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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherungsbox gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Insbesondere dient die vorliegende Erfindung dazu, eine
kompakte Sicherungsbox, die auf eine Batterie zu montieren ist,
zur Verfügung
zu stellen.
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Herkömmlicherweise
ist, wie es in 10 dargestellt ist, eine Sicherungsbox 5,
die eine Sicherung 6 enthält, über einen Zuleitungsdraht 4 mit
einer Batterie 1 verbunden, indem ein Batterieanschluss 3 an
einem Umfang eines Batteriestabs 2 befestigt ist, der auf
einer oberen Oberfläche
der Batterie 1 angeordnet ist. Bei dieser Anordnung sind
jedoch die Batterie 1 und die Sicherungsbox 5 voneinander
beabstandet und es ist ein Zuleitungsdraht 4 mit zwei Verbindungsstellen
erforderlich. Daher bedingt die erhöhte Anzahl an Teilen auch einen
größeren Zeit- und
Arbeitsaufwand bei der Installation. Darüber hinaus erfordert sie einen
Bauraum zur Installation der Sicherungsbox 5. Weiterhin
kann, wenn eine äußere Kraft
auf den Zuleitungsdraht 4 einwirkt, der Zuleitungsdraht 4 beschädigt werden.
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Das
zuvor geschilderte Problem könnte
gelöst
werden, indem die Sicherungsbox auf die obere Oberfläche der
Batterie 1 montiert wird und die Batterie 1 und
die Sicherung 6 ohne Verwendung des Zuleitungsdrahts 4 miteinander
verbunden werden. Da jedoch die Höhe der Sicherungsbox 5 groß ist, ist es
notwendig, einen großen
Raum oberhalb der Batterie 1 vorzusehen. Somit kann, falls
die Höhe
des Raums beschränkt
ist, die Sicherungsbox 5 nicht auf die Batterie 1 montiert
werden. Das heisst, durch das Installieren der Sicherungsbox 5 oberhalb
der Batterie 1 entsteht ein neues Problem. In der Sicherungsbox 5,
die in 9 gezeigt ist, ist die Sicherung 6 innerhalb
einer Box 7 angeordnet, wobei eine längere Seite der Sicherung 6 horizontal
und eine kürzere Seite
vertikal angeordnet ist. Die Sicherung 6 weist einen Eingangsanschluss 8b bzw.
einen Ausgangsanschluss 8c auf, die von einer unteren Oberfläche eines
Sicherungskörpers 9 nach
unten herausragen und mit Anschlüssen
t1 bzw. t2 gekoppelt sind. Der Anschluss t1 ist mit einem Ende eines
elektrischen Drahts w1 verbunden und der Anschluss t2 ist mit einem
Ende eines elektrischen Drahts w2 verbunden. Aufgrund der ausrichtung
des Sicherungskörpers 9 ist
die Höhe
H der Sicherungsbox 5 groß. In dem Fall, in dem die
Sicherung 6 direkt mit der Batterie 1 verbunden
ist, ist die Sicherung 6 groß, da sie eine große Kapazität aufweist.
Somit weist die Sicherung 6 eine große Höhe auf, was weiterhin dazu
führt,
daß die
Sicherungsbox 5 eine vergrößerte Höhe aufweist und ein größerer Bauraum
zur Installation notwendig ist, um die Sicherungsbox 5 aufzunehmen.
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Aus
der
US 5 645 448 A ist
eine Sicherungsbox gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 bekannt.
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Aus
der
DE 196 15 561
C2 ist eine Stromschiene bekannt, die durch eine Trägerstruktur
zusätzlich
befestigt ist, wobei ein unteres Gehäuseteil und ein oberes Gehäuseteil
an die Trägerstruktur montiert
sind.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das zuvor beschriebene
Problem geschaffen. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Sicherung mit einem Batteriestab zu verbinden, ohne daß ein Zwischenelement
eines Zuleitungsdrahts zum Realisieren der Verbindung erforderlich ist,
um die Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Schocks und die Zuverlässigkeit
der elektrischen Verbindung zu verbessern, sowie eine Sicherungsbox
zu schaffen, die eine kleine Höhe
aufweist und die auf eine Batterie montierbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand
der abhängigen
Ansprüche.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahame auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
perspektivische Explosionsansicht einer Sicherungsbox gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Zustands, in dem die Sicherungsbox
an einer Batterie befestigt ist;
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3 eine
Draufnsicht der Sicherungsbox von 1;
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4 eine
Explosionsansicht von wesentlichen Teilen;
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5A eine
Draufsicht eines Zustands, in dem eine Sicherung bzw. Batteriesicherung
an einem Gehäusekörper befestigt
bzw. fixiert ist;
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5B eine
Vorderansicht des Zustands, in dem die Sicherung an dem Gehäusekörper befestigt ist;
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6 eine
vergrößerte perspektivische
Ansicht, des in 1 gezeigten Batterieanschlusses;
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7 eine
Draufsicht einer eine Sicherung enthaltenden Sicherungsbox gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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8 eine
Draufsicht einer eine Sicherung enthaltenden Sicherungsbox gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
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9 eine
Sicherungsbox im Stand der Technik; und
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10 ein
Verfahren zum miteinander Verbinden einer Batterie und einer Sicherung
im Stand der Technik.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Die 1 bis 6 zeigen
das erste Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Sicherungsbox 11 eine
Sicherung 10 aufnimmt und auf eine oberen Oberfläche einer
Batterie 1 montiert ist.
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Das
Gehäuse
der Sicherungsbox 11 umfaßt ein unteres Gehäuseteil
bzw. eine untere Abdeckung 12, ein oberes Gehäuseteil
bzw. eine obere Abdeckung 13 und eine Trägerstruktur
bzw. ein Zwischengehäuse 14.
Die Trägerstruktur 14 enthält die Sicherung 10,
eine eingangsseitige Stromschiene 15 und eine ausgangsseitige
Stromschiene 16, wobei jede mit jeweils einem Anschluss
der Sicherung 10 verbunden ist.
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Ein
Batterieanschluss 20, der an einem Umfang eines Batteriestabs 2 zu
befestigen ist, der von einer oberen Oberfläche der Batterie 1 hervorragt,
ist an der eingangsseitigen Stromschiene 15 befestigt, um
die Sicherung 10 elektrisch mit der Batterie 1 zu verbinden,
wie es in den 2 und 3 dargestellt ist.
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Wie
es insbesondere aus 4 zu zu sehen ist, ist ein Ende
der eingangsseitigen Stromschiene 15 derart ausgebildet,
dass es den Eingangsanschluss 10b überlappt. Der Eingangsanschluss 10b ragt
horizontal von einem Ende einer Unterseite eines Körpers 10a der
Sicherung 10 hervor. Die ausgangsseitige Stromschiene 16 ist
derart ausgebildet, dass sie den Ausgangsanschluss 10c überlappt.
Der Ausgangsanschluss 10c ragt horizontal von der entgegengesetzten
Seite der Unterseite des Körpers 10a der
Sicherung 10 hervor. Schraubenbereiche 15a bzw. 16a ragen
derart von der eingangsseitigen Stromschiene 15 bzw. der
ausgangsseitigen Stromschiene 16 hervor, dass sie durch
Durchgangsbohrungen 10b-1 bzw. 10c-1 des Eingangsanschlusses 10b bzw.
Ausgangsanschlusses 10c durchdringen bzw. durchgreifen
und mit einer Mutter N in einer X-Richtung befestigt sind. Dadurch
nimmt die Trägerstruktur 14 die
Sicherung 10, die eingangsseitige Stromschiene 15 und
die ausgangsseitige Stromschiene 16 auf.
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Die
Trägerstruktur 14,
in dem die Sicherung 10, die eingangsseitige Stromschiene 15 und
die ausgangsseitige Stromschiene 16 fest angeordnet sind,
wird dann auf das untere Gehäuseteil 12 montiert.
Anschließend
wird das obere Gehäuseteil 13 auf
das untere Gehäuseteil 12 montiert.
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Da
die Trägerstruktur 14 mit
den Stromschienen 15 bzw. 16 direkt in Kontakt
ist, die beide einen hohen kalorischen bzw. Wärmeleitwert aufweisen, wird
ein wärmebeständiger Kunststoff
bzw. Plastik, der eine Mischung von Nylon 66 und PPE bzw.
Polyphenylether aufweist, bevorzugt für die Trägerstruktur 14 verwendet.
Um die Kunststoffmenge zu minimieren, die benötigt wird, wird dieser Kunststoff
nur für
einen Teil der Trägerstruktur 14 in
den Bereichen verwendet, in denen die Sicherung 10, die eingangsseitige
Stromschiene 15 und die ausgangsseitige Stromschiene 16 aufgenommen
sind. Ein Kunststoff, der eine Mischung aus Polypropylen und Talg
enthält, wird
für das
untere Gehäuseteil 12 verwendet.
Ein synthetischer Kunststoff, der eine Mischung aus Polypropylen
und einem elastischen Kunststoff bzw. Plastik enthält, wird
für das
obere Gehäuseteil 13 verwendet.
Als Kunststoff wird auch Harz bezeichnet.
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Bei
dem oberen Gehäuseteil 13 dient
eine erste Hälfte
als eine Klappe 13a zum Öffnen bzw. Schließen. Ein
Gelenk 13c ist zwischen der Klappe 13a zum Öffnen bzw.
Schließen
und einer zweiten Hälfte 13b angeordnet,
die zulässt,
die Klappe 13a zum Öffnen
bzw. Schließen
mit dem unteren Gehäuseteil 12 zu
arretieren und die Klappe 13a zum Öffnen bzw. Schließen zu öffnen und
zu schließen.
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Nachfolgend
werden die 3 und 6 genauer
beschrieben. Ein kreisbogenförmiger
Bereich 21 des Batterieanschlusses 20 passt auf
den Umfang des Batteriestabs 24 und ragt von einem zylinder-
bzw. faßförmigen Bereich 24 hervor.
Der zylinderförmige
Bereich 24 ist um die Spitze eines elektrischen Drahts
w1 eines Stromkreises gequetscht. Der elektrische Draht w1 ist in
einem Bereich 14a der Trägerstruktur 14 zur
Aufnahme eines elektrischen Drahts untergebracht. Eine Öffnung 19 ist
in der Trägerstruktur 14 und
dem unteren Gehäuseteil 12 in
einem Bereich ausgebildet, der der Position des kreisbogenförmigen Bereichs 21 des
Batterieanschlusses 20 entspricht und legt den Batterieanschluss 20 nach aussen
frei.
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Ein
Schraubenbereich 16b ragt von der oberen Oberfläche der
ausgangsseitigen Stromschiene 16 an einer Zwischenposition
der anderen Seite nach oben hervor, um einen Anschluß 25 zu
befestigen, der an einem Ende eines elektrischen Drahts w2 angeordnet
ist, um eine Relais-Box (nicht dargestellt) mit der Mutter N mit
dem Schraubenbereich 16b zu verbinden.
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Ein
Befestigungsteil 22 ragt von der Spitze des kreisbogenförmigen Bereichs 21 an
einer Seite hervor, und ein Befestigungsteil 23 ragt von
der Spitze des kreisbogenförmigen
Bereichs 21 an der gegenüberliegenden Seite hervor.
Schraubenöffnungen 22a bzw. 23a sind
in den Befestigungsteilen 22 bzw. 23 ausgebildet.
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Wie
es in 6 gezeigt ist, erstreckt sich die eingangsseitige
Stromschiene 15 zu einer Position, um ein Verbindungsstück 15b auszubilden,
das eine Seite des Befestigungsteils 23 überlappt.
Das Verbindungsteil 15b weist eine Schraubenöffnung 15b-1 auf,
durch die eine Schraube in die Schraubenöffnungen 22a bzw. 23a der
Befestigungsteile 22 bzw. 23 gesteckt werden kann,
um die Batterie 1, den Batterieanschluss 20 und
die Sicherungsbox 11 miteinander zu befestigen.
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Das
Verfahren zum Befestigen der Sicherungsbox 11 an der Batterie 1 wird
nachfolgend beschrieben. Zunächst
wird der kreisbogenförmige
Bereich 21 des Batterieanschlusses 20 um den Umfang des
Batteriestabs 2 gelegt. Während die Schraubenöffnungen 22a, 23a und 15b-1 der
Befestigungsteile 22 und 23 und des Verbindungsteils 15b einander
gegenseitig überlappen,
wird eine Schraube B durch die Schraubenöffnungen eingeführt und
mit einer Mutter N festgezogen. Dadurch wird der kreisbogenförmige Bereich 21 an
dem Umfang des Batteriestabs 2 befestigt, werden die Batterie 1 und
die Sicherung 10 miteinander elektrisch verbunden und wird
die Sicherungsbox 11 an der Batterie 1 befestigt.
Dann wird die Klappe 13a zum Öffnen bzw. Schließen des
oberen Gehäuseteils 13 geschlossen,
um das obere Gehäuseteil 13 mit
dem unteren Gehäuseteil 12 zu
arretieren.
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Bei
dem zuvor beschriebenen Aufbau kann, da die Sicherung 10 derart
in der Sicherungsbox 11 aufgenommen ist, dass ihre längere Seite
horizontal und ihre kürzere
Seite vertikal liegt, die Höhe
der Sicherungsbox 11 kleiner sein. Somit ist es möglich, die Sicherung 10 in
einem Bereich mit beschränkter Höhe anzuordnen.
Genauer gesagt ist es möglich,
einen Freiraum zwischen der Sicherungsbox 11, die auf der
oberen Oberfläche
der Batterie 1 angeordnet ist, und einer (Motor)-Haube
(nicht dargestellt) sicherzustellen.
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Die
Sicherung 10 ist derart in der Sicherungsbox 11 ausgerichtet,
dass die Sicherung 10 mit einer Schraube, die in der in
den 5A und 5B gezeigten
X-Richtung angeordnet ist, an der Trägerstruktur 14 befestigt
ist. Obgleich der Vorgang bzw. die Operation des Schraubens einfach
durchgeführt werden
kann, kann die Schraube nicht einfach entfernt werden, nachdem die
Sicherungsbox 11 ausgebildet worden ist. Da jedoch eine
Wartung der Sicherung 10 selten durchgeführt wird,
stellt dies keinen Nachteil bei dem Befestigen der Sicherung 10 an
der Trägerstruktur 14 mit
der in X-Richtung angeordneten Schraube dar. Auf der anderen Seite
kann die Sicherung 10 nicht unachtsam entfernt werden.
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Da
die Sicherungsbox 11 direkt auf die Batterie 1 installiert
ist, ist es nicht erforderlich, einen Raum für die Sicherungsbox wie bei
einer Sicherungsbox im Stand der Technik vorzusehen. Somit kann
ein begrenzter Raum in einem Fahrzeug effektiv ausgenutzt werden.
Der Batterieanschluss 20, die Batterie 1 und die
Sicherung 10 sind direkt elektrisch miteinander verbunden,
ohne dass ein Zuleitungsdraht wie bei dem Verfahren im Stand der
Technik erforderlich ist. Somit ist es möglich, die Zuverlässigkeit der
elektrischen Verbindung mit der direkten Verbindung zu verbessern.
Darüber
hinaus ist es möglich, die
Komponentenanzahl zu verringern. Dies spart Zeit- und Arbeitsaufwand beim Zusammenbau
und verringert die Kosten.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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7 zeigt
das zweite Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, bei dem ein Ausgangsanschluss 10c' einer Sicherung 10', ein Eingangsanschluss 10b' von dieser,
eine eingangsseitige Stromschiene 15' und ein Batterieanschluss 20' ausgebildet
sind, indem eine elektrisch leitende Metallplatte ausgestanzt wird.
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Genauer
gesagt erstreckt sich der Eingangsanschluss 10b' derart, daß er die
eingangsseitige Stromschiene 15' bildet und die eingangsseitige Stromschiene 15' ist durchgängig mit
einem Ende eines Befestigungsteils 23' des Batterieanschlusses 20' ausgebildet.
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Die
ausgangsseitige Stromschiene 16' ist getrennt von dem Ausgangsanschluss 10c' ausgebildet.
Während
ein Ende des Ausgangsanschlusses 10c' und ein Ende der ausgangsseitigen
Stromschiene 16' einander
gegenseitig überlappen,
durchdringt ein Schraubenbereich 16a', der von der ausgangsseitigen
Stromschiene 16' hervorragt,
eine Durchgangsbohrung (nicht dargestellt) des Ausgangsanschlusses 10c' und ist mit
einer Mutter N festgezogen.
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Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist ein kreisbogenförmiger Bereich 21' eines Batterieanschlusses 20' an einem Batteriestab 2 befestigt.
Ein Paar von Befestigungsteilen 22, 23 ist mit
einer Schraube B und einer Mutter N befestigt, um die Befestigungsteile 22, 23 an
dem Batteriestab 2 zu befestigen. Dadurch können der Batteriestab 2 und
der Eingangsanschluss 10b' der Sicherung 10' miteinander
verbunden werden. Darüber
hinaus ist es, da der Batterieanschluss 20', die eingangsseitige Stromschiene 15,
der Eingangsanschluss 10b' und
der Ausgangsanschluss 10c' integral
ausgebildet sind, möglich,
die Anzahl von Herstellungs- bzw. Montageschritten zu verringern
und ebenso die Kompontenenanzahl zu verringern. Da der weitere Aufbau
des zweiten Ausführungsbeispiels ähnlich zu
dem des ersten Ausführungsbeispiels
ist, wird hier eine Beschreibung weggelassen.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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18 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, bei dem eine ausgangsseitige Stromschiene 16'', ein Ausgangsanschluss 10c'' einer Sicherung 10'', ein Eingangsanschluss 10b'', eine eingangsseitige Stromschiene 15'' und ein Batterieanschluss 20'' ausgebildet sind, indem eine elektrisch
leitende Metallplatte ausgestanzt wird.
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Genauer
gesagt erstreckt sich der Eingangsanschluss 10b'' derart, dass er die eingangsseitige Stromschiene 15'' bildet, wobei die eingangsseitige Stromschiene 15'' kontinuierlich mit einem Ende
eines Befestigungsteils 23'' des Batterieanschlusses 20'' ausgebildet ist, und erstreckt
sich der Ausgangsanschluss 10c'' derart,
daß er
die ausgangsseitige Stromschiene 16" integral mit dem Ausgangsanschluss 10c'' bildet. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel
ist es, da die ausgangsseitige Stromschiene 16'', der Ausgangsanschluss 10c', der Eingangsanschluss 10b', die eingangsseitige
Stromschiene 15'' und der Batterieanschluss 20'' integral ausgebildet sind, möglich, die
Anzahl von Verfahrensschritten und die Komponentenanzahl zu verringern.
Da der weitere Aufbau des dritten Ausführungsbeispielsähnlich zu
demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels ist,
wird hier eine Beschreibung weggelassen.