DE19742585A1

DE19742585A1 - Sicherungsanordnung

Info

Publication number: DE19742585A1
Application number: DE1997142585
Authority: DE
Inventors: Rolf Jetter; Antonio Lehner; Andreas Wilkner
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 1999-06-17

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherungsanordnung insbesondere für Kraftfahrzeuge.

In einem modernen Kraftfahrzeug ist eine große Anzahl von Geräten und Zubehör anzutreffen, die alle elektrisch betrieben werden. Einige Beispiele sind Autoradio, Telefon, Bordcomputer, Scheibenwischer, innen- und außen liegende Rückspiegel und diverse Heizungen. Die verschiedenen Verbraucher müssen alle ihrer Leistung entsprechend mit Sicherungen vor Überbelastung geschützt werden. Die Sicherungen sind an einem gut zugänglichen Ort, beispielsweise im Fahrgastraum, in einem sogenannten Relais- und Sicherungskasten untergebracht. Mit der Zunahme der elektrischen Verbraucher steigt die Anzahl der Sicherungen und der für den Sicherungskasten benötigten Platz. Ein großer Sicherungskasten, der aus vielen Einzelteilen zusammengebaut wird, bedingt auch eine erhebliche Anzahl Einzelteile und einen erheblichen Aufwand beim Zusammenbau.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Sicherungsanordnung anzugeben, die aus möglichst wenig Einzelteilen einfach und kompakt zusammengebaut werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Sicherungsanordnung zur Absicherung von Stromkreisen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit folgenden Merkmalen: Es ist eine elektrisch leitende Grundplatte vorgesehen, die Grundplatte weist einen Anschlußbereich zur Verbindung mit einem Pol einer Spannungsquelle auf, die Grundplatte weist einen ersten Verbindungsbereich zur Verbindung mit zumindest einer lösbaren Sicherung auf, die Grundplatte weist einen zweiten Verbindungsbereich zur Verbindung mit zumindest einer Leistungssicherung auf und der zweite Verbindungsbereich der Grundplatte ist einstückig mit der Leistungssicherung ausgebildet.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es ist von Vorteil, daß sämtliche Sicherungen des Kraftfahrzeugs an einem Ort untergebracht werden können. Dies wird dadurch erreicht, daß die Grundplatte einen ersten Verbindungsbereich zur Verbindung einer Vielzahl von steckbaren Sicherungen aufweist.

Es ist auch von Vorteil, daß die Sicherungen in der Sicherungsanordnung übersichtlich angeordnet werden können. Dies wird dadurch erreicht, daß die Steckkontakte im ersten Verbindungsbereich der Grundplatte in einer Reihe angeordnet sind.

Es ist weiter von Vorteil, daß die Sicherungsanordnung aus möglichst wenig Einzelteilen aufgebaut ist. Dies-wird dadurch erreicht, daß die Grundplatte im zweiten Verbindungsbereich einstückig mit der Leistungssicherung ausgebildet ist. Dies wird auch dadurch erreicht, daß die Grundplatte in wesentlichen eine Dicke aufweist, die der Dicke der Leistungssicherung im zweiten Verbindungsbereich entspricht.

Es ist weiter von Vorteil, daß die Sicherungsanordnung möglichst kompakt ausgeführt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die Grundplatte mit dem Anschlußbereich, dem ersten Verbindungsbereich, dem zweiten Verbindungsbereich und Zwischenkontakten als Baueinheit in einem isolierenden Kunststoffgehäuse angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung der wesentlichen Elemente einer Sicherungsanordnung,

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung aller Elemente der Sicherungsanordnung und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der zusammengebauten Sicherungsanordnung.

In Fig. 1 sind die wesentlichen Elemente einer Sicherungsanordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dargestellt. Die Sicherungsanordnung besteht im wesentlichen aus einer Grundplatte 1, die eine relativ längliche Form aufweist. Durch die längliche Form der Grundplatte wird eine gute Übersicht und eine möglichst kompakte Anordnung im Sicherungskasten gewährleistet. Die Grundplatte 1 weist einen Anschlußbereich 2, einen ersten Verbindungsbereich 3 und einen zweiten Verbindungsbereich 4 auf. Im Anschlußbereich 2 ist die Grundplatte 1 zur Verstärkung doppelt gefaltet. Der doppelt gefaltete Bereich 5 des Anschlußbereichs 2 nimmt einen Bolzen 6 auf, an welchem die Verbindungsleitung 7 zu einem Pol einer hier nicht dargestellten Spannungsquelle, beispielsweise die Autobatterie, verbunden wird. Die Verbindung des Anschlußbereichs 2 mit der Leitung 7 ist in Fig. 1 durch einen Leitungscrimp 8, eine Unterlagsscheibe 9 und eine Schraubenmutter 10 dargestellt. Die Grundplatte 1 weist im ersten Verbindungsbereich 3 eine Vielzahl unterschiedlich ausgeführten Steckkontakte 11 auf. Die Steckkontakte 11 sind in der Größe der Leistungsklasse der jeweiligen Sicherungen angepaßt. Die Steckkontakte 11 sind als Flachzungen 12 dargestellt, können jedoch auch als Steckeraufnahmekontakte ausgebildet sein. Die Steckkontakte 11 sind im ersten Verbindungsbereich 3 in einer Reihe angeordnet. Hierdurch wird es möglich, sämtliche Einzelsicherungen übersichtlich in einer Reihe anzuordnen. Im ersten Verbindungsbereich 3 werden im wesentlichen die Sicherungen kleinerer Leistungsklassen angeschlossen. Die Grundplatte 1 bildet eine sogenannte Potentialschiene für die Flachzungen 12.

Die Grundplatte 1 bildet gleichzeitig auch eine Potentialschiene für den zweiten Verbindungsbereich 4. Im zweiten Verbindungsbereich 4 ist eine Vielzahl Leistungssicherungen 13 dargestellt. Die Leistungssicherung 13 besteht im wesentlichen aus einer besonderen Metallegierung, die bei elektrischer Überbelastung durch den Temperaturanstieg vollständig schmilzt, als Flüssigkeit weg fließt und den zweiten Verbindungsbereich 4 unterbricht. Die Grundplatte 1 wird einstückig mit dem zweiten Verbindungsbereich 4 und mit den Leistungssicherungen 13 hergestellt. Die Leistungssicherung 13 ist als eine Sandwichanordnung von einem streifenförmigen Bereich 14 der besonderen Metallegierung zwischen zwei Sicherungsbereichen 15, 16 des zweiten Verbindungsbereich 4 dargestellt. Der erste Sicherungsbereich 15 erhält somit das gleiche Potential wie die Grundplatte 1 und der zweite Sicherungsbereich 16 dient zum Anschluß eines Hochleistungsverbrauchers, beispielsweise Heizelemente oder schwere Servomotoren. Der erste Sicherungsbereich 15 und der zweite Sicherungsbereich 16 weisen den gleichen Querschnitt auf wie der streifenförmige Bereich 14 der besonderen Metallegierung. Sämtliche Leistungssicherungen 13 werden in einem besonderen Verfahren im zweiten Verbindungsbereich 4 einstückig mit der Grundplatte 1 ausgebildet. Für die gute Funktion der Leistungssicherung ist besonders wichtig, daß die Grundplatte 1 im wesentlichen eine Dicke aufweist, die der Dicke der Leistungssicherung 13 im zweiten Verbindungsbereich 4 entspricht. Die Leistungssicherungen 13 werden in einem speziellen Verfahren an ihre Sicherungswerte angepaßt. Hierbei wird, ohne die Form und ohne die Dicke des Sandwiches zu verändern, auf den Schmalseiten des Sandwiches sowohl vom ersten Sicherungsbereich 15, wie auch vom zweiten Sicherungsbereich 16, als auch von streifenförmigen Bereich 14 eine dünne Materialschicht entfernt. Je nach dem, wieviel Material entfernt wird, wird die Leistungssicherung 13 bei entsprechender Überbelastung früher schmelzen. Weil die Grundplatte 1 eine bestimmte Dicke aufweist, werden die Flachzungen 12 durch eine mechanische Nachbearbeitung im ersten Verbindungsbereich 3 ausgebildet. Die Nachbearbeitungsmethode kann beispielsweise ein Walz- oder ein sogenanntes Stufenfräsverfahren sein. Es ist daher auch sinnvoll, die Steckkontakte 11 als Flachzungen 12 und nicht als Buchsenkontakte auszuführen, weil Buchsenkontakte mehr Material beanspruchen würden. In Fig. 1 ist weiterhin schematisch ein einzelner Leiter 17 zu einem Leistungsverbraucher dargestellt. Im ersten Verbindungsbereich 3 werden die kleineren Sicherungen angeschlossen. Die Verbindung zwischen einer solchen Sicherung und dem Zungenkontakt 12 wird über Zwischenkontakte 18 hergestellt. In Fig. 1 sind die Zwischenkontakte 18 als sogenannte Kreuzadapter 19 dargestellt. Die Kreuzadapter 19 sind Zwischenkontakte, die für unterschiedliche Kontaktquerschnitte und in unterschiedlichen Richtungen verwendet werden können. An dem Ende der Grundplatte 1, das dem Anschlußbereich 2 gegenüberliegt, ist eine weitere kurze Potentialschiene 20 dargestellt. Die Potentialschiene 20 ist nicht aus dem gleichen Teil wie die Grundplatte 1 hergestellt. Die Potentialschiene 20 weist einen seitlichen Abgangskontakt 21 auf, der über ein schematisch dargestelltes Relais 22 die elektrische Verbindung zwischen der Potentialschiene 20 und einem weiteren seitlichen Abgang 23 steuert, das heißt aufrechterhält oder unterbricht.

In Fig. 2 sind die einzelnen Teile der Sicherungsanordnung in einer Explosionsdarstellung perspektivisch dargestellt. Zur Herstellung der Sicherungsanordnung wird die Grundplatte 1 im Anschlußbereich 2 mittels eines Bolzens 6 mit der Batterieleitung 7 verbunden. Anschließend werden sämtliche Flachzungen 12 mit Kreuzadaptern 19 bestückt. Hierauf wird die so entstandene Baueinheit von Grundplatte 1 mit dem Anschlußbereich 2, dem ersten Verbindungsbereich 3, dem zweiten Verbindungsbereich 4 und den Zwischenkontakten 18 in einem isolierenden Kunststoffgehäuse 25 angeordnet. Das Kunststoffgehäuse 25 weist Durchbrüche 26 auf, die zur Aufnahme von lösbaren Stecksicherungen 28 dienen. Das Kunststoffgehäuse 25 weist Mittel zur Halterung der Grundplatte 1 auf. Die Grundplatte 1 wird parallel zur Seitenwand des Kunststoffgehäuses 25 angeordnet. Hierbei ist auf einen guten Sitz der Grundplatte 1 in dem Kunststoffgehäuse 25 zu achten. Dies kann beispielsweise erreicht werden durch Einklemmen zwischen parallel angeordneten Rippen oder Seitenwänden auf der Innenseite des Kunststoffgehäuses 25. Im nächsten Schritt werden das Kunststoffgehäuse 25 und die Grundplatte 1 mit dem Kunststoffgehäuse 27 verbunden. Das erste Kunststoffgehäuse 25 und das zweite Kunststoffgehäuse 27 bilden im zusammengebauten Zustand ein kompaktes Gehäuse, in welches auf der oberen Seite sämtliche lösbaren Sicherungen 28 gesteckt werden können. Auf der unteren Seite der so entstandenen Sicherungsanordnung führen Leitungen 17 zu den Leistungsverbrauchern. Die Sicherungsanordnung weist eine längliche Form auf. Die Länge entspricht etwa der Länge der Grundplatte 1. Die Breite wird in Übereinstimmung mit der Größe der größten steckbaren Sicherungen 28 gewählt. Nicht alle Steckplätze müssen belegt werden. Dies ist vorteilhaft für den nachträglichen Anschluß von Zusatzapparaturen im Kraftfahrzeug. Ebenso müssen nicht alle Leistungssicherungen 13 auf der unteren Seite der Sicherungsanordnung mit Leistungsverbrauchern verbunden sein. Es ist denkbar, eine größere Anzahl Leistungssicherungen 13 einstückig mit der Grundplatte herzustellen. Dies bietet den Vorteil, eine gewisse Anzahl Leistungssicherungen 13 in Reserve anbieten zu können. Falls eine Leistungssicherung 13 durch Überbelastung zerstört wird, kann die Leitung 17 an einer der weiteren noch freien Leistungssicherungen 13 aufgesteckt werden. Auf diese Art wird eine Sicherungsanordnung angeboten, die kompakt aufgebaut ist und nachträglich nicht mehr geöffnet werden muß.

In Fig. 3 ist die Sicherungsanordnung geschlossen und komplett zusammengebaut dargestellt. Im Beispiel von Fig. 3 ist auf der Oberseite des Kunststoffgehäuses 27 eine große Anzahl lösbarer Stecksicherungen 28 eingesteckt. Es sind Stecksicherungen 28 verschiedener Leistungsklassen dargestellt. Die Breite des Kunststoffgehäuses 27 entspricht der Breite der größten Stecksicherung 28. Auf der Unterseite des Kunststoffgehäuses 25 ist schematisch eine Leitung 17 zur Verbindung mit einen Leistungsverbraucher dargestellt. Durch die Aufteilung der Grundplatte 1 in einen ersten Verbindungsbereich 3 und einen zweiten Verbindungsbereich 4 wird eine übersichtliche Anordnung und eine zweckmäßige Trennung von Leistungssicherungen 13 und Stecksicherungen 28 erreicht.

Claims

1. Sicherungsanordnung zur Absicherung von Stromkreisen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit folgenden Merkmalen:

a) es ist eine elektrisch leitende Grundplatte (1) vorgesehen,
b) die Grundplatte (1) weist einen Anschlußbereich (2) zur Verbindung mit einem Pol einer Spannungsquelle auf,
c) die Grundplatte (1) weist einen ersten Verbindungsbereich (3) zur Verbindung mit zumindest einer lösbaren Sicherung (28) auf, dadurch gekennzeichnet,
d) daß die Grundplatte (1) einen zweiten Verbindungsbereich (4) zur Verbindung mit zumindest einer Leistungssicherung (13) aufweist und
e) daß der zweite Verbindungsbereich (4) der Grundplatte (1) einstückig mit der Leistungssicherung (13) ausgebildet ist.

2. Sicherungsanordnung zur Absicherung von Stromkreisen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) einen ersten Verbindungsbereich (3) zur Verbindung einer Vielzahl von steckbaren Sicherungen (28) aufweist.

3. Sicherungsanordnung zur Absicherung von Stromkreisen nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) zur Verbindung mit den lösbaren Sicherungen (28) im ersten Verbindungsbereich (3) eine Vielzahl von Steckkontakten (11) aufweist.

4. Sicherungsanordnung zur Absicherung von Stromkreisen nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckkontakte (11) als Flachzungen (12) ausgebildet sind.

5. Sicherungsanordnung zur Absicherung von Stromkreisen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Steckkontakte (11) in ersten Verbindungsbereich (3) der Grundplatte (1) Zwischenkontakte (18) zur Verbindung mit den lösbaren Sicherungen (28) aufsteckbar sind.

6. Sicherungsanordnung zur Absicherung von Stromkreisen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenkontakte (18) als Kreuzadapter (19) ausgebildet sind.

7. Sicherungsanordnung zur Absicherung von Stromkreisen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckkontakte (11) im ersten Verbindungsbereich (3) in einer Reihe angeordnet sind.

8. Sicherungsanordnung zur Absicherung von Stromkreisen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) im wesentlichen eine Dicke aufweist, die der Dicke der Leistungssicherung (13) im zweiten Verbindungsbereich (4) entspricht.

9. Sicherungsanordnung zur Absicherung von Stromkreisen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) in einem isolierenden Gehäuse (25, 27) angeordnet ist.

10. Sicherungsanordnung zur Absicherung von Stromkreisen nach einen der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) mit dem Anschlußbereich (2), dem ersten Verbindungsbereich (3), dem zweiten Verbindungsbereich (4) und den Zwischenkontakten (18) als Baueinheit in einem isolierenden Kunststoffgehäuse (25, 27) angeordnet ist.