DE3913712C2

DE3913712C2 -

Info

Publication number: DE3913712C2
Application number: DE19893913712
Authority: DE
Inventors: Elmar 7000 Stuttgart De Holderer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-04-26
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1993-05-27
Also published as: DE3913712A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Sicherungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to an electrical safety device according to the preamble of claim 1.

Im Automobilbau ist es seit jeher bekannt, bei beengten Ver hältnissen im Motorraum die Kraftfahrzeugbatterie nicht im Motorraum sondern an anderer Stelle des Kraftfahrzeuges unter zubringen. Typischerweise geschieht dies bei einem frontseitigen Motorraum dadurch, daß die Batterie unterhalb der rückwärtigen Sitzbank oder im Kofferraum des Kraftfahrzeuges angeordnet wird.It has always been known in automotive engineering, where space is limited conditions in the engine compartment the motor vehicle battery not in Engine compartment but elsewhere in the vehicle bring to. Typically this happens with a front Engine compartment in that the battery below the rear Seat or arranged in the trunk of the motor vehicle becomes.

Wenn dies geschieht, ist es erforderlich, ein Kabel von der Batterie zum Motorraum zu führen, um eine Verbindung zwischen der Batterie und den elektrischen Aggregaten des Motorraumes, insbesondere der Zündeinrichtung, der Lichtmaschine, dem Anlasser und dgl. herzustellen.When this happens, it is necessary to disconnect a cable from the Lead battery to engine compartment to connect between the battery and the electrical components of the engine compartment, in particular the ignition device, the alternator, the Starter and the like.

Es ist ferner im Automobilbau allgemein bekannt, elektrische Stromkreise an Bord des Kraftfahrzeuges nach unterschiedlichen Gesichtspunkten abzusichern oder nicht abzusichern. So werden üblicherweise die meisten elektrischen Stromkreise einzeln über Schmelzsicherungen abgesichert, die meist in Sicherungs kästen zusammengefaßt sind. Daneben gibt es jedoch an Bord eines Kraftfahrzeuges auch eine Reihe von Stromkreisen, die für die Funktion des Kraftfahrzeuges unabdingbar sind und daher nicht abgesichert werden, beispielsweise die Zündanlage, eine Servolenkung, eine Servobremse.It is also well known in automotive engineering, electrical Circuits on board the motor vehicle according to different To safeguard aspects or not to safeguard them. So be usually most electrical circuits individually secured by fuses, mostly in fuse boxes are summarized. However, there are also on board of a motor vehicle also a number of circuits that are essential for the function of the motor vehicle and therefore not be secured, for example the ignition system, a power steering, a servo brake.

Wenn nun, wie oben geschildert, die wesentlichen elektrisch betriebenen Aggregate einerseits und die Batterie andererseits an entgegengesetzten Enden des Kraftfahrzeuges angeordnet sind und ein Verbindungskabel über die wesentliche Länge des Kraftfahrzeuges geführt ist, können im wesentlichen in folgenden Situationen Probleme auftreten.If now, as described above, the essential electrical operated units on the one hand and the battery on the other arranged at opposite ends of the motor vehicle are and a connecting cable over the essential length of the Motor vehicle is guided can essentially in the following Situations problems arise.

Wenn das Kraftfahrzeug in einen Unfall verwickelt wird, bei dem es zu einem seitlichen Aufprall kommt oder wenn bereits während der Montage des Kraftfahrzeuges im Herstellerwerk unachtsam gearbeitet wird, kann es vorkommen, daß das über die Fahrzeuglänge geführte Kabel beschädigt wird und die Kabelseele in elektrischen Kontakt mit der Fahrzeugkarosserie kommt. In diesem Falle entlädt sich die Batterie über diese Verbindungsstelle, wobei bekanntlich ein sehr hoher Strom fließt, der zu einem Kabelbrand und damit zu einem Brand des gesamten Fahrzeuges führen kann.If the motor vehicle is involved in an accident, at who has a side impact or if it already does during the assembly of the motor vehicle in the manufacturing plant is carelessly worked, it can happen that over the cable length of the vehicle is damaged and the Cable core in electrical contact with the vehicle body is coming. In this case, the battery discharges through it Junction, which is known to be a very high current flows, which leads to a cable fire and thus to a fire of the entire vehicle.

Es ist daher bekannt, bei Kraftfahrzeugen mit einer derartigen Anordnung von Batterie einerseits und stromversorgten Aggregaten andererseits eine Hauptsicherung in dem genannten Verbindungs kabel vorzusehen, die nahe der Batterie angebracht ist. Bei herkömmlichen Sicherungseinrichtungen dieser Art wird ein Pertinaxplättchen verwendet, das seitlich mit Nieten versehen ist, an denen die abisolierten Kabelenden des an dieser Stelle unterbrochenen Kabels angeklemmt und dann angelötet sind. Zwischen den beiden Nieten befindet sich ein dünner Metall streifen, üblicherweise aus einer Wismut-Legierung, der von einem Silikonschlauch umgeben sein kann.It is therefore known in motor vehicles with such Arrangement of battery on the one hand and power-supplied units on the other hand, a main fuse in the connection mentioned cable that is attached near the battery. At conventional security devices of this type become a Pertinax plate used, the side with rivets is where the stripped cable ends of the at this point interrupted cable are clamped and then soldered. There is a thin metal between the two rivets strips, usually made of a bismuth alloy, from can be surrounded by a silicone hose.

Aus der DE 34 01 368 A1 ist eine derartige Sicherungseinrichtung mit einem Schmelzleiter bekannt, bei welcher die Anschlußenden des Schmelzleiters und die Kontaktelemente mittels die Endabschnitte des Tragkörpers durchdringender Niete aneinander befestigt und zusätzlich gemeinsam miteinander verlötet sind. From DE 34 01 368 A1 is such a safety device with a fuse element known in which the connection ends of the fuse element and the contact elements by means of the end sections of the support body piercing rivets attached to each other and additionally are soldered together.

Tritt nun die genannte Situation ein, bei der es zu einer Beschädigung des Kabels, beispielsweise im Bereich der Fahr zeugtüren, kommt, und fließt infolge des Kurzschlusses mit der Fahrzeugkarosserie, die bekanntlich üblicherweise den Rückleiter für die Stromversorgung des Kraftfahrzeuges bildet, ein unzulässig hoher Strom über das Verbindungskabel so schmilzt der Schmelzleiter durch. Auf diese Weise ist die Batterie galvanisch abgetrennt, und es kann nicht zu einem Kabelbrand kommen.Now occurs the situation mentioned, in which there is a Damage to the cable, for example in the driving area witness doors, comes and flows with the short circuit the vehicle body, which is usually known as the Forms return lines for the power supply of the motor vehicle, an impermissibly high current via the connecting cable the fuse element melts. That way it is Battery galvanically isolated and it cannot become one Cable fire is coming.

Die bekannten Sicherungseinrichtungen haben jedoch mehrere Nachteile:
Zum einen hat die bekannte Anordnung den Nachteil, daß der Schmelzleiter im Kurzschlußfall praktisch in einer offenen Verbrennung abbrennt, so daß zumindest im Bereich der Siche rungseinrichtung eine Brandgefahr nicht ausgeschlossen werden kann. Zum anderen hat die Befestigung des ebenen Schmelzleiters an den Nieten den Nachteil, daß beim Anlöten der abisolierten Kabelenden Lötzinn von diesen Lötstellen auf den Metallstreifen fließen kann. Dieses unkontrollierte Verlaufen von Lötzinn beeinträchtigt jedoch deutlich die Schmelzeigenschaften des Schmelzleiters und damit die Stromstärke, bei der dieser durchschmelzen soll. Weiterhin ist die bekannte Sicherungs einrichtung infolge des sperrigen Tragkörpers relativ unhandlich und kann daher nicht zusammen mit einem Kabel durch verhältnis mäßig enge Hohlräume im Schwellerbereich von Kraftfahrzeug karosserien durchgezogen werden. Schließlich ist es bei der bekannten Sicherungseinrichtung nur mit großen Schwierigkeiten möglich, diese auszutauschen, wenn bei der eingangs geschil derten Situation bereits im Herstellerwerk entweder das Kabel beschädigt oder infolge Unachtsamkeit ein Kurzschluß auf andere Weise hergestellt wird. Auf Grund dessen ist es bei herkömmlichen Sicherungseinrichtungen der hier interessierenden Art in Herstellerwerken üblich, bei einem ungewollten Ansprechen der Sicherungseinrichtung den gesamten Kabelbaum zu entfernen und durch einen neuen Kabelbaum zu ersetzen.However, the known safety devices have several disadvantages:
On the one hand, the known arrangement has the disadvantage that the fuse element burns practically in an open combustion in the event of a short circuit, so that a fire hazard cannot be ruled out, at least in the area of the fuse. On the other hand, the attachment of the flat fuse element to the rivets has the disadvantage that when the stripped cable ends are soldered, solder can flow from these soldering points onto the metal strip. This uncontrolled running of solder, however, clearly affects the melting properties of the fuse element and thus the current at which it is supposed to melt. Furthermore, the known securing device is relatively bulky due to the bulky support body and can therefore not be pulled together with a cable through relatively narrow cavities in the sill area of motor vehicle bodies. Finally, it is only possible with great difficulty in the known safety device to replace it if, in the situation initially described, either the cable is already damaged in the manufacturing plant or a short circuit is produced in another way as a result of carelessness. Because of this, it is common in conventional safety devices of the type of interest here in manufacturing plants to remove the entire cable harness in the event of an unwanted activation of the safety device and to replace it with a new cable harness.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungseinrichtung gemäß der DE-34 01 368 A1 dahingehend weiterzubilden, daß das Ansprechverhalten reproduzierbar eingestellt wird.The invention is based on the object, a Security device according to DE-34 01 368 A1 in this regard to further develop that the response behavior is reproducible is set.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the features solved in claim 1.

Das Vorsehen einer mechanischen Sperre auf dem Sicherungselement hat den wesentlichen Vorteil, daß beim Verlöten der Crimpstelle zwischen den Abschnitten des Sicherungselementes und den abiso lierten Kabelenden kein Lötzinn von dieser Lötstelle auf den übrigen Bereich des Sicherungselementes übertreten kann. Dieses weist daher reproduzierbare Eigenschaften, insbesondere einen reproduzierbaren Ansprechstrom auf. Diese Eigenschaft wird bei Verwendung eines gasdichten Gehäuses noch gefördert, weil infolge des gasdichten Gehäuses auch keine Korrosion des Metallstreifens eintreten kann, auch dann nicht, wenn in der Umgebung der auf diese Weise gekapselten Sicherungseinrichtung Luftfeuchtigkeit oder andere aggressive Medien vorhanden sein sollten.The provision of a mechanical lock on the securing element has the main advantage that when soldering the crimp between the sections of the securing element and the abiso gelled cable ends no solder from this solder joint to the can cross the remaining area of the securing element. This therefore has reproducible properties, especially one reproducible response current. This property will still promoted when using a gas-tight housing because due to the gas-tight housing also no corrosion of the Metal strip can occur, even if in the Environment of the safety device encapsulated in this way Humidity or other aggressive media are present should.

Das Vorsehen eines gasdichten Gehäuses, das das Sicherungsele ment und die angrenzenden Kabelenden umgibt, hat den Vorteil, daß beim Ansprechen der Sicherungseinrichtung keine unkon trollierte Entflammung entstehen kann. Das vorzugsweise in zylindrischer Gestalt ausgebildete Gehäuse enthält nämlich nur äußerst wenig Luftsauerstoff, so daß eine Entflammung nicht eintreten kann. Im Kurzschlußfall wird vielmehr der Metallstreifen infolge der Wärmeeinwirkung lediglich schmelzen und damit den Stromkreis unterbrechen, ohne daß die Schmelzwärme zu einer Flammbildung führen kann.The provision of a gas-tight housing that the security element ment and surrounding the adjacent cable ends has the advantage that when the safety device responds no inconsistent controlled inflammation. That preferably in namely cylindrical housing contains very little atmospheric oxygen, causing an ignition cannot occur. In the event of a short circuit, the Only melt metal strips due to the effects of heat and thus interrupt the circuit without the heat of fusion can lead to flame formation.

Insgesamt stellt die Erfindung damit eine Sicherungseinrichtung zur Verfügung, die in einfacher Weise zusammen mit einem Kabel auch durch enge Durchführungen in Kraftfahrzeugkarosserien eingezogen werden kann, so daß die Montage auch von langen Kabelbäumen erleichtert wird. Selbst wenn die erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung während der Montage des Kraftfahrzeuges ansprechen sollte, beispielsweise weil eine Beschädigung des Kabels eingetreten ist oder versehentlich ein Masseschluß und damit ein Kurzschluß der Batterie hergestellt wurde, ist ein Austausch problemlos möglich, weil lediglich ein kurzes Stück beidseitig des gasdichten Gehäuses aus dem Kabel herausgeschnit ten werden muß, um dann nach Abisolieren der auf diese Weise entstandenen Kabelenden wieder in der beschriebenen Weise eine neue Sicherungseinrichtung einzufügen und gasdicht zu verschließen.Overall, the invention thus represents a safety device available in a simple manner along with a cable also through narrow openings in motor vehicle bodies can be retracted so that the assembly of long Harnesses is made easier. Even if the invention Safety device during the assembly of the motor vehicle should respond, for example because damage to the Cable has occurred or accidentally grounded and is a short circuit of the battery Exchange possible without problems, because only a short piece cut out of the cable on both sides of the gas-tight housing must then be after stripping in this way resulting cable ends again in the manner described insert a new safety device and gas-tight close.

Aus der DE 25 04 217 A1 ist eine Schmelzsicherungsanordnung für die Fahrzeugelektrik bekannt, bei der ebenfalls ein zwei schaliges Sicherungsgehäuse verwendet wird, das das Sicherungs element umgibt. Dabei wird indes das Sicherungsgehäuse zusam mengeklipst, so daß ein gasdichter Verschluß des Sicherungsele mentes nicht gegeben ist. Bei dieser bekannten Anordnung ist ferner als Alternative vorgesehen, das Sicherungselement, nämlich einen Sicherungsdraht, an Steckerteile anzulöten, es sind jedoch keinerlei Maßnahmen vorgesehen, um ein Abfließen des Lötzinns auf den Sicherungsdraht zu verhindern.DE 25 04 217 A1 describes a fuse arrangement known for the vehicle electronics, in which also a two Shelled fuse housing is used that the fuse element surrounds. The fuse housing is meanwhile together mengeklipst, so that a gas-tight closure of the safety element mentes is not given. In this known arrangement further provided as an alternative, the securing element, namely a safety wire to solder to connector parts, it however, no measures are provided to ensure a drain to prevent the solder on the safety wire.

Bei einem aus der DE 25 07 256 A1 bekannten Verfahren zur Herstellung eines Kabelstrangs mit eingebauter Sicherung sowie Inline-Sicherungsvorrichtung für ein solches Verfahren wird ebenfalls ein zweischaliges, geklipstes Gehäuse verwendet. Auch dieses Gehäuse ist aus den bereits genannten Gründen zur Lösung der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe nicht geeignet, weil das Gehäuse nicht gasdicht ausgebildet ist. Ferner wird bei diesen bekannten Verfahren eine Klemmhalte rung für das Sicherungselement, nämlich eine Patronensicherung, verwendet, so daß auch aus diesen Gründen eine Verwendung im Rahmen der vorliegenden Aufgabe ausscheidet, weil derartige Hauptsicherungen eine sogenannte "galvanische" Verbindung darstellen müssen, worunter man in der einschlägigen Fachsprache eine mechanisch unlösbare elektrische Verbindung versteht.In a method known from DE 25 07 256 A1 Production of a cable harness with built-in fuse as well Inline securing device for such a procedure will also a double-shell, clipped housing used. This housing is also for the reasons already mentioned Solution of the object on which the present invention is based not suitable because the housing is not gastight is. Furthermore, these known methods use a clamp tion for the securing element, namely a cartridge fuse, used, so that also for these reasons use in Eliminates within the scope of the present task because such Main fuses a so-called "galvanic" connection must represent what is in the relevant technical language understands a mechanically unsolvable electrical connection.

Auch eine aus der DE 19 35 540 B2 bekannte Kupplung mit Halte rung für stabförmige Schmelzsicherungen ist im Rahmen der vorliegenden Aufgabe nicht verwendbar. Bei dieser bekannten Kupplung werden zwei zylinderförmige Gehäusehälften in axialer Richtung gegen die Kraft einer axialen Feder, welche zugleich zur Halterung des Sicherungselementes dient, gegeneinander verschoben und durch Verdrehen mittels einer bajonettartigen Halterung gesichert. Derartige Kupplungen werden zwar in Kraftfahrzeugen eingesetzt, jedoch üblicherweise zur Absicherung einzelner Kabelverbindungen, die später in das Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Die bekannte Kupplung ist indes weder gasdicht noch im vorstehend beschriebenen Sinne "galvanisch".Also known from DE 19 35 540 B2 clutch with holder tion for rod-shaped fuses is part of the this task cannot be used. In this known Coupling will be two cylindrical housing halves in axial Direction against the force of an axial spring, which at the same time serves to hold the securing element against each other shifted and twisted by means of a bayonet-like Bracket secured. Such couplings are in Motor vehicles used, but usually for protection individual cable connections that later in the motor vehicle be used. The known clutch is neither gastight in the sense described above "galvanic".

Durch die US 31 19 913 ist ferner ein zeitlich verzögert ansprechendes thermisches Sicherungselement zur Absicherung elektrischer Geräte gegen Überhitzung bekanntgeworden. Hierbei ist zwar ein Schmelzdraht vorgesehen, der von einem gasdichten Gehäuse umgeben sein kann, jedoch ist dieses Sicherungselement lediglich zur thermischen Absicherung von elektrischen Geräten geeignet, nicht jedoch als elektrische Sicherungseinrichtung für Kraftfahrzeuge. Auch ist der Schmelzpunkt aus einer niedrig schmelzenden Legierung als elektrische Sicherungseinrichtung nicht geeignet; darüber hinaus ist ein zeitlich verzögertes Ansprechen bei Kraftfahrzeugen unerwünscht. Schließlich wirkt bei dieser Anordnung das gasdichte Gehäuse aber auch nicht als mechanische Sperre für von der Lötstelle abfließendes Lötzinn, da die Verlötung der Anschlußenden mit dem Schmelzdraht erfolgt, bevor das Gehäuse, z. B. durch Vergießen mit Gießharz, angebracht wird. Erst danach kann das Sicherungselement in das gewünschte Gerät eingebaut, etwa eingelötet werden. Through US 31 19 913 is also a time delay attractive thermal fuse element for protection electrical devices against overheating have become known. Here a fuse wire is provided which is gas-tight Housing can be surrounded, however, this fuse element only for thermal protection of electrical devices suitable, but not as an electrical safety device for motor vehicles. The melting point is also low melting alloy as an electrical fuse not suitable; in addition is a delayed Response in motor vehicles undesirable. Finally works with this arrangement the gas-tight housing is also not as a mechanical lock for anything flowing out of the solder joint Solder tin, since the soldering of the connection ends with the fuse wire takes place before the housing, e.g. B. by casting with resin, is attached. Only then can the securing element in the desired device installed, for example soldered.

Nach der vorliegenden Erfindung ist eine effektive Absicherung eines Verbindungskabels, beispielsweise zwischen Kofferraum und Motorraum möglich, wobei zweckmäßigerweise ein Kabelquer schnitt zwischen 6 mm² und 10 mm² Verwendung findet, und infolge der "galvanischen" Verbindung am Sicherungselement ein Span nungsabfall von weniger als 25 mV bei einem Nennstrom von 20 A auftritt. Infolge dieser auch mechanisch sehr stabilen Verbindung kann auf die erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung eine Zuglast von beispielsweise 500 N bei einer Zuggeschwindig keit von 20 mm/min ausgeübt werden.According to the present invention, an effective securing of a connecting cable, for example between the trunk and the engine compartment, is possible, a cable cross section between 6 mm ² and 10 mm ² advantageously being used, and a voltage drop of less than 25 as a result of the “galvanic” connection on the securing element mV occurs at a nominal current of 20 A. As a result of this mechanically very stable connection, a tensile load of, for example, 500 N can be exerted on the securing device according to the invention at a speed of 20 mm / min.

Bei einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist das Gehäuse im wesentlichen von zylindrischer Gestalt.In a preferred embodiment of the invention, the housing essentially cylindrical in shape.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß zum einen eine sehr dünne Bauweise entsteht, bei der die Sicherungseinrichtung nicht wesentlich über den Querschnitt des Kabels übersteht. Infolge dessen kann die Sicherungseinrichtung zusammen mit dem Kabel durch enge Hohlräume in Kraftfahrzeugkarosserien hindurchgeführt werden, auch entlang von gekrümmten Wegen und dgl. mehr. Dies ist nicht nur ein Vorteil bei der Erstmontage des Kabelbaumes, sondern darüber hinaus auch bei evtl. Reparaturarbeiten, wenn der Kabelbaum wieder aus dem Hohlraum herausgezogen und nach erfolgter Reparatur wieder eingezogen werden muß.This measure has the advantage that a very thin one Construction occurs in which the safety device is not protrudes significantly over the cross-section of the cable. As a result the safety device can be together with the cable passed through narrow cavities in motor vehicle bodies be, also along curved paths and the like. This is not only an advantage when installing the wiring harness for the first time, but also for any repair work, if the wiring harness pulled out of the cavity again and after repair must be drawn in again.

Bei weiteren bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung ist das Sicherungselement als Metallstreifen mit einem querschnitts verminderten Bereich ausgebildet.In other preferred embodiments of the invention the securing element as a metal strip with a cross section reduced area trained.

Diese Maßnahmen hat den Vorteil, daß der Schmelzbereich des Sicherungselementes auf einen definierten Bereich des Metall streifens eingestellt wird, wobei das Ausmaß der Querschnitts verminderung die Einstellung eines definierten Ansprechstromes gestattet. These measures have the advantage that the melting range of the Securing element on a defined area of the metal strip is set, the extent of the cross section reducing the setting of a defined response current allowed.

Bevorzugt ist ferner, wenn der Metallstreifen in an sich bekannter Weise im ebenen Ausgangszustand an seinen beiden Enden mit seitlich vorstehenden Abschnitten versehen ist, die in eine Zylinderhülsenform zur Aufnahme der abisolierten Kabelenden umformbar sind. Erfindungsgemäß verlaufen nun bei einem Aus führungsbeispiel der Erfindung die einander zuweisenden Stoß kanten der umgeformten Abschnitte schräg zur Axialrichtung des Metallstreifens.It is also preferred if the metal strip in itself known manner in the flat initial state at both ends is provided with laterally projecting sections, which in a cylindrical sleeve shape for receiving the stripped cable ends are malleable. According to the invention now run at an off exemplary embodiment of the invention, the mutually facing impact edges of the formed sections obliquely to the axial direction of the metal strip.

Diese Maßnahme hat den an sich bekannten Vorteil, daß das Sicherungselement einstückig ist, weil die beiden abisolierten Kabelenden durch ein einziges Metallteil miteinander verbunden werden, das zugleich die "galvanische" Verbindung der abisolier ten Kabelenden wie auch das Sicherungselement selbst darstellt. Die Zylinderhülsenform der umgeformten seitlichen Abschnitte hat dabei den Vorteil, daß ein übliches abisoliertes Kabel mit seiner freiliegenden Kabelseele direkt in diese Hülse einge schoben werden kann. Die erfinderische Maßnahme hat den Vorteil, daß zum einen beim Einschieben der abisolierten Kabelenden in die Zylinderhülse keine Adern des Kabels abgespreizt werden können, zum anderen ergibt sich aber auch eine erhöhte mecha nische Festigkeit, weil sämtliche Adern der Kabelenden mecha nisch durch die umgebogenen seitlichen Abschnitte gehalten werden, wenn diese mit den abisolierten Kabelenden vercrimpt werden, wie dies bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist.This measure has the known advantage that the Fuse element is in one piece because the two are stripped Cable ends connected by a single metal part be that at the same time the "galvanic" connection of the stripped th cable ends as well as the fuse element itself. The cylindrical sleeve shape of the deformed side sections has the advantage that a standard stripped cable with his exposed cable core directly into this sleeve can be pushed. The inventive measure has the advantage that on the one hand when inserting the stripped cable ends in the cylinder sleeve no strands of the cable are spread on the other hand, there is also an increased mecha niche strength, because all wires of the cable ends are mecha niche held by the bent side sections if they are crimped with the stripped cable ends be, as in a further preferred embodiment the invention is provided.

Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht eines Kraftfahr zeuges, das mit einer erfindungsgemäßen Sicherungs einrichtung ausgestattet ist; Fig. 1 is a side perspective view of a motor vehicle that is equipped with a safety device according to the invention;

Fig. 2 einen schematisierten Stromlaufplan einer Stromver sorgungseinrichtung des Kraftfahrzeuges gemäß Fig. 1; Fig. 2 is a schematic circuit diagram of a Stromver supply device of the motor vehicle according to Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, teilweise aufge brochen, eines Ausführungsbeispiels einer erfin dungsgemäßen Sicherungseinrichtung; Fig. 3 is a perspective view, partially broken, an embodiment of an inventive security device;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäß verwende ten Metallstreifen, in ebener Abwicklung; Fig. 4 is a plan view of a metal strip according to the invention, in flat development;

Fig. 5 und 6 zwei Ansichten, teilweise im Schnitt, auf das Sicherungselement der Fig. 4, im umgeformten Zustand; Fig. 5 and 6 are two views, partly in section, of the securing element of Figure 4 in the formed state.

Fig. 7 eine Axialansicht, im Schnitt, durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Siche rungselementes; Fig. 7 is an axial view, in section, by another embodiment of a hedging element according to the invention;

Fig. 8 eine Darstellung, ähnlich Fig. 3, jedoch für ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 8 is an illustration, similar to Fig. 3, but for a further embodiment of the invention.

In Fig. 1 bezeichnet 10 ingesamt ein Kraftfahrzeug mit einem frontseitig angeordneten Motorraum 11, in dem sich ein schema tisch angedeutetes Antriebsaggregat 12 befindet. Das Antriebs aggregat 12 umfaßt dabei stellvertretend alle elektrisch versorgten Systeme des Kraftfahrzeuges 10, also beispielsweise die Zündung, die Lichtmaschine, den Anlasser, die Beleuch tungseinrichtung usw..In Fig. 1, 10 denotes a total of a motor vehicle with a front engine compartment 11 , in which a schematically indicated drive unit 12 is located. The drive unit 12 representative of all electrically powered systems of the motor vehicle 10 , for example the ignition, the alternator, the starter, the lighting device, etc.

Eine Batterie 13 des Kraftfahrzeuges 10 ist am entgegengesetzten Ende des Kraftfahrzeuges 10 im Kofferraum 14 angeordnet, weil der zur Verfügung stehende Raum im Motorraum 11 begrenzt ist. Es versteht sich, daß die in Fig. 1 dargestellte Anordnung der Batterie 13 im Kofferraum 14 dabei nur beispielhaft zu verstehen ist, weil die Batterie 13 auch unter einer Rück sitzbank des Kraftfahrzeuges 10 oder an anderer Stelle am rückwärtigen Fahrzeugende angeordnet sein kann.A battery 13 of the motor vehicle 10 is arranged in the trunk 14 at the opposite end of the motor vehicle 10 because the space available in the engine compartment 11 is limited. It is understood that the arrangement of the battery 13 shown in FIG. 1 in the trunk 14 is to be understood only as an example, because the battery 13 can also be arranged under a rear seat of the motor vehicle 10 or elsewhere at the rear end of the vehicle.

Um eine Verbindung zwischen Batterie 13 und Antriebsaggregat 12 herzustellen, ist ein Kabel 15 im wesentlichen über die gesamte Länge des Kraftfahrzeuges 10 verlegt und zwar beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 im Bereich von Schwellern 16. Es versteht sich jedoch, daß das Kabel 15 auch an anderer Stelle im Kraftfahrzeug 10 verlegt sein kann, beispielsweise entlang der Bodengruppe im mittleren Bereich des Kraftfahrzeuges 10 oder oberhalb der Türen oder sonstwie.In order to establish a connection between the battery 13 and the drive unit 12 , a cable 15 is laid essentially over the entire length of the motor vehicle 10 , specifically in the area of the sills 16 in the exemplary embodiment in FIG. 1. However, it goes without saying that the cable 15 can also be laid elsewhere in the motor vehicle 10 , for example along the floor group in the central region of the motor vehicle 10 or above the doors or otherwise.

Mit einem Pfeil 17 ist angedeutet, daß das Kabel 15 bei einem seitlichen Auffahrunfall beschädigt werden kann, wenn die Auswirkungen des Auffahrunfalles so stark sind, daß das Kabel 15 in seiner Isolierung beschädigt wird und die nun freiliegende Kabelseele in elektrischen Kontakt mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges 10 gelangt, die üblicherweise als Rückleiter für die Stromversorgungseinrichtung des Kraftfahrzeuges 10 dient. Darüberhinaus kann ein im Rahmen der vorliegenden Erfindung interessierender Störfall auch dadurch eintreten, daß bei der Montage des Kraftfahrzeuges 10 im Herstellerwerk entweder das Kabel 15 ebenfalls in der genannten Weise be schädigt oder aber beim Anschluß des Kabels 15 an einen mechani schen Stützpunkt im Motorraum 11 oder auf andere Weise ein unbeabsichtigter Kurzschluß der Batterie 13 hergestellt wird.An arrow 17 indicates that the cable 15 can be damaged in a side rear-end collision if the effects of the rear-end collision are so severe that the cable 15 is damaged in its insulation and the now exposed cable core is in electrical contact with the body of the motor vehicle 10 arrives, which usually serves as a return conductor for the power supply device of the motor vehicle 10 . In addition, an accident of interest within the scope of the present invention can also occur in that when the motor vehicle 10 is assembled in the manufacturing plant, either the cable 15 is also damaged in the manner mentioned or when the cable 15 is connected to a mechanical base in the engine compartment 11 or otherwise an accidental short circuit of the battery 13 is established.

In allen genannten Fällen fließt ein sehr hoher Kurzschlußstrom, der vor allem im Falle einer Beschädigung des Kabels 15 irgendwo im Bereich des Schwellers 16 zu einem Kabelbrand und damit zu einem Brand des gesamten Kraftfahrzeuges 10 führen kann.In all of the cases mentioned, a very high short-circuit current flows, which can lead to a cable fire and thus to a fire in the entire motor vehicle 10 , especially in the event of damage to the cable 15 somewhere in the area of the sill 16 .

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Stromlaufplan ist nun gezeigt, daß das Kabel 15 im Motorraum 11 in verschiedene Stromkreise aufgeteilt wird, von denen ein Teil über einen Sicherungskasten 20 mit mehreren parallel geschalteten Schmelzsicherungen geführt ist, um abgesicherte erste Stromkreise 21 zu versorgen. Hierzu gehören beispielsweise die Stromkreise für die Beleuchtung, für ein Radio und dgl., d.h. Stromkreise, die für den Betrieb des Kraftfahrzeuges 10 nicht unbedingt erforderlich sind. Zweite Stromkreise 22 sind hingegen nicht abgesichert, weil diese für die Funktion des Kraftfahrzeuges 10 unabdingbar sind, beispielsweise das elektrische Zündsystem, elektrisch betriebene Servolenkungen, Servobremsen und dgl., die auch im Hinblick auf § 30 StVZO stets betriebsbereit sein müssen.In the circuit diagram shown in Fig. 2 it is now shown that the cable 15 in the engine compartment 11 is divided into different circuits, part of which is led via a fuse box 20 with a plurality of fuses connected in parallel in order to supply fused first circuits 21 . These include, for example, the circuits for the lighting, for a radio and the like, ie circuits that are not absolutely necessary for the operation of the motor vehicle 10 . Second circuits 22 , on the other hand, are not protected because they are essential for the function of motor vehicle 10 , for example the electrical ignition system, electrically operated power steering, servo brakes and the like, which must always be ready for operation with regard to § 30 StVZO.

Da jedoch im Falle eines Auffahrunfalles der Gesichtspunkt Vorrang hat, einen Brand an der Unfallstelle zu verhindern, ist von noch höherrangiger Bedeutung, das Kabel 15 gegen einen Kurzschluß abzusichern. Hierzu ist, wie man aus Fig. 2 erkennt, eine Sicherungseinrichtung, nämlich eine Hauptsicherung 23, die als Schmelzsicherung ausgebildet ist, in das Kabel 15 eingeschaltet, so daß, von der Batterie 13 aus gesehen, vor der Hauptsicherung 23 ein Kabelabschnitt 15a und dahinter ein Kabelabschnitt 15b verläuft. Naturgemäß ist der Kabelabschnitt 15a wesentlich kürzer bemessen als der Kabelabschnitt 15b, weil die Hauptsicherung 23 so nahe wie möglich an der Batterie 13 sitzen sollte.However, since the priority in the event of a rear-end collision is to prevent a fire at the accident site, it is of even greater importance to protect the cable 15 against a short circuit. For this purpose, as can be seen from Fig. 2, a securing device, namely a main fuse 23, which is constructed as a fuse connected into the cable 15 so that, as seen from the battery 13 from before the main fuse 23, a cable portion 15a and behind it runs a cable section 15 b. Naturally, the cable section 15 a is dimensioned much shorter than the cable section 15 b, because the main fuse 23 should sit as close as possible to the battery 13 .

Fig. 3 zeigt die bauliche Ausgestaltung der Hauptsicherung 23 in weiteren Einzelheiten. Fig. 3 shows the structural configuration of the main fuse 23 in further detail.

Man erkennt zunächst, daß die Hauptsicherung 23 ein Gehäuse 30 umfaßt, das aus zwei symmetrischen Halbschalen 30a und 30b besteht. Die Halbschalen 30a, 30b liegen entlang von Längs- Stoßflächen 31 sowie von Quer-Stoßflächen 32 aneinander und sind mit jeweils halbkreisförmigen Durchgangsöffnungen 33 für die Kabelabschnitte 15a bzw. 15b versehen. Die Halbschalen 30a, 30b schließen somit den Bereich zwischen den freien Enden der Kabelabschnitte 15a, 15b dicht ab und werden nach Montage der hierzu erforderlichen Elemente, wie dies weiter unten erläutert ist, dicht miteinander und mit den Kabelabschnitten 15a, 15b verbunden. Hierzu kann man die Halbschalen 30a, 30b miteinander und mit den freien Enden der Kabelabschnitte 15a, 15b entweder verkleben oder vorzugsweise auch mittels Ultraschall-Schweißen miteinander verbinden, so daß ingesamt ein gasdichtes Gehäuse 30 entsteht.It can first be seen that the main fuse 23 comprises a housing 30 which consists of two symmetrical half-shells 30 a and 30 b. The half-shells 30 a, 30 b lie along longitudinal abutting surfaces 31 and transverse abutting surfaces 32 and are each provided with semicircular through openings 33 for the cable sections 15 a and 15 b. The half-shells 30 a, 30 b thus close off the area between the free ends of the cable sections 15 a, 15 b and become tight with one another and with the cable sections 15 a, 15 after assembly of the elements required for this, as will be explained further below b connected. For this purpose, the half-shells 30 a, 30 b can either be glued to one another and to the free ends of the cable sections 15 a, 15 b, or preferably also connected to one another by means of ultrasonic welding, so that a gas-tight housing 30 is formed overall.

Wie man aus dem aufgebrochenen Bereich des Gehäuses 30 in Fig. 3 deutlich erkennt, läuft der Kabelabschnitt 15a mit seinem Kabelisoliermantel 40 noch ein Stück in das Gehäuse 30 hinein und bildet dann ein abisoliertes Kabelende 41, in dem die Kabelseele freiliegt. As can be clearly seen from the broken-open area of the housing 30 in FIG. 3, the cable section 15 a with its cable insulating jacket 40 runs a little further into the housing 30 and then forms a stripped cable end 41 in which the cable core is exposed.

Mit 42 ist insgesamt ein einstückiges Sicherungselement bezeich net, das die Sicherungsfunktion der Hauptsicherung 23 gewähr leistet. Das Sicherungselement 42 besteht aus Metall, vor zugsweise aus einer Wismut-Legierung.With 42 , a one-piece fuse element is referred to net, which ensures the fuse function of the main fuse 23 . The securing element 42 is made of metal, preferably from a bismuth alloy.

Das Sicherungselement 42 weist einen axialen (Metall-)Streifen 43 auf, der mit einem querschnittsverminderten Bereich 44 etwa in der axialen Mitte versehen ist. Der querschnittsverminderte Bereich 44 ist so dimensioniert, daß er bei einer vorgegebenen Strom stärke schmilzt.The securing element 42 has an axial (metal) strip 43 , which is provided with a region 44 of reduced cross section approximately in the axial center. The area 44 with reduced cross-section is dimensioned such that it melts at a given current.

Der axiale Streifen 43 geht an beiden Enden in eine Knickstelle 45 über und bildet dann zu seinen freien Enden hin seitliche Abschnitte 46, 47, wie auch deutlich aus der abgewickelten ebenen Darstellung des Sicherungselementes 42′ in Fig. 4 erkennbar ist.The axial strip 43 merges into a kink 45 at both ends and then forms lateral sections 46 , 47 towards its free ends, as can also be clearly seen from the developed plan view of the securing element 42 'in FIG. 4.

Aus Fig. 4 erkennt man nämlich, daß der axiale Streifen 43 mit zwei Knicklinien 50 und 51 versehen ist, um die Knickstelle 45 herstellen zu können.From Fig. 4 it can be seen namely that the axial strips is provided with two fold lines 50 and 51, 43 to be able to produce the buckling point 45.

Wie man aus den Fig. 3 bis 6 erkennt, wird das Sicherungselement 42, ausgehend von der planen Abwicklung gemäß Fig. 4 so hergestellt, daß einerseits die seitlichen Abschnitte 46, 47 in eine Zylinderhülsenform umgebogen werden und andererseits der axiale Streifen 43 an den Knicklinien 50, 51 umgebogen wird, so daß beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3, 5 und 6 der axiale Streifen 43 mit dem querschnitts verminderten Bereich 44 in etwa mit der Achse fluchtet, die von den zylinderhülsenförmig umgebogenen Abschnitten 46, 47 gebildet wird. As can be seen from FIGS. 3 to 6, the securing element 42 , starting from the flat development according to FIG. 4, is produced in such a way that on the one hand the lateral sections 46 , 47 are bent into a cylindrical sleeve shape and on the other hand the axial strip 43 at the fold lines 50 , 51 is bent over, so that in the exemplary embodiment of FIGS. 3, 5 and 6 the axial strip 43 with the region 44 of reduced cross section is approximately aligned with the axis formed by the sections 46 , 47 bent over in the form of a cylindrical sleeve.

Aus den Fig. 3 bis 6 erkennt man ferner, daß die Abschnitte 46, 47 an ihren seitlichen Enden schräg gestaltet sind, so daß sich nach dem Umformen ein Spalt 48 zwischen ihren seit lichen Stoßkanten ergibt, der schräg zur Axialrichtung des Sicherungselementes 42 verläuft.From Fig. 3 to 6 it can also be seen that the sections 46 , 47 are designed obliquely at their lateral ends, so that there is a gap 48 between their lateral edges after forming, which extends obliquely to the axial direction of the securing element 42 .

Bei der Montage der Hauptsicherung 23 wird somit zunächst das Sicherungselement 42, wie aus den Fig. 4 bis 6 ersichtlich, umgeformt, und es werden dann die abisolierten Kabelenden 41 beider Kabelabschnitte 15a und 15b beidseitig in die von den Abschnitten 46, 47 gebildeten Zylinderhülsen eingeführt. Die Knickstelle 45 bildet dabei einen axialen Anschlag für die vordere Stirnfläche der abisolierten Kabelenden 41. Nach deren Einführung werden nun die umgeformten Abschnitte 46, 47 mit den Kabelenden 41 vercrimpt, d.h. durch mechanische Quetschung verbunden. Anschließend wird die Crimpstelle noch verlötet, so daß ein mechanisch unlösbares Gebilde entsteht. Die Knick stelle 45 bewirkt dabei, daß das Lötzinn aus der Lötstelle nicht auf den ebenen Bereich des axialen Streifens 43 und schon gar nicht in den querschnittsverminderten Bereich 44 übertreten kann.When installing the main fuse 23 , the fuse element 42 is thus first deformed, as can be seen in FIGS. 4 to 6, and the stripped cable ends 41 of both cable sections 15 a and 15 b are then formed on both sides into the sections 46 , 47 Cylinder sleeves introduced. The kink 45 forms an axial stop for the front end face of the stripped cable ends 41 . After their introduction, the deformed sections 46 , 47 are now crimped onto the cable ends 41 , ie connected by mechanical crimping. Then the crimp point is soldered, so that a mechanically insoluble structure is formed. The kink point 45 causes the solder from the solder joint can not pass onto the flat area of the axial strip 43 and certainly not in the area 44 with reduced cross-section.

Bei einer Variante dieses Ausführungsbeispiels, die in Fig. 7 in leicht vergrößertem Maßstab dargestellt ist, ist der axiale Streifen 43 noch mit einer Krümmung 60 versehen, so daß ein rinnenförmiges Gebilde mit erhöhter mechanischer Stabilität entsteht.In a variant of this embodiment, which is shown in Fig. 7 on a slightly enlarged scale, the axial strip 43 is also provided with a curvature 60 , so that a trough-shaped structure with increased mechanical stability is created.

Das Gebilde aus dem Sicherungselement 42 mit den angecrimpten und angelöteten Kabelabschnitten 15a, 15b wird nun zwischen die Halbschalen 30a, 30b des Gehäuses 30 eingelegt und in der bereits weiter oben geschilderten Weise durch Kleben oder Ultraschall-Schweißen versiegelt.The structure of the securing element 42 with the crimped and soldered cable sections 15 a, 15 b is now inserted between the half-shells 30 a, 30 b of the housing 30 and sealed in the manner already described above by gluing or ultrasonic welding.

Fig. 8 zeigt schließlich noch eine Variante einer Hauptsicherung 123, bei der die Knickstelle 145 durch ein gegensinniges Abknicken des axialen Streifens 143 entlang von Knicklinien 150, 151 - verglichen mit dem Vorgehen gemäß Fig. 5 und 6 - dargestellt wird. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 8 ergibt sich somit ein Verlauf des axialen Streifens 143 unterhalb der Mantelfläche der Crimp- bzw. Lötstelle.Finally, FIG. 8 shows a variant of a main fuse 123 , in which the kink 145 is shown by bending the axial strip 143 in opposite directions along kink lines 150 , 151 - compared to the procedure according to FIGS. 5 and 6. In the exemplary embodiment in FIG. 8, there is thus a profile of the axial strip 143 below the lateral surface of the crimping or soldering point.

Claims

1. Electrical securing device, in particular for motor vehicles, for insertion into a cable ( 15 ), in which a current-carrying fuse element ( 42 ) melting at a predetermined current intensity is arranged in a mechanical holder between two stripped cable ends ( 41 ) of the cable ( 15 ) and the securing element ( 42 ) is soldered at its axial ends to the stripped cable ends ( 41 ), characterized in that the securing element ( 42 ) has a mechanical lock for soldering tin flowing away from the soldering point.

2. Electrical safety device,

- wherein the motor vehicle has
- - An electrically powered unit ( 12 ), in particular a drive unit, arranged at a vehicle end in the engine compartment ( 11 )
- a battery ( 13 ) which is arranged in the area of the opposite vehicle end, preferably in the trunk or under a rear seat,
- The cable ( 15 ) between the battery ( 13 ) and the unit ( 12 ) is guided over a substantial part of the vehicle length,

according to claim 1, characterized in that the electrical safety device (fuse 23 ), which is permanently inserted into the cable ( 15 ), is arranged near the battery.

3. Fuse element according to claim 1 or 2, characterized in that the stripped cable ends ( 41 ) and the fuse element ( 42 ) are arranged in a gas-tight housing ( 30 ).

4. Safety device according to claim 3, characterized in that the housing ( 30 ) is substantially cylindrical in shape.

5. Security device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the securing element ( 42 ) as a metal strip ( 43 ), preferably with a cross-sectional area ( 44 ), is formed out.

6. Safety device according to claim 5, in which the metal strip ( 43 ) in the flat initial state is provided at both ends with laterally projecting sections ( 46 , 47 ) which can be formed into a cylindrical sleeve shape for receiving the stripped cable ends ( 41 ), and thereby the laterally projecting sections ( 46, 47 ) form mutually facing abutting edges, characterized in that the mutually facing abutting edges of the deformed sections ( 46 , 47 ) run obliquely to the axial direction of the metal strip ( 43 ).