenden, das aus der Gruppe von Metallen, bestehend aus Sn,
Pb, Zn, Al und Cu, ausgewählt wird.
Das exotherme Mittel 27 ist ein Thermitmittel, das z. B. Puder
eines Metalloxids, wie eines Eisenoxids (Fe2O3, Fe3O4) oder
ähnliches, und Metallpuder, wie Aluminiumpuder, umfasst, und
das bewirkt, dass, wenn es erwärmt wird, eine Thermitreaktion
auftritt, um dadurch eine Wärme hoher Temperatur zu erzeugen.
Es ist zu bemerken, dass es auch möglich ist, für die
Metalloxide zur Verwendung als das exotherme Mittel 27
Chromoxid (Cr2O3), Manganoxid (MnO2) oder ähnliches zusätzlich
zu Eisenoxid zu verwenden.
Insbesondere kann als das exotherme Mittel 27 eine Mischung
verwendet werden, die durch Verwendung von mindestens einer
Art von Metalloxid hergestellt ist, das aus der Gruppe von
Metalloxiden ausgewählt wird, die aus CuO, MnO2, Pb3O4, PbO2,
Fe3O4, und Fe2O3 besteht, mindestens einer Art von
Metallpuder, dessen Metall eines ist, das aus der Gruppe von
Metallen ausgewählt wird, die aus B, Sn, Fe, Si, Zr, Ti und
Al besteht, und mindestens einer Art von Zusatz, der aus der
Gruppe von Zusätzen ausgewählt wird, die aus Aluminiumoxid,
Bentonit, Talk oder ähnlichem besteht. Wenn das exotherme
Mittel solch eine Zusammensetzung hat, kann dieses Mittel
leicht gezündet werden und eine große Wärmemenge erzeugen, so
dass es möglich wird, das Metall mit einem niedrigen
Schmelzpunkt 23 in einer kurzen Zeit zu schmelzen.
Zwischen dem Thermitgehäuse 26 und dem Unterseiten-Gehäuse
14b ist eine schraubenförmige Druckfeder 34 angebracht, die
als ein frei zurückziehbares elastisches Element dient. Die
Druckfeder 34 spannt das Thermitgehäuse 26 nach oben vor.
Ein rechteckiger Nutenbereich 37 ist in dem Oberseiten-
Gehäuse 14a ausgebildet. Mit dem Nutenbereich 37 steht ein
erster vorstehender Bereich 39 in Eingriff, der auf dem
Unterseiten-Gehäuse 14b ausgebildet ist.
Auf dem Unterseiten-Gehäuse 14b ist ein zweiter
vorspringender Bereich 51 geformt, der aus einem harzförmigen
Element besteht. Dieser zweite vorspringende Bereich 51
drückt gegen die obere Fläche des Thermitgehäuses 26, um
dadurch die aufgrund der Federkraft der Druckfeder 34
verursachte Aufwärtsbewegung des Thermitgehäuses 26 zu
begrenzen.
Als nächstes wird die Arbeitsweise des Schalters A dieser
Ausführungsform, der wie oben beschrieben konstruiert ist,
erläutert werden.
Gewöhnlich sind zunächst die erste Sammelschiene 11 und die
zweite Sammelschiene 19 durch das Metall mit einem niedrigen
Schmelzpunkt 23 (Schmelzsicherungs-Material) und das
Thermitgehäuse 26 elektrisch miteinander verbunden. Als ein
Ergebnis davon fließt ein elektrischer Strom von der
Batterie, die nicht dargestellt ist, zu der Last, die
ebenfalls nicht dargestellt ist.
Wenn als nächstes das Fahrzeug, das mit dem Schalter A
ausgestattet ist, mit einem Hindernis oder ähnlichem
kollidiert, oder von einer Klippe oder ähnlichem fällt,
erkennt ein Kollisionssensor oder ähnliches, welcher der
Sensor B in Fig. 2A ist, die abnormale Situation des
Fahrzeugs. Entsprechend oder resultierend aus solch einer
abnormalen Situation des Fahrzeugs fließt ein elektrischer
Strom durch den Anschlussdraht 31 in den Zündbereich 29.
Aufgrund der Wärmeerzeugung, die durch den elektrischen Strom
bewirkt wird, wird dann das Zündmittel 29 gezündet, und
entsprechend dem exothermen Mittel 27, welches das
Thermitmittel ist, wird eine Wärme der Thermitreaktion
entsprechend der folgenden Reaktionsformel erzeugt.
Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe + 9.2 × 104 (J)
Aufgrund der Wärme dieser Thermitreaktion wird das
Thermitgehäuse 26 erwärmt. Aufgrund der Wärme des erwärmten
Thermitgehäuses 26 wiederum wird das Metall mit einem
niedrigen Schmelzpunkt 23 (Schmelzsicherungs-Material), das
den gebogenen Bereich 9 und den linken Seitenwandbereich 25a
des Thermitgehäuses 26 verbindet, ebenso wie das Metall mit
einem niedrigen Schmelzpunkt 23 (Schmelzsicherungs-Material),
das den gebogenen Bereich 10 und den rechten
Seitenwandbereich 25b des Thermitgehäuses 26 verbindet,
erwärmt und dadurch geschmolzen.
Gleichzeitig damit wird auch der zweite vorspringende Bereich
51, der aus einem harzförmigen Material besteht, das auf dem
Unterseiten-Gehäuse 14b ausgebildet ist, aufgrund der Wärme
des Thermitgehäuses 26 geschmolzen, das entsprechend der
durch die Thermitreaktion bedingten Wärmeerzeugung erwärmt
worden ist.
Dann expandiert die Druckfeder 34, die bis dahin
zusammengedrückt war, mit dem Ergebnis, dass das
Thermitgehäuse 26 aufspringt und auf den Stopper 14c trifft.
Es ist zu bemerken, dass in Fig. 15 das Bezugszeichen 26' das
Thermitgehäuse nach seiner Aufwärtsbewegung kennzeichnet.
Die elektrische Verbindung zwischen dem Thermitgehäuse 26 und
sowohl der ersten Sammelschiene 11 als auch der zweiten
Sammelschiene 19 ist dadurch unterbrochen.
Als ein Ergebnis davon wird entsprechend dem elektrischen
Unterbrechen der ersten Sammelschiene 11 und der zweiten
Sammelschiene 19 ein vorgeschriebener elektrischer
Schaltkreis des Fahrzeugs unterbrochen.
Wie oben beschrieben ist, ist es gemäß dem Schalter dieser
Ausführungsform möglich, den elektrischen Schaltkreis des
Fahrzeugs in einer kurzen Zeitdauer zuverlässig zu
unterbrechen.
Und dadurch, dass die Wärme der Thermitreaktion des
exothermen Mittels 27 verwendet wird, ist es auch möglich,
einen Schalter bereit zu stellen, der eine einfache Struktur
hat.
Ferner hemmt der zweite vorspringende Bereich 51, der auf dem
Unterseiten-Gehäuse 14b ausgebildet ist, die Expansionskraft
der Druckfeder 34 nach oben. Und somit wird keine Federkraft
auf das Metall mit einem niedrigen Schmelzpunkt 23
(Schmelzsicherungs-Material) aufgebracht, das den
Verbindungsbereich der ersten Sammelschiene 11 und der
zweiten Sammelschiene 19 zu dem Thermitgehäuse 26 bildet.
Daher ist es möglich, das Auftreten von Brüchen oder
ähnlichem effektiv zu verhindern und die Zuverlässigkeit des
Verbindungsbereichs zu erhöhen.
Des Weiteren wird in dem Schalter dieser Ausführungsform
Verwendung von der ersten Sammelschiene 11 und der zweiten
Sammelschiene 19 gemacht, die in der ersten Ausführungsform
beschrieben sind. Daher ist es möglich, die Dicke des Lots
und des gelöteten Bereichs zu erhöhen. Daraus resultierend
wird es möglich, die sehr hohe Festigkeit der Verbindung
sicherzustellen.
Gelegentlich wird in dem Schalter dieser Ausführungsform
Verwendung von der ersten Sammelschiene und der zweiten
Sammelschiene gemacht, die in der ersten Ausführungsform
beschrieben sind. Selbstverständlich können auch die erste
Sammelschiene und die zweite Sammelschiene, die in der
zweiten oder dritten Ausführungsform erläutert sind,
verwendet werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde auch das
Beispiel erklärt, in dem die Sammelschienen, die jeweils als
die Anschlussklemme dienen, in dem Schalter verwendet werden.
Solche Sammelschienen können jedoch selbstverständlich auf
bei anderen Vorrichtungen oder Schaltkreisen verwendet
werden.
Es bezeichnen:
3
a Lötverbindungsfläche
3
b Lötverbindungsfläche
4
a Nuten/Nutenbereich
4
b Nuten/Nutenbereich
5
a Lotzuführfenster
5
b Lotzuführfenster
6
Lotfaden
7
Lotband
8
Lotpaste
9
Gebogener Bereich von
11
10
Gebogener Bereich von
19
11
Erste Sammelschiene/Anschlussklemme
12
Runder Lochbereich von
11
13
Vorderer Endbereich von
11
14
a Oberseiten-Gehäuse
14
b Unterseiten-Gehäuse
14
c Stopper
19
Zweite Sammelschiene/Anschlussklemme
20
Runder Lochbereich von
19
21
Vorderer Endabschnitt von
19
22
-
23
Schmelzsicherung/Schmelzsicherungs-Material/Lot
24
-
25
a Linker Seitenwandbereich von
26
25
b Rechter Seitenwandbereich von
26
26
Thermitgehäuse
26
' Thermitgehäuse (nach Aufwärtsbewegung)
27
Exothermes Mittel/Thermitmittel
28
-
29
Zündmittel/Zündbereich
31
Anschlussdraht
32
Halbkugelförmige vorspringende Bereiche
33
Schienenartige vorspringende Bereiche
34
Druckfeder
35
-
36
-
37
Rechteckiger Nutenbereich von
14
a
38
-
39
Erster vorstehender Bereich von
14
b
40
b Nutenbereiche
41
Zweiter vorspringender Bereich
41
b Nutenbereich
42
b Nutenbereich
43
b Nutenbereich (gitterförmig)
44
b Nutenbereich (ringförmig)
45
b Seitliche Nutenbereiche
46
b Nutenbereich (kreuzförmig)
51
Zweiter vorspringender Bereich von
14
b
69
Nutenbereiche
71
a Stopper
71
b Stopper
101
Metalldraht
102
Lotschicht
103
X-förmige Nuten
110
Erste Sammelschiene
190
Zweite Sammelschiene
A Schalter
B Sensor/Kollisionssensor
C Regler
I Strom
R Widerstand
S "Abnormalitäts"-Signal
X1 Blickrichtung
X2 Blickrichtung
X3 Blickrichtung
A Schalter
B Sensor/Kollisionssensor
C Regler
I Strom
R Widerstand
S "Abnormalitäts"-Signal
X1 Blickrichtung
X2 Blickrichtung
X3 Blickrichtung
Claims (20)
1. Anschlussklemme (11, 19, 110, 190), die elektrisch mit
einem elektrisch leitenden Element (26, 26') verbunden
ist, umfassend:
eine Verbindungsoberfläche (3a, 3b, 9, 10), die mit dem elektrisch leitenden Element (26, 26') durch eine Schmelzsicherung (6, 7, 8, 23) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf der Verbindungsoberfläche (3a, 3b, 9, 10) konkave und konvexe Bereiche (4a, 4b, 32, 33, 40b, 41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 46b) vorgesehen sind.
eine Verbindungsoberfläche (3a, 3b, 9, 10), die mit dem elektrisch leitenden Element (26, 26') durch eine Schmelzsicherung (6, 7, 8, 23) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf der Verbindungsoberfläche (3a, 3b, 9, 10) konkave und konvexe Bereiche (4a, 4b, 32, 33, 40b, 41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 46b) vorgesehen sind.
2. Anschlussklemme nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die konkaven und konvexen Bereiche durch einen
Nutenbereich (4a, 4b, 40b, 41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 46b)
gebildet sind, der auf der Verbindungsoberfläche (3a,
3b, 9, 10) geformt ist.
3. Anschlussklemme nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nuten (4a, 4b, 40b, 41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 46b)
des Nutenbereichs geradlinig und/oder ringförmig
ausgebildet sind.
4. Anschlussklemme nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die konkaven und konvexen Bereiche durch eine Vielzahl
von Vorsprüngen (32, 33) gebildet sind, die auf der
Verbindungsoberfläche (3a, 3b, 9, 10) geformt sind.
5. Anschlussklemme nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorsprünge (32) jeweils in einer Halbkugelform
ausgebildet sind.
6. Anschlussklemme nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vielzahl der Vorsprünge (33) jeweils in einer
langgestreckten, schienartigen Form ausgebildet sind.
7. Anschlussklemme nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
in den konkaven und konvexen Bereichen (4a, 4b) ein
Zufuhrfenster (5a, 5b) zum Zuführen eines
Schmelzsicherungs-Materials (6) ausgebildet ist.
8. Schalter (A), umfassend:
eine erste Anschlussklemme (11, 110), die eine erste Verbindungsoberfläche (3a, 9) mit konkaven und konvexen Bereichen (4a, 4b, 32, 33, 40b, 41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 46b) besitzt;
eine zweite Anschlussklemme (19, 190), die eine zweite Verbindungsoberfläche (3b, 10) mit konkaven und konvexen Bereichen (4a, 4b, 32, 33, 40b, 41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 46b) besitzt;
einen elektrisch leitenden Bereich (23, 25a, 25b, 26, 26'), der zwischen der ersten Anschlussklemme (11, 110) und der zweiten Anschlussklemme (19, 190) angeordnet ist, wobei der elektrisch leitende Bereich (23, 25a, 25b, 26, 26') mit der ersten Verbindungsoberfläche (3a, 9) der ersten Anschlussklemme (11, 110) und mit der zweiten Verbindungsoberfläche (3b, 10) der zweiten Anschlussklemme (19, 190) durch eine Schmelzsicherung (23) verbunden ist;
einen exothermen Bereich (26, 26') mit einem exothermen Mittel (27) zum Schmelzen der Schmelzsicherung (23) durch Wärmeerzeugung des exothermen Mittels (27);
ein elastisches Element (34), das eine Vorspannkraft auf den elektrisch leitenden Bereich (23, 25a, 25b, 26, 26') aufbringt; und
einen Zurückhaltebereich (51), der den elektrisch leitenden Bereich (23, 25a, 25b, 26, 26') gegen die Vorspannkraft des elastischen Elements (34) zurückhält,
wobei, wenn der Zurückhaltebereich (51) den elektrisch leitenden Bereich (23, 25a, 25b, 26, 26') zurückhält, ein leitender Zustand zwischen der ersten Anschlussklemme (11, 110) und der zweiten Anschlussklemme (19, 190) aufrecht erhalten wird, wohingegen, wenn der Zurückhaltebereich (51) sein Zurückhalten des elektrisch leitenden Bereichs (23, 25a, 25b, 26, 26') aufgrund der Wärmeerzeugung des exothermen Mittels (27) löst, der elektrisch leitende Bereich (23, 25a, 25b, 26, 26') aufgrund der Vorspannkraft des elastischen Elements (34) bewegt wird, wodurch der leitende Zustand zwischen der ersten Anschlussklemme (11, 110) und der zweiten Anschlussklemme (19, 190) unterbrochen wird.
eine erste Anschlussklemme (11, 110), die eine erste Verbindungsoberfläche (3a, 9) mit konkaven und konvexen Bereichen (4a, 4b, 32, 33, 40b, 41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 46b) besitzt;
eine zweite Anschlussklemme (19, 190), die eine zweite Verbindungsoberfläche (3b, 10) mit konkaven und konvexen Bereichen (4a, 4b, 32, 33, 40b, 41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 46b) besitzt;
einen elektrisch leitenden Bereich (23, 25a, 25b, 26, 26'), der zwischen der ersten Anschlussklemme (11, 110) und der zweiten Anschlussklemme (19, 190) angeordnet ist, wobei der elektrisch leitende Bereich (23, 25a, 25b, 26, 26') mit der ersten Verbindungsoberfläche (3a, 9) der ersten Anschlussklemme (11, 110) und mit der zweiten Verbindungsoberfläche (3b, 10) der zweiten Anschlussklemme (19, 190) durch eine Schmelzsicherung (23) verbunden ist;
einen exothermen Bereich (26, 26') mit einem exothermen Mittel (27) zum Schmelzen der Schmelzsicherung (23) durch Wärmeerzeugung des exothermen Mittels (27);
ein elastisches Element (34), das eine Vorspannkraft auf den elektrisch leitenden Bereich (23, 25a, 25b, 26, 26') aufbringt; und
einen Zurückhaltebereich (51), der den elektrisch leitenden Bereich (23, 25a, 25b, 26, 26') gegen die Vorspannkraft des elastischen Elements (34) zurückhält,
wobei, wenn der Zurückhaltebereich (51) den elektrisch leitenden Bereich (23, 25a, 25b, 26, 26') zurückhält, ein leitender Zustand zwischen der ersten Anschlussklemme (11, 110) und der zweiten Anschlussklemme (19, 190) aufrecht erhalten wird, wohingegen, wenn der Zurückhaltebereich (51) sein Zurückhalten des elektrisch leitenden Bereichs (23, 25a, 25b, 26, 26') aufgrund der Wärmeerzeugung des exothermen Mittels (27) löst, der elektrisch leitende Bereich (23, 25a, 25b, 26, 26') aufgrund der Vorspannkraft des elastischen Elements (34) bewegt wird, wodurch der leitende Zustand zwischen der ersten Anschlussklemme (11, 110) und der zweiten Anschlussklemme (19, 190) unterbrochen wird.
9. Schalter (A) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die konkaven und konvexen Bereiche der ersten
Verbindungsoberfläche (3a, 9) der ersten Anschlussklemme
(11) durch einen Nutenbereich (4a, 4b, 40b, 41b, 42b,
43b, 44b, 45b, 46b) gebildet sind, der in der ersten
Verbindungsoberfläche (3a, 9) geformt ist, und die
konkaven und konvexen Bereiche der zweiten
Verbindungsoberfläche (3b, 10) der zweiten
Anschlussklemme (19) durch einen Nutenbereich (4a, 4b,
40b, 41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 46b) gebildet sind, der in
der zweiten Verbindungsoberfläche (3b, 10) geformt ist.
10. Schalter (A) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die konkaven und konvexen Bereiche der ersten
Verbindungsoberfläche (3a, 9) der ersten Anschlussklemme
(11) durch eine Vielzahl von Vorsprüngen (32, 33)
gebildet sind, die in der ersten Verbindungsoberfläche
(3a, 9) geformt sind, und die konkaven und konvexen
Bereiche der zweiten Verbindungsoberfläche (3b, 10) der
zweiten Anschlussklemme (19) durch eine Vielzahl von
Vorsprüngen (32, 33) gebildet sind, die in der zweiten
Verbindungsoberfläche (3b, 10) geformt sind.
11. Schalter (A) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
in den konkaven und konvexen Bereichen (4a, 4b) der
ersten Verbindungsoberfläche (3a, 9) der ersten
Anschlussklemme (11) ein Zufuhrfenster (5a, 5b) zum
Zuführen eines Schmelzsicherungs-Materials (6)
ausgebildet ist, und in den konkaven und konvexen
Bereichen (4a, 4b) der zweiten Verbindungsoberfläche
(3b, 10) der zweiten Anschlussklemme (19) ein
Zufuhrfenster (5a, 5b) zum Zuführen des
Schmelzsicherungs-Materials (6) ausgebildet ist.
12. Schalter (A) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Zurückhaltebereich (51) einen Harzbereich umfasst,
der durch Wärmeerzeugung des exothermen Mittels (27)
schmelzbar ist.
13. Schalter (A) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der elektrisch leitende Bereich (23, 25a, 25b) und der
exotherme Bereich (26, 26') integral innerhalb eines
Behälters (14a, 14b) untergebracht sind.
14. Schalter (A) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schmelzsicherungs-Material (6, 7, 8, 23) mindestens
ein Materialist, das aus einer Gruppe von Materialien
ausgewählt ist, die aus Sn, Pb, Zn, Al und Cu besteht.
15. Schalter (A) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das exotherme Mittel (27) ein Thermitmittel umfasst, das
durch das Vermischen von Metalloxidpuder und
Aluminiumpuder hergestellt ist.
16. Schalter (A) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das exotherme Mittel (27) mindestens eine Art von
Metallpuder umfasst, wobei ein Metall des Metallpuders
ein Metall ist, das aus der Gruppe von Metallen
ausgewählt wird, die aus B, Sn, Fe, Si, Zr, Ti und Al
besteht, und mindestens eine Art von Metalloxid umfasst,
das aus der Gruppe von Metalloxiden ausgewählt ist, die
aus CuO, MnO2, Pb3O4, PbO2, Fe3O4, Fe2O3 und Cr2O3 besteht.
17. Schalter (A) nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
das exotherme Mittel (27) ferner einen Zusatz umfasst,
der Aluminiumoxid, Bentonit und/oder Talk umfasst.
18. Verfahren zur Herstellung eines Schalters (A) nach
Anspruch 8, umfassend folgende Schritte:
Vorsehen von konkaven und konvexen Bereichen (4a, 4b, 32, 33, 40b, 41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 46b) auf den Verbindungsoberflächen (3a, 3b, 9, 10) der ersten und zweiten Anschlussklemme (11, 19, 110, 190);
Zuführen eines Schmelzsicherungs-Materials (6) von einer oberhalb der Verbindungsoberflächen (3a, 3b, 9, 10) befindlichen Position zwischen der ersten Verbindungsoberfläche (3a, 9) der ersten Anschlussklemme (11, 110) und dem elektrisch leitenden Bereich (9, 25a, 26) ebenso wie zwischen der zweiten Verbindungsoberfläche (3b, 10) der zweiten Anschlussklemme (19, 190) und dem elektrisch leitenden Bereich (10, 25b, 26);
Erwärmen und Schmelzen des Schmelzsicherungs-Materials (6);
Einsaugen des geschmolzenen Schmelzsicherungs-Materials (6) zwischen die erste Verbindungsoberfläche (3a, 9) der ersten Anschlussklemme (11, 110) und den elektrisch leitenden Bereich (9, 25a, 26) ebenso wie zwischen die zweite Verbindungsoberfläche (3b, 10) der zweiten Anschlussklemme (19, 190) und den elektrisch leitenden Bereich (10, 25b, 26); und
Verfestigen des geschmolzenen Schmelzsicherungs- Materials (6), wodurch die erste und zweite Anschlussklemme (11, 19, 110, 190) mit dem elektrisch leitenden Bereich (9, 25a, 26; 10, 25b, 26) verbunden werden.
Vorsehen von konkaven und konvexen Bereichen (4a, 4b, 32, 33, 40b, 41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 46b) auf den Verbindungsoberflächen (3a, 3b, 9, 10) der ersten und zweiten Anschlussklemme (11, 19, 110, 190);
Zuführen eines Schmelzsicherungs-Materials (6) von einer oberhalb der Verbindungsoberflächen (3a, 3b, 9, 10) befindlichen Position zwischen der ersten Verbindungsoberfläche (3a, 9) der ersten Anschlussklemme (11, 110) und dem elektrisch leitenden Bereich (9, 25a, 26) ebenso wie zwischen der zweiten Verbindungsoberfläche (3b, 10) der zweiten Anschlussklemme (19, 190) und dem elektrisch leitenden Bereich (10, 25b, 26);
Erwärmen und Schmelzen des Schmelzsicherungs-Materials (6);
Einsaugen des geschmolzenen Schmelzsicherungs-Materials (6) zwischen die erste Verbindungsoberfläche (3a, 9) der ersten Anschlussklemme (11, 110) und den elektrisch leitenden Bereich (9, 25a, 26) ebenso wie zwischen die zweite Verbindungsoberfläche (3b, 10) der zweiten Anschlussklemme (19, 190) und den elektrisch leitenden Bereich (10, 25b, 26); und
Verfestigen des geschmolzenen Schmelzsicherungs- Materials (6), wodurch die erste und zweite Anschlussklemme (11, 19, 110, 190) mit dem elektrisch leitenden Bereich (9, 25a, 26; 10, 25b, 26) verbunden werden.
19. Verfahren zur Herstellung eines Schalters (A) nach
Anspruch 8, umfassend folgende Schritte:
Vorsehen von konkaven und konvexen Bereichen (4a, 4b, 32, 33, 40b, 41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 46b) auf den Verbindungsoberflächen (3a, 3b, 9, 10) der ersten und zweiten Anschlussklemme (110, 190);
Auftragen eines Schmelzsicherungs-Materials (8) auf eine Oberseite zwischen der ersten Verbindungsoberfläche (3a, 9) der ersten Anschlussklemme (110) und dem elektrisch leitenden Bereich (26) ebenso wie zwischen der zweiten Verbindungsoberfläche (3b, 10) der zweiten Anschlussklemme (190) und dem elektrisch leitenden Bereich (26),
Erwärmen und Schmelzen des Schmelzsicherungs-Materials (8);
Einsaugen des geschmolzenen Schmelzsicherungs-Materials (8) zwischen die erste Verbindungsoberfläche (3a, 9) der ersten Anschlussklemme (110) und den elektrisch leitenden Bereich (26) ebenso wie zwischen die zweite Verbindungsoberfläche (3b, 10) der zweiten Anschlussklemme (110) und den elektrisch leitenden Bereich (26); und
Verfestigen des geschmolzenen Schmelzsicherungs- Materials (8), wodurch die erste und zweite Anschlussklemme (110, 190) mit dem elektrisch leitenden Bereich (26) verbunden werden.
Vorsehen von konkaven und konvexen Bereichen (4a, 4b, 32, 33, 40b, 41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 46b) auf den Verbindungsoberflächen (3a, 3b, 9, 10) der ersten und zweiten Anschlussklemme (110, 190);
Auftragen eines Schmelzsicherungs-Materials (8) auf eine Oberseite zwischen der ersten Verbindungsoberfläche (3a, 9) der ersten Anschlussklemme (110) und dem elektrisch leitenden Bereich (26) ebenso wie zwischen der zweiten Verbindungsoberfläche (3b, 10) der zweiten Anschlussklemme (190) und dem elektrisch leitenden Bereich (26),
Erwärmen und Schmelzen des Schmelzsicherungs-Materials (8);
Einsaugen des geschmolzenen Schmelzsicherungs-Materials (8) zwischen die erste Verbindungsoberfläche (3a, 9) der ersten Anschlussklemme (110) und den elektrisch leitenden Bereich (26) ebenso wie zwischen die zweite Verbindungsoberfläche (3b, 10) der zweiten Anschlussklemme (110) und den elektrisch leitenden Bereich (26); und
Verfestigen des geschmolzenen Schmelzsicherungs- Materials (8), wodurch die erste und zweite Anschlussklemme (110, 190) mit dem elektrisch leitenden Bereich (26) verbunden werden.
20. Verfahren zur Herstellung eines Schalters (A) nach
Anspruch 8, umfassend folgende Schritte:
Vorsehen von konkaven und konvexen Bereichen (4a, 4b, 32, 33, 40b, 41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 46b) auf den Verbindungsoberflächen (3a, 3b, 9, 10) der ersten und zweiten Anschlussklemme (110, 190);
Einfügen eines Schmelzsicherungs-Materials (7) zwischen die erste Verbindungsoberfläche (3a, 9) der ersten Anschlussklemme (110) und den elektrisch leitenden Bereich (26) ebenso wie zwischen die zweite Verbindungsoberfläche (3b, 10) der zweiten Anschlussklemme (190) und den elektrisch leitenden Bereich (26), und erst dann
Erwärmen und Schmelzen des Schmelzsicherungs-Materials (7); und
Verfestigen des geschmolzenen Schmelzsicherungs- Materials (7), wodurch die erste und zweite Anschlussklemme (110, 190) mit dem elektrisch leitenden Bereich (26) verbunden werden.
Vorsehen von konkaven und konvexen Bereichen (4a, 4b, 32, 33, 40b, 41b, 42b, 43b, 44b, 45b, 46b) auf den Verbindungsoberflächen (3a, 3b, 9, 10) der ersten und zweiten Anschlussklemme (110, 190);
Einfügen eines Schmelzsicherungs-Materials (7) zwischen die erste Verbindungsoberfläche (3a, 9) der ersten Anschlussklemme (110) und den elektrisch leitenden Bereich (26) ebenso wie zwischen die zweite Verbindungsoberfläche (3b, 10) der zweiten Anschlussklemme (190) und den elektrisch leitenden Bereich (26), und erst dann
Erwärmen und Schmelzen des Schmelzsicherungs-Materials (7); und
Verfestigen des geschmolzenen Schmelzsicherungs- Materials (7), wodurch die erste und zweite Anschlussklemme (110, 190) mit dem elektrisch leitenden Bereich (26) verbunden werden.
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- 1999-04-30 JP JP11124867A patent/JP2000315447A/ja not_active Abandoned
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