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Die Erfindung betrifft ein Stromverteilergehäuse gemäß Anspruch 1 und ein Montageverfahren eines Sicherungsgehäuses in das Stromverteilergehäuse gemäß Anspruch 11. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Lösung zur mechanischen Entkopplung von Streifen-Sicherungen vom umgebenden Stromverteiler-Gehäuse. Hierdurch wird die mechanische Belastung welche, z.B. aufgrund von Temperaturwechsel und Vibration, auf die Sicherung wirkt eliminiert.
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Die
DE 10 2015 110 171 A1 betrifft eine elektrische Sicherung für ein Fahrzeug mit einem Auslöseabschnitt, der in einem elektrisch isolierenden Sicherungsgehäuse aufgenommen ist und der als elektrische Überstromschutzeinrichtung eingerichtet ist und einen elektrisch leitfähigen Steckkontaktabschnitt zum elektrisch leitenden Kontakt mit einem elektrischen Stromverteiler des Fahrzeugs aufweist. Solche oder ähnliche Sicherungsgehäuse werden z. B. in eine Stromverteilerbox integriert.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen besitzen eine Reihe von Nachteilen, aus denen sich in der Praxis folgendes Problem ergibt.
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Aufgrund von z. B. Temperaturwechseln und Vibration wirkt auf die Streifen-Sicherung und deren Sicherungsgehäuse eine mechanische Belastung, die aus den unterschiedlichen Ausdehnungsverhalten von der metallischen Stromschiene, dem Kunststoffgehäuse und der Sicherung resultiert. Infolge dieser Belastung kommt es in bestehenden Stromverteileranwendungen zu Ausfällen in der Streifensicherung.
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Weiterer druckschriftlicher Stand der Technik im vorliegenden technischen Gebiet, welcher den Oberbegriff des Anspruchs 1 widerspiegelt, ist in den Dokumenten
DE 10 2017 104 607 B3 und
CN 2 05 428 817 U offenbart.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, vorbesagte Nachteile zu überwinden und die Streifensicherung vom umgebenden Stromverteiler-Gehäuse mechanisch zu entkoppeln. Hierdurch wird die mechanische Belastung, welche, z.B. bei Temperaturwechsel und Vibration, auf die Sicherung wirken eliminiert.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Der Grundgedanke der Erfindung basiert auf einem separaten, entkoppelten Gehäuse für die verwendete Streifen-Sicherung. Dieses Gehäuse ist bezogen auf die Materialauswahl und Kontaktierungstechnologie auf das Ausdehnungsverhalten der Sicherung optimiert. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Sicherung im Betrieb keine unzulässige mechanische Belastung erfährt. Dieses bzw. mehrere Einzelgehäuse werden anschließend in entsprechend ausgeformte Aussparungen eines Stromverteilergehäuses eingelegt und an eine entsprechende Stromschiene kontaktiert. Die Aussparung ist dabei so ausgeführt, dass das Einzelgehäuse Freiheitsgrade in X- und Y- Richtung aufweist. Hierdurch ergibt sich grundsätzlich die Möglichkeit der Abbildung eines flexiblen und modularen Stromverteiler-Aufbaus.
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Erfindungsgemäß wird daher ein Stromverteilergehäuse mit mindestens einer Aussparung vorgeschlagen. Die jeweilige Aussparung ist zur Aufnahme je eines Sicherungsgehäuses, das eine Streifen-Sicherung aufweist, ausgebildet. Außerdem ist die jeweilige Aussparung so ausgebildet, dass das darin aufgenommene Sicherungsgehäuse gegen eine vertikal zu einer Richtung (X) orientierte Anschlagsfläche eines elastisch verformbaren ersten Arm lagert.
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In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Sicherungsgehäuse in wenigstens eine zweite, vorzugsweise zur ersten Richtung (X) orthogonale Richtung (Y) positionsveränderlich schwimmend oder gegen einen elastisch verformbaren zweiten Anschlag lagert.
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Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass sich der Arm von einem Gehäuseboden des Stromverteilergehäuses in die jeweilige Aussparung hinein erstreckt, um dadurch die Positionsveränderlichkeit in X-Richtung zu begrenzen.
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Weiter bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der das Sicherheitsgehäuse zwischen einer ersten an der Anschlagsfläche des Arms anliegenden Position und einer zweiten, von der Anschlagsfläche beabstandeten Position positionsveränderlich bewegbar ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sicherungsgehäuse durch Haltemittel begrenzt ist. Diese Haltemittel verhindern eine Positionsverlagerung in Z-Richtung.
Weiter bevorzugt kann vorgesehen sein, dass vorgesehen sein, dass mehrere Haltemittel auf wenigstens zwei, drei oder vier Seiten der Seitenwände, welche die Aussparung begrenzen, angeordnet sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Haltemittel als ein vorzugsweise flexibler Arm ausgebildet.
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Weiter bevorzugt ist eine Ausführung bei der das Sicherungsgehäuse zusätzlich Haltemittel an den Aussparungsseitenwänden aufweist.
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Als weiterer Aspekt kann mit Vorteil gesehen werden, dass das Sicherungsgehäuse die Seitenwände und den die Seitenwände verbindende Halteabschnitt für zwei Kontaktbolzen aufweist. Die beiden Kontaktbolzen sind für die Verbindung der Streifen-Sicherung ausgebildet, wobei eine Streifen-Sicherung auf die beiden Kontaktbolzen gesteckt werden kann.
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Bevorzugt ist ferner eine Stromschiene mit Stromanschluss, die auf die inneren Kontaktbolzen gesteckt wird. Die Stromschiene wird mit einem Befestigungsmittel an den Kontaktbolzen fixiert und verbindet wenigstens zwei Streifen-Sicherungen leitend mit dem Stromanschluss.
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In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung weist das Stromverteilergehäuse mindestens eine Kabelöse auf, wobei eine Kabelöse auf einen der äußeren Kontaktbolzen gesteckt und mit einem Befestigungsmittel fixiert wird.
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Gemäß Anspruch 11 ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Montage des Sicherungsgehäuses in das Stromverteilergehäuse mit einer wie zuvor beschriebenen Anordnung mit den folgenden Schritten:
- a) Das Sicherungsgehäuse wird in Richtung Gehäuseboden in eine Aussparung eingebracht.
- b) Zum Einbringen wird ein Haltemittel in eine Haltemittelaussparung am Stromverteilergehäuse eingelegt.
- c) Im nächsten Schritt wird das Sicherungsgehäuse weiter durch Druck auf das Sicherungsgehäuse in die Aussparung betätigt, derart, dass es mit seinen Haltemitteln an den korrespondierenden Haltemitteln der Aussparungsinnenwand einrastet, dadurch gekennzeichnet, dass das darin aufgenommene Sicherungsgehäuse gegen die vertikal zur X-Richtung orientierte Anschlagsfläche des elastisch verformbaren ersten Arms gelagert wird, wobei sich der erste Arm von dem Gehäuseboden des Stromverteilergehäuses in die jeweilige Aussparung hinein erstreckt, um dadurch die Positionsveränderlichkeit in X-Richtung zu begrenzen.
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Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines demontierten Stromverteilergehäuses mit einem Sicherungsgehäuse
- 2 eine perspektivische Ansicht eines demontierten Stromverteilergehäuses mit zwei Sicherungsgehäusen und einer Kabelöse
- 3 eine perspektivische Ansicht eines montierten Stromverteilergehäuses mit zwei Sicherungsgehäusen und einer Kabelöse,
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Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die 1 bis 3 anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche strukturelle und/oder funktionale Merkmale hinweisen.
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In 1 ist eine perspektivische Gesamtansicht eines demontierten, erfindungsgemäßen Stromverteilergehäuses 1 dargestellt. Außerdem zeigt die 1 die in oder an dem Stromverteilergehäuse 1 zu montierenden Komponenten, nämlich ein Sicherungsgehäuse 3 mit zwei Kontaktbolzen 31, eine Streifen-Sicherung 4, die Stromschiene 5 und ein Befestigungsmittel 6.
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Die dargestellte Ausführung des erfindungsgemäßen Stromverteilergehäuses 1 weist einen flachen Gehäuseboden 26 und mehrere sich nach oben erstreckende Seitenwände 27 auf, zwischen denen zwei parallel zueinander liegende, rechteckige Aussparungen 2, 2` ausgebildet sind, die dafür vorgesehen sind jeweils ein Sicherungsgehäuse 3, wie in der 3 dargestellt, zu lagern. Dabei sind die Aussparungen 2, 2' so ausgestaltet, dass ein eingesetztes Sicherungsgehäuse 3 schwimmend in X- und Y-Richtung gelagert ist und in Z-Richtung fest gelagert ist, um eine Positionsverlagerung in Z-Richtung zu verhindern. Zum Einbringen der Sicherungsgehäuse sind die Aussparungen 2, 2`nach oben hin offen.
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Das Sicherungsgehäuse 3 lagert in X-Richtung positionsveränderlich schwimmend hin- und her bewegbar zwischen zwei Positionen jeweils anliegend an dem elastisch verformbaren Arm 23 und/oder an der dem anderen Ende der Aussparung 2, 2' gegenüberliegende Anlagefläche 28 an der Seitenwand 25. Wobei jeweils am ersten Arm 23 hierzu eine vertikal zur X-Richtung orientierte Anschlagsfläche 23a vorgesehen ist. Somit lagert das jeweilige Sicherungsgehäuse 3 entweder spannungsfrei oder durch den elastischen Arm 23 federkraftbeaufschlagt in der entsprechenden Aussparung 2, 2`. Dieser jeweils erste Arm 23 erstreckt sich von dem Gehäuseboden 26 des Stromverteilergehäuses 1 in die jeweilige Aussparung 2, 2` hinein. Diese Anschlagsfläche 28 weist zusätzlich eine Haltemittelaussparung 22 zum Halten des Sicherungsgehäuses 3 in Y-Richtung auf, wobei die Breite der Haltemittelaussparung 22 so gewählt sein kann, dass sich bestimmungsgemäß auch ein Lagerspiel in y-Richtung für das Sicherungsgehäuse 3.
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Das Sicherungsgehäuse 3 lagert ferner in eine zweite, vorzugsweise zur ersten Richtung (X) orthogonale Y-Richtung positionsveränderlich schwimmend oder gegen einen elastisch verformbaren zweiten Anschlag 25 ausgebildet als eine in X-Richtung verlaufende Seitenwand.
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Die beiden Seitenwände 25 weisen jeweils zwei Haltemittel 32 auf der einen und ein Haltemittel 32 auf der dazu gegenüberliegenden Seite auf, korrespondierend angeordnet zu den seitlichen Haltemitteln 32s des Sicherungsgehäuses 3, die so zueinander ausgebildet sind, dass durch eine gegenseitige Anlage der Haltemittel 32, 32s im montierten Zustand des Sicherungsgehäuses 3 dadurch eine Positionsverlagerung in Z-Richtung verhindert wird.
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Zwischen dem Anschlag der Anschlagsfläche 28 und der sich in der Abbildung der 1 bis 3 dahinter befindenden Stromverteilergehäusewand 12 erstreckt sich ein schmaler Spalt 11.
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Das Sicherungsgehäuse 3 in 1 weist, entsprechend der korrespondierenden Haltemittel 32 der jeweiligen Aussparung 2, 2` an einer der Seitenwände 25 zwei über die Seite gleichmäßig verteilte Haltemittel 32s und an der gegenüberliegenden Seite ein mittig gelegenes Haltemittel 32s sowie an der Haltemittelaussparung 22 und an der Seite des Arms 23 jeweils ein mittig gelegenes Haltemittel 32s auf. Die Haltemittel in 1 sind als Arme ausgebildet. Außerdem zeigt die 1, dass das Sicherungsgehäuse 3 die Seitenwände und den die Seitenwände verbindende Halteabschnitt für zwei Kontaktbolzen 31 aufweist. Die zwei Kontaktbolzen 31 dienen der Verbindung der Streifensicherung 4, wobei die diese auf die beiden Kontaktbolzen 31 gesteckt werden kann. Die Form und Ausgestaltung der Oberfläche im Bereich des Halteabschnitts ist der Form der Streifen-Sicherung 4 entsprechend ausgeprägt, um die Streifen-Sicherung korrespondierend am Sicherungsgehäuse 3 zu lagern bzw. zu fixieren.
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Des Weiteren zeigt 1 eine Stromschiene 5 mit Stromanschluss 8 in Form einer Öffnung, die auf die inneren Kontaktbolzen 311 gesteckt wird. Dafür sind an der Stromschiene 5 entsprechende Ausstanzungen oder Öffnungen vorgesehen, die der Anzahl der mit dem Stromanschluss 8 zu verbindenden Streifen-Sicherungen 4 gleichen. Die Stromschiene 5 und somit auch die sich in den Abbildungen der 1 bis 3 jeweils darunter befindende Streifen-Sicherung 4 wird mit einem Befestigungsmittel 6, in 1 eine Mutter, an dem inneren Kontaktbolzen 311 fixiert.
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2 entspricht der in 1 perspektivisch dargestellten Gesamtansicht eines demontierten, erfindungsgemäßen Stromverteilergehäuses 1. Zusätzlich zeigt 2 ein weiteres Sicherungsgehäuse 3, eine weitere Streifen-Sicherung 4, zwei weitere Befestigungsmittel 6 und eine beispielhafte Kabelöse 7 zum Anschluss eines Kabels.
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3 zeigt die perspektivisch dargestellte Gesamtansicht aus 2 in montierter Form. Die zweite Streifen-Sicherung 4 wird entsprechend der ersten Streifen-Sicherung 4 aus 1 in die zweite Aussparung 2` eingebracht. An dem Befestigungsbolzen des zweiten Sicherungsgehäuses 3 werden die Stromschiene 5 und die sich darunter befindende Streifen-Sicherung 4 mittels einem der zusätzlichen Befestigungsmittel 6 fixiert. Die Kabelöse 7 wird auf einen der äußeren Befestigungsbolzen 312 gesteckt und wiederum mit einem der zusätzlichen Befestigungsmittel 6 angebunden.
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Ebenfalls ist zu erkennen, dass die Stromschiene 5 mit einer Seitenkante 5a parallel zur dazu erhöhten hintere Seitenwand 12 des Stromverteilergehäuse 1 drehfest orientiert ist.
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Der elastisch verformbare erste Arm 23 ist als Federarm mit einer endseitig angeformten Nase ausgebildet, die sich zumindest abschnittsweise mit ihrer Unterseite über einen Endabschnitt des Sicherungsgehäuses 3 erstreckt. An dieser Nase liegt das Sicherungsgehäuse in eingebautem Zustand somit an. Somit verhindert der Arm 23 eine Positionsverlagerung des Sicherungsgehäuses in Z-Richtung.
