DE102019133031B4 - Current distribution arrangement with a decoupling element for thermally and mechanically decoupling a fuse from a busbar - Google Patents
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Abstract
Stromverteileranordnung mit einer in einem Gehäuse angeordneten Stromschiene (10), die wenigstens eine Fixieröffnung (11) aufweist, an welcher sie ortsfest in dem Gehäuse fixiert ist, zumindest einer elektrischen Sicherung (20, 20', 20") und zumindest einem von der Stromschiene (10) und der elektrischen Sicherung (20, 20', 20") separat ausgebildetes Entkopplungselement (301, 302, 303, 304, 305) zur thermischen und mechanischen Entkopplung der zumindest einen elektrischen Sicherung (20, 20', 20") von der Stromschiene (10),wobei die Sicherung (20, 20', 20") über das Entkopplungselement (301, 302, 303, 304, 305) mit der Stromschiene (10) verbunden ist und das zumindest eine Entkopplungselement (301, 302, 303, 304, 305) aus einem elektrisch leitfähigem Material gebildet ist und einen ersten Anbindungsabschnitt (31), einen davon getrennten zweiten Anbindungsabschnitt (32), und einen die Anbindungsabschnitte (31, 32) verbindenden Entkopplungsabschnitt (33) aufweist,wobei der Entkopplungsabschnitt (33) einen thermischen Widerstand aufweist, der höher ist als ein thermischer Widerstand des ersten und des zweiten Anbindungsabschnitts (31, 32) und der Entkopplungsabschnitt (33) entlang dreier zueinander orthogonaler Raumachsen X, Y und Z sowie um die Raumachsen X, Y und Z reversibel verformbar ist, so dass eine Änderung einer Relativposition des ersten und des zweiten Anbindungsabschnitts (31, 32) zueinander durch die Verformung des Entkopplungsabschnitts (33) ausgleichbar ist,wobei um den zweiten Anbindungsabschnitt (32) jedes Entkopplungselements (301, 302, 303, 304, 305) entlang der drei Raumachsen X, Y und Z ein Bewegungsraum (50) vorgesehen ist, in welchem eine durch die Änderung der Relativposition des ersten und zweiten Anbindungsabschnitts (31, 32) verursachte Bewegung erfolgen kann.Power distribution arrangement with a busbar (10) arranged in a housing, which has at least one fixing opening (11) to which it is stationarily fixed in the housing, at least one electrical fuse (20, 20', 20") and at least one of the busbar (10) and the electrical fuse (20, 20', 20") separately formed decoupling element (301, 302, 303, 304, 305) for thermal and mechanical decoupling of the at least one electrical fuse (20, 20', 20") from the busbar (10), wherein the fuse (20, 20', 20") is connected to the busbar (10) via the decoupling element (301, 302, 303, 304, 305) and the at least one decoupling element (301, 302, 303, 304, 305) is formed from an electrically conductive material and has a first connection section (31), a second connection section (32) separate therefrom, and a decoupling section (33) connecting the connection sections (31, 32), the decoupling section having hnitt (33) has a thermal resistance which is higher than a thermal resistance of the first and the second connection section (31, 32) and the decoupling section (33) along three mutually orthogonal spatial axes X, Y and Z and around the spatial axes X, Y and Z is reversibly deformable, so that a change in a relative position of the first and the second connection section (31, 32) to one another can be compensated for by the deformation of the decoupling section (33), wherein the second connection section (32) of each decoupling element (301, 302, 303, 304, 305) a movement space (50) is provided along the three spatial axes X, Y and Z, in which a movement caused by the change in the relative position of the first and second connection sections (31, 32) can take place.
Description
Die Erfindung richtet sich auf eine Stromverteileranordnung mit einer in einem Gehäuse angeordneten Stromschiene, zumindest einer elektrischen Sicherung und zumindest einem Entkopplungselement zur thermischen und mechanischen Entkopplung der zumindest einen elektrischen Sicherung von der Stromschiene.The invention relates to a power distribution arrangement with a busbar arranged in a housing, at least one electrical fuse and at least one decoupling element for thermally and mechanically decoupling the at least one electrical fuse from the busbar.
In der Praxis kann es bei Stromverteileranordnungen mit einer Stromschiene und einer oder mehreren daran angeordneten Sicherungen zu einer Spannungsrissbildung und entsprechend einer Beschädigung der Stromschiene oder der Sicherungen kommen, wobei die Spannungsrissbildung bzw. die dafür ursächliche mechanische Spannung meist durch eine thermische Ausdehnung der Stromschiene und/oder der Sicherung bzw. durch eine Wechselwirkung zwischen Gehäuse und Stromschiene ausgelöst wird. In practice, stress cracking and corresponding damage to the busbar or the fuses can occur in power distribution arrangements with a busbar and one or more fuses arranged on it, with the stress cracking or the mechanical stress causing it usually being caused by thermal expansion of the busbar and/or or the fuse or by an interaction between the housing and busbar.
Hinzukommt, dass die mit einer Sicherung oder mehren Sicherungen verbundene Stromschiene im Stand der Technik oftmals als Kühlkörper wirkt und eine sich an der Sicherung bzw. an den Sicherungen durch einen über einen längeren Zeitraum fließenden hohen Strom entwickelnde Wärme abgeführt wird. Durch diese Kühlung der Sicherung bzw. der Sicherungen kann es dazu kommen, dass diese nicht mehr wie vorgesehen bei einem bestimmten Strom nach einer vorbestimmten Zeit auslöst bzw. auslösen. Somit kommt es an der Sicherung bzw. an den Sicherungen zu einem fehlerhaften Auslöseverhalten, wodurch die Stromverteilerordnung an sich oder die durch die jeweilige Sicherung abgesicherte Komponente beschädigt werden kann. Ferner kann durch die damit einhergehende Erwärmung der Stromschiene oder mit der Sicherung kontaktierter Leiter das Gehäuse oder die Stromschiene selbst unzulässig stark erwärmt und dadurch beschädigt werden.In addition, the busbar connected to a fuse or multiple fuses in the prior art often acts as a heat sink and heat that develops on the fuse or fuses as a result of a high current flowing over a longer period of time is dissipated. As a result of this cooling of the fuse or fuses, it can happen that these no longer trigger or trigger as intended at a certain current after a predetermined time. This means that the fuse or fuses trigger incorrectly, as a result of which the power distribution system itself or the component protected by the respective fuse can be damaged. Furthermore, the associated heating of the busbar or conductors contacted with the fuse can cause the housing or the busbar itself to be heated to an unacceptably high level and thus damaged.
Aus dem Stand der Technik sind bereits eine Vielzahl von Stromverteileranordnungen bekannt, welche Strom über eine Stromschiene auf eine Sicherung übertragen bzw. auf eine Vielzahl von Sicherungen verteilen und dabei eine thermische Isolation der Sicherung vorsehen, wobei hierbei oftmals keine mechanische Entkopplung vorgesehen ist, so dass es zu einer mechanischen Beschädigung kommen kann.A large number of current distribution arrangements are already known from the prior art, which transmit current via a busbar to a fuse or distribute it to a large number of fuses and thereby provide thermal insulation of the fuse, with mechanical decoupling often not being provided here, so that mechanical damage may occur.
Ferner sind auch bereits Entkopplungselemente bekannt, welche selbst als Stromschiene zur Kontaktierung eines elektrischen Bauteils dienen und welche bei einer Verformung des kontaktierten Bauteils in einem Kompensationsabschnitt ein lokales Ausweichen in eine einzelne Richtung durch lokale Deformation ermöglichen. Dabei ist jedoch nur ein Ausweichen in eine einzelne Richtung und keine thermische Isolation vorgesehen, so dass es bei einer Verformung in eine andere als die vorgesehene Richtung weiter zu einer Spannungsrissbildung und mechanischen Beschädigung kommen kann und auch weiterhin die Sicherung gekühlt und so ein fehlerhaftes Auslöseverhalten der Sicherung ermöglicht wird.Furthermore, decoupling elements are also already known, which themselves serve as busbars for contacting an electrical component and which, in the event of deformation of the contacted component in a compensation section, allow local deflection in a single direction due to local deformation. However, only a deflection in a single direction and no thermal insulation is provided, so that deformation in a direction other than the intended direction can lead to stress cracking and mechanical damage and the fuse continues to be cooled and thus an incorrect tripping behavior of the backup is enabled.
Eine solche Lösung ist zudem nur einsetzbar, wenn die genaue Richtung, in welche eine Verformung im späteren Einsatz erfolgt, bereits vorab bekannt ist und nur ein einzelnes Bauteil oder eine Reihe von Bauteilen, welche sich in eine einheitliche Richtung verformen, entkoppelt werden soll.Such a solution can also only be used if the exact direction in which deformation will take place during later use is already known in advance and only a single component or a series of components that deform in a uniform direction is to be decoupled.
Weitere Stromverteileranordnungen, bei welchen jedoch das Entkopplungselement in andere Bauteile integriert ist, sind beispielsweise aus der
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und eine Stromverteileranordnung bereitzustellen, bei welcher eine Sicherung und/oder eine Vielzahl von Sicherungen von einer Stromschiene zugleich mechanisch und thermisch entkoppelt werden können.The invention is therefore based on the object of overcoming the aforementioned disadvantages and providing a current distribution arrangement in which a fuse and/or a large number of fuses can be mechanically and thermally decoupled from a busbar at the same time.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by the combination of features according to claim 1.
Erfindungsgemäß wird eine Stromverteileranordnung mit einer in einem Gehäuse angeordneten Stromschiene gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Die Stromvschiene, welche auch als Stromverteilerschiene bezeichnet werden kann, weist wenigstens eine Fixieröffnung auf, an welcher sie ortsfest in dem Gehäuse fixiert ist. Ferner umfasst die Stromverteileranordnung zumindest eine elektrische Sicherung und zumindest ein Entkopplungselement zur thermischen und mechanischen Entkopplung der zumindest einen elektrischen Sicherung von der Stromschiene. Die Sicherung ist direkt oder indirekt über das Entkopplungselement mit der Stromschiene verbunden. Das zumindest eine Entkopplungselement ist aus einem elektrisch leitfähigem Material gebildet und weist einen ersten Anbindungsabschnitt, einen davon getrennten zweiten Anbindungsabschnitt, und einen die Anbindungsabschnitte verbindenden Entkopplungsabschnitt auf. Der erste Anbindungsabschnitt ist vorzugsweise bei einer ersten Variante mit der Stromschiene und mit dem zweiten Anbindungsabschnitt mit einer Sicherung oder einer Zwischenschiene verbunden. Ist eine Zwischenschiene vorhanden, kann an dieser eine oder eine Vielzahl von Sicherungen unmittelbar angeschlossen sein. Ferner kann mit der Zwischenschiene eine Sicherung oder mehrere Sicherungen jeweils über ein Entkopplungselement verbunden sein, wobei dann jeweils der erste Anbindungsabschnitt an der Zwischenschiene und der zweite Anbindungsabschnitt des jeweiligen Entkopplungselements mit einer Kontaktfläche jeweils einer Sicherung verbunden ist. Zur thermischen Entkopplung weist der Entkopplungsabschnitt einen thermischen Widerstand auf, der höher ist als ein jeweiliger thermischer Widerstand des ersten und des zweiten Anbindungsabschnitts. Ferner ist der Entkopplungsabschnitt entlang dreier zueinander orthogonaler Raumachsen X, Y und Z sowie um die Raumachsen X, Y und Z reversibel verformbar, so dass eine Änderung einer Relativposition des ersten und des zweiten Anbindungsabschnitts zueinander durch die Verformung des Entkopplungsabschnitts ausgleichbar ist. Um eine durch die Änderung der Relativposition des ersten und des zweiten Anbindungsabschnitts verursachte Bewegung zu ermöglichen, ist zudem um den zweiten Anbindungsabschnitt jedes Entkopplungselements entlang der drei Raumachsen X, Y und Z ein Bewegungsraum vorgesehen ist, in welchem eine durch die Änderung der Relativposition des ersten und zweiten Anbindungsabschnitts verursachte Bewegung erfolgen kann. Der Bewegungsraum ist vorzugsweise frei von Hindernissen, wobei in dem Bewegungsraum ein Teil des Entkopplungsabschnitts verlaufen kann, welcher den Bewegungsraum jedoch nicht vollständig füllt, so dass weiterhin eine Bewegung ermöglicht wird.According to the invention, a current distribution arrangement with a current rail arranged in a housing according to claim 1 is proposed. The power rail, which can also be referred to as a power distribution rail, has at least one fixing opening to which it is fixed in place in the housing. Furthermore, the power distribution arrangement comprises at least one electrical fuse and at least one decoupling element for thermally and mechanically decoupling the at least one electrical fuse from the busbar. The fuse is connected to the busbar directly or indirectly via the decoupling element. The at least one decoupling element is formed from an electrically conductive material and has a first connection section, a second connection section separate therefrom, and a decoupling section connecting the connection sections. In a first variant, the first connection section is preferably connected to the conductor rail and to the second connection section with a fuse or an intermediate rail. If there is an intermediate rail, one or a large number of fuses can be attached directly to this be closed. Furthermore, one or more fuses can be connected to the intermediate rail via a decoupling element, in which case the first connection section on the intermediate rail and the second connection section of the respective decoupling element are connected to a contact surface of a respective fuse. For thermal decoupling, the decoupling section has a thermal resistance that is higher than a respective thermal resistance of the first and second connection section. Furthermore, the decoupling section can be reversibly deformed along three mutually orthogonal spatial axes X, Y and Z and around the spatial axes X, Y and Z, so that a change in the relative position of the first and second connection sections to one another can be compensated for by the deformation of the decoupling section. In order to enable a movement caused by the change in the relative position of the first and the second connection section, a movement space is also provided around the second connection section of each decoupling element along the three spatial axes X, Y and Z, in which a movement caused by the change in the relative position of the first and second connection section caused movement can take place. The movement space is preferably free of obstacles, with part of the decoupling section being able to run in the movement space, but which does not completely fill the movement space, so that movement is still possible.
Die grundlegende erfinderische Idee ist es also, eine Sicherung bzw. mehrere Sicherungen durch ein Entkopplungselement thermisch und mechanisch von einer Stromschiene zu entkoppeln, wobei das Entkopplungselement die Sicherung/en thermisch isoliert, so dass diese entsprechend ihres jeweils vorgesehenen Auslöseverhaltens arbeiten können und zugleich eine durch thermische Verformung verursachte Bewegung in die drei Raumrichtungen X, Y und Z ermöglicht wird.The basic inventive idea is therefore to thermally and mechanically decouple a fuse or multiple fuses from a busbar using a decoupling element, with the decoupling element thermally isolating the fuse(s) so that they can work in accordance with their intended triggering behavior and at the same time Movement caused by thermal deformation in the three spatial directions X, Y and Z is made possible.
Darüber hinaus kann das Entkopplungselement auch als Zellverbinder zwischen Batteriezellen eingesetzt werden.In addition, the decoupling element can also be used as a cell connector between battery cells.
Der Bewegungsraum ist vorzugsweise für jedes Entkopplungselement so gewählt, dass es bei einer maximal möglichen thermischen Verformung nicht zu einer Berührung des zweiten Anbindungsabschnitts und der daran fixierten Sicherung mit der Stromschiene, der Zwischenschiene oder weiteren Abschnitten des Entkopplungselements kommt. Die maximal mögliche thermische Verformung ist hierbei insbesondere von den Abmessungen, den Materialen und dem Arbeitsbereich der Sicherung abhängig. Vorzugsweise wird durch den Bewegungsraum in jede Richtung entlang der Raumachsen ein Abstand von 1 bis 3 mm zwischen dem zweiten Anbindungsabschnitt und der daran fixierten Kontaktfläche der Sicherung zu den umliegenden Komponenten vorgesehen werden, wobei der Abstand auch größer sein kann.The movement space is preferably selected for each decoupling element such that the second connection section and the fuse fixed thereto do not come into contact with the conductor rail, the intermediate rail or other sections of the decoupling element in the event of a maximum possible thermal deformation. The maximum possible thermal deformation depends in particular on the dimensions, the materials and the working range of the fuse. A distance of 1 to 3 mm between the second connection section and the contact surface of the fuse fixed thereto to the surrounding components is preferably provided by the movement space in each direction along the spatial axes, it also being possible for the distance to be larger.
Insbesondere kann bei erfindungsgemäßer Auslegung des Entkopplungselements bzw. des Entkopplungsabschnitts erreicht werden, dass die Sicherung innerhalb der Hüllkurve ihrer elektrischen Sicherungskennlinie arbeitet, also bei Überstrom hinreichend schnell auslöst. Dadurch kann eine Beschädigung von Kabeln und Verbrauchern sowie der Stromschiene und des Gehäuses vermieden werden.In particular, when the decoupling element or the decoupling section is designed according to the invention, it can be achieved that the fuse operates within the envelope of its electrical fuse characteristic, ie it trips sufficiently quickly in the event of an overcurrent. This can prevent damage to cables and consumers as well as the power rail and the housing.
Eine vorteilhafte Variante der Stromverteileranordnung sieht vor, dass der erste Anbindungsabschnitt eines Entkopplungselements ortsfest an der Stromschiene fixiert ist und der zweite Anbindungsabschnitt des Entkopplungselements ortsfest an einer Kontaktfläche einer Sicherung fixiert ist. An advantageous variant of the current distribution arrangement provides that the first connection section of a decoupling element is fixed in place on the busbar and the second connection section of the decoupling element is fixed in place on a contact surface of a fuse.
Dadurch wird eine einzelne Sicherung unmittelbar von der Stromschiene entkoppelt.This means that a single fuse is directly decoupled from the busbar.
Bei einer weiteren und ebenfalls vorteilhaften Ausbildung der Stromverteileranordnung ist der erste Anbindungsabschnitt eines Entkopplungselements ortsfest an der Stromschiene fixiert und der zweite Anbindungsabschnitt des Entkopplungselements ist ortsfest an einer Zwischenschiene fixiert. An der Zwischenschiene ist zumindest eine Sicherung mit jeweils einer Kontaktfläche fixiert. Durch eine thermische Verformung einer oder aller der an der Zwischenschiene angeordneten Sicherungen oder einer Wechselwirkung zwischen Stromschiene und Gehäuse, kommt es zu einer Verschiebung der Zwischenschiene gegenüber der Stromschiene, wobei diese durch das Entkopplungselement wiederum mechanisch entkoppelt sind. Eine sich von den Sicherungen auf die Zwischenschiene übertragende Wärme kann zudem durch die thermische Entkopplung durch das Entkopplungselement nicht auf die Stromschiene abfließen, so dass die Zwischenschiene nur bedingt als Kühlkörper wirkt und die an der Zwischenschiene angeordneten Sicherungen nicht über die Stromschiene gekühlt werden. Alternativ oder Zusätzlich ist an der Zwischenschiene zumindest eine Sicherung jeweils über ein weiteres Entkopplungselement fixiert. Das ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn es notwendig ist, die einzelne Sicherung bzw. die einzelnen Sicherungen auch von der Zwischenschiene thermisch zu Entkoppeln, da die über das weitere Entkopplungselement entkoppelte Sicherung beispielsweise ein von den anderen Sicherungen abweichendes Auslöseverhalten aufweist.In a further and likewise advantageous embodiment of the current distribution arrangement, the first connection section of a decoupling element is fixed in place on the busbar and the second connection section of the decoupling element is fixed in place on an intermediate rail. At least one fuse, each with a contact surface, is fixed to the intermediate rail. A thermal deformation of one or all of the fuses arranged on the intermediate rail or an interaction between the busbar and the housing results in a displacement of the intermediate rail relative to the busbar, which in turn is mechanically decoupled by the decoupling element. In addition, heat transferred from the fuses to the intermediate busbar cannot flow off to the busbar due to the thermal decoupling by the decoupling element, so that the intermediate busbar only acts as a heat sink to a limited extent and the fuses arranged on the intermediate busbar are not cooled via the busbar. Alternatively or additionally, at least one fuse is fixed to the intermediate rail via a further decoupling element. This is particularly advantageous when it is necessary to also thermally decouple the individual fuse or fuses from the intermediate rail, since the fuse decoupled via the further decoupling element has a tripping behavior that deviates from the other fuses, for example.
Vorzugsweise ist das Entkopplungselement ein einstückiges aus einem ebenen Blech gestanztes Stanzbiegebauteil. Entsprechend wird das Entkopplungselement in einer vorteilhaften Variante zunächst mit allen Ausbrüchen und Öffnungen aus einem ebenen Blech gestanzt und anschließend durch Biegen umgeformt.The decoupling element is preferably a one-piece stamped and bent component stamped from a flat sheet metal. Accordingly, in an advantageous variant, the decoupling element is first punched out of a flat sheet with all of the cutouts and openings and then formed by bending.
Der Entkopplungsabschnitt des Entkopplungselements ist bei einer ebenfalls vorteilhaften Variante der Stromverteileranordnung durch zumindest einen Steg oder durch mehrere zumindest abschnittsweise parallel verlaufende Stege gebildet. Sind mehrere Stege vorgesehen, ist zwischen diesen jeweils vorzugsweise ein Freiraum oder ein Schlitz angeordnet. Um die notwendige thermische Entkopplung zu ermöglichen weist der Steg oder die Stege in Summe zumindest abschnittsweise eine geringere Querschnittsfläche auf als der erste und der zweite Anbindungsabschnitt im Bereich eines Übergangs zu dem Entkopplungsabschnitt, so dass der Entkopplungsabschnitt den gegenüber dem ersten und dem zweiten Anbindungsabschnitt erhöhten thermischen Widerstand aufweist.In a likewise advantageous variant of the current distributor arrangement, the decoupling section of the decoupling element is formed by at least one web or by a plurality of webs running parallel at least in sections. If several webs are provided, a free space or slot is preferably arranged between them. In order to enable the necessary thermal decoupling, the web or the webs have a smaller total cross-sectional area, at least in sections, than the first and the second connection section in the area of a transition to the decoupling section, so that the decoupling section has the increased thermal resistance compared to the first and the second connection section has resistance.
Zur Verbindung des Entkopplungselements mit den jeweiligen Komponenten sieht eine Variante der Stromverteileranordnung, welche ebenfalls von Vorteil ist, zudem vor, dass in dem ersten Anbindungsabschnitt eine sich durch das Entkopplungselement hindurch erstreckende Öffnung zur Verbindung des ersten Anbindungsabschnitts mit der Stromschiene oder der Zwischenschiene durch Nieten oder Crimpen ausgebildet ist. Statt Nieten oder Crimpen sieht eine Variante vor, dass die Verbindung durch Widerstandshartlöten, Ultraschallschweißen oder Durchsatzfügen, wie z.B. durch Clinchen, hergestellt wird. Alternativ oder zusätzlich ist in dem zweiten Anbindungsabschnitt eine sich durch das Entkopplungselement hindurch erstreckende Öffnung zur Verbindung des zweiten Anbindungsabschnitts mit der Zwischenschiene oder der Sicherung durch Nieten, Crimpen oder Durchsatzfügen ausgebildet.To connect the decoupling element to the respective components, one variant of the power distribution arrangement, which is also advantageous, also provides that in the first connection section an opening extending through the decoupling element for connecting the first connection section to the busbar or the intermediate rail by rivets or Crimping is formed. Instead of riveting or crimping, one variant provides for the connection to be made by resistance brazing, ultrasonic welding or through-put joining, such as clinching. Alternatively or additionally, an opening extending through the decoupling element is formed in the second connection section for connecting the second connection section to the intermediate rail or the fuse by riveting, crimping or throughput joining.
Bei einer weiteren Variante der Stromverteileranordnung sind der erste Anbindungsabschnitt und der zweite Anbindungsabschnitt im Wesentlichen flach ausgebildet und liegen in einer gemeinsamen Ebene. Der Entkopplungsabschnitt erstreckt sich zumindest zu einer Seite der Ebene hin aus der Ebene heraus. Alternativ sind der erste Anbindungsabschnitt und der zweite Anbindungsabschnitt im Wesentlichen flach ausgebildet und liegen in zwei zueinander parallelen Ebenen. Hierbei erstreckt sich der Entkopplungsabschnitt zumindest zu einer Seite der Ebenen hin aus den Ebenen heraus.In a further variant of the current distributor arrangement, the first connection section and the second connection section are of essentially flat design and lie in a common plane. The decoupling section extends out of the plane at least to one side of the plane. Alternatively, the first connection section and the second connection section are essentially flat and lie in two mutually parallel planes. In this case, the decoupling section extends out of the planes at least to one side of the planes.
Um eine Entkopplung durch das Entkopplungselement in alle drei Raumrichtungen und um diese zu ermöglichen, ist bei einer Ausführungsvariante der Stromverteileranordnung vorgesehen, dass der Entkopplungsabschnitts eine Vielzahl von Biegekanten aufweist und jeweils zumindest eine der Biegekanten entlang der Raumachsen X, Y und Z verläuft.In order to enable decoupling by the decoupling element in all three spatial directions and to enable this, one embodiment variant of the current distribution arrangement provides that the decoupling section has a large number of bending edges and at least one of the bending edges runs along the spatial axes X, Y and Z.
Ferner wird bei einer ebenfalls vorteilhaften Variation der Erfindung vorgesehen, dass der Entkopplungsabschnitt eine Vielzahl von Unterabschnitten aufweist und jeweils zumindest ein Unterabschnitt der Vielzahl von Unterabschnitten orthogonal zu einer der Raumachsen X, Y und Z angeordnet ist.Furthermore, in a likewise advantageous variation of the invention, it is provided that the decoupling section has a multiplicity of subsections and at least one subsection of the multiplicity of subsections is arranged orthogonally to one of the spatial axes X, Y and Z.
Weiter vorzugsweise liegt jeder Unterabschnitt in genau einer Ebene, wobei die Unterabschnitte an den Biegekanten miteinander verbunden sind. Die jeweils über eine Biegekante verbundenen Unterabschnitte weißen im Ursprungszustand einen Winkel von 90° zueinander auf. Bei einer thermischen Verformung, welche durch das Entkopplungselement ausgeglichen werden soll, kommt es im Wesentlichen zu einer Winkeländerung zwischen den Unterabschnitten und einer Verformung an den Biegekanten.More preferably, each subsection lies in exactly one plane, with the subsections being connected to one another at the bending edges. In the original state, the subsections connected via a bending edge are at an angle of 90° to one another. In the event of a thermal deformation, which is intended to be compensated for by the decoupling element, there is essentially a change in the angle between the subsections and a deformation at the bending edges.
Zur Reduzierung der Querschnittsfläche eines jeweiligen Unterabschnitts ist zudem vorzugsweise in jedem Unterabschnitt eine Ausnehmung bzw. sind in jedem Unterabschnitt Ausnehmungen vorgesehen. Diese können zudem auch eine Flexibilität bzw. elastische Verformbarkeit um eine der Raumachsen ermöglichen.In order to reduce the cross-sectional area of a respective subsection, a recess is or are provided in each subsection. These can also allow flexibility or elastic deformability about one of the spatial axes.
Um eine hohe Flexibilität zu gewährleisten, ist bei einer weiteren Ausbildungsform der Stromverteileranordnung ferner vorgesehen, dass der zumindest eine Steg des Entkopplungsabschnitts einen in einer Seitenansicht sinusförmigen oder mäanderförmigen Verlauf aufweist dessen Maxima und Minima außerhalb der Ebene des ersten und der Ebene des zweiten Anbindungsabschnitts liegen. Als Seitenansicht wird hierbei vorzugsweise eine Ansicht aus einer Blickrichtung auf das Entkopplungselement verstanden, welche parallel zu der Ebene oder den Ebenen verläuft, in welcher die Anbindungsabschnitte liegen und in welcher alle Abschnitte des Entkopplungselements sichtbar sind.In order to ensure a high level of flexibility, in a further embodiment of the power distribution arrangement it is also provided that the at least one web of the decoupling section has a sinusoidal or meandering course when viewed from the side, the maxima and minima of which lie outside the plane of the first and the plane of the second connection section. A side view is preferably understood here as a view from a viewing direction onto the decoupling element, which runs parallel to the plane or planes in which the connection sections lie and in which all sections of the decoupling element are visible.
Alternativ ist vorgesehen, dass der zumindest eine Steg des Entkopplungsabschnitts einen in einer Seitenansicht teilkreisförmigen Verlauf aufweist, der zumindest eine Steg sich also als Kreisbogen erstreckt, dessen Maxima außerhalb der Ebene des ersten und der Ebene des zweiten Anbindungsabschnitts liegt. Vorzugsweise verläuft der zumindest eine Steg kreisbogenförmig über zumindest 75% der zugrunde liegenden Kreisform.Alternatively, it is provided that the at least one web of the decoupling section has a part-circular course in a side view, so the at least one web extends as a circular arc whose maxima lie outside the plane of the first and the plane of the second connection section. The at least one web preferably runs in the shape of a circular arc over at least 75% of the underlying circular shape.
Um eine besonders stabile und zugleich platzsparende Variante zu ermöglichen, ist ferner vorgesehen, dass der erste Anbindungsabschnitt zwei voneinander getrennte und durch den Entkopplungsabschnitt verbundene Unterabschnitte aufweist.In order to enable a particularly stable and at the same time space-saving variant, provision is also made for the first connection section to have two subsections which are separate from one another and are connected by the decoupling section.
Die Unterabschnitte des ersten Anbindungsabschnitts sind vorzugsweise auf einander in der Ebene des zweiten Anbindungsabschnitts gegenüberliegenden Seiten des zweiten Anbindungsabschnitts unmittelbar benachbart zu dem zweiten Anbindungsabschnitt angeordnet. Ferner erstreckt sich der Entkopplungsabschnitt auf einer dritten Seite in der Ebene des zweiten Anbindungsabschnitts aus dem zweiten Anbindungsabschnitt heraus.The subsections of the first attachment section are preferably arranged directly adjacent to the second attachment section on opposite sides of the second attachment section in the plane of the second attachment section. Furthermore, the decoupling section extends out of the second connection section on a third side in the plane of the second connection section.
Alternativ dazu ist vorgesehen, dass die Unterabschnitte des ersten Anbindungsabschnitts unmittelbar benachbart zueinander auf einer Seite des zweiten Anbindungsabschnitt angeordnet sind, welche einer Seite, aus der sich der Entkopplungsabschnitt aus dem zweiten Anbindungsabschnitt heraus erstreckt, gegenüberliegt.As an alternative to this, it is provided that the subsections of the first connection section are arranged directly adjacent to one another on a side of the second connection section which is opposite a side from which the decoupling section extends out of the second connection section.
Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.The features disclosed above can be combined as desired, insofar as this is technically possible and they do not contradict one another.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
-
1 eine Stromverteileranordnung mit einer Zwischenschiene und ohne Gehäuse; -
2 eine Stromschiene mit einer davon durch ein Entkopplungselement entkoppelten Sicherung; -
3 eine erste Variante eines Entkopplungselements; -
4 eine zweite Variante eines Entkopplungselements; -
5 eine dritte Variante eines Entkopplungselements; -
6a eine vierte Variante eines Entkopplungselements; -
6b die vierte Variante des Entkopplungselements in einer Frontansicht; -
7 eine fünfte Variante eines Entkopplungselements.
-
1 a power distribution assembly with an intermediate bar and no housing; -
2 a busbar with a fuse decoupled therefrom by a decoupling element; -
3 a first variant of a decoupling element; -
4 a second variant of a decoupling element; -
5 a third variant of a decoupling element; -
6a a fourth variant of a decoupling element; -
6b the fourth variant of the decoupling element in a front view; -
7 a fifth variant of a decoupling element.
Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.The figures are schematic by way of example. The same reference numbers in the figures indicate the same functional and/or structural features.
In
Kommt es an der fünften Sicherung 20' beispielsweise durch Gehäuseeinflüsse am Verschrabungspunkt der Sicherung zu einer thermischen Verformung, wird die entstehende Bewegung durch das weitere Entkopplungselement 305' gegenüber der restlichen Stromverteileranordnung ausgeglichen. Zudem ist die fünfte Sicherung 20' durch das weitere Entkopplungselement 305' von der Stromschiene 10, der Zwischenschiene 40 und insbesondere den vier Sicherungen 20 thermisch entkoppelt.If thermal deformation occurs on the fifth fuse 20', for example due to housing influences at the bolting point of the fuse, the resulting movement is compensated for by the further decoupling element 305' in relation to the rest of the current distribution arrangement. In addition, the fifth fuse 20' is thermally decoupled from the
Für den Fall, dass es beispielsweise durch Gehäuseeinflüsse an einer oder mehrerer der vier Sicherungen 20 zu einer thermischen Verformung kommt, wird die dadurch entstehende Bewegung gegenüber der Stromschiene 10 durch das Entkopplungselement 305 und gegenüber der fünften Sicherung 20' durch das weitere Entkopplungselement 305' ausgeglichen.In the event that thermal deformation occurs, for example due to housing influences, on one or more of the four fuses 20, the resulting movement relative to the
Um den jeweiligen zweiten Anbindungsabschnitt 32 des Entkopplungselements 305 und des weiteren Entkopplungselements 305', wie er in
Zur Steigerung der Stabilität ist sowohl die Stromschiene 10 als auch die Zwischenschiene 40 in der gezeigten Variante jeweils abschnittsweise im Querschnitt L-förmig ausgebildet, was eine die Konstruktion versteifende Wirkung hat.In order to increase the stability, both the
Zudem weißt auch die Zwischenschiene 40 eine Öffnung 41 zur Befestigung an dem Gehäuse auf, wobei eine mittels der Öffnung 41 erfolgende Befestigung ein Spiel aufweisen kann, um eine Bewegung der Zwischenschiene 40 gegenüber des Gehäuses zumindest in der Ebene orthogonal zu der Raumachse Z zu ermöglichen.In addition, the
Die bei der in
Das in der Ausführungsform der
Die
Die Entkopplungsabschnitte 33 werden jeweils durch mehrere Stege 331 gebildet, welche durch eine Ausnehmung 332 voneinander getrennt bzw. zueinander beabstandet sind.The
Obgleich die Entkopplungsabschnitte 33 der in den
In
Bei der in
Die Varianten der Entkopplungselemente 303, 304, 305, wie sie in den
Das Entkopplungselement 303 in
Auch bei den in den
Mit den
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The implementation of the invention is not limited to the preferred exemplary embodiments specified above. Rather, a number of variants are conceivable which make use of the solution shown even in the case of fundamentally different designs.
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DE102019133031.9A DE102019133031B4 (en) | 2019-12-04 | 2019-12-04 | Current distribution arrangement with a decoupling element for thermally and mechanically decoupling a fuse from a busbar |
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Citations (3)
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DE102015115464A1 (en) | 2014-09-15 | 2016-03-17 | Kromberg & Schubert Gmbh | Power distribution assembly |
DE102018110911A1 (en) | 2018-05-07 | 2019-11-07 | Audi Ohm Srl | Fuse, fuse box and manufacturing and assembly process |
US20190337470A1 (en) | 2018-05-07 | 2019-11-07 | Aptiv Technologies Limited | Bus bar |
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2019
- 2019-12-04 DE DE102019133031.9A patent/DE102019133031B4/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015115464A1 (en) | 2014-09-15 | 2016-03-17 | Kromberg & Schubert Gmbh | Power distribution assembly |
DE102018110911A1 (en) | 2018-05-07 | 2019-11-07 | Audi Ohm Srl | Fuse, fuse box and manufacturing and assembly process |
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