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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Notabschaltvorrichtung für eine stromführende Leitung in einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein mit dieser Notabschaltvorrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 9.
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Zur Vermeidung von elektrischen Kurzschlüssen und hieraus resultierenden Verschmorungen oder gar Bränden im Fall einer Kollision bzw. eines Crashs eines Kraftfahrzeuges ist eine Unterbrechung der Stromversorgung bzw. eine elektrische Signalunterbrechung erforderlich. Diese kann lokal erfolgen, wie es beispielsweise aus der
EP 0 827 169 A2 bekannt ist. Dort ist eine pyrotechnisch angetriebene Notabschaltvorrichtung für eine stromführende Leitung in einem Kraftfahrzeug beschrieben, die im Fall einer Kollision von einer Normallage (d.h. einer Position außerhalb einer Unfallsituation) in eine Schutzlage (d.h. einer Position während eines Unfalls) bewegbar ist und die ein der Leitung benachbartes Trennmittel aufweist. Eine Trennung der Leitung wird durch ein von einem Sensor, insbesondere einem Crash-Sensor, abgegebenes elektrisches Signal veranlasst, bei dessen Vorliegen eine in der bekannten Notabschaltvorrichtung vorgesehene Treibladung explodiert, um das Trennmittel durch die Leitung hindurch zu befördern. Diese aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung ist aufgrund ihres Aufbaus bereits per se teuer. Des Weiteren setzt ihr Einsatz eine elektrische Verbindung der Treibladung mit einem Sensor voraus, die in der Praxis, insbesondere aufgrund beengter Einbauverhältnisse in modernen Kraftfahrzeugen, zu einer vergleichsweise komplizierten und damit teuren Herstellung führt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
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Diese Aufgabe ist durch eine Notabschaltvorrichtung für eine stromführende Leitung in einem Kraftfahrzeug gelöst, die im Fall einer Kollision von einer Normallage in eine Schutzlage bewegbar ist und ein der Leitung benachbartes Trennmittel aufweist, und die sich dadurch auszeichnet, dass das Trennmittel bei Einnahme der Schutzlage durch eine ihm benachbarte Kraftfahrzeugkomponente antreibbar und die Leitung trennend sowie elektrisch isolierend angeordnet ist. Es ist somit bei der erfindungsgemäßen Notabschaltvorrichtung eine rein mechanische anstelle einer pyrotechnischen Auslösung vorgesehen, die keinerlei nachteiliger Anbindung an die Bordelektronik des Kraftfahrzeuges bedarf, sondern an beliebiger Stelle in dem Kraftfahrzeug eingebaut werden kann.
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Die Auslösung selbst erfolgt dadurch, dass sich die benachbarte Fahrzeugkomponente crashbedingt gegen das Trennmittel bewegt und dieses die Leitung irreversibel durchtrennt. Es sei angemerkt, dass der hier verwendete Begriff „benachbart“ zum einen eine direkte Anlage der Fahrzeugkomponente gegen die Notabschaltvorrichtung in Normallage, zum anderen aber auch eine beabstandete, in unmittelbarer Nachbarschaft befindliche Anordnung von Fahrzeugkomponente und Notabschaltvorrichtung in Normallage umfasst.
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Weiter ist die Notabschaltvorrichtung in vorteilhafter Weise elektrisch isolierend ausgebildet, so dass ein Kurzschluss der durchtrennten Leitung sicher und dauerhaft vermieden ist. Mit der erfindungsgemäßen Notabschaltvorrichtung ist eine auf einer rein mechanischen Wirkkette beruhende, einfach sowie kostengünstig herstellbare und verbaubare technische Lösung gelungen. Es sei angemerkt, dass der Begriff „stromführend“ sowohl eine Leitung betrifft, durch die tatsächlich Strom geleitet wird, als auch eine solche Leitung, die für eine Stromleitung eingerichtet ist, ohne jedoch tatsächlich strombeaufschlagt zu sein. Darüber hinaus umfasst der Begriff „stromführend“ nicht nur solche Leitungen, die der elektrischen Energieversorgung im engeren Sinne, sondern auch dem elektrischen Signalaustausch im Kraftfahrzeug dienen.
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Das erfindungsgemäß vorgesehene Trennmittel kann jede geeignete Form bzw. Gestaltung aufweisen. In besonders vorteilhafter Weise jedoch weist das Trennmittel mindestens eine Schneide auf, mit welcher der Trennvorgang einfach, zuverlässig und dauerhaft durchgeführt werden kann. Die Schneide kann bzw. die Schneiden können beliebige Schnittwinkel aufweisen und parallel oder nicht parallel zueinander ausgerichtet sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann ein Führungsmittel vorgesehen sein, welches das Trennmittel und/oder mindestens einen nach Einnahme der Schutzlage abgetrennten Teil der Leitung führend ausgebildet ist. Das Führungsmittel befördert in vorteilhafter Weise einen präzisen Bewegungspfad des Trennmittels und/oder des abgetrennten Leitungsstückes und somit eine besonders zuverlässige und dauerhafte Trennung der elektrischen Leitung, so dass etwaige Kurzschlüsse sicher vermieden sind.
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Die elektrische Isolation der Bordelektronik nach einem Crash wird weiter verbessert, wenn ein Aufnahmemittel vorgesehen ist, das mindestens einen nach Einnahme der Schutzlage abgetrennten Teil der Leitung aufnimmt. In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass der nicht abgetrennte Teil der Leitung, an dem noch ein Spannungspotential anliegt, von dem abgetrennten Teil vollkommen isoliert ist und bleibt. Hierzu können zusätzliche, an diskreten Stellen der Leitung angebrachte Befestigungselemente vorgesehen sein.
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Die Isolation des durch das Trennmittel von der Leitung herausgelösten Teils wird noch weiter verbessert, wenn das Aufnahmemittel mindestens eine Abdeckung aufweist. In diesem Fall befindet sich das abgetrennte Leitungsteil in einer Art elektrisch isoliertem bzw. isolierendem Behälter.
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Die Notabschaltvorrichtung kann durch ein schlagefestes elektrisches Isoliermaterial, insbesondere Kunststoff oder Keramik ausgebildet sein. Hierdurch ist eine zuverlässige Funktion des Trennmittels bei vergleichsweise geringen Herstellkosten in vorteilhafter Weise ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Notabschaltvorrichtung kann als eine die zu trennende Leitung zumindest abschnittsweise umgebende Hülse ausgebildet sein. Eine solche lässt sich in vorteilhafter Weise leicht herstellen und an den gewünschten Positionen innerhalb des Kraftfahrzeuges einbauen.
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Die erfindungsgemäße Notabschaltvorrichtung weist in vorteilhafter Weise ein an dem Kraftfahrzeug anbringbares Befestigungsmittel auf. Dieses kann integral ausgebildet sein. So ist es in besonders bevorzugter Weise vorgesehen, die Hülse integral mit einem an sich bekannten Clip oder dergleichen auszubilden, welcher an einer Kraftfahrzeugkomponente befestigt wird. Es sei angemerkt, dass durch das Befestigungsmittel nicht nur die Notabschaltvorrichtung selbst, sondern auch die sie aufnehmende elektrische Leitung befestigt werden kann.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird ebenfalls durch ein Kraftfahrzeug mit einer Notabschaltvorrichtung der zuvor dargestellten erfindungsgemäßen Art gelöst. Die zuvor genannten Vorteile gelten adäquat.
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Die vorstehend beschriebenen Merkmale der vorliegenden Erfindung können, soweit möglich, auch wenn es vorstehend nicht explizit beschrieben ist, miteinander kombiniert werden.
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Nachstehend folgt eine Kurzbeschreibung von Figuren der vorliegenden Erfindung.
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1 ist eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Notabschaltvorrichtung in Normallage.
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2 ist eine schematische Seitenansicht der in 1 gezeigten Notabschaltvorrichtung in Schutzlage.
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3 ist eine perspektivische Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Notabschaltvorrichtung, die eine Unterschale und eine Oberschale aufweist.
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4 stellt die in 3 gezeigte Unterschale in perspektivischer Ansicht von oben dar.
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5 stellt die in 3 gezeigte Oberschale in perspektivischer Ansicht von unten dar.
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Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf 1 bis 5 eine detaillierte, nicht präjudizierende, insbesondere einschränkende, Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Gleiche Elemente sind mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit nichts anderes angegeben wird.
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1 zeigt eine Notabschaltvorrichtung 1 in Normallage (d.h. außerhalb einer Unfallsituation), die in einem Kraftfahrzeug 5 angebracht ist. Sie weist ein an einer ersten Kraftfahrzeugkomponente 10 angeordnetes Trennmittel 15 und ein an einer zweiten Kraftfahrzeugkomponente 20 angeordnetes Führungsmittel 25 auf, zwischen denen sich eine gesicherte oder ungesicherte stromführende Leitung 30 befindet. Von dem Trennmittel 15 ragt eine Schneide 35 in Richtung Führungsmittel 25 derart ab, dass das der zweiten Kraftfahrzeugkomponente 25 zugewandte Ende der Schneide 35 gegen die Leitung 30 anliegt. Dies ist jedoch nicht zwingend; vielmehr kann auch vorgesehen sein, dass das genannte Ende der Schneide 35 von der Leitung 30 beabstandet ist. Es versteht sich, dass auch mehr als eine Schneide 35 bei der erfindungsgemäßen Notabschaltvorrichtung 1 vorgesehen sein können. Auch ist es möglich, statt der in der 1 dargestellten stumpfen Schneide 35 Schneiden mit hiervon verschiedenen Schneidwinkeln auszubilden.
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Das Führungsmittel 25 ist mittels eines hier ebenfalls symbolisch dargestellten Befestigungsmittels 40 an der zweiten Kraftfahrzeugkomponente 20 lösbar oder unlösbar befestigt. Innerhalb des Führungsmittels 25 befindet sich ein Aufnahmemittel 45, das der Schneide 35 benachbart und von dieser allein durch die Leitung 30 getrennt ist. Das Aufnahmemittel 45 ist an seinem der Schneide 35 distal entfernten Ende durch die zweite Kraftfahrzeugkomponente 20 geschlossen, die somit gleichsam als Abdeckung 50 dient. Mithin kann das Aufnahmemittel 45 der hier gezeigten Ausführungsform als Aufnahmeraum betrachtet werden.
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Das Trennmittel 15, seine Schneide 35 und das Führungsmittel 25 sind einerseits schlagzäh, andererseits elektrisch isolierend ausgeführt. Entsprechend geeignete Materialien können an sich bekannte Kunststoffe oder keramische Werkstoffe sein. Für den Fall, dass die zweite Kraftfahrzeugkomponente 20 aus einem elektrisch leitenden Werkstoff besteht, kann an dem ihr benachbarten Abschnitt des Aufnahmemittels 45 ein ebenfalls elektrisch isolierender Einleger (nicht gezeigt) vorgesehen sein, so dass das Aufnahmemittel 45 bzw. der Aufnahmeraum (mit Ausnahme seines der Leitung 30 benachbarten Abschnittes) vollständig elektrisch isoliert ist.
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Die Notabschaltvorrichtung 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Hülse 55 gestaltet, welche die Leitung 30 abschnittsweise umgibt und einfasst. Wie 2 entnommen werden kann, bleibt diese auch im Fall eines Crashs, bei dem eine Kraft F in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel auf die erste Kraftfahrzeugkomponente 10 einwirkt, strukturell erhalten. In diesem Fall bewegt die belastete Kraftfahrzeugkomponente 10 das Trennmittel 15 rein mechanisch und ohne jede weitere Unterstützung (insbesondere ohne eine Treibladung) gegen die Leitung 30, so dass seine Schneide 35 die Leitung 30 unter vollständiger Ablösung eines Teiles 60 durchtrennt. Der herausgelöste Teil 60 wird durch das Trennmittel 15 in das in dem Führungsmittel 25 ausgesparten Aufnahmemittel 45 bewegt. Die Schneide 35 selbst wird dabei durch das Führungsmittel 25 kontrolliert gerichtet geführt. Der Teil 60 befindet sich, vollständig physikalisch getrennt von der Leitung 30, in dem Aufnahmeraum 45. Dies bedeutet, dass die Leitung 30 im Fall eines Crashs unterbrochen ist und kein Strom (mehr) durch sie hindurch geleitet werden kann. Hierdurch, ebenso wie durch die insbesondere elektrische Trennung des Teils 60 von etwaigen anderen stromführenden Komponenten des Kraftfahrzeuges 5, ist eine wirksame und dauerhafte Unterbrechung des Bordstromkreises erzielt und eine gefährliche Kurzschlussbildung vermieden. Es versteht sich, dass die Leitung 30 durch hier nicht weiter gezeigte, an sich bekannte Befestigungsmittel derart gehalten bleibt, dass ihre durch das Heraustrennen des Teils 60 entstehenden Enden einander nicht berühren können.
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Es sei angemerkt, dass der in der 2 gezeigte Kraftvektor F als nicht einschränkendes Beispiel zu verstehen ist, bei dem die erste Kraftfahrzeugkomponente 10 in Richtung zweiter Kraftfahrzeugkomponente 20 bewegt wird. Die erfindungsgemäße Notabschaltvorrichtung 1 funktioniert jedoch ebenfalls, wenn sich die zweite Kraftfahrzeugkomponente 20 unfallbedingt in Richtung der ersten Kraftfahrzeugkomponente 10 bewegen würde.
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In 3 ist eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Notabschaltvorrichtung 1 in perspektivischer Draufsicht und Normallage, aus Gründen der Übersichtlichkeit jedoch ohne Leitung 30, gezeigt. Die Notabschaltvorrichtung 1 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel von der ersten Kraftfahrzeugkomponente 10 beabstandet und dieser benachbart angeordnet. Es sei angemerkt, dass die erste Kraftfahrzeugkomponente 10 auch gemäß diesem Ausführungsbeispiel in Normallage direkt gegen die Notabschaltvorrichtung 1 anliegen könnte.
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Die Notabschaltvorrichtung 1 umfasst eine an der zweiten Kraftfahrzeugkomponente 20 befestigte Unterschale 65, von der ein Rasthaken 70 abragt. Die Unterschale 65 trägt eine Oberschale 75, die gegenüber der Unterschale 65 in Richtung eines gedachten, bei einem Unfall auftretenden Kraftvektors F von der Normallage bis zur Einnahme einer Schutzlage beweglich ist. Zur Ermöglichung eines entsprechenden Verschiebeweges ist eine den Rasthaken 70 aufnehmende Öffnung 80 in der Oberschale 75 ausgespart. Eine unbeabsichtigte Loslösung der Oberschale 75 von der Unterschale 65 (mithin eine Bewegung der Oberschale entgegen der Richtung des Kraftvektors F) wird unterbunden, indem der Rasthaken 70 in Normallage gegen den in der 3 gezeigten unteren Rand der Öffnung 80 anliegt.
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Die Unterschale 65 ist in perspektivischer Ansicht von oben in 4 näher gezeigt. Sie weist eine Aufnahme 85 für eine nicht gezeigte Leitung auf, welche sich über die Länge der Unterschale 65 erstreckt und, im Wesentlichen mittig, das Aufnahmemittel 45 umfasst. Die Unterschale 65 ist als Führungsmittel 25 ausgebildet, das über ein hier nicht gezeigtes, in einer Aufnahme 90 aufnehmbares Befestigungsmittel 40 an der zweiten Kraftfahrzeugkomponente 20 befestigbar ist. Es versteht sich, dass Anzahl und/oder Form der Aufnahmen 90 frei wählbar sind. Die äußeren Seitenflächen 66, 67, 68 und 69 der Unterschale 65 und die hierzu benachbarten Innenflächen 76, 77, 78 und 79 (vgl. 5) der Oberschale 75 der zusammengesetzten Notabschaltvorrichtung 1 korrespondieren derart miteinander, dass die Oberschale 75 bzw. Unterschale 65 bei Einnahme der Schutzlage ohne Blockieren bzw. klemmfrei gegeneinander verschieblich sind.
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Die in 3 gezeigte Oberschale 75 ist in 5 in perspektivischer Ansicht von unten näher dargestellt. Sie umfasst ein mit zwei Schneiden 35 versehenes Trennmittel 15, das außerhalb der Normallage in das Aufnahmemittel 45 der Unterschale 65 eintauchen kann. Auch gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind Material, Anzahl, Form und/oder Lage jeder Schneide 35 frei wählbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Notabschaltvorrichtung
- 5
- Kraftfahrzeug
- 10
- Erste Kraftfahrzeugkomponente
- 15
- Trennmittel
- 20
- Zweite Kraftfahrzeugkomponente
- 25
- Führungsmittel
- 30
- Leitung
- 35
- Schneide
- 40
- Befestigungsmittel
- 45
- Aufnahmemittel
- 50
- Abdeckung
- 55
- Hülse
- 60
- Abgetrennter Teil
- 65
- Unterschale
- 66
- Seitenfläche
- 67
- Seitenfläche
- 68
- Seitenfläche
- 69
- Seitenfläche
- 70
- Rasthaken
- 75
- Oberschale
- 76
- Seitenfläche
- 77
- Seitenfläche
- 78
- Seitenfläche
- 79
- Seitenfläche
- 80
- Öffnung
- F
- Kraftvektor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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