DE102017207735B3 - Pyrotechnischer Trennschalter - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Trennschalter (2), insbesondere für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeuges, aufweisend eine Leiterstruktur (8) mit zwei Anschlussarmen (10) und mit einem die beiden Anschlussarme (10) elektrisch leitend verbindenden Verbindungsarm (12) sowie aufweisend eine pyrotechnische Einheit und einen Trennkörper (4) zur Durchtrennung des Verbindungsarms (12) im Auslösefall, wobei an der Leiterstruktur (8) eine Haltesicherung (16) aus einem Isoliermaterial anhaftet und wobei der Trennkörper (4) und/oder der Verbindungsarm (12) derart ausgebildet ist bzw. sind, dass im Auslösefall ein Trennstück (14) aus dem Verbindungsarm (12) herausgetrennt wird, wobei das Trennstück (14) durch die Haltesicherung (16) gehalten wird.
2

Description

  • Die Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Trennschalter, insbesondere für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeuges, aufweisend eine Leiterstruktur mit zwei Anschlussarmen und mit einem die beiden Anschlussarme elektrisch leitend verbindenden Verbindungsarm sowie aufweisend eine pyrotechnische Einheit und einen Trennkörper zur Durchtrennung des Verbindungsarms im Auslösefall.
  • Bei einem pyrotechnischer Trennschalter, auch pyrotechnisches Sicherungselement genannt, handelt es sich nicht um eine Schutzvorrichtung zur Absicherung eines Strompfades gegen Überströme, wie dies beispielsweise bei Schmelzsicherungen der Fall ist, wie sie zum Beispiel in der FR 1 330 778 A beschrieben ist. Stattdessen handelt es sich bei dem pyrotechnischer Trennschalter, auch pyrotechnischer Schutzschalter, pyrotechnischer Sicherheitsschalter, pyrotechnisches Trennelement oder kurz pyrotechnischer Schalter genannt, um eine Art Notausschalter der Stopp-Kategorie 0 (EN ISO 13850:2008 Pkt. 4.1.4 und EN 60204-1:2006 Pkt. 9.2.2), welcher sich manuell auslösen lässt und/oder unter vorgegebenen Bedingungen automatisch angesteuert und ausgelöst wird. Entsprechende pyrotechnische Schutzschalter sind aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt und Ausführungsbeispiele sind unter anderem aus der US 2014/0 061 011 A1 , der DE 10 2012 221 664 A1 , der DE 10 2014 222 230 A1 , der EP 2 996 134 A1 und der DE 10 2010 011 150 A1 zu entnehmen.
  • Hierbei ist ein entsprechender pyrotechnischer Trennschalter nach einem an sich bekannten Prinzip aufgebaut. Er umfasst einen pyrotechnischen Treibsatz, der typischerweise durch ein elektrisches Zündsignal, insbesondere ein Sensorsignal eines angeschlossenen Sensors, gezündet wird und infolgedessen einen Trennkörper, meist ein Keil oder ein Bolzen, beschleunigt, so dass dieser einen elektrischen Leiter, meist einen Leiterstreifen, mechanisch durchtrennt. Hierdurch wird die durch den elektrischen Leiter gegebene elektrische Verbindung, beispielsweise zwischen einer elektrischen Energiequelle, zum Beispiel einer Batterie in einem Kraftfahrzeug, und einem angeschlossenen Strompfad mit diversen Verbrauchern unterbrochen. Aufgrund dieses Funktionsprinzips wird ein solcher pyrotechnischer Trennschalter mitunter auch als Batterietrennschalter bezeichnet.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen vorteilhaft ausgebildeten pyrotechnischer Trennschalter anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen pyrotechnischer Trennschalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den rückbezogenen Ansprüchen enthalten.
  • Ein entsprechender pyrotechnischer Trennschalter ist dabei bevorzugt für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeuges ausgelegt und weist eine Leiterstruktur mit zwei Anschlussarmen und mit einem die beiden Anschlussarme elektrisch leitend verbindenden Verbindungsarm auf. Hierbei bildet typischerweise zumindest im verbauten Zustand des pyrotechnischen Trennschalters einer der zwei Anschlussarme einen Eingangsanschluss für eine Stromzuflussleitung und der andere der zwei Anschlussarme einen Ausgangsanschluss für eine Stromabführleitung aus, so dass dann die Stromzuflussleitung über den Verbindungsarm mit der Stromabführleitung verbindbar oder verbunden ist.
  • Weiter weist der pyrotechnische Trennschalter eine pyrotechnische Einheit und einen Trennkörper zur Durchtrennung des Verbindungsarms und somit zur Trennung der Anschlussarme im Auslösefall auf. Die pyrotechnische Einheit ist dabei zweckdienlicherweise nach an sich bekanntem Prinzip aufgebaut und beispielsweise zusammen mit dem Trennkörper in einem Gehäuse untergebracht. Außerdem ist der pyrotechnische Trennschalter derart gestaltet, dass an der Leiterstruktur, welche beispielsweise als einteiliges, einstückiges Stromführungsblech oder als Stromschiene ausgestaltet ist, eine Haltesicherung aus einem Isoliermaterial, beispielsweise einem Kunststoff, anhaftet und dass im Auslösefall ein Trennstück aus dem Verbindungsarm herausgetrennt wird, wobei das Trennstück durch die Haltesicherung gehalten wird, also insbesondere in einer festen Relativposition zur übrigen Leiterstruktur.
  • Durch die Haltestruktur wird somit verhindert, dass ein im Auslösefall herausgetrenntes Trennstück durch nachfolgend auftretende Kräfte herumwandert und infolgedessen einen Schaden verursacht, also beispielsweise einen Kurzschluss.
  • Das Heraustrennen eines Trennstücks wiederum dient in erster Linie der Vermeidung von Lichtbögen oder zumindest der Reduzierung der Gefahr, dass sich ein Lichtbogen nach einem Auslösefall bildet. Die wesentliche Idee hierbei ist darin zu sehen, dass anstelle einer einzigen Trennstelle mehrere, also zumindest zwei, Trennstellen im Auslösefall erzeugt werden. Die Vervielfachung der Trennstellen führt dazu, dass sich eine gegebenenfalls nach einem Auslösefall über der Leiterstruktur anliegende Restspannung auf die einzelnen Trennstellen verteilt. Zum vereinfachten Verständnis kann man sich hierbei eine Reihenschaltung mit mehreren Schaltern oder Verbrauchern vorstellen, wobei sich nach der kirchhoffschen Maschenregel die über der Reihenschaltung abfallende Gesamtspannung aus der Summe der Teilspannungen über den einzelnen Schaltern bzw. Verbrauchern ergibt. Wird also die Anzahl der Trennstellen erhöht, so kann prinzipiell eine höhere Spannung zwischen den Anschlußarmen angelegt werden, ohne dass hierdurch die Gefahr für einen Lichtbogeneffekt steigt. Grundsätzlich kann dabei davon ausgegangen werden, dass ein Lichtbogen, je nach Material der Leiterstruktur, erst bei einer Spannung von ca. 13 Volt entsteht. Daraus folgt, dass die Anzahl der Trennstellen so ausgelegt werden muss, dass bei einem Auslösefall die Spannung an den einzelnen Trennstellen unter der kritischen Spannung von etwa 13 Volt bleibt.
  • Die Idee, mehrere Trennstellen zu realisieren und beispielsweise ein Trennstück aus der Leiterstruktur herauszutrennen ist dabei als eigenständiger erfinderischer Ansatz anzusehen, der unabhängig ist, von der Idee, eine Haltestruktur vorzusehen. Alle hier beschriebenen Ausführungsvarianten des pyrotechnischen Trennschalters lassen sich daher prinzipiell auch ohne eine entsprechende Haltesicherung realisieren und für einige Anwendungsfälle werden entsprechende Ausgestaltungen auch realisiert. Die Einreichung einer hierauf gerichteten Anmeldung bleibt daher ausdrücklich vorbehalten.
  • Bevorzugt wird das Trennstück weiter durch die Haltesicherung derart gehalten, dass dieses auch nach einem Auslösefall an seiner ursprünglichen Position verbleibt. Wesentlich ist hierbei insbesondere, dass das Trennstück, welches im Auslösefall aus dem Verbindungsrahmen herausgetrennt wird, nachfolgend elektrisch isoliert ist, mechanisch jedoch weiterhin gehalten wird und somit nicht als loses Element oder Teil vorliegt.
  • Zweckdienlich ist hierbei insbesondere eine Ausgestaltung, bei der die Haltesicherung mit dem Trennstück einerseits und mit der übrigen Leiterstruktur andererseits verbunden ist, also beispielsweise mechanisch und/oder flächig an der Leiterstruktur anhaftet.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Haltesicherung hierbei durch eine Gussmasse ausgebildet, welche an der Leiterstruktur anhaftet und beispielsweise an die Leiterstruktur angespritzt oder mit der Leiterstruktur verklebt ist. Auf diese Weise lässt sich die Haltesicherung mit einem relativ geringen technischen Aufwand realisieren.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Leiterstruktur dann als ein Stanzblech, beispielsweise aus Aluminium oder aus einer Kupferlegierung, ausgebildet und die Haltesicherung ist an das entsprechende Stanzblech angespritzt.
  • Ist die Leiterstruktur durch ein entsprechendes Stanzblech ausgebildet, so ist es weiter von Vorteil, wenn das Stanzblech zumindest eine Ausnehmung und insbesondere zumindest eine das Stanzblech durchsetzende Ausnehmung aufweist und wenn die zumindest eine Ausnehmung zur Ausbildung der Haltesicherung zumindest teilweise mit dem Isoliermaterial aufgefüllt ist. Hierbei ist entsprechendes Isoliermaterial weiter bevorzugt lediglich in entsprechenden Ausnehmungen des Stanzbleches positioniert, sodass sich an der Oberseite und/oder an der Unterseite des Stanzbleches keinerlei Isoliermaterial oder keinerlei Bestandteil der Haltesicherung angeordnet ist. Im Falle einer solchen Ausführungsvariante ist dann die Haltesicherung mittels einer sehr geringen Menge an Isoliermaterial realisiert und zudem werden in einem solchen Fall keine äußeren Anformungen an das Stanzblech angebracht, sodass die äußeren Abmessungen des Stanzbleches mit Haltesicherung den äußeren Abmessungen des Stanzbleches ohne Haltesicherung entsprechen.
  • Einer alternativen Ausgestaltung entsprechend ist die Leiterstruktur auf die Haltesicherung aufgetragen, wobei die Haltesicherung mit der Leiterstruktur beispielsweise eine Art Leiterplatte oder Leiterplatine ausbildet. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere dann zweckdienlich, wenn die Leiterstruktur für geringere Stromstärken ausgelegt ist.
  • Je nach Anwendungszweck ist der Verbindungsarm des Weiteren durch einen Leiterstreifen oder eine Leiterbahn, insbesondere einen einzigen, durchgehenden Leiterstreifen oder eine entsprechende Leiterbahn, ausgebildet, der bevorzugt in einem Abschnitt einen gebogenen und insbesondere einen U-förmigen Verlauf aufweist. In einem solchen Fall weist dann typischerweise auch das in einem Auslösefall herausgetrennte Trennstück einen gebogenen und insbesondere einen U-förmigen Verlauf auf. Die Haltesicherung ist bei einer derartigen Ausgestaltung weiter bevorzugt innenseitig am gebogenen Abschnitt und insbesondere zwischen den Schenkeln des U-förmigen Verlaufs positioniert.
  • Einer weiteren Ausgestaltungsvariante entsprechend weist der Verbindungsarm einen S-förmigen und insbesondere einen mäanderförmigen Verlauf auf, wobei der Verbindungsarm auch in diesem Fall durch einen Leiterstreifen oder eine Leiterbahn, insbesondere einen einzigen, durchgehenden Leiterstreifen oder eine entsprechende Leiterbahn ausgebildet ist.
  • Die Idee, einen pyrotechnischen Trennschalter aufweisend eine Leiterstruktur mit zwei Anschlussarmen und mit einem die beiden Anschlussarme elektrisch leitend verbindenden Verbindungsarm zu realisieren, wobei der Verbindungsarm einen mäanderförmigen Verlauf aufweist, ist dabei wiederum als eigenständiger erfinderischer Ansatz anzusehen, der unabhängig ist, von den zuvor beschriebenen Ideen. Speziell wird dabei die Kombination der Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 mit den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 5 bis 9 als eigenständig erfinderisch angesehen. Die Einreichung einer hierauf gerichteten Anmeldung bleibt daher wiederum ausdrücklich vorbehalten. Hierbei bildet typischerweise zumindest im verbauten Zustand des pyrotechnischen Trennschalters einer der zwei Anschlussarme einen Eingangsanschluss für eine Stromzuflussleitung und der andere der zwei Anschlussarme einen Ausgangsanschluss für eine Stromabführleitung aus, so dass dann die Stromzuflussleitung über den Verbindungsarm mit der Stromabführleitung verbindbar oder verbunden ist.
  • Von Vorteil ist zudem eine Ausgestaltung des pyrotechnischen Trennschalters, bei der der Trennkörper den Verbindungsarm im Auslösefall entlang einer einzigen Trennlinie durchtrennt und dabei insbesondere auch das Trennstück aus dem Verbindungsarm heraustrennt. Hierbei ist der Verbindungsarm dann typischerweise U-förmig, S-förmig oder mäanderförmig. Infolgedessen schneidet die Trennlinie dann den Leiterstreifen an zumindest zwei räumlich voneinander getrennten Positionen entlang des Verlaufs des Leiterstreifens und der Leiterstreifen wird im Auslösefall an zumindest zwei räumlich voneinander getrennten Positionen entlang des Verlaufs des Leiterstreifens durchtrennt.
  • Unabhängig von der Ausgestaltung des Verbindungsarms sind die beiden Anschlussarme gemäß einer an einen entsprechenden Anwendungszweck angepassten Ausführungsvariante an der gleichen Seite der pyrotechnischen Einheit und/oder des Trennkörpers positioniert. Für andere Anwendungszwecke sind die beiden Anschlussarme an verschiedenen, beispielsweise an gegenüberliegenden, Seiten der pyrotechnischen Einheit und/oder des Trennkörpers positioniert.
  • Bevorzugt ist hierbei eine Ausgestaltung der Leiterstruktur, bei der diese lediglich zwei Anschlussarme als einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss aufweist und keinen weiteren Anschluss. Dementsprechend ist die Leiterstruktur dann relativ einfach gehalten.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist der pyrotechnische Trennschalter derart ausgestaltet, dass im Auslösefall mehrere separate Trennstücke aus dem Verbindungsarm herausgetrennt werden, wobei jedes Trennstück durch die Haltesicherung oder durch eine eigene Haltesicherung in einer festen Relativposition zur übrigen Leiterstruktur gehalten wird.
  • Weiter ist die pyrotechnische Einheit des pyrotechnischen Schutzschalters bevorzugt einfach gehalten und nach an sich bekanntem Grundprinzip aufgebaut. Dabei umfasst die pyrotechnische Einheit zweckdienlicher Weise einen pyrotechnischen Treibsatz sowie einen elektrischen Zünder mit einem Signaleingang, so dass über den Signaleingang ein Auslösesignal oder Zündsignal in den Zünder eingespeist werden kann, welches den Zünder aktiviert und damit die Zündung des pyrotechnischen Treibsatzes auslöst. Der gezündete pyrotechnische Treibsatz wiederum beschleunigt den Trennkörper, welche typischerweise keilartig oder dornartig ausgestaltet ist und somit eine Art Schneide oder Trennschneide aufweist, so dass dieser auf den Verbindungsarm zugetrieben wird und in der Folge das Trennstück herausgetrennt wird. Somit bewirkt die Einspeisung eines Auslösesignals letzten Endes eine galvanische Trennung der Anschlussarme.
  • Im Rahmen des Einbaus des pyrotechnischen Schutzschalters, also im Rahmen der Einbindung in einen Strompfad oder Stromkreis, wird der Signaleingang des Zünders signaltechnisch mit einem Signalgeber verbunden, durch welchen die Auslösebedingung für den pyrotechnischen Schutzschalter vorgegeben wird, der also beim Eintreten einer vorgegebenen Bedingung, dem Auslösefall, ein Auslösesignal generiert und an den pyrotechnischen Schalter übermittelt. Ist nun ein entsprechender pyrotechnischer Schutzschalter beispielsweise in einem Kraftfahrzeug verbaut, so dient zum Beispiel ein Airbag-Steuergerät im Kraftfahrzeug als Signalgeber, sodass im Falle eines Auslösens eines Airbags im Kraftfahrzeug auch der pyrotechnische Schutzschalter ausgelöst wird, also der pyrotechnische Treibsatz gezündet wird. Die Auslösung des pyrotechnischen Schutzschalters erfolgt dann, im Falle eines Verkehrsunfalls, wobei der pyrotechnische Schutzschalter hierbei typischer Weise derart in das Bordnetz des Kraftfahrzeuges eingebunden ist, dass durch die Auslösung elektrische Energiequellen des Kraftfahrzeuges nach einem Verkehrsunfall quasi isoliert und vom übrigen Kraftfahrzeug-Bordnetz getrennt werden. Dadurch wird verhindert, dass unfallbedingt freiliegende und/oder beschädigte elektrische Kabelverbindungen oder aber freiliegende und/oder beschädigte Elektronikkomponenten ein Risiko, insbesondere für Rettungskräfte, darstellen, also zum Beispiel auslaufendes Öl oder Benzin entzünden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
    • 1 in einer perspektivischen Ansicht ein pyrotechnischer Schutzschalter mit einer teilweise in einem Gehäuse einliegenden Leiterstruktur,
    • 2 in einer perspektivischen Ansicht die Leiterstruktur zusammen mit einem Trennkörper,
    • 3 in einer perspektivischen Ansicht die Leiterstruktur,
    • 4 in einer perspektivischen Ansicht eine zweite Ausführung der Leiterstruktur,
    • 5 in einer perspektivischen Ansicht eine dritte Ausführung der Leiterstruktur sowie
    • 6 in einer perspektivischen Ansicht eine vierte Ausführung der Leiterstruktur.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Ein nachfolgend exemplarisch beschriebener und in 1 dargestellter pyrotechnischer Trennschalter 2 ist für den Einsatz in einem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges ausgelegt und wird dementsprechend in einem nicht mit abgebildetem Bordnetz eines Kraftfahrzeuges eingesetzt.
  • Hierbei umfasst der pyrotechnische Trennschalter 2 eine nicht explizit dargestellte und nach einem an sich bekannten Prinzip aufgebaute pyrotechnische Einheit sowie einen Trennkörper 4, wobei die pyrotechnische Einheit und der Trennkörper 4 in einem in 1 angedeuteten Gehäuse 6 untergebracht sind.
  • Teil des pyrotechnischen Trennschalters 2 ist weiterhin eine Leiterstruktur 8, welche im Ausführungsbeispiel durch ein Stanzblech ausgebildet ist und dementsprechend einstückig und einteilig ausgebildet ist. Hierbei lässt sich die Leiterstruktur 8 in drei verschiedene Funktionsbereiche unterteilen, und zwar in zwei Anschlussarme 10 und in einen Verbindungsarm 12, der die beiden Anschlussarme 10 in einem Ausgangszustand mechanisch und elektrisch leitend miteinander verbindet.
  • Die beiden Anschlussarme 10 ragen im Ausführungsbeispiel gemäß 1 aus dem Gehäuse 6 heraus und sind an gegenüberliegenden Seiten des pyrotechnischen Trennschalters 2 positioniert. Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante sind die beiden Anschlussarme 10 an dergleichen Seite der pyrotechnischen Einheit 2 positioniert, wobei die Leiterstruktur 8 dann beispielsweise gemäß 5 oder gemäß 6 ausgestaltet ist. Unabhängig von der Positionierung der beiden Anschlussarme 10 bildet im verbauten Zustand des pyrotechnischen Trennschalters 2 einer der zwei Anschlussarme einen Eingangsanschluss für eine Stromzuflussleitung und der andere der zwei Anschlussarme 10 einen Ausgangsanschluss für eine Stromabführleitung aus.
  • Im Auslösefall, also im Falle einer Aktivierung oder einer Auslösung der pyrotechnischen Einheit, erfolgt nach an sich bekanntem Prinzip eine Durchtrennung des Verbindungsarms 12 durch den Trennkörper 4, wodurch die Anschlussarme 10 mechanisch und elektrisch voneinander getrennt werden, was schließlich auch zu einer Trennung von Stromzuflussleitung und Stromabführleitung führt. Der pyrotechnische Trennschalter 2 ist hierbei derart gestaltet, dass im Auslösefall ein Trennstück 14 aus dem Verbindungsarm 12 herausgetrennt wird. Auf diese Weise werden im Auslösefall oder Trennungsfall mehrere Trennstellen entlang eines potentiellen Strompfades realisiert und auf diese Weise wird die Gefahr der Ausbildung eines Lichtbogens zusätzlich verringert oder es wird auf diese Weise sichergestellt, dass sich kein Lichtbogen ausbilden kann.
  • Damit das im Auslösefall herausgetrennte Trennstück 14 in der Folge nicht als loses Element herumwandern kann, ist der pyrotechnische Trennschalter 2 weiter derart gestaltet, dass an der Leiterstruktur 8 eine Haltesicherung 16 aus einem Isoliermaterial, beispielsweise einem Kunststoff, anhaftet, die das Trennstück 14 nach einem Auslösefall hält. Jenes Trennstück 14 wird dabei zweckdienlicherweise in einer festen Relativposition zur übrigen Leiterstruktur 8 gehalten und dementsprechend ist das Trennstück 14 bevorzugt über die Haltesicherung 16 mit der übrigen Leiterstruktur 8 verbunden. Dabei ist die Haltesicherung 16 weiter bevorzugt durch eine Gussmasse ausgebildet, welche an der Leiterstruktur 8 anhaftet und beispielsweise an die Leiterstruktur 8 angespritzt oder mit der Leiterstruktur 8 verklebt ist.
  • Im Falle der Ausführungsbeispiele gemäß 3 bis 6 ist die Leiterstruktur 8 durch ein Stanzblech ausgebildet, welches zumindest eine das Stanzblech durchsetzende Ausnehmung 18 im Bereich des Verbindungsarms 12 aufweist. Jene Ausnehmungen 18 sind dabei zur Ausbildung der Haltesicherung 16 zumindest teilweise mit einer Gussmasse aus einem Kunststoff aufgefüllt und weiter bevorzugt vollständig aufgefüllt. Dabei befindet sich die Gussmasse lediglich in den Ausnehmungen 18, sodass die jeweiligen Stanzbleche ansonsten frei von entsprechender Gussmasse sind, also insbesondere auf der Oberseite und auf der Unterseite keine Gussmasse aufweisen. Es sind also quasi lediglich Zwischenräume mit der entsprechenden Gussmasse ausgefüllt.
  • Wie in den Darstellungen gemäß 2 bis 6 angedeutet ist der Trennkörper 4 derart ausgestaltet, dass der Verbindungsarm 12 lediglich entlang einer einzigen Trennlinie 20 durchtrennt wird. Dabei erfolgt im Falle der Ausführungsbeispiele gemäß 2 bis 4 eine entlang der Trennlinie 20 durchgehende Durchtrennung mit einer durchgehende Schneide, bei der sowohl die Leiterstruktur 8 als auch das Isoliermaterial der Haltesicherung 16 durchtrennt wird.
  • Dagegen erfolgt im Falle der beiden Ausführungsbeispiele gemäß 5 und 6, also insbesondere im Falle von Ausführungsvarianten des pyrotechnischen Trennschalters 2, bei denen die Anschlussarme 10 an einer Seite des pyrotechnischen Trennschalters 2 positioniert sind, derart, dass lediglich die Leiterstruktur 8 durchtrennt wird, jedoch nicht das Isoliermaterial der Haltesicherung 16. Dies lässt sich problemlos durch eine entsprechend ausgestaltete Schneide mit Unterbrechungen am Trennkörper 4 realisieren.
  • Weiter weist die Leiterstruktur 8 in den hier gezeigten Ausführungsbeispielen einen zumindest im Bereich des Verbindungsarms 12 gebogenen Verlauf auf, wobei der Verbindungsarm 12 durch einen einzigen, durchgehenden Leiterstreifen 22 ausgebildet ist, der dann beispielsweise einen U-förmigen, einen S-förmigen oder einen mäanderförmigen Verlauf aufweist. Infolgedessen erfolgt dann im Auslösefall durch den Trennkörper eine Durchtrennung des Leiterstreifens 22 an mehreren räumlich voneinander beabstandeten Positionen, sodass in jedem Fall zumindest ein Trennstück 14 im Auslösefall herausgetrennt wird. Das heißt, dass die Trennlinie 20 den Leiterstreifen in zumindest zwei räumlich voneinander getrennten Abschnitten entlang des Verlaufs des Leiterstreifens 22 schneidet. Hierbei entspricht der Verlauf des Leiterstreifens 22 in guter Näherung dem potentiellen Strompfad und dementsprechend wird dann der potentielle Strompfad im Auslösefall an mehreren Stellen unterbrochen.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    pyrotechnischer Trennschalter
    4
    Trennkörper
    6
    Gehäuse
    8
    Leiterstruktur
    10
    Anschlussarm
    12
    Verbindungsarm
    14
    Trennstück
    16
    Haltesicherung
    18
    Ausnehmung
    20
    Trennlinie
    22
    Leiterstreifen

Claims (10)

  1. Pyrotechnischer Trennschalter (2), insbesondere für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeuges, aufweisend eine Leiterstruktur (8) mit zwei Anschlussarmen (10) und mit einem die beiden Anschlussarme (10) elektrisch leitend verbindenden Verbindungsarm (12) sowie aufweisend eine pyrotechnische Einheit und einen Trennkörper (4) zur Durchtrennung des Verbindungsarms (12) im Auslösefall, dadurch gekennzeichnet, dass an der Leiterstruktur (8) eine Haltesicherung (16) aus einem Isoliermaterial anhaftet und dass der Trennkörper (4) und/oder der Verbindungsarm (12) derart ausgebildet ist bzw. sind, dass im Auslösefall ein Trennstück (14) aus dem Verbindungsarm (12) herausgetrennt wird, wobei das Trennstück (14) durch die Haltesicherung (16) gehalten wird.
  2. Pyrotechnischer Trennschalter (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltesicherung (16) als Gussmasse an der Leiterstruktur (8) anhaftet, an die Leiterstruktur (8) angespritzt ist oder mit der Leiterstruktur (8) verklebt ist.
  3. Pyrotechnischer Trennschalter (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stanzblech die Leiterstruktur (8) ausbildet und dass die Haltesicherung (16) an das Stanzblech angespritzt ist.
  4. Pyrotechnischer Trennschalter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stanzblech die Leiterstruktur (8) ausbildet, dass das Stanzblech zumindest eine Ausnehmung (18) aufweist und dass die zumindest eine Ausnehmung (18) zur Ausbildung der Haltesicherung (16) zumindest teilweise mit dem Isoliermaterial aufgefüllt ist.
  5. Pyrotechnischer Trennschalter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsarm (12) durch einen Leiterstreifen (22) ausgebildet ist, der in einen Abschnitt einen gebogenen und insbesondere U-förmigen Verlauf aufweist.
  6. Pyrotechnischer Trennschalter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsarm (12) durch einen Leiterstreifen (22) ausgebildet ist, der in einen Abschnitt einen S-förmigen und insbesondere mäanderförmigen Verlauf aufweist.
  7. Pyrotechnischer Trennschalter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkörpers (4) den Verbindungsarm (12) im Auslösefall entlang einer Trennlinie (20) durchtrennt und dabei insbesondere auch das Trennstück (14) aus dem Verbindungsarm (12) heraustrennt.
  8. Pyrotechnischer Trennschalter (2) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennkörper (4) den Verbindungsarm (12) im Auslösefall entlang einer einzigen Trennlinie (20) durchtrennt und dass der Verbindungsarm (12) durch einen Leiterstreifen (22) mit gebogenem und/oder mäanderförmigem Verlauf ausgebildet ist, so dass die Trennlinie (20) den Leiterstreifen (22) in zumindest zwei räumlich voneinander getrennten Abschnitten entlang des Verlaufs des Leiterstreifens (22) schneidet.
  9. Pyrotechnischer Trennschalter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschlussarme (10) an der gleichen Seite der pyrotechnischen Einheit und/oder des Trennkörpers (4) positioniert sind.
  10. Pyrotechnischer Trennschalter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Leiterstruktur (8) eine Haltesicherung (16) aus einem Isoliermaterial anhaftet und dass der Trennkörper (4) und/oder der Verbindungsarm (12) derart ausgebildet ist bzw. sind, dass im Auslösefall mehrere separate Trennstücke (14) aus dem Verbindungsarm (12) herausgetrennt werden, wobei jedes Trennstück (14) durch die Haltesicherung (16) in einer festen Relativposition zur übrigen Leiterstruktur (8) gehalten wird.
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