EP2614514A1 - Sicherungsvorrichtung und verfahren zur herstellung einer sicherungsvorrichtung - Google Patents

Sicherungsvorrichtung und verfahren zur herstellung einer sicherungsvorrichtung

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EP2614514A1
EP2614514A1 EP11767650.2A EP11767650A EP2614514A1 EP 2614514 A1 EP2614514 A1 EP 2614514A1 EP 11767650 A EP11767650 A EP 11767650A EP 2614514 A1 EP2614514 A1 EP 2614514A1
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housing
line
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explosion
electrical
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H39/00—Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H39/00—Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current
    • H01H2039/008—Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current using the switch for a battery cutoff

Definitions

  • an insulation element is arranged between the signal line and the line element.
  • a motor vehicle with a securing device is shown schematically and generally designated 10.
  • the motor vehicle has a drive train 12 which is supplied with a torque t by means of a drive machine 14.
  • the torque t is transmitted to driven wheels 16r, 161 for driving the motor vehicle 10.
  • the prime mover 14 may be designed both as an internal combustion engine with an alternator, not shown, as an electric machine or as a hybrid drive with an electric machine and another drive motor, such as an internal combustion engine or the like.
  • the prime mover 14 is connected to a controller 18 which controls the prime mover 14.
  • the motor vehicle 10 has an electrical energy source 20, which is preferably designed as an accumulator 20.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherungsvorrichtung (30) für einen elektrischen Stromkreis, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug (10), mit einer ersten (42) und einer zweiten Anschlussklemme (44), um die Sicherungsvorrichtung (30) mit dem Stromkreis elektrisch zu verbinden, einem Leitungselement (32), das durch die Sicherungsvorrichtung (30) geführt ist und eine elektrische Verbindung zwischen der ersten (42) und der zweiten (44) Anschlussklemme bildet, einer pyrotechnischen Treibladung (36), die dazu ausgebildet ist, durch eine auslösbare Explosion die elektrische Verbindung zu trennen, wobei die Sicherungsvorrichtung (30) Erfassungsmittel (38, 50) aufweist, um das Auslösen der Explosion zu erfassen.

Description

Sicherungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Sicherungsvorrichtung
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherungsvorrichtung für einen elektrischen Stromkreis, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, mit einer ersten und einer zweiten Anschlussklemme, um die Sicherungsvorrichtung mit dem Stromkreis elektrisch zu verbinden, einem Leitungselement, das durch die Sicherungsvorrichtung geführt ist und eine elektrische Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Anschlussklemme bildet, einer pyrotechnischen Treibladung, die dazu ausgebildet ist, durch eine auslösbare Explosion die elektrische Verbindung zu trennen.
[0002] Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang mit einer elektrischen Leitung, die eine derartige Sicherungsvorrichtung aufweist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Sicherungsvorrichtung. [0003] Eine derartige Sicherungsvorrichtung ist beispielsweise bekannt aus der DE 19503809 AI, die in einem elektrischen Pfad zwischen einer Batterie und dem Motorkabelbaum eines Kraftfahrzeugs ein Amperemeter aufweist, das mit einem Schwellwertschalter verbunden ist, der über einen Verstärker mit einer Sprengkapsel verbunden ist. Die Sprengkapsel löst im Falle des Überschreitens des Schwellwertes eine Explosion aus und durchtrennt eine Sollbruchstelle in der elektrischen Leitung, wodurch die elektrische Verbindung zwischen der Batterie und dem Kabelbaum unterbrochen wird.
[0004] Nachteilig bei dieser Sicherungsvorrichtung ist es, dass in dem Falle des Auslösens der Sicherungsvorrichtung lediglich die angeschlossenen Komponenten des Kraftfahrzeugs stromlos geschaltet werden, wobei andere Komponenten, die im Falle eines Auslösens der Sicherungsvorrichtung nicht stromlos geschaltet werden dürfen bzw. aktiviert werden müssen, unberücksichtigt sind.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Sicherungsvorrichtung bereitzustellen, die bestimmte Komponenten stromlos schalten kann und gleichzeitig andere Komponenten aktivieren kann.
[0006] Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Sicherungsvorrichtung dadurch gelöst, dass die Sicherungsvorrichtung Erfassungsmittel aufweist, um das Auslösen der Explosion zu erfassen.
[0007] Des Weiteren wird die Aufgabe durch einen Antriebsstrang mit einer elektrischen Leitung, die eine derartige Sicherungsvorrichtung aufweist, gelöst.
[0008] Die Aufgabe wird ferner durch das eingangs genannte Herstellungsverfahren gelöst mit den Schritten Bereitstellen eines Gehäuseteils, Bereitstellen einer pyrotechnischen Treibladung, Anordnen eines Leitungselements an der Treibladung, Anordnen von Erfassungsmitteln an dem Leitungselement oder der Treibladung, Anordnen der pyrotechnischen Treibleidung in dem Gehäuseteil und Verschließen des Gehäuseteils mittels einer Dichtung und eines Gehäusedeckels.
[0009] Vorteil der erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung ist es, dass unabhängig von der zu trennenden elektrischen Leitung das Auslösen der Sicherungsvorrichtung und insbesondere der pyrotechnischen Treibladung unabhängig erfasst wird, um im Falle des Auslösens andere Komponenten, wie zum Beispiel Schütze oder dergleichen zu aktivieren, bzw. gewisse sicherheitsrelevante Maßnahmen zu ergreifen. Dadurch kann die Sicherheit, insbesondere in einem Kraftfahrzeug beim Auslösen der Sicherungsvorrichtung erhöht werden.
[0010] In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Erfassungsmittel durch die Explosion wenigstens teilweise zerstört.
[0011] Dadurch kann die Explosion zuverlässig erfasst werden.
[0012] In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Erfassungsmittel eine Signalleitung auf, die einen Teil eines elektrischen Pfades bildet, die durch die Explosion durchtrennbar ist.
[0013] Dadurch kann das Auslösen der pyrotechnischen Treibladung zuverlässig und mit einfachen Mitteln erfasst werden.
[0014] Weiter ist bevorzugt, wenn dem Leitungselement und/oder der Signalleitung Trennmittel zugeordnet sind, die durch die Explosion betätigbar sind. Insbesondere sind die Trennmittel derart zugeordnet, dass eine Bewegung der Trennmittel das Leitungselement und die Signalleitung durchtrennt. Somit kann vorgesehen sein, dass das Leitungselement und die Signalleitung von den Trennmitteln gemeinsam durchtrennt werden. Die Bewegung kann dabei durch die Explosion betätigt sein. [0015] Dadurch kann eine zuverlässige Trennung der elektrischen Verbindung und/oder des elektrischen Pfades realisiert werden.
[0016] Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Signalleitung gegenüber dem Leitungselement elektrisch isoliert ist.
[0017] Dadurch können Störungen der Signalleitung durch den Strom im Leitungselement reduziert werden.
[0018] Weiterhin ist bevorzugt, wenn zwischen der Signalleitung und dem Leitungselement ein Isolierungselement angeordnet ist.
[0019] Dadurch kann mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Isolierung bereitgestellt werden.
[0020] Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Erfassungsmittel eine Mehrzahl von Signalleitungen aufweisen, die unabhängige elektrische Pfade bilden, die durch die Explosion durchtrennbar sind.
[0021] Dadurch können unterschiedliche Komponenten unabhängig von einander aktiviert werden, wodurch eine zusätzliche Redundanz geschaffen wird.
[0022] Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Trennmittel einen, insbesondere einen einzigen, Trennmeißel aufweisen, der dazu ausgelegt ist, die Signalleitung und das Leitungselement zu durchtrennen.
[0023] Dadurch kann eine zuverlässige Trennung der elektrischen Verbindung und des elektrischen Pfades bereitgestellt werden.
[0024] Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Treibladung in einem wasserdichten Gehäuse aufgenommen ist. [0025] Dadurch kann die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Sicherungsvorrichtung bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen erhöht bzw. gewährleistet werden.
[0026] Weiterhin ist bevorzugt, wenn das Gehäuse Durchführungsmittel aufweist, um elektrische Signale in das Gehäuse hinein und/oder aus dem Gehäuse herauszuführen. Dadurch kann die Funktion der Sicherungsvorrichtung in dem wasserdichten Gehäuse gewährleistet werden.
[0027] Im Allgemeinen ist bevorzugt, wenn das Leitungselement weitere Sicherungsschalter aufweist, um individuell bestimmte Komponenten stromlos schalten zu können. Das bietet den Vorteil, dass bestimmte Komponenten individuell und mit unterschiedlichen Stromstärken abgesichert werden können.
[0028] Im Allgemeinen ist es bevorzugt, wenn das wasserdichte Gehäuse zwei elektrische Durchführungen aufweist, um unabhängig von einander die pyrotechnische Treibladung zu zünden und das Auslösen der Explosion zu erfassen.
[0029] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
[0030] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Sicherungsvorrichtung;
Fig. 2 den schematischen Aufbau einer Sicherungsvorrichtung mit einer pyrotechnischen Treibladung und Erfassungsmitteln; Fig. 3 den schematischen Aufbau einer Sicherungsvorrichtung mit einer Signalleitung und einem Trennmeißel;
Fig. 4 eine Sicherungsvorrichtung mit einer Signalleitung und zwei
Trennmeißeln;
Fig. 5 eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführung der Sicherungsvorrichtung;
Fig. 6 eine Explosionsdarstellung einer Sicherungsvorrichtung mit einer
Signalleitung und einem wasserdichten Gehäuse; und
Fig. 7 eine Batterie eines Kraftfahrzeugs mit einer Sicherungsvorrichtung.
[0031] In Figur 1 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Sicherungsvorrichtung schematisch dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet. Das Kraftfahrzeug weist einen Antriebsstrang 12 auf, der mittels einer Antriebsmaschine 14 mit einem Drehmoment t versorgt wird. Das Drehmoment t wird auf angetriebene Räder 16r, 161 zum Antreiben des Kraftfahrzeugs 10 übertragen. Die Antriebsmaschine 14 kann sowohl als Verbrennungskraftmaschine mit einer nicht dargestellten Lichtmaschine, als elektrische Maschine oder aber als Hybridantrieb mit einer elektrischen Maschine und einem anderen Antriebsmotor, wie z.B. einem Verbrennungsmotor oder dergleichen, ausgebildet sein. Die Antriebsmaschine 14 ist mit einem Steuergerät 18 verbunden, das die Antriebsmaschine 14 steuert. Das Kraftfahrzeug 10 weist eine elektrische Energiequelle 20 auf, die vorzugsweise als Akkumulator 20 ausgebildet ist. Der Akkumulator 20 ist elektrisch verbunden mit der Antriebsmaschine 14, um die Antriebsmaschine mit elektrischer Energie zu versorgen und/oder von der elektrischen Antriebsmaschine, beispielsweise im Schubbetrieb oder der Lichtmaschine mit elektrischer Energie geladen zu werden. Zum Laden des Akkumulators 20 können auch Solarzellen verwendet werden, die auch in Kombination mit der Lichtmaschine elektrische Energie liefern. Zwischen dem Akkumulator 20 und der Antriebsmaschine 14 ist eine Sicherungsvorrichtung 22 angeordnet, die dazu ausgebildet ist, die elektrische Verbindung ggf. zu trennen. Die Sicherungsvorrichtung 22 ist ferner mit einem Steuergerät 24 verbunden. Das Steuergerät 24 erhält ein Steuersignal von der Sicherung 22, sofern die Sicherungsvorrichtung 22 ausgelöst wurde und die elektrische Verbindung zwischen dem Akkumulator 20 und der Antriebsmaschine 14 durchtrennt wurde. Auf der dem Akkumulator 20 zugewandten Seite der Sicherungsvorrichtung 22 können auch noch weitere Verbraucher angeschlossen sein, die von dem Steuergerät 24 gesteuert werden.
[0032] Die Sicherungsvorrichtung 22 ist dazu ausgelegt, im Falle eines Unfalls oder im Falle eines zu hohen Stroms in der elektrischen Verbindung zwischen dem Akkumulator 20 und der Antriebsmaschine 14 auszulösen, d. h. die elektrische Verbindung zu trennen. Die Sicherungsvorrichtung 22 liefert im Falle des Auslösens ein Signal an die Steuervorrichtung 24, die andere sicherheitsrelevante Komponenten 26 aktiviert oder eine bestimmte Sicherheitssequenz oder Abschaltsequenz einleitet. Dadurch können bestimmte Komponenten des Fahrzeugs, wie z. B. Schütze, Bordelektronik, Warnblinkanlage, Kommunikationsmittel, Rückhaltesysteme durch ein entsprechendes Signal aktiviert oder in einer bestimmten Weise, z.B. in einem abgesicherten Modus, betrieben werden, um die Gesamtsicherheit in dem Kraftfahrzeug 10 im Falle eines Unfalls zu erhöhen.
[0033] In Figur 2 ist eine Sicherungsvorrichtung mit pyrotechnischer Treibladung und Explosionserfassungsmitteln gezeigt und allgemein mit 30 bezeichnet. Durch die Sicherungsvorrichtung 30 ist eine Stromleitung 32 geführt, in der der Strom I fließt. Die Sicherungsvorrichtung 30 weist ein Gehäuse 34 auf, in dem eine pyrotechnische Sprengladung 36 angeordnet ist. Das Gehäuse 34 ist an einer der Stromleitung 32 zugewandten Seite offen ausgebildet. An der offenen Seite des Gehäuses 34 ist ein Detektor 38 angeordnet, der mit einer Signalleitung 40 verbunden ist. Die Stromleitung 32 weist eine erste Anschlussklemme 42 und eine zweite Anschlussklemme 44 auf, wobei die Stromleitung 32 eine elektrische Verbindung zwischen den Stromklemmen 42, 44 bildet. 7
8
[0034] Die Anschlussklemmen 42, 44 dienen dazu, die Stromleitung 32 in einen Stromkreis einzubinden bzw. an einen Stromkreis anzuschließen. Die pyrotechnische Sprengladung 36 ist in dem Gehäuse 34 angeordnet, das zu der Stromleitung 32 hin offen ausgebildet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen den Anschlussklemme 42 und 44 durch eine auslösbare Explosion dauerhaft zu durchtrennen. Zwischen der pyrotechnischen Sprengladung 36 und der Stromleitung 32 ist der Detektor 38 angeordnet, der das Auslösen der Explosion der pyrotechnischen Sprengladung 36 erfasst und ein entsprechendes Erfassungssignal über die Signalleitung 40 aus dem Gehäuse 34 herausführt. In der Stromleitung 32 kann eine Sollbruchstelle vorgesehen sein, die durch die auslösbare Explosion durchtrennt wird, um die elektrische Verbindung zwischen der Anschlussklemme 42 und 44 zu unterbrechen. Der Detektor 38 kann als Drucksensor, Temperatursensor, elektrische Leitung oder dergleichen ausgebildet sein, um das Auslösen der Explosion zu erfassen. Vorzugsweise wird der Detektor 38 durch die Explosion zerstört. Durch diese Anordnung kann die Sicherungsvorrichtung 30 zum einen durch die auslösbare Explosion die elektrische Verbindung zwischen den Anschlussklemmen 42, 44 trennen und gleichzeitig über den Sensor 38 und die Signalleitung 40 das Auslösen der Explosion erfassen und an entsprechende Steuer- und/oder Regeleinrichtungen weiterleiten.
[0035] In Fig. 3 ist eine Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung 30 schematisch dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier lediglich die Unterschiede erläutert sind.
[0036] In dem Gehäuse 34 ist die pyrotechnische Sprengladung 36 angeordnet, sowie ein Trennmeißel 46, der eine Schneide 48 aufweist. Der Trennmeißel 46 ist in dem Gehäuse 34 zwischen der pyrotechnischen Sprengladung 36 und der offenen Seite des Gehäuses 34 beweglich gelagert. Die Schneide 48 ist der elektrischen Leitung 32 zugewandt. Zwischen der elektrischen Leitung 32 ist eine Signalleitung 50 angeordnet, die einen ersten Steckanschluss 52 und einen zweiten Steckan- schluss 54 aufweist. [0037] Die Signalleitung 50 und die elektrische Leitung 32 sind relativ zu dem Gehäuse 34 und dem Trennmeißel 46 so angeordnet, dass der Trennmeißel 46 durch die Explosion nach außen bewegt wird, und die Schneide 48 des Trennmeißels 46 die Signalleitung 50 und die elektrische Leitung 32 durchtrennt. Die Signalleitung 50 weist die Steckanschlüsse 52, 54 auf, über die ein elektrischer Strom in der Signalleitung 50 eingeprägt wird. Wenn der Trennmeißel 46 die Signalleitung 50 und die elektrische Leitung 32 durchtrennt, wird der eingeprägte Strom in der Signalleitung 50 unterbrochen, wodurch das Auslösen der Explosion unabhängig erfasst werden kann.
[0038] Die Signalleitung 50 ist gegenüber der elektrischen Leitung 32 isoliert, um Störungen der Signalleitung 50 zu vermeiden. Der Trennmeißel 46 ist vorzugsweise aus einem harten, nichtleitenden Material wie z. B. Kunststoff gebildet, um keine Kurzschlüsse zwischen der Signalleitung 50 und der elektrischen Leitung 32 zu erzeugen oder eine elektrische Verbindung zwischen den Anschlussklemmen 42, 44 der elektrischen Leitung 32 zu bilden. Die Steckanschlüsse 52, 54 sind vorzugsweise wasserdicht ausgebildet.
[0039] In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung 30 dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier lediglich die Unterschiede erläutert sind.
[0040] Das Gehäuse 34 weist zwei Öffnungen auf, die an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 34 angeordnet sind. In der Mitte des Gehäuses 34 ist die pyrotechnische Sprengladung 36 angeordnet. An den offenen Seiten des Gehäuses 34 ist jeweils ein Trennmeißel 56, 58 angeordnet. Die Trennmeißel 56, 58 weisen jeweils eine Schneide 60, 62 auf, die durch eine Öffnung im Gehäuse 34 geführt sind. Die Trennmeißel 56, 58 sind in dem Gehäuse 34 beweglich gelagert. An den Öffnungen des Gehäuses 34 sind die elektrische Leitung 32 und die Signalleitung 50 angeordnet. [0041] Die Trennmeißel 56, 58 sind in dem Gehäuse 34 beweglich gelagert, so dass die Schneiden 60, 62 durch die Explosion der Sprengladung 36 nach außen bewegt werden. Die elektrische Leitung 32 und die Signalleitung 50 sind an der jeweiligen Schneide 60, 62 angeordnet, so dass die Bewegung der Trennmeißel 54, 56 die elektrische Leitung 32 und die Signalleitung 50 durchtrennt. Die Bewegung der Trennmeißel 56, 58 wird durch die Explosion bewirkt.
[0042] In Fig. 4 sind der Signalleitung 50 und der elektrischen Leitung 32 separate Trennmeißel 56, 58 zugeordnet. Dadurch kann das Auslösen der Explosion durch die Signalleitung 50 unabhängig erfolgen. Die Erfassung des Auslösens der Explosion wird über die Signalleitung 50 auf dieselbe Weise vorgenommen wie in der Ausführungsform gemäß Fig. 3.
[0043] In Fig. 5 ist eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Sicherungsvorrichtung 30 gezeigt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier lediglich die Unterschiede erläutert sind.
[0044] Die pyrotechnische Sprengladung 36 ist in dem Gehäuse 34 angeordnet. Das Gehäuse 34 weist Anschluss- bzw. Durchführungsmittel 64 auf, über die die pyrotechnische Sprengladung 36 elektrisch gezündet werden kann. Das Gehäuse weist eine Öffnung 66 auf, über die verschiedene Elemente in das Gehäuse 34 montiert werden können. In Fig. 5 ist ein Isolierungselement 68 dargestellt, das in dem Gehäuse 34 aufgenommen werden kann. Die Signalleitung 50 weist einen flachen Abschnitt 70 auf, der in das Isolierungselement einführbar ist und zusammen mit dem Isolierungselement 68 in dem Gehäuse 34 aufgenommen wird. Das Isolierungselement 68 weist zwei Isolierungsabschnitte 72, 74 auf, zwischen denen der flache Abschnitt 70 aufgenommen wird. Die elektrische Leitung 32 weist die Anschlussklemmen 42, 44 auf und einen senkrechten Abschnitt 76, der durch die Öffnung 66 in das Gehäuse 34 einführbar ist und im zusammengebauten Zustand an dem Isolierungselement 68 anliegt. Das Isolierungselement 68 mit dem senkrechten Abschnitt 70 der Signalleitung 50 ist im zusammengebauten Zustand zwischen dem senkrech- ten Abschnitt 76 und der pyrotechnischen Sprengladung 36 angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Isolierungselement 68 und der pyrotechnischen Sprengladung 36 der Trennmeißel 46 angeordnet.
[0045] Ferner ist in Fig. 5 ein Verschlusselement 78 dargestellt, das nach dem Einbau der elektrischen Leitung 32, der Signalleitung 50 und des Isolierungselementes 68 die Öffnung 66 des Gehäuses 34 verschließt. Das Verschlusselement 78 weist Anschlussstifte 80 auf, die zur Fixierung in Anschlussöffnung 82 des Gehäuses 34 einführbar sind.
[0046] Der flache Abschnitt 70 der Signalleitung 50 ist zwischen dem Trennmeißel 46 und dem senkrechten Abschnitt 76 angeordnet, so dass durch die Explosion der pyrotechnischen Sprengladung 36 die Schneide 48 bewegt wird und den flachen Abschnitt 70 und den senkrechten Abschnitt 76 durchtrennt. Dadurch wird der elektrische Pfad zwischen den Steckanschlüssen 52 und 54 und die elektrische Leitung 32 zwischen den Anschlussklemmen 42 und 44 durchtrennt. Dadurch kann die elektrische Leitung 32 zuverlässig durchtrennt werden und gleichzeitig das Auslösen der Explosion bzw. das Durchtrennen der elektrischen Leitung 32 mittels der Signalleitung 50 zuverlässig erfasst werden.
[0047] In einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Signalleitungen 50 in der Sicherungsvorrichtung 10 hintereinander angeordnet, die durch die Explosion durchtrennt werden. Dadurch kann die Redundanz erhöht werden.
[0048] Fig. 6 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Gehäuses für die Sicherungsvorrichtung 30, das allgemein mit 90 bezeichnet ist.
[0049] Das Gehäuse 90 ist gebildet durch ein unteres Gehäuseteil 92 und einen Gehäusedeckel 94. Der Gehäusedeckel 94 ist mit einer Dichtung 96 versehen, um das Gehäuse 90 wasserdicht zu verschließen. Die Sicherungsvorrichtung 30 ist in dem Gehäuse 90 aufgenommen, wobei die Durchführung 94 an einer Öffnung 98 des P T/EP2011/065487
12
Gehäuses 90 angeordnet ist, um die pyrotechnische Sprengladung 36 mittels eines elektrischen Signals von außen zu zünden. Die Anschlussklemmen 42, 44 werden zur mechanischen Fixierung an Zapfen 100 festgelegt. Die Anschlussklemmen 42, 44 werden jeweils mit einer Stromspange 102, 104 verbunden, die über Öffnungen 106, 108 nach außen geführt sind. Die Signalleitung 50 ist über die Anschlussklemmen 52, 54 mit einer Durchführung 110 verbunden. Die Durchführung 110 ist an einer Öffnung 112 des Gehäuses 90 angeordnet, um ein elektrisches Signal nach außen zu führen. Dadurch kann das Durchtrennen der Signalleitung 50 von außen erfasst werden. Die Öffnungen 98 und 112 sind mit Dichtungen 114, 116 versehen, um eine wasserdichte Durchführung der elektrischen Signale zu ermöglichen.
[0050] Das Gehäuse 90 bietet dadurch die Möglichkeit, die Sicherungsvorrichtung 30 wasserdicht, z. B. in einem Kraftfahrzeug zu betreiben, wobei elektrische Signale und die elektrische Leitung 32 in das Gehäuse 90 hinein und aus dem Gehäuse 90 heraus geführt sind. Das Gehäuse 90 kann direkt an einem Batteriegehäuse befestigt werden.
[0051] In Fig. 7 ist eine Batterie für eine Kraftfahrzeug 10 mit einer Sicherungsvorrichtung 30 gezeigt und allgemein mit 120 bezeichnet. Die Batterie 120 weist einen ersten Pol 122 und einen zweiten Pol 124 auf. Der erste Pol 122 bildet einen Masseanschluss der Batterie und der zweite Pol 124 bildet einen positiven Spannungspol der Batterie 120. Die Sicherungsvorrichtung 30 ist an der Batterie 120 befestigt, wobei die Stromspange 102 mittels einer Polanschlussvorrichtung 126 elektrisch mit dem zweiten Pol 124 verbunden ist. Die Polanschlussvorrichtung 126 ist als Metallleiste 126 ausgebildet. Sofern die Sicherungsvorrichtung 30, wie in Figur 7 gezeigt, an der Batterie 120 befestigt ist, ist die Polanschlussvorrichtung 126 vorzugsweise als Metallleiste 126 ausgebildet. Alternativ kann die Polanschlussvorrichtung 126 als Kabel ausgebildet sein, insbesondere wenn die Sicherungsvorrichtung 30 entfernt von der Batterie 120 in dem Kraftfahrzeug 10 eingebaut ist.

Claims

Patentansprüche
Sicherungsvorrichtung (30) für einen elektrischen Stromkreis, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug (10), mit:
- einer ersten und einer zweiten Anschlussklemme (42, 44), um die Sicherungsvorrichtung (30) mit dem Stromkreis elektrisch zu verbinden,
- einem Leitungselement (32), das durch die Sicherungsvorrichtung (30) geführt ist und eine elektrische Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Anschlussklemme (42, 44) bildet,
- einer pyrotechnischen Treibladung (36), die dazu ausgebildet ist, durch eine auslösbare Explosion die elektrische Verbindung zu trennen, wobei die Sicherungsvorrichtung (30) Erfassungsmittel (38, 50) aufweist, um das Auslösen der Explosion zu erfassen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsmittel (50) eine Signalleitung (50) aufweisen, wobei dem Leitungselement (32) und der Signalleitung (50) Trennmittel (46, 56, 58) zugeordnet sind, die durch die Explosion betätigbar sind.
Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalleitung (50) gegenüber dem Leitungselement (32) elektrisch isoliert ist.
Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Signalleitung (50) und dem Leitungselement (32) ein Isolierungselement (68) angeordnet ist.
Sicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsmittel (50) eine Mehrzahl von Signalleitungen (50) aufweisen, die unabhängige elektrische Pfade bilden, die durch die Explosion durchtrennbar sind.
5. Sicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennmittel (46, 56, 58) eine Trennvorrichtung (46) aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die Signalleitung und das Leitungselement zu durchtrennen.
6. Sicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibladung (36) in einem wasserdichten Gehäuse (90) aufgenommen ist.
7. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (90) Durchführungsmittel (64, 110) aufweist, um elektrische Signale in das Gehäuse (90) hinein und/oder aus dem Gehäuse (90) herauszuführen.
8. Antriebsstrang (12), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (10), mit einer elektrischen Leitung (23), die eine Sicherungsvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
9. Verfahren zum Herstellen einer Sicherungsvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit den Schritten:
- Bereitstellen eines Gehäuseteils (92),
- Bereitstellen einer pyrotechnischen Treibladung (36) in dem Gehäuseteil (92),
- Anordnen eines Leitungselements (32) an der Treibladung (36),
- Anordnen von einer Signalleitung (50) an dem Leitungselement (32) oder der Treibladung (36),
- Anordnen der pyrotechnischen Treibladung (36) in dem Gehäuseteil (92) und Zuordnen von Trennmitteln (46, 56, 58), die durch die Treibladung (36) betätigbar sind, zu dem Leitungselement (32) und der Signalleitung (50),
- Verschließen des Gehäuseteils (92) mittels einer Dichtung (96) und eines Gehäusedeckels (94).
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