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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherungseinheit, die direkt an einem Batterie-Polkopf angebracht ist.
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Technischer Hintergrund
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Es werden verschiedene herkömmliche Sicherungseinheiten vorgeschlagen, die direkt an Batterie-Polköpfen angebracht sind (siehe Patentdokument 1). Ein Beispiel für diesen herkömmlichen Typ Sicherungseinheit ist in 8 bis 12 dargestellt. Eine Sicherungseinheit 60 ist, wie in 8 bis 12 gezeigt, an einem Polkopf 52 einer Batterie 51 über einen Batterie-Verbindungsanschluss 53 befestigt. Die Sicherungseinheit 60 ist an einer oberen Fläche 51a der Batterie 51 angeordnet. Die Sicherungseinheit 60 enthält eine Sammelschiene 61, die eine Platte aus leitendem Material ist, sowie einen isolierenden Abschnitt 70, der so vorhanden ist, dass er einen entsprechenden Abschnitt eines Außenumfangs dieser Sammelschiene 61 abdeckt.
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Die Sammelschiene verfügt einen Stromzuführ-Anschluss 62, an dem der Batterie-Verbindungsanschluss 53 befestigt ist und zwei Speise-Anschlüsse 63, mit denen jeweils zwei Lastseiten-Anschlüsse (in 8 bis 12 nicht dargestellt) verbunden sind. Zwei Schmelzabschnitte 64 sind jeweils zwischen dem Stromzuführ-Anschluss 62 und den zwei Speise-Anschlüssen 63 angeordnet. Ein Schrauben-Einführloch 62a ist in dem Stromzuführ-Anschluss 62 ausgebildet. Der Batterie-Verbindungsanschluss 53 ist mit dem Stromzuführ-Anschluss 62 mittels einer Schraube 71 und einer Mutter 72 verbunden. Die zwei Schmelzabschnitte 64 erstrecken sich jeweils von einander gegenüberliegenden seitlichen Enden des Stromzuführ-Anschlusses 62 und sind parallel zueinander angeordnet. Die zwei Speise-Anschlüsse 63 erstrecken sich jeweils von den Schmelzabschnitten 64 und sind in einer Längsrichtung jedes der Schmelzabschnitte 64 angeordnet. Ein Schrauben-Einführloch 63a ist in jedem der Speise-Anschlüsse 63 ausgebildet, und des Weiteren ist eine Schraube 63b, die in das Schrauben-Einführloch 63a eingeführt ist, an jedem der Speise-Anschlüsse 63 vorhanden. Die Lastseiten-Anschlüsse (in 8 bis 12 nicht dargestellt) werden durch Anziehen der Mutter jeweils mit den Speise-Anschlüssen 63 verbunden.
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Der isolierende Abschnitt 70 wird durch Umspritzen an Abschnitten der Sammelschiene 61 mit Ausnahme der Schmelzabschnitte 64 und vorgegebener Abschnitte der Anschlüsse 62, 63 ausgebildet. Bezugszeichen 80 kennzeichnet eine Abdeckung des Schmelzabschnitts.
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Liste der Anführungen
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- Patentdokument 1: JP-A-2009-289602
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Aus
US 6512443 B1 ist eine Stromsicherung für eine direkte Anbringung an eine Autobatterie offenbart. Die Stromsicherung beinhaltet einen Sicherungskörper der elektrisch mit einem Batteriepol verbindbar ist. Der Sicherungskörper hat einen Speiseanschluss, einen Zuführanschluss und einen Schmelzabschnitt die in einer Ebene liegen, wobei der Schmelzabschnitt zwischen dem Speiseanschluss und dem Zuführanschluss angeordnet ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Bei der direkt an der Batterie 51 angebrachten Sicherungseinheit wird eine Position des Stromzuführ-Anschlusses 62 durch den Batterie-Verbindungsanschluss 53 bestimmt. Daher ist bei der Sicherungseinheit 60 des oben beschriebenen herkömmlichen Beispiels, bei der die Schmelzabschnitte 64 an den einander gegenüberliegenden seitlichen Enden des Stromzuführ-Anschlusses 62 angeordnet sind und an sie angrenzen und bei der die Speise-Anschlüsse 63 jeweils an Endabschnitten jedes der Schmelzabschnitte 64 angeordnet sind, die den Abschnitten gegenüberliegen, die mit dem Stromzuführ-Anschluss 62 verbunden sind, eine Abmessung 12 von der Mittellinie des Schrauben-Einführlochs des Stromzuführ-Anschlusses 62 zum oberen Ende jedes der Speise-Anschlüsse 63 groß, und die Sicherungseinheit 60 wird größer, so dass die Sicherungseinheit 60 erheblich von einer Seitenfläche 51b der Batterie 51 vorsteht. Des Weiteren sind die Schmelzabschnitte 64 und die Speise-Anschlüsse 63 an Positionen an einander gegenüberliegenden seitlichen Enden des Stromzuführ-Anschlusses 62 angeordnet, so dass eine Abmessung W in einer Breitenrichtung der Sicherungseinheit 60 groß wird und die Sicherungseinheit 60 vergrößert wird.
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Wenn die Größe der Sicherungseinheit 60 so zunimmt, wird, wie in 9 und 10 gezeigt, von der Seitenfläche 51b der Batterie 51 vorstehender Raum größer. Es besteht ein Problem dahingehend, dass die Sicherungseinheit 60 nicht installiert werden kann, wenn aufgrund von Einschränkungen durch den Aufbau des Fahrzeugs kein ausreichender Raum an der Außenseite der Seitenfläche 51b über der oberen Fläche 51a der Batterie 51 verfügbar ist.
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Des Weiteren sind der Batterie-Verbindungsanschluss 53 und die Sicherungseinheit 60 auslegerartig an dem Polkopf 52 befestigt, so dass von dem Batterie-Verbindungsanschluss 53 und der Sicherungseinheit 60 erzeugtes Biegemoment auf den Polkopf 52 wirkt. Dabei sind bei der Sicherungseinheit 60 des oben beschriebenen herkömmlichen Beispiels die Schmelzabschnitte 64 an den einander gegenüberliegenden seitlichen Enden des Stromzuführ-Anschlusses 62 und daran angrenzend angeordnet und die Speise-Anschlüsse 63 sind jeweils an Endabschnitten der Schmelzabschnitte 64 angeordnet, so dass dahingehend ein Problem besteht, dass sich eine Position des Schwerpunktes der Sicherungseinheit 60 an einer Position befindet, die erheblich von dem Polkopf 52 entfernt ist, und starkes Biegemoment auf den Polkopf 52 wirkt und starke Last auf den Polkopf 52 ausgeübt wird.
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Ein vorteilhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung einer kompakten Sicherungseinheit, mit der eine Last an einem Polkopf verringert werden kann.
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Lösung des Problems
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Sicherungseinheit geschaffen, die umfasst:
einen Zuführ-Anschluss, der an einem Polkopf befestigt ist, um Strom von einer Batterie zu empfangen;
zumindest einen Speise-Anschluss; und
zumindest einen Schmelzabschnitt, der den Zuführ-Anschluss und den zumindest einen Speise-Anschluss verbindet und über dem Polkopf angeordnet ist,
wobei sich der Zuführ-Anschluss zwischen dem zumindest einen Speise-Anschluss und dem zumindest einen Schmelzabschnitt befindet.
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Die Sicherungseinheit kann des Weiteren eine Sammelschiene mit dem Zuführ-Anschluss, dem zumindest einen Speise-Anschluss und dem zumindest einen Schmelzabschnitt sowie einen isolierenden Abschnitt umfassen, der an einem Umfang der Sammelschiene angeordnet ist. Ein Teil der Sammelschiene zwischen dem zumindest einen Schmelzabschnitt und dem zumindest einen Speise-Anschluss kann durch vertikales Biegen als ein vertikaler Plattenteil ausgebildet werden.
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Der zumindest eine Speise-Anschluss kann horizontal ausgebildet werden, indem ein Teil des vertikalen Plattenteils zu einer Seite des Zuführ-Anschlusses gebogen wird.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, da der Schmelzabschnitt und der Speise-Anschluss einander gegenüberliegend angeordnet sind und sich der Zuführ-Anschluss dazwischen befindet, eine Abmessung von dem Zuführ-Anschluss zu dem oberen Ende des Speise-Anschlusses verkürzt, so dass die Sicherungseinheit kompakt ist und das Maß des Vorstehens bzw. Überhangs von einer Seitenfläche der Batterie auf ein Minimum verringert werden kann. Des Weiteren liegt, da sich der Schmelzabschnitt über dem Polkopf befindet, eine Position des Schwerpunktes der Sicherungseinheit an einer Position nahe an dem Polkopf, und nur geringes Biegemoment wirkt auf den Polkopf und eine Last an dem Polkopf kann verringert werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung verringert sich, da der Schmelzabschnitt und der Speise-Anschluss entsprechend dem Maß der Dicke der Sammelschiene verbunden sind, eine Abmessung der Sicherungseinheit in Breitenrichtung, so dass die Sicherungseinheit kompakter wird und ein Überhangbreite von der Seitenfläche der Batterie auf ein Minimum verringert werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, da der Speise-Anschluss an der Innenseite des vertikalen Plattenteils angeordnet ist, die Sicherungseinheit kompakter.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Perspektivansicht einer Sicherungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte, direkt an der Batterie montierte Sicherungseinheit.
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3 ist eine Seitenansicht der in 1 gezeigten, direkt an der Batterie montierten Sicherungseinheit.
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4 ist eine Schnittansicht der in 1 gezeigten, direkt an der Batterie montierten Sicherungseinheit.
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5 eine Draufsicht auf eine Sammelschiene der in 1 gezeigten Sicherungseinheit vor Biegebearbeitung.
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6 ist eine Perspektivansicht der in 5 gezeigten Sammelschiene nach Biegebearbeitung.
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7 ist eine Perspektivansicht der in 1 gezeigten Sicherungseinheit.
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8 ist eine Perspektivansicht einer Sicherungseinheit gemäß einem herkömmlichen Beispiel.
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9 ist eine Draufsicht auf die in 8 gezeigte, direkt an der Batterie montierte Sicherungseinheit.
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10 ist eine Seitenansicht der in 8 gezeigten, direkt an der Batterie montierten Sicherungseinheit.
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11 ist eine Draufsicht auf eine Sammelschiene der in 8 gezeigten Sicherungseinheit.
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12 ist eine Draufsicht auf die in 8 gezeigte Sicherungseinheit.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 bis 7 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung. 1 ist eine Perspektivansicht einer direkt an einer Batterie 1 montierten Sicherungseinheit 10. 2 ist eine Draufsicht auf die direkt an der Batterie 1 montierte Sicherungseinheit 10. 3 ist eine Seitenansicht der direkt an der Batterie 1 montierten Sicherungseinheit 10. 4 ist eine Schnittansicht der direkt an der Batterie 1 montierte Sicherungseinheit 10. 5 ist eine Draufsicht auf eine Sammelschiene 11 vor Biegebearbeitung. 6 ist eine Perspektivansicht der gebogenen Sammelschiene 11. 7 ist eine Perspektivansicht der Sicherungseinheit 10.
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In 1 bis 4 steht ein Polkopf 2 an einer oberen Fläche 1a der in dem Fahrzeug montierten Batterie 1 vor. Die Sicherungseinheit 10 ist über einen Batterie-Verbindungsanschluss 3 an dem Polkopf 2 befestigt. Die Sicherungseinheit 10 ist an der oberen Fläche 1a der Batterie 1 angeordnet.
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Eine Position des Polkopfes 2 und des Batterie-Verbindungsanschlusses 3 zueinander wird mittels einer Mutter 3b und einer Schraube 3a fixiert, die an den Batterie-Verbindungsanschluss 3 angefügt ist. Eine Struktur zum Fixieren des Batterie-Verbindungsanschlusses und der Sicherungseinheit 10 zueinander wird weiter unten beschrieben.
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Die Sicherungseinheit 10 enthält die Sammelschiene 11, die eine aus Leitermaterial bestehende Platte ist, und einen isolierenden Abschnitt 20, der so vorhanden ist, dass er einen Außenumfang dieser Sammelschiene 11 abdeckt. Der isolierende Abschnitt 20 besteht beispielsweise aus Kunststoff.
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Die Sammelschiene 11 weist einen Stromzuführ-Anschluss 12, an dem der Batterie-Verbindungsanschluss 3 befestigt ist, zwei Speise-Anschlüsse 13, mit denen jeweils zwei Lastseiten-Anschlüsse 30 verbunden sind, sowie zwei Schmelzabschnitte 14 auf, die zwischen dem Stromzuführ-Anschluss 12 und jedem der Speise-Anschlüsse 13 angeordnet sind, wie dies insbesondere in 5 und 6 dargestellt ist. Das heißt, die Schmelzabschnitte 14 verbinden den Stromzuführ-Anschluss 12 und die Speise-Anschlüsse 13 elektrisch miteinander.
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Ein Schrauben-Einführloch 12a ist in dem Stromzuführ-Anschluss 12 ausgebildet. Eine Schraube 3c, die an den Batterie-Verbindungsanschluss 3 angefügt ist, ist in dieses Schrauben-Einführloch 12a eingeführt, und eine Mutter 3d ist auf die eingeführte Schraube 3c aufgeschraubt, so dass Verbindung mit dem Batterie-Verbindungsanschluss 3 hergestellt wird. Beide Schmelzabschnitte 14 erstrecken sich von Endflächen der Seite des Polkopfes 2 in dem Stromzuführ-Anschluss 12 und sind parallel zueinander an der Seite des Polkopfes 2 in Bezug auf eine Position des Stromzuführ-Anschlusses 12 angeordnet. Die zwei Schmelzabschnitte 14 werden durch Biegen der Sammelschiene 11 an einer Position angeordnet, die höher liegt als der Stromzuführ-Anschluss 12, und sie befinden sich über dem Polkopf 12. Jeder der Schmelzabschnitte 14 wird hergestellt, indem die Sammelschiene 11 über eine bestimmte Strecke in schmaler Form zickzack-artig ausgebildet und gequetscht wird und ein Metall mit niedrigem Schmelzpunkt (nicht dargestellt) in der schmalen Form fixiert wird. Jeder der Schmelzabschnitte 14 schmilzt, wenn ein Nennstrom oder mehr fließt.
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Die zwei Speise-Anschlüsse 13 sind jeweils von den Schmelzabschnitten 14 aus über vertikale Plattenteile 11a angeordnet. Jeder der vertikalen Plattenteile 11a wird an der Endseite jedes der Schmelzabschnitte 14 vertikal umgebogen und ist entlang einander gegenüberliegender Seitenflächen des Polkopfes 2 angeordnet. Dann wird jeder der Speise-Anschlüsse 13 angeordnet, indem er an der Oberseite jedes der vertikalen Plattenteile 11a nach innen gebogen wird. Ein Schrauben-Einführloch 13a ist in jedem der Speise-Anschlüsse 13 ausgebildet, und des Weiteren ist eine in das Schrauben-Einführloch 13a eingeführte Schraube 13b vorhanden. Der Lastseiten-Anschluss 30 wird nur durch Anziehen der Mutter mit jedem der Speise-Anschlüsse 13 verbunden.
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Der isolierende Abschnitt 20 wird durch Umspritzen in einem Abschnitt der Sammelschiene 11 mit Ausnahme des Stromzuführ-Anschlusses 12, der Speise-Anschlüsse 13 und der Schmelzabschnitte 14 ausgebildet. Der Stromzuführ-Anschluss 12, die Speise-Anschlüsse 13 und die Schmelzabschnitte 14 der Sammelschiene 11 liegen aus dem isolierenden Abschnitt 20 heraus frei. Des Weiteren ist ein Ausschnitt 20a in einem Abschnitt jedes der Schmelzabschnitte 14 ausgebildet. Jeder der Ausschnitte 20a wird durch eine Schmelzabschnitt-Abdeckung (nicht dargestellt) abgeschlossen.
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Im Folgenden wird ein Vorgang zu Herstellen der Sicherungseinheit 10 kurz beschrieben. Zunächst wird die in 5 gezeigte flache Sammelschiene 11 aus einem plattenförmigen Leitermaterial unter Verwendung einer Metallform (nicht dargestellt) der Sammelschiene 11 hergestellt. Dann wird die in 6 gezeigte Sammelschiene 11 hergestellt, indem Biegebearbeitung zum Biegen der flachen Sammelschiene 11 an Stellen durchgeführt wird, die in 5 mit unterbrochenen Linien dargestellt sind. Ein Metall mit niedrigem Schmelzpunkt (nicht dargestellt) wird gequetscht und bei dieser Biegebearbeitung an den Schmelzabschnitten 14 fixiert. Dann wird die Sammelschiene 11, bei der die Schraube 13 in jedes der Schrauben-Einführlöcher 13a eingeführt ist, zum Umspritzen in eine Metallform (nicht dargestellt) eingesetzt, und Umspritzen wird mit einem Kunstharzmaterials durchgeführt. Durch dieses Umspritzen wird der isolierende Abschnitt 20 an einer vorgegebenen Außenfläche der Sammelschiene 11 ausgebildet. Wenigstens der Kopf jeder der Schrauben 13b wird in dem isolierendem Abschnitt 20 eingebettet und die Schraube 13b wird fixiert. So wird die in 6 gezeigte Sicherungseinheit 10 hergestellt.
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Die so auf die oben beschriebene Weise hergestellte Sicherungseinheit 10 wird an dem Polkopf 2 an der Batterie 1 über Batterie-Verbindungsanschluss 3 an einer Position fixiert, an der sich die zwei Schmelzabschnitte 14 über dem Polkopf 2 befinden, wie dies in 1 und 4 dargestellt ist. Die Position des Polkopfs 2 und des Batterie-Verbindungsanschlusses 3 zueinander wird unter Verwendung der Mutter 3b und der Schraube 3a fixiert, die an den Batterie-Verbindungsanschluss angefügt ist. Der Batterie-Verbindungsanschluss 3 wird an der Sicherungseinheit 10 befestigt, indem die Schraube 3c in das Schrauben-Einführloch 12a des Stromzuführ-Anschlusses 12 der Sicherungseinheit 10 eingeführt wird und anschließend die Mutter 3d an der eingeführten Schraube 3c angezogen wird.
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In der Sicherungseinheit 10 sind, wie oben beschrieben, die Schmelzabschnitte 14 über dem Polkopf 2 angeordnet, und die Speise-Anschlüsse 13 sind an der den Schmelzabschnitten 14 in Bezug auf den Stromzuführ-Anschluss 12 gegenüberliegenden Seite angeordnet. Das heißt, der Stromzuführ-Anschluss 12 befindet sich zwischen den Speise-Anschlüssen 13 und den Schmelzabschnitten 14. Da die Schmelzabschnitte 14 und die Speise-Anschlüsse 13 einander gegenüberliegend mit dem so zwischen ihnen eingeschlossenen Stromzuführ-Anschluss 12 angeordnet sind, ist eine Abmessung L1 von dem Stromzuführ-Anschluss 12 zum oberen Ende des Speise-Anschlusses 13 kurz, so dass die Sicherungseinheit 10 kompakt wird und das Maß des Überhängens bzw. Vorstehens von einer Seitenfläche 1b der Batterie 1 auf ein Minimum verringert werden kann. Des Weiteren befindet sich, da die Schmelzabschnitte 14 über dem Polkopf 2 angeordnet sind, eine Position des Schwerpunktes der Sicherungseinheit 10 an einer Position nahe an dem Polkopf 2, so dass nur geringes Biegemoment auf den Polkopf 2 wirkt und eine Last an dem Polkopf 2 verringert werden kann.
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Es sind die Sammelschiene 11 mit den Stromzuführ-Anschluss 12, den Speise-Anschlüssen 13 und den Schmelzabschnitten 14 sowie der isolierende Abschnitt 20 enthalten, der so angeordnet ist, dass er den Außenumfang der Sammelschiene 11 abdeckt, und Abschnitte zwischen den Speise-Anschlüssen 13 und den Schmelzabschnitten 14 der Sammelschiene 11 werden durch vertikales Biegen von den vertikalen Plattenteilen 11a gebildet. Daher ist, da die Abschnitte zwischen den Schmelzabschnitten 14 und den Speise-Anschlüssen 13 räumlich entsprechend dem Maß der Dicke der Sammelschiene 11 verbunden werden können, eine Abmessung W1 der Sicherungseinheit 10 in Breitenrichtung klein, so dass die Sicherungseinheit 10 kompakter wird und eine Breite des Überhangs von der Seitenfläche 1b der Batterie 1 auf ein Minimum verringert werden kann.
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Die Speise-Anschlüsse 13 werden durch horizontales Biegen an einer Seite (Innenseite) des Stromzuführ-Anschlusses 12 in Bezug auf die vertikalen Plattenteile 11a ausgebildet. Daher wird, da die Speise-Anschlüsse 13 im Inneren der vertikalen Plattenteile 11a angeordnet sind, die Sicherungseinheit 10 kompakter.
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Obwohl die Erfindung für die speziellen bevorzugten Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden ist, liegt für einen Fachmann auf der Hand, dass verschiedene Veränderungen und Abwandlungen auf Basis der Lehren der Erfindung vorgenommen werden können. Es ist klar, dass diese Veränderungen und Abwandlungen innerhalb des Geistes, des Schutzumfangs und des Ziels der Erfindung liegen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert werden.
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Beispielsweise enthält die Sicherungseinheit 10 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform die zwei Schmelzabschnitte 14 und die zwei Speise-Anschlüsse 13, die Erfindung kann jedoch natürlich unabhängig von der Anzahl von Schmelzabschnitten 14 und der Anzahl von Speise-Anschlüssen 13 angewendet werden.
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Industrielle Einsetzbarkeit
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Die vorliegende Erfindung eignet sich als außerordentlich gut zum Ausbilden einer kompakten Sicherungseinheit, mit der eine Last an einem Batterie-Polkopf reduziert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Batterie
- 2
- Polkopf
- 3
- Batterie-Verbindungsanschluss
- 10
- Sicherungseinheit
- 11
- Sammelschiene
- 11
- vertikaler Plattenteil
- 12
- Stromzuführ-Anschluss
- 13
- Speise-Anschluss
- 14
- Schmelzabschnitt
- 20
- isolierender Abschnitt
