[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 A1, 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] Des Weiteren zeigt die Druckschrift
DE 197 12 544 A1 eine Stromunterbrechungssteuereinheit, die ein Aufpralldetektorsignal empfängt, das
von außen zugeführt wird, wenn ein Aufprall, wie beispielsweise ein Zusammenstoß eines
Kraftfahrzeugs, ermittelt worden ist, und erzeugt und führt ein Stromkreisunterbrechungssteuersignal
auf der Grundlage des Aufpralldetektorsignals zu. Eine Stromkreisunterbrechungseinheit
unterbricht zwangsweise einen Stromversorgungsweg und beendet die Stromversorgung
einer Last. Die Zuführung von Strom kann daher sofort bei Feststellung des Aufpralls
unterbrochen werden. Außerdem ist eine zweite Last, die ein elektrisches Minimalsystem
ist, das wesentlich ist, um das Kraftfahrzeug fahrfähig zu halten, vorgesehen. Selbst
wenn die Stromversorgung zur Last unterbrochen wird, kann das Fahrzeug daher fahrfähig
gehalten werden. Selbst zum Zeitpunkt eines Unfalls o. dgl. kann das Kraftfahrzeug
daher aus eigener Kraft zum Straßenrand o. dgl. bewegt werden, sofern der Zustand
des Fahrzeugs es zulässt.
[0006] 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.
[0007] Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Sicherungsvorrichtung dadurch gelöst,
dass die Sicherungsvorrichtung Erfassungsmittel aufweist, um das Auslösen der Explosion
zu erfassen, wobei die Erfassungsmittel eine Signalleitung aufweisen, wobei dem Leitungselement
und der Signalleitung Trennmittel zugeordnet sind, die durch die Explosion betätigbar
sind, wobei die Trennmittel eine Trennvorrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet
ist, die Signalleitung und das Leitungselement zu durchtrennen.
[0008] Des Weiteren wird die Aufgabe durch einen Antriebsstrang mit einer elektrischen Leitung,
die eine derartige Sicherungsvorrichtung aufweist, gelöst. Dadurch kann das Auslösen
der pyrotechnischen Treibladung zuverlässig und mit einfachen Mitteln erfasst werden.
[0009] 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 Zuordnen von Trennmitteln, die durch die Treibladung betätigbar
sind, zu dem Leitungselement und der Signalleitung, wobei die Trennmittel eine Trennvorrichtung
aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die Signalleitung und das Leitungselement zu
durchtrennen, und Verschließen des Gehäuseteils mittels einer Dichtung und eines Gehäusedeckels.
[0010] 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.
[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Erfassungsmittel durch die Explosion
wenigstens teilweise zerstört.
[0012] Dadurch kann die Explosion zuverlässig erfasst werden.
[0013] 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.
[0014] Dadurch kann eine zuverlässige Trennung der elektrischen Verbindung und/oder des
elektrischen Pfades realisiert werden.
[0015] Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Signalleitung gegenüber dem Leitungselement elektrisch
isoliert ist.
[0016] Dadurch können Störungen der Signalleitung durch den Strom im Leitungselement reduziert
werden.
[0017] Weiterhin ist bevorzugt, wenn zwischen der Signalleitung und dem Leitungselement
ein Isolierungselement angeordnet ist.
[0018] Dadurch kann mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Isolierung bereitgestellt werden.
[0019] Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Erfassungsmittel eine Mehrzahl von Signalleitungen
aufweisen, die unabhängige elektrische Pfade bilden, die durch die Explosion durchtrennbar
sind.
[0020] Dadurch können unterschiedliche Komponenten unabhängig von einander aktiviert werden,
wodurch eine zusätzliche Redundanz geschaffen wird.
[0021] Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Trennmittel einen, insbesondere einen einzigen,
Trennmeißel aufweisen, der dazu ausgelegt ist, die Signalleitung und das Leitungselement
zu durchtrennen.
[0022] Dadurch kann eine zuverlässige Trennung der elektrischen Verbindung und des elektrischen
Pfades bereitgestellt werden.
[0023] Weiterhin ist bevorzugt, wenn die Treibladung in einem wasserdichten Gehäuse aufgenommen
ist.
[0024] Dadurch kann die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Sicherungsvorrichtung bei
unterschiedlichen Umgebungsbedingungen erhöht bzw. gewährleistet werden.
[0025] 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.
[0026] 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.
[0027] 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.
[0028] 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.
[0029] 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.
[0030] 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.
[0031] 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.
[0032] 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.
[0033] 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.
[0034] 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.
[0035] 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 Steckanschluss 54 aufweist.
[0036] 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.
[0037] 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.
[0038] 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.
[0039] 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.
[0040] 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.
[0041] 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.
[0042] 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.
[0043] 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 senkrechten 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.
[0044] 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.
[0045] 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.
[0046] 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.
[0047] Fig. 6 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Gehäuses für die Sicherungsvorrichtung
30, das allgemein mit 90 bezeichnet ist.
[0048] 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 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.
[0049] 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.
[0050] 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.
1. 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,
wobei die Trennmittel (46, 56, 58) eine Trennvorrichtung (46) aufweisen, die dazu
ausgebildet ist, die Signalleitung und das Leitungselement zu durchtrennen.
2. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalleitung (50) gegenüber dem Leitungselement (32) elektrisch isoliert ist.
3. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Signalleitung (50) und dem Leitungselement (32) ein Isolierungselement
(68) angeordnet ist.
4. 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 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibladung (36) in einem wasserdichten Gehäuse (90) aufgenommen ist.
6. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 5, 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.
7. Antriebsstrang (12), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (10), mit einer elektrischen
Leitung (23), die eine Sicherungsvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6
aufweist.
8. Verfahren zum Herstellen einer Sicherungsvorrichtung (30) nach einem der Ansprüche
1 bis 6 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), wobei die Trennmittel (46, 56, 58) eine Trennvorrichtung (46) aufweisen, die
dazu ausgebildet ist, die Signalleitung und das Leitungselement zu durchtrennen,
- Anordnen der pyrotechnischen Treibladung (36) in dem Gehäuseteil (92) und Zuordnen
von Trennmittel (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).
1. Protective device (30) for an electrical circuit, in particular for use in a motor
vehicle (10), comprising:
- a first and a second connection terminal (42, 44) in order to electrically connect
the protective device (30) to the circuit,
- a line element (32) which is passed through the protective device (30) and forms
an electrical connection between the first and the second connection terminal (42,
44),
- a pyrotechnical propellant charge (36) which is designed to break the electrical
connection by a trippable explosion, wherein the protective device (30) has detection
means (38, 50) in order to detect tripping of the explosion,
characterized in that the detection means (50) have a signal line (50), wherein disconnection means (46,
56, 58) which can be operated by the explosion are assigned to the line element (32)
and the signal line (50), wherein the disconnection means (46, 56, 58) have a disconnection
device (46) which is designed to sever the signal line and the line element.
2. Protective device according to Claim 1, characterized in that the signal line (50) is electrically insulated from the line element (32).
3. Protective device according to Claim 1 or 2, characterized in that an insulating element (68) is arranged between the signal line (50) and the line
element (32).
4. Protective device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the detection means (50) have a plurality of signal lines (50) which form independent
electrical paths which can be severed by the explosion.
5. Protective device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the propellant charge (36) is accommodated in a water-tight housing (90).
6. Protective device according to Claim 5, characterized in that the housing (90) has pass-through means (64, 110) in order to pass electrical signals
into the housing (90) and/or out of the housing (90).
7. Drive train (12), in particular for a motor vehicle (10), comprising an electrical
line (23) which has a protective device (30) according to one of Claims 1 to 6.
8. Method for producing a protective device (30) according to one of Claims 1 to 6, comprising
the steps of:
- providing a housing part (92),
- providing a pyrotechnical propellant charge (36) in the housing part (92),
- arranging a line element (32) on the propellant charge (36),
- arranging a signal line (50) on the line element (32) or the propellant charge (36),
wherein the disconnection means (46, 56, 58) have a disconnection device (46) which
is designed to sever the signal line and the line element,
- arranging the pyrotechnical propellant charge (36) in the housing part (92) and
assigning disconnection means (46, 56, 58), which can be operated by the propellant
charge (36), to the line element (32) and the signal line (50),
- closing the housing part (92) by means of a seal (96) and a housing cover (94).
1. Dispositif de sécurité (30) pour un circuit électrique, en particulier pour l'utilisation
dans un véhicule automobile (10), comprenant :
- une première et une deuxième borne de raccordement (42, 44) afin de relier électriquement
le dispositif de sécurité (30) au circuit électrique,
- un élément de ligne (32) qui est guidé à travers le dispositif de sécurité (30)
et qui forme une connexion électrique entre la première et la deuxième borne de raccordement
(42, 44),
- une charge propulsive pyrotechnique (36) qui est réalisée de manière à séparer la
connexion électrique par une explosion pouvant être déclenchée, le dispositif de sécurité
(30) présentant des moyens de détection (38, 50) afin de détecter le déclenchement
de l'explosion,
caractérisé en ce que les moyens de détection (50) présentent une ligne de signal (50), des moyens de séparation
(46, 56, 58) étant associés à l'élément de ligne (32) et à la ligne de signal (50),
lesquels peuvent être actionnés par l'explosion, les moyens de séparation (46, 56,
58) présentant un dispositif de séparation (46) qui est réalisé de manière à séparer
la ligne de signal et l'élément de ligne.
2. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne de signal (50) est isolée électriquement par rapport à l'élément de ligne
(32).
3. Dispositif de sécurité selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'entre la ligne de signal (50) et l'élément de ligne (32) est disposé un élément d'isolation
(68).
4. Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de détection (50) présentent une pluralité de lignes de signaux (50) qui
forment des chemins électriques indépendants qui peuvent être séparés par l'explosion.
5. Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la charge propulsive (36) est reçue dans un boîtier imperméable à l'eau (90).
6. Dispositif de sécurité selon la revendication 5, caractérisé en ce que le boîtier (90) présente des moyens de guidage (64, 110) afin de guider des signaux
électriques dans le boîtier (90) et/ou hors du boîtier (90).
7. Chaîne cinématique (12), en particulier pour un véhicule automobile (10), comprenant
une ligne électrique (23) qui présente un dispositif de sécurité (30) selon l'une
quelconque des revendications 1 à 6.
8. Procédé de fabrication d'un dispositif de sécurité (30) selon l'une quelconque des
revendications 1 à 6, comprenant les étapes suivantes :
- fournir une partie de boîtier (92),
- fournir une charge propulsive pyrotechnique (36) dans la partie de boîtier (92),
- disposer un élément de ligne (32) sur la charge propulsive (36),
- disposer une ligne de signal (50) sur l'élément de ligne (32) ou sur la charge propulsive
(36), les moyens de séparation (46, 56, 58) présentant un dispositif de séparation
(46) qui est réalisé de manière à séparer la ligne de signal et l'élément de ligne,
- disposer la charge propulsive pyrotechnique (36) dans la partie de boîtier (92)
et affecter des moyens de séparation (46, 56, 58) qui peuvent être actionnés par la
charge propulsive (36) à l'élément de ligne (32) et à la ligne de signal (50),
- fermer la partie de boîtier (92) au moyen d'un joint d'étanchéité (96) et d'un couvercle
de boîtier (94).