DE19830152B4

DE19830152B4 - Leistungsabschaltvorrichtung

Info

Publication number: DE19830152B4
Application number: DE19830152A
Authority: DE
Inventors: Takayoshi Haibara Endo; Mitsuhiko Haibara Totsuka; Shigemitsu Haibara Inaba; Goro Haibara Nakamura; Akira Haibara Maeda
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1998-07-06
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2018-07-07
Also published as: JPH11204015A; US6252477B1; DE19830152A1; JP3859186B2

Abstract

Leistungsabschaltevorrichtung mit:
einer Mehrzahl von Kontaktanschlüssen (55, 56);
einen elektrisch leitenden verschiebbaren Stift (43), der mit den
Kontaktanschlüssen (55, 56) in Kontakt bringbar ist;
einem ersten Eingriffsabschnitt (54), der an dem verschiebbaren Stift (43) ausgebildet ist;
einem ersten Halteelement (45) zum Eingreifen in den ersten Eingriffsabschnitt (54) um den verschiebbaren Stift (43) in einer ersten vorgegebenen Position zu halten;
einem zweiten Eingriffsabschnitt (65), der an dem verschiebbaren Stift (43) ausgebildet ist;
einem zweiten Halteelement (151) zum Eingreifen in den zweiten Eingriffsabschnitt (54) um den verschiebbaren Stift (43) in der ersten vorgegebenen Position zu halten;
eine Druckvorrichtung (62), um den verschiebbaren Stift (43) in axialer Richtung in eine zweite vorgegebenen Position zu drücken; und
einer Ansteuervorrichtung zum Freigeben des Eingriffs zwischen dem ersten Eingriffsabschnitt (54) und dem ersten Halteelement (45) und zum Freigeben des Eingriffs zwischen dem zweiten Eingriffsabschnitt (65) und dem...

Description

Eine Schmelz-Verbindung 37 (nachfolgend FL genannt) oder eine Starkstromsicherung, wie sie in 19 gezeigt ist, wurde vordem für den Schutz von Automobilkabelbäumen verwendet. Wenn ein Überstrom durch eine Schaltung, wie die in 20 gezeigte Schaltung, fließt, wird eine schmelzbare Substanz in der FL 37 schmelzen, um somit den Strom zu unterbrechen. In 20 bezeichnet das Bezugszeichen 35 eine Batterie, 36 einen FL-Kasten, 37 FLs, 75 Verbraucher, wie elektrische Fensterheber, 76 eine Verteiler- oder Relaiskasten, und 77 Klingensicherungen für einen schwachen Strom.

Der Schutz des Kabelbaums bleibt dennoch unbefriedigend, da die FL 37 nicht sofort durch ein leichtes kurzes Ansteigen des Stroms, beispielsweise durch das Reiben des Kabelbaums am Fahrzeugkörper, geschmolzen wird, wobei der Nachteil darin besteht, daß ein elektrischer Draht beschädigt oder verletzt wird. Darüberhinaus liegt ein schwere Problem darin, daß der FL-Kasten 36 für eine Mehrzahl von FLs 37 groß wird, und somit kaum im begrenzten Raum eines Fahrzeuges aufgenommen werden kann.

Wie das durch eine gepunktete Linie i in 21 gezeigt ist, wird weiter, wenn die sofortige Schmelzbarkeit der Schmelzeigenschaften verbessert wird (angezeigt durch eine durchgezogene Linie ii), so daß die FI 37 sogar durch einen leichten Kurzschluß schnell geschmolzen werden kann, die FL als Ergebnis der Wiederholung der Startstromerzeugung, wenn ein Motor oder dergleichen gestartet wird, geschmolzen, wie das durch eine durchgezogene Linie iii gezeigt ist. Somit besteht für den FL 37 ein elektrischer Strombereich, in dem der Schutz des Kabelbaums schwierig ist, da die elektrische Stromwellenform (i) des leichten Kurzschlusses und die Startstromwellenform (iii) des Motors dicht beeinander liegen.

Aus der Druckschrift DE 1 234 339 ist ein Folgeschalter für einen Defibrillator bekannt. Dieser Folgeschalter umfasst eine Kolbenstange mit Handgriff, die axial verschiebbar in einem Gehäuse gelagert ist. Weiterhin ist eine Auszugsfeder vorgesehen, die über ein Seil an einem Ende der Kolbenstange gegenüberliegend zu dem Handgriff befestigt ist. Auf der Kolbenstange sind zwei Kontaktstücke vorgesehen, wobei eine Umfangsnut zwischen diesen Kontaktstücken ausgebildet ist. Die Auszugsfeder zieht die Kolbenstange in eine Position, in der die Kontaktstücke auf der Kolbenstange die Anschlüsse des Stromkreises des Defibrillators schließen. Durch den Handgriff wird die Kolbenstange gegen die Kraft der Auszugsfeder in eine weitere Position gezogen, so daß die Kontaktstücke getrennt von den Anschlüssen gebracht werden. Beabstandet von dem Anschluß ist ein Sperrstift vorgesehen, der in dem Gehäuse gelagert ist. Dieser Sperrstift ist im Wesentlichen senkrecht zu der Axialerstreckung der Kolbenstange bewegbar und kann in die Umfangsnut zwischen den Kontaktstücken eingreifen, wenn die Kolbenstange in eine entsprechend korrespondierende Position gebracht wird. Dieser Sperrstift ist über einen Winkelhebel mit einem elektromagnetischen Aktuator verbunden, so daß der Sperrstift von der Umfangsnut getrennt wird, wenn ein entsprechendes Signal an dem Aktuator anliegt.

Aus der Druckschrift US 4,401,958 ist eine Leistungsabschaltungsvorrichtung bekannt, die eine Mehrzahl von Kontaktanschlüssen einer Eingabe und einer Ausgabeseite umfasst. Ein elektrisch leitender Stift ist in axialer Richtung verschiebbar und an verschiedenen Orten positionierbar, um entsprechende Schaltkreise zu öffnen oder zu schließen. Dieser Stift umfasst einen Eingriffsabschnitt, der mit einem Halteelement zusammenwirkt. Eine Ansteuervorrichtung ist vorgesehen, um den Stift freizugeben, wobei das Halteelement von dem Eingriffsabschnitt weggedrückt wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leistungsabschaltevorrichtung zu schaffen, die eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, wobei eine Fehlfunktion verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Leistungsabschaltevorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von verschiedenen Vergleichsbeispielen und anhand einer speziellen Ausführungsform mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine interne Strukturzeichnung, die den Verbindungszustand in einer Leistungsabschaltevorrichtung und eine teilweise geschnittene Aufsicht gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel zeigt, das nicht alle Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 umfasst;
2 eine interne Strukturzeichnung, die einen Zustand zeigt, in dem eine Schaltung unterbrochen wurde;
3 eine Schnittansicht, die ein Beispiel eines Kontaktanschlusses zeigt;
4 eine Schnittansicht, die ein Beispiel eines zylindrischen Kontaktfederteils zeigt;
5 ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Verbindungsschaltung der Leistungsabschaltevorrichtung zeigt;
6 ein Flußdiagramm, das ein Abschaltevertahren zeigt;
7 eine interne Strukturzeichnung, die einen Verbindungszustand in einer Leistungsabschaltevorrichtung und eine teilweise geschnittene Aufsicht gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel zeigt, das nicht alle Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 umfasst;
8 eine Vorderansicht, welche die Verriegelungsvorrichtung eines beweglichen Stiftes zeigt;
9 eine Gesamtperspektivansicht, die eine Leistungsabschaltevorrichtung gemäß einem dritten Vergleichsbeispiel zeigt, das nicht alle Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 umfasst;
10 eine perspektivische Explosionsdarstellung, die den prinzipiellen Teil zeigt;
11 eine perspektivische Ansicht, die eine Einbaulage der Leistungsabschaltevorrichtung zeigt;
12 eine Aufsicht, welche die Leistungsabschaltevorrichtung zeigt;
13 eine Seitenansicht, welche die Leistungsabschaltevorrichtung zeigt;
14 eine Aufsicht, welche die Leistungsabschaltevorrichtung zeigt;
15 eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der bewegliche Stift durch ein Verriegelungsteil (Halteelement) zurückgehalten wird;
16 eine Seitenansicht, die den anfänglichen Zustand zeigt, in dem die Halte-Position freigegeben ist;
17 eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem ein vollständig freigegebener Zustand vorliegt;
18 eine interne Strukturzeichnung, die einen Verbindungszustand in einer Leistungsabschaltevorrichtung und eine teilweise geschnittene Aufsicht als Ausführungsform der Erfindung zeigt, die alle Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 umfasst;
19 eine perspektivische Explosionsdarstellung, die eine FL zeigt, die konventionellerweise verwendet wurde;
20 ein Schaltungsdiagramm, das eine Schaltung in einem Fahrzeug, das die FL verwendet, zeigt;
21 eine Kurve, die Schmelzeigenschaften der konventionellen FL zeigt.
Die 1 und 2 zeigen eine Leistungsabschaltevorrichtung gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel, das nicht alle Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 umfasst.
Wie in 1 gezeigt ist, umfaßt die Leistungsabschaltevorrichtung 1 einen Eingangsseitenkontaktanschluß 3, der mit einer Leistungsleitung 2 verbunden ist, die von einer (nicht gezeigten) Batterie kommt, einen Ausgangsseitenkontaktanschluß 5, der mit einer Leitung 4 einer Lastseite verbunden ist, die zum (nicht gezeigten) Kabelbaum führt, einen beweglichen Stift 6, der aus einem elektrisch leitenden Metall hergestellt ist, der mit beiden Kontaktanschlüssen 3, 5 in Kontakt gebracht wird und axial beweglich ist, eine Druckschraubenfeder 7 als ein Druckteil für das axiale Drücken des beweglichen Stiftes 6, und eine Magnetspule 8 für das feste Halten des beweglichen Stiftes 6 in Kontakt mit beiden Kontaktanschlüssen 3, 5.
Die Kontaktanschlüsse 3, 5 umfassen pressgeschweißte Teile 11, 12, die mit den einzelnen Leitern 9, 10 der elektrischen Leitungen 2, 4 verbunden sind, und zylindrische Kontaktteile 15, 16, die zylindrische Kontaktfederteile 38, 39 einschließen, die eine Mehrzahl von Kontaktfederstücken (Kontakten) 13, 14 aufweisen, die in der Form eines Pfeiles gebogen und jeweils in Kontakt mit der äußeren Außenfläche des beweglichen Stiftes 6 gebracht sind. Beide Kontaktanschlüsse 3, 5 sind parallel zueinander plaziert, und die zylindrischen Kontaktteile 15, 16 sind seriell in axialer Richtung des beweglichen Stiftes 6 positioniert. Die Kontaktanschlüsse 3, 5 sind jeweils mit Klammern 17, 18 an einem Gehäusekörper 20 mit Bolzen 19 befestigt.
Wie im Beispiel des Kontaktanschlusses der 3 und durch ein Beispiel des zylindrischen Kontaktfederteils innerhalb des Kontaktanschlusses in 4 gezeigt ist, hat jeder der zylindrischen Kontaktfederteile 38, 39 eine Mehrzahl von Kontaktfederstücken 13 (14), die auf seinem Umfang angeordnet und in den zylindrischen Kontaktteil 15 (16) eingeschlossen sind, so daß das zylindrische Kontaktfederteil 38 ohne Spiel mit flexiblen Klauenteilen, die auf beiden Seiten des zylindrischen Kontaktfederteils vorgesehen sind, gehalten wird. Die Kontaktfederstücke 13, 14 können solche sein, die in der Form einer Lamelle geneigt sind und eine Federtunktion durchführen. Da die zylindrischen Kontaktfederteile 38, 39 die Mehrzahl von Kontakten (13, 14) in Umfangsrichtung des sich bewegenden Stiftes 6 aufweisen, wird der Kontaktwiderstand reduzierbar, und die Erzeugung von Wärme wird unterdrückt, wenn der elektrische Strom hindurchgeleitet wird, wodurch diese Anordnung für das Zuführen eines starken Stroms geeignet ist.
Der Durchmesser des sich bewegenden Stiftes 6 in 1 wird größer eingestellt als die inneren Durchmesser der zylindrischen Kontaktfederteile 38, 39 der Kontaktfederstücke 13, 14 im freiem Zustand und mit den Kontaktfederstücken 13, 14 unter einem gewissen Grad von Kontaktdruck in Kontakt gebracht. Eine Eingriffsnut 22 bezüglich des Kolbens 21 (der Rückhaltevorrichtung) der Magnetspule 8 ist im Zwischenteil des sich bewegenden Stiftes 6 herausgeschnitten. Die Eingriffsnut 22 ist in diesem Beispiel im wesentlichen in Form eines Dreiecks herausgeschnitten, und die Spitze 21a des Kolbens 21 ist wie ein Keil ausgebildet.
Die Magnetspule 8 ist in einer Richtung rechtwinklig zum sich bewegenden Stift 6 angeordnet, und der Kolben 21 greift rechtwinklig in den sich bewegenden Stift 6 ein. Während der Kolben 21 in die Eingriffsnut 22 greift, nachdem er durch eine (nicht gezeigte) Druckfeder innerhalb der Magnetspule gedrückt wurde, werden die zylindrischen Kontaktteile 15, 16 der beiden Anschlüsse 3, 5 in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des sich bewegenden Stiftes 6 gebracht.
Ein Teil 23 mit kleinem Durchmesser ist integral mit dem sich bewegenden Stift 6 an einem Ende des sich bewegenden Stiftes 6 ausgebildet, und eine kegelförmige Abschrägung 24 ist im Schulterteil der Seite mit kleinem Durchmesser des sich bewegenden Stiftes 6 vorgesehen. Die Druckschraubenfeder 7 ist nachgiebig zwischen dem führenden Ende des Teils 23 mit schmalem Durchmesser und der Gehäusewand 25 des Gehäusekörpers 20 installiert.
Ein Anschlagflansch 27 ist bezüglich der äußeren Wand 26 des Gehäusekörpers 20 am anderen Ende des sich bewegenden Stiftes 6 ausgeformt. Weiterhin sind ein Paar seitliche V-förmige Eingriffsnuten (zweite Paßteile) 28, 29 oder ansonsten zwei Umfangspaßrillen axial im sich bewegenden Stift 6 in der Nähe des Anschlagflansches 27 ausgebildet, wobei ein Abstand zwischen ihnen eingehalten wird. Der axiale Raum zwischen den Eingriffsnuten 28, 29 wird breit genug gemacht, um zu gewährleisten, daß der sich bewegende Stift 6 vom zylindrischen Kontaktteil 16 der Ausgabeseite durch eine axiale Bewegung des sich bewegenden Stiftes 6 getrennt wird.
Die Metallkugeln 31 der Kugelkolben (Druckrückhaltevorrichtung) 30 greifen in die (erste) Eingriffsnut 28 auf einer Seite ein. Die Kugeln 31 werden durch Schraubenfedern 32 in genau entgegengesetzter Richtung auf den sich bewegenden Stift 6 gedrückt. Während der sich bewegende Stift 6 in Kontakt mit beiden zylindrischen Kontaktteilen 15, 16 gehalten wird, werden die Kugeln 31 so angeordnet, daß sie in die erste Eingriffsnut 28, die dichter am Endabschnitt des Stiftes angeordnet ist, eingreifen. Es sind ein Paar Kugelführungskolben 30 in einer Richtung rechtwinklig zum sich bewegenden Stift 6 vorgesehen, die auf gegenüberliegenden Seiten des sich bewegenden Stiftes 6 angeordnet sind. Die Druckkraft der Schraubenfedern 32 ist durch Schraubenteile 33 einstellbar.
Im Zustand der 1 fließt ein Strom von der (nicht gezeigten) Batterie vom zylindrischen Kontaktteil 15 der Eingangsseite durch den sich bewegenden Stift 6 und dann vom zylindrischen Kontaktteil 16 der Ausgangsseite zum (nicht gezeigten) Kabelbaum.
Eine Schaltungsanordnung für die Magnetspule 8 wird so ausgebildet, daß ein Airbag-Signal (für das Betätigen des Airbags) beispielsweise zur Zeit einer Fahrzeugkollision, erzeugt wird. Ein Überstrom kann ansonsten durch die Verwendung eines Signals, das sich aus der Erkennung eines leichten Kurzschlusses oder der abnormalen Temperatur eines elektrischen Drahtes ergibt, verarbeitet werden. Zusätzlich können verschiedene Signale verwendet werden, um die Sicherheit beim Fahren mit dem Fahrzeug zu gewährleisten.
5 zeigt ein Beispiel einer Schaltung, in der die ECU (Elektronische Steuereinheit) 78 eines Airbags und ein Leistungsabschaltevorrichtung 1 verbunden sind, und wie in diesem Beispiel gezeigt ist, so ist die ECU 78 mit einem G-Sensor 79 verbunden; die eine Seite des Kontaktanschlusses 3 des Leistungsabschaltevorrichtung 1 ist mit einer Batterie 80 verbunden; der sich bewegende Stift 6 wird in Kontakt mit dem Kontaktanschluß 3 der einen Seite und mit dem Kontaktanschluß 5 der anderen Seite gebracht; ein Anlasser 81 ist mit dem Kontaktanschluß 5 der anderen Seite verbunden; und ein Synchrongenerator 83, ein Zündschalter 84, eine Last 85 und dergleichen sind ebenfalls über die FL 82 damit verbunden.
Wie in 6 gezeigt ist, so wird ein Kollisionssignal 86, das durch den G-Sensor 79 (5) gemessen wird, durch die ECU 78 (5) des Airbags erfaßt, bevor es als Abschaltesignal ausgegeben wird, wobei die Magnetspule 8 des Leistungsabschalteverbindungsteils 1 (5) betätigt wird, und wenn der sich bewegende Stift 6 (5) bewegt wird, so wird die Versorgungsleistung zur gesamten Last abgeschaltet, wie das durch die Bezugszahl 88 angezeigt ist. Wie durch die Bezugszahl 89 angezeigt ist, kann weiterhin der so abgeschaltete Verbindungsteil 1 manuell rückgesetzt werden.
Insbesondere wird der Kolben 21 gezogen, wenn die Magnetspule arbeitet, wie das in 2 gezeigt ist, und der verriegelte Zustand des sich bewegenden Stiftes 6 wird freigegeben. Dann wird der bewegliche Stift 6 durch die Kraft der Druckschraubenfeder 7 auf den Anschluß 3 der Eingabeseite gedrückt, und die Leistungsschaltung wird unterbrochen, wenn die elektrische Verbindung des Kontaktanschlusses 5 der Aus gabeseite mit der zylindrischen Kontaktteil 16 unterbrochen wird. Der Teil 23 des beweglichen Stiftes 6 mit kleinem Durchmesser wird im zylindrischen Kontaktteil 16 positioniert. Der bewegliche Stift 6 wird gezwungen, sanft entlang des Zylinderkontaktteils 15 und den Kugeln 31 zu gleiten, wenn die Kugeln 31 von der Eingriffsnut 28 der einen Seite getrennt werden und in die Eingriffsnut 29 der anderen Seite eingreifen, worauf der bewegliche Stift 6 in der Leistungsabschalteposition gehalten wird. Der Anschlagflansch 27 wird mit der äußeren Wand 26 des Gehäuses in Kontakt gebracht, und der Endabschnitt 34 des beweglichen Stiftes 6 wird nach außen über die äußere Wand 26 des Gehäuses vorgeschoben.
Der Abschaltezustand wird freigegeben, indem der Endabschnitt 34 gedrückt wird, damit er sich bewegt und der bewegliche Stift 6 in Kontakt mit dem Kontaktanschluß 5 der Ausgabeseite gebracht wird. Gleichzeitig werden die Kugeln 31 von der anderen Eingriffsnut 29 getrennt und greifen in die Eingriffsnut 28 der einen Seite ein. Dann wird der Kolben 21 der Magnetspule 8, der aus dem Betriebszustand freigegeben ist, durch die Feder gedrückt, so daß er vorsteht und in die Eingriffsnut 22 eingreift. Somit wird der bewegliche Stift 6 in Kontakt mit beiden Anschlüssen 3, 5 gebracht und dadurch zurückgehalten.
Die vorher erwähnte Leistungsabschaltevorrichtung 1 wird beispielsweise zwischen der Batterie 35 und dem FL-Kasten 36 oder am Platz der FL 37 der 20 installiert. Obwohl die Verbindung zwischen dem beweglichen Stift 6 und dem Kontaktanschluß 5 der Ausgabeseite (der Kabelbaumseite) gemäß dem Vergleichsbeispiel unterbrochen wird, kann sie so angeordnet werden, daß die Verbindung zwischen dem Kontaktanschluß 3 der Eingabeseite (Batterieseite) unterbrochen wird. Mit dem Vorsehen des Anschlagflansches 27 wird darüberhinaus die Eingriffsnut 29 der anderen Seite nicht unbedingt benötigt. Die Eingriffsnut 28 der Ausgabeseite ist notwendig, damit der Kolben 21 der Magnetspule 8 präzise in die Eingriffsnut (Paßteil) 22 des beweglichen Stiftes 6 eingreift. Darüberhinaus kann der bewegliche Stift 6 sanft beispielsweise entlang der (nicht gezeigten) Führungswand des Gehäusekörpers 20 verschoben werden. Weiterhin werden zwei der Kontaktanschlüsse 5 der Ausgabeseite für die Eingabeseite so bereitgestellt, daß die Leistung bezüglich zweier Leistungsleitungen abgeschaltet werden kann. Statt des pressgeschweißten Teils 12 des Kontaktanschlusses 5 der Ausgabeseite, der mit dem einzelnen Leiter 10 verbunden ist, kann die FL 37 (18-19) direkt damit verbunden werden.
Die 7-8 zeigen eine Leistungsabschaltevorrichtung als ein zweites Vergleichsbeispiel, das nicht alle Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs umfasst.
Obwohl diese Leistungsabschaltevorrichtung 41 ähnlich zu der ist, die in dem vorhergehenden Vergleichsbeispiel beschrieben wurde, solange seine Prinzipien betroffen sind, so ist dieses Vergleichsbeispiel dadurch gekennzeichnet, daß eine Magnetspule 42 parallel zu einem beweglichen Stift (Welle) 43 aus elektrisch leitendem Metall angeordnet ist, um somit einen Kolben 44 mit einem Verriegelungsteil (Halteelement) 45 bereitzustellen, wobei eine Klammer 46 drehbar das Verriegelungsteil 45 lagert, wodurch der bewegliche Stift 43 durch das Verriegelungsteil 45 zurückgehalten wird.
Das Verriegelungsteil 45 weist im wesentlichen die Form eines umgekehrten trapezförmigen Hebels auf und ist auf den beweglichen Stift in einer Weise gerichtet, daß es den Kolben 44 in rechten Winkeln trifft. In einer engeren Position zum Kolben (beispielsweise im oberen Halbteil des Verriegelungsteils 45) ist der Längsmittelteil des Verriegelungsteiles 45 drehbar mit dem führenden Endteil des Kolbens 44 mit einem Stift 47 verbunden. Die Magnetspule 42 ist auf der vorstehenden Seite des beweglichen Stiftes 43 plaziert. Die Klammer 46 ist am Gehäusekörper 48 befestigt. Ein Endteil 45a des Verriegelungsteils 45 ist drehbar durch die Klammer 46 mit einem Lagerstift 49 in der Nähe des beweglichen Stiftes 43 gelagert. Das andere Endteil 45b des Verriegelungsteiles 45 wird durch eine Schraubenspannfeder 50 in der Richtung gedrückt, in welcher der Kolben 44 vorsteht. In 7 wird der Kolben 44 durch die Kraft der Schraubenspannfeder 50 vorstehend gehalten.
Die Anschlagplatte 51 des Zwischenteils des Verriegelungsteils 45 wird in Kontakt mit dem Trägerbolzen 52 der Klammer 46 auf der Zugseite (beispielsweise im unteren Halbteil des Verriegelungsteils 45) der Schraubenspannfeder 50 gehalten. Weiterhin wird eine Kunststoffverriegelungsspitze 53 an der führenden Endseite des Verriege lungsteils 45 mit einem Außengewinde auf der erweiterten Seite der Anschlagplatte 51 befestigt. Die zugespitzte Frontseite 53a der Kunststoffspitze 53 paßt zum zugespitzten abgestuften Eingriffsabschnitt 54 des beweglichen Stiftes 43. Die Kunststoffspitze 53 ist ersetzbar, um ihre Reibungsabnutzung zu berücksichtigen, die durch den Gleitkontakt des beweglichen Stiftes 43 verursacht wird. Somit wird der verriegelte Zustand sanft durch die Kunststoffspitze 53 ausgelöst.
Der bewegliche Stift 43 hat ein Paar axialer Teile 59, 60 mit großem Durchmesser, die mit den jeweiligen zylindrischen Kontaktteilen 57, 58 eines Paars von Kontaktanschlüssen 55, 56 in Kontakt gelangen, und einen Teil 61 mit kleinen Durchmesser, der zwischen den Teilen 59, 60 mit großem Durchmesser ausgeformt ist, wobei die Kunststoffspitze 53 mit dem Schulterteil zusammenpaßt, das heißt dem abgestuften Eingriffsabschnitt der einen Seite (auf der Seite einer Druckschraubenfeder 62) des Teiles 60 mit großem Durchmesser.
Ein Kunststoffvorsprung 63 mit kleinem Durchmesser für das Befestigen der Feder ist an einem Ende des beweglichen Stiftes 43 vorgesehen, und die Druckschraubenfeder 62 ist nachgiebig zwischen dem Vorsprung 63 und einem Federstützteil 64 installiert. Das andere Ende des beweglichen Stiftes 43 ist zur Außenseite des Gehäusekörpers 48 offen. Eine Anschlagplatte 66 bezüglich der Schulter des Teiles 59 mit großem Durchmesser der anderen Seite des beweglichen Stiftes 43, das heißt, ein zweiter abgestufter Eingriffsabschnitt 65, ist für den Gehäusekörper 48 vorgesehen. Die Kontaktanschlüsse 55, 56 sind jeweils mit elektrischen Drähten 67, 68 der Eingabe- und Ausgabeseite verbunden.
Der bewegliche Stift 43 im Zustand der 7 wird mit den Kontaktanschlüssen 55, 56 in Kontakt gebracht, so daß elektrische Leitungen von der Leistungsleitung 67 über den beweglichen Stift 43 zur Lastleitung 68 geführt werden kann. Die Magnetspule 42 wird vorgeschoben, und die Kunststoffspitze 53 des Verriegelungsteil 45 bewirkt, daß der bewegliche Stift 43 gegen die Kraft der Druckschraubenfeder 62 verriegelt wird. Das Verriegelungsteil 45 wird durch die Schraubenspannfeder 50 entgegengesetzt zum Kolben 44 gezogen, damit der Bolzen 52 der Klammer 46 die Zugspannung aufnimmt.
Wenn die Magnetspule 42 ein äußeres Signal empfängt und in den Zustand der 7 ist, so wird der Kolben 44 in die Magnetspule 42 gezogen, wie das durch einen Pfeil v gezeigt ist, und das Verriegelungsteil 45 wird in Richtung des zylindrischen Kontaktteils 58 der Ausgabeseite (die Richtung, die durch einen Pfeil vi bezeichnet ist) um den Lagerstift 49 gedreht, das heißt, in der Richtung, in welcher der Kolben gegen die Kraft der Schraubenspannfeder 50 vor und zurück bewegt wird. Somit wird die Kunststoffspitze 53 vom abgestuften Eingriffsabschnitt 54 des beweglichen Stiftes 43 getrennt, und der bewegliche Stift 43 wird gleitend durch die Kraft der Druckschraubenfeder 62 in Richtung des zylindrischen Kontaktteils 57 der Eingabeseite bewegt (die Richtung, die durch einen Pfeil vii bezeichnet ist). Somit wird der Kontakt zwischen dem zylindrischen Kontaktteil 58 der Ausgabeseite und dem Teil 60 mit großem Durchmesser, und der Kontakt zwischen dem zylindrischen Kontaktteil 57 und dem Teil 59 mit großem Durchmesser und damit die Schaltung unterbrochen.
Der bewegliche Stift 43 wird gerade bewegt, indem der Teil mit kleinem Durchmesser (durch 70 bezeichnet) seines Endabschnittes sich entlang der Anschlagplatte 66 des Gehäusekörpers 48 bewegt, und gestoppt, wenn der Schulterteil des Teils 59 mit großem Durchmesser, das ist, der zweite abgestufte Eingriffsabschnitt 65 in Kontakt mit der Anschlagplatte 65 gebracht wird. Der Endabschnitt 70 des beweglichen Stiftes 43 wird nach außen vorgeschoben. Das Verriegelungsteil 45 wird durch die Kraft der Schraubenspannfeder 50 durch eine Preßpassung des Endabschnitts 70 und durch ein Abschalten der Magnetspule 42 in die ursprüngliche Position der 7 zurückgebracht; somit ist die Schaltung wieder rückgesetzt.
Eine (nicht gezeigte) Schraubenfeder kann statt der Schraubenspannfeder 50 in der Magnetspule 42 installiert werden, um den Kolben 44 vorzuschieben. Es können auch die Passungsteile 28, 29 des beweglichen Stiftes 6, der in dem ersten Vergleichsbeispiel gezeigt ist (1), und die Kugelkolben 30 für die Passungsteile in dem zweiten Vergleichsbeispiel vorgesehen werden.
Darüberhinaus kann ein Motor statt der Magnetspule als Antriebsvorrichtung für das Antreiben des Kolbens 44 mittels eines Getriebeantriebs vorgesehen werden.
Gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel ist die Breite der Leistungsabschaltevorrichtung 41 verminderbar, da die Magnetspule 42 im Gegensatz zum vorhergehenden Beispiel nicht seitlich vorragt. Darüberhinaus ist eine große Verriegelungskraft vorhanden, da der Antrieb des Verriegelungsteils 45 auf diesem Prinzip basiert, um zu gewährleisten, daß der verriegelte Zustand mit einer kleinen Kraft freigegeben werden kann. Weiterhin ist es nicht nötig, die Größe der Magnetspule, die von sich aus groß dimensioniert ist, für eine Anordnung zum Unterbrechen eines großen Stromes zu vergrößern, wodurch verhindert wird, daß die Leistungsabschaltevorrichtung groß wird.
Die 9–16 zeigen eine Leistungsabschaltevorrichtung gemäß einem dritten Vergleichsbeispiel, das nicht alle Mermale des unabhängigen Patentanspruchs 1 umfaßt.
Diese Leistungsabschaltevorrichtung (Leistungsunterbrechungsrelais) 91 ist ähnlich der Leistungsabschaltevorrichtung 41 (7) des zweiten Vergleichsbeispiels, und durch das Festsetzen der Position eines Verriegelungsteils (Hebels) 92 nicht im Zwischenteil, sondern am Endabschnitt eines elektrisch leitenden beweglichen Stiftes (Welle) 93, wie das in 9 gezeigt ist, wird der bewegliche Stift 93 verkürzt. Weiterhin kann das Leistungsabschaltevorrichtung selber kompakt gemacht werden, indem es ermöglicht wird, eine Druckschraubenfeder (Auslösefeder) 94 im beweglichen Stift 93 aufzunehmen, wie das in 10 gezeigt ist.
Die Leistungsabschaltevorrichtung 41 (7) selbst hat eine große Größe gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel, weil der bewegliche Stift 43 lang ist; die Druckschraubenfeder 62 wird stark nach außen geschoben; und ein großer Totraum 95 ist auf der Seite der Magnetspule 42, auf der der Kolben vorsteht, erzeugt. Ein solcher Totraum (95 der 7) wird in dem dritten Vergleichsbeispiel, wie sie in 9 gezeigt ist, jedoch vermieden und eine Leistungsabschaltevorrichtung selbst wird durch das Vermindern des Abstands eines Paares zylindrischer Kontaktteile 96, 97, die außerhalb des beweglichen Stiftes 93 angeordnet sind, indem eine Magnetspule 98 dicht an den Seiten beider zylindrischer Kontaktteile 96, 97 angeordnet wird, das Verriegelungsteil 92 in der Nähe des Endabschnitts des beweglichen Stiftes 93 angeordnet wird, und die Druckschraubenfeder 94 im beweglichen Stift 93 untergebracht wird, kompakt gemacht.
Wie in 11 gezeigt ist, kann die Leistungsabschaltevorrichtung 91 somit beispielsweise innerhalb der Abdeckung 100 eines Relaiskastens 99 neben der Batterie 80 angeordnet werden.
Wie in den 9–10 gezeigt ist, ist weiter eine Seite des vorher erwähnten Verriegelungsteils 92 axial und drehbar durch eine Klammer 101 gelagert, wohingegen die andere Seite mit dem Kolben der Magnetspule 98 verbunden ist. Eine Kunststoffverriegelungsspitze 103 ist auf dem Verriegelungsteil 92 montiert, und ein abgestufter Eingriffsabschnitt 104 ist auf dem Endabschnitt des beweglichen Stiftes 93 ausgebildet und wird am Endabschnitt Ende der Kunststoffspitze 103 gehalten.
In 9 ist die Kunststoffspitze 103 auf der oberen Seite des beweglichen Stiftes 93 positioniert (in einer Richtung entgegengesetzt zur Basis eines Gehäusekörpers 127), wobei es dort genügend Platz gibt (da eine Abmessung in Höhenrichtung der Leistungsabschaltevorrichtung 91 kleiner als in Längsrichtung ist) und da die Kunststoffspitze 103 nach oben gedreht wird, wenn der Verriegelungszustand freigegeben wird, so tritt keine Behinderung des Verriegelungsteils 92 einschließlich der Kunststoffspitze 103 auf, und dies ist räumlich vorteilhaft.
Eine Gehäusekammer (Gehäuseteil) 105 ist im beweglichen Stift 93 ausgebildet, so daß die Druckschraubenfeder 94 eingeschoben werden kann, und der bewegliche Stift 93 durch die Druckschraubenfeder 94 gegen die Kunststoffspitze 103 gedrückt wird.
Der Verriegelungsteil 92 umfaßt, wie das in 10 gezeigt ist, einen ersten horizontalen Basisteil 106, ein Paar rechtwinkliger Stützteile 107, die jeweils auf beiden Seiten des ersten Basisteils 106 vorgesehen sind, einen rechtwinkligen Spitzenmontageteil (Verriegelungsteil) 108, der am rückseitigen Ende des ersten Basisteils 106 vorgesehen ist, einen rechtwinkligen Kupplungsteil 109, der auf einer Seite des ersten Basisteils 106 vorgesehen ist, einen zweiten Basisteil 110, der horizontal auf dem Kupplungsteil 109 ausgeformt ist, und eine Stufe in Bezug auf den ersten Basisteil 106 bildet, und einen rechtwinkligen Magnetspulverbindungsteil 111, der auf einer Seite des zweiten Basissteils 110 vorgesehen ist. Der Verriegelungsteil 108 kann ein Teil für das Zurückhalten des beweglichen Stiftes 93 ohne Verwendung der Kunststoffspitze 103 sein.
Das Paar von Stützteilen 107 hat Stützstiftdurchgangslöcher 112 und ist in der Klammer 101 mit einem Lagerstift 113 montiert. Ein Befestigungsloch 114 ist im Spitzenmontageteil 108 ausgebildet, und die Kunststoffspitze 103 ist daran mit einem Bolzen 115 (9) und einer (nicht gezeigten) Mutter befestigt. Ein rechtwinkliger Schlitz 116 ist im Magnetspulenverbindungsteil 111 ausgebildet, und ein Seitenloch 117 ist im Kolben 102 ausgebildet. Der Magnetspulenverbindungsteil 111 ist drehbar mit dem Kolben 102 durch das Hindurchstecken eines Bolzens 118 (12) durch den Schlitz 116 und das Seitenloch 117 verbunden. Der Kolben 102 hat einen Schlitz 131 für das Aufnehmen des Magnetspulenverbindungsteils 111. Das Magnetspulenverbindungsteil 111 ist im Kolben 102 drehbar in der Richtung, in welcher der Kolben zurück und vor bewegt wird, eingeschlossen.
Die Kunststoffspitze 103 ist ähnlich zu dem, was im vorhergehenden Beispiel ausgeführt wurde, und sie hat einen Schlitz 119 für das Einschieben des Spitzenmontageteils 108, ein Befestigungsloch 120 rechtwinklige zum Schlitz 119, eine Mutterbefestigungsrille 121, die entgegengesetzt dem Befestigungsloch 120 ausgebildet ist, eine gekrümmte führende Endfläche 122 (14), die sich entlang dem peripheren Teil des beweglichen Stiftes 93 erstreckt, und eine zugespitzte Rückhaltefläche 123 (13), die der gekrümmten führenden Endfläche 122 folgt.
Die Klammer 101 (10) hat ein Paar seitlicher Lagerteile 125 im rechtwinkligen Basisteil 124, wobei sie in einem horizontalen Basisteil 126 des Gehäusekörpers 127 (9) der Leistungsabschaltevorrichtung 91 befestigt sind. Eine Aussparung 129, durch die ein Teil 128 des Endabschnitts des beweglichen Stiftes 93 mit kleinerem Durchmesser hindurchgeführt werden kann, ist zwischen dem Paar von Lagerteilen 125 des rechtwinkligen Basisteils 124 ausgebildet, und der abgestufte Eingriffsabschnitt 104 des beweglichen Stiftes 93 kann in Kontakt mit der peripheren Kante der Aussparung 129 gebracht werden.
Der bewegliche Stift 93 weist den Endabschnitt 128 kleinen Durchmessers, der wie ein Vorsprung vorsteht, auf, und der Teil mit kleinem Durchmesser wird gefolgt durch den abgestuften Eingriffsabschnitt. Ein Teil 130 mit großem Durchmesser hat ein Kontaktteil, das rechtwinklig dem abgestuften Eingriffsabschnitt 104 folgt, und es ist kein enges Teil wie in dem zweiten Vergleichsbeispiel im Zwischenteil des Teils 130 mit großem Durchmesser ausgebildet.
Die Gehäusekammer 105 des beweglichen Stiftes 93 wird durch das Aushöhlen hergestellt, und die Länge der Gehäusekammer 105 wird kürzer als die am stärksten zusammengepreßte Länge der Druckschraubenfeder 94 festgelegt, wobei der Basisteil 94a der Druckschraubenfeder 94 außerhalb der Gehäusekammer 105 vorsteht. Die Anordnung der Gehäusekammer 105 bezüglich der Druckschraubenfeder 94 im beweglichen Stift 93 ist auf die Vergleichsbeispiele oder die Ausführungsform mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 anwendbar, was ausführlich im Nachfolgenden diskutiert werden wird.
Wie in 9 gezeigt, ist die Magnetspule 98 am Gehäusekörper 127 befestigt, und der Basisteil 94a der Druckschraubenfeder 94 (10) wird durch eine Federstützplatte 133 abgestützt. Drähte 141 der Magnetspule 98 sind beispielsweise mit der ECU 78 (5) des Airbags verbunden. Das Paar zylindrischer Kontaktteile 96, 97 folgt auf die plattenartigen Anschlüsse 134, 135, und der plattenartige Anschluß 134 der einen Seite folgt auf die Batterie 80 (5) und so weiter, wohingegen der plattenartige Anschluß 135 auf den Anlasser 81 (5) folgt, und so weiter.
Wie detaillierter in den 12 – 14 gezeigt, ist die Konstruktion des Leistungsabschalteverbindungsteils 91 derart ausgeführt, daß ein Positionierführungsstift 137 im inneren Durchmesserraum 136 der Druckschraubenfeder 94 befestigt ist, und der Positionierführungsstift 137 an der Federstützplatte 133 befestigt ist. Die Kunststoffspitze 103 des Verriegelungsteil 92 wird passend zum abgestuften Paßteil 104 auf der führenden Endseite des beweglichen Stiftes 93 in einem solchen Zustand gehalten, daß die Druckschraubenfeder 94 im beweglichen Stift 93 zusammengepreßt wird. Der abgestufte Eingrifffsabschnitt 104 hat eine zugespitzte Paßfläche im Eingriff mit der Rückhaltefläche 123 der Kunststoffspitze 103. Wenn der bewegliche Stift 93 in Kontakt mit beiden zylindrischen Kontaktteilen 96, 97 gebracht wird, werden beide plattenartige Anschlüsse 134, 135 (13) über den beweglichen Stift 93 verbunden. Die Kontaktanschlüsse 138, 139 werden von den zylindrischen Kontaktteilen 96, 97 und den plattenartigen Anschlüssen 134, 135 gebildet. Der Kolben 102 der Magnetspule 98 wird durch eine (nicht gezeigte) innere Druckfeder gedrückt und vollständig ausgefahren.
Wie in 13 gezeigt, wird die Kunststoffverriegelungsspitze 103 rechtwinklig zum beweglichen Stift 93 positioniert, und der erste Basisteil 106 des Verriegelungsteils 92 wird parallel zum beweglichen Stift 93 und im oberen Teil eines Raumes 140 auf der vorstehenden Seite des beweglichen Stiftes plaziert (in einer Richtung entgegengesetzt zur Basis des Gehäusekörpers 127). Die Klammer 101 und der linke Halbteil (106–108) des Verriegelungsteil 92 sind, wie das in den 12–13 gezeigt ist, so auf der vorstehenden Seite des beweglichen Stiftes 93 angeordnet, daß das Leistungsabschaltevorrichtung 91 durch das effektive Verwenden des Raumes 140 auf dessen vorstehender Seite kompakt gemacht wird. Wie in 12 gezeigt ist, sind die Kunststoffspitze 103 des ersten Basisteils 106 und der Lagerteil 125 der Klammer 101 linear symmetrisch um die Achse des beweglichen Stiftes 93 angeordnet.
Der zweite Basisteil 110 des Verriegelungsteils 92 ist auf der Seite des ersten Basisteils 106 angeordnet, und die Magnetspule 98 ist auf der Seite des beweglichen Stiftes 93 angeordnet, das heißt, in einer Art neben der Seite des Paares der zylindri schen Kontaktteile 96, 97, wobei das führende Endteil des Kolbens 102 und der Magnetspulenverbindungsteil 111 auf einer Endseite des zweiten Basisteils 110 mit dem Bolzen 118 verbunden sind.
Eine detaillierte Beschreibung der verbleibenden Anordnung in den 12–14 wird weggelassen, indem die gleichen Bezugszeichen der 9–10 angegeben werden.
Die 15–17 zeigen die Funktion des Verriegelungsteils 92.
15 entspricht der 13, insofern als die Rückhaltefläche 123 der Kunststoffspitze 103 in Kontakt mit dem abgestuften Eingriffsabschnitt 104 auf der führenden Endseite des beweglichen Stiftes 93 gebracht wird, und verwendet wird, um den beweglichen Stift 93 gegen die Druckkraft der Druckschraubenfeder 94 (13) zu halten. Der Kolben 102 (12) ist mit dem Schlitz 116 des Magnetspulenverbindungsteils 111 mit dem Bolzen 118 verbunden. Der Magnetspulenverbindungsteil 111 ist rechtwinklig zum beweglichen Stift 93 erstreckt. Der Verriegelungsteil 92 ist auf der Klammer 101 mit dem Lagerstift 113 gedreht, und der Lagerstift 113, die Kunststoffspitze 103 und der Schlitz 116 sind so positioniert, daß jeder dieser Teile eine Spitze eines Dreiecks bildet.
Wenn ein Signal beispielsweise von der ECU 78 des Airbags in 5 empfangen wird, so wird die Magnetspule 98 (12) betätigt, und bewirkt, daß der Kolben 102 (12) angezogen wird, wodurch das Verriegelungsteil 92 beginnt, sich in Richtung eines Pfeiles zu drehen, wenn der Magnetspulenverbindungsteil 111 durch den Kolben 102 gezogen wird (12), wie das in 16 gezeigt ist.
Die Kunststoffspitze 103 wird gedreht und entfernt sich von dem Kolben 102. Das dritte Vergleichsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Vergleichsbeispiel dadurch, daß die Kunststoffspitze 53 (7) in Rückwärtsrichtung des Kolbens 44 gedreht wird (7). Der abgestufte Eingriffsabschnitt (Paßfläche) 104 auf den Endabschnitt des beweglichen Stiftes 93 wird von der Rückhaltefläche 123 der Kunststoffspitze 103 entfernt, so daß der bewegliche Stift 93 durch die Kraft der Druckschraubenfeder 94 (13) entlang der gekrümmten Endfläche 122 der Kunststoffspitze 103 vorgeschoben wird. Somit wird der zylindrische Kontaktteil 97 auf der Basisseite des beweglichen Stiftes der 13 vom Kontakt mit dem beweglichen Stift 93 gelöst, und die Schaltung wird sofort unterbrochen. Der abgestufte Eingriffsabschnitt 104 des beweglichen Stiftes 93 wird in Kontakt mit dem rechtwinkligen Basisteil 124 der Klammer 101 gebracht, und der Teil 128 mit kleinem Durchmesser an den Endabschnitt wird durch die Aussparung 129 des Basisteils 124 vorwärts geschoben und gestützt.
Es wird eine kleine Lücke zwischen der gekrümmten Endfläche 122 der Kunststoffspitze 103 und dem beweglichen Stift 93 in der maximal gedrehten Position des Verriegelungsteils 92 der 17 ausgebildet. Wenn das Verriegelungsteil 92 gedreht wird, so wird der Schlitz 116 des Magnetspulenverbindungsteils 111 durch den Bolzen 118 geführt und bewegt. Das Rücksetzen des beweglichen Stiftes 93 kann manuell beispielsweise durch das Drücken des Teils 128 mit kleinem Durchmesser vorgenommen werden.
Das Verriegelungsteil 92 gemäß dem dritten Vergleichsbeispiel ist so, wie das in den 9–10 gezeigt, wobei die Basisteile 106, 107 (10) parallel zueinander über dem horizontalen beweglichen Stift 93 angeordnet sind, und der Raum oberhalb des beweglichen Stiftes 93 im Vergleich mit dem Raum auf der Seite des beweglichen Stiftes 93 genügend groß ist. Somit kann die Leistungsabschaltevorrichtung 91 kompakt gemacht werden, da der Raum, der durch das Verriegelungsteil 92 belegt wird, kleiner ist als der, der gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel vorgesehen ist, während das längliche Verriegelungsteil 45 seitlich auf der Seite des beweglichen Stiftes 43 angeordnet ist. Darüberhinaus erfolgt die Leistungsabschaltung mit einer größeren Zuverlässigkeit, da das Verriegelungsteil 92 und der Lagerstift 113 (10) eine sehr zuverlässige gegenseitige Position aufweisen, wie in dem zweiten Vergleichsbeispiel, um zu gewährleisten, daß der bewegliche Stift 93 zurückgehalten und gelöst werden kann.
18 zeigt einen Leistungsabschaltevorrichtung einer Ausführungsform der Erfindung, die alle Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 umfaßt.
Ein Leistungsabschaltevorrichtung 160 gemäß dieser Ausführungsform ist so gestaltet, daß die Konstruktion des zweiten Vergleichsbeispiels so verbessert wird, daß eine Fehlfunktion verhindert wird, die von Fahrzeugvibrationen oder dergleichen herrühren kann. Diese Ausführungsform soll diese Fehlfunktion verhindern.
Da die Komponententeile, die diese Ausführungsform der Erfindung bilden, ähnlich denen sind, auf die in dem zweiten Vergleichsbeispiel (7) Bezug genommen wurde, wird eine detaillierte Beschreibung weggelassen, indem gleiche Bezugszeichen an die verbleibende Anordnung in 18 vergeben werden.
Das Paar von Teilen 59, 60 großen Durchmessers des beweglichen (verschiebbaren) Stiftes 43 wird in Kontakt mit den zylindrischen Kontaktteilen 57, 58 der jeweiligen Kontaktanschlüsse 55, 56 und dem Schulterteil der einen Seite des Teiles 60 mit großem Durchmesser gebracht, das heißt, der erste abgestufte Eingrifffsabschnitt 54 wird durch die Kunststoffspitze 53 am Endabschnitt des Verriegelungsteils (erstes Halteelement) 45 in diesem Zustand zurückgehalten. Die Anschlagplatte 51 des Verriegelungsteils 45 erstreckt sich in Richtung der Rückseite der Kunststoffspitze 53, und ist in Kontakt mit den Stützbolzen 52, wodurch verhindert wird, daß das Verriegelungsteil 45 sich in einer Richtung entgegengesetzt der Richtung (des Pfeiles vi) des Freigebens des verriegelten Zustands dreht, wobei der Lagerstift 49 als Drehpunkt verwendet wird. Somit wird der Kolben 44 der Magnetspule 42 durch einen Aufprall nie in die Herausziehrichtung viii (eine Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles v) bewegt.
Diese Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein vertikales (längliches) Paar von Kolben (der erste Kolben 44 und ein zweiter Kolben 150) symmetrisch für die Magnetspule 42 vorgesehen sind; ein Betriebssignal der Magnetspule 42 für das gleichzeitige Ziehen der Kolben 44, 150 in die Magnetspule 42 verwendet wird, wie das durch die Pfeile v, viii gezeigt ist; ein Verriegelungsarm 151 als zweites Halteelement mit dem zweiten Kolben 150 verbunden ist, der entgegengesetzt dem ersten Verriegelungsteil 45 angeordnet ist; und der Endabschnitt 151a des Verriegelungsarms 151 mit dem Schulterteil des frontseitigen Teils 59 großen Durchmessers in einer Richtung in Eingriff gebracht werden kann, in welcher der bewegliche Stift 43 betätigt wird, das heißt, dem zweiten abgestuften Eingriffsabschnitt 65.
Der Verriegelungsarm 151 weist die Form einer langen und flachen Platte auf, und der Endabschnitt des Verriegelungsarms 151 ist ein stark zugespitzter weggeschnittener Teil, der dem Teil 70 kleinen Durchmessers auf dem Endabschnitt des beweglichen Stiftes 43 gegenüber steht. Ein Teil entgegengesetzt zu diesem weggeschnittenen Teil 152 ist in einer weggeschnittenen Rückhaltefläche 153 ausgebildet, die im wesentlichen dieselbe Breite und denselben Neigungswinkel wie die des zweiten abgestuften Eingriffsabschnitts 65 aufweist, und weniger zugespitzt ist. Der zweite Kolben 150 wird durch eine zweite Schraubenspannfeder 154 in vorstehenden Richtung gedrückt, und ein Ende der Schraubenspannfeder 154 ist am Endabschnitt des Kolbens 150 befestigt, während das andere Ende am Gehäusekörper 48 befestigt ist. Der Zwischenteil des Verriegelungsarms 151 ist durch einen Stift 155 an dem Endabschnitt des Kolbens 150 gelagert, und sein Basisteil ist durch einen Stift 156 im Gehäusekörper 48 gelagert, wobei der Verriegelungsarm 151 integral mit dem Kolben 150 und drehbar mit dem Stift 156 des Basissteils als Drehpunkt ausgebildet ist.
Bezieht man sich auf 18, so wird der zweite Kolben 150 durch die Schraubenspannfeder 154 in der vorstehenden Richtung gedrückt, und der Verriegelungsarm 151 greift in den zweiten abgestuften Eingriffsabschnitt 65 des beweglichen Stiftes 43 ein, um den beweglichen Stift 43 zusammen mit dem Verriegelungsteil 45 zu halten. Sogar wenn der erste Kolben 44 durch die Trägheitskraft in Rückzugsrichtung bewegt wird (in Richtung des Pfeiles v), und den zurückgezogenen Zustand des Verriegelungsteils 45 als Ergebnis des Aufschlages, der auf den Leistungsabschaltevorrichtung 160 in diesem Zustand ausgeübt wird, wie dies durch einen Pfeil ix (oder den Pfeil v) angezeigt wird, freigegeben hat, wird die Kraft durch die externe Kraft auf den zweiten Kolben 150 in der vorstehenden Richtung aufgebracht, das heißt, in einer Richtung entgegengesetzt zum ersten Kolben 44, greift der Verriegelungsarm 151 sicher in den zweiten abgestuften Eingriffsabschnitt 65 ein, um den verriegelten Zustand des beweglichen Stiftes 43 zu sichern.
Sogar wenn der zweite Kolben 150 in rückziehender Richtung bewegt wird (des Pfeiles viii) und den zurückgezogenen Zustand des Verriegelungsteils 151 als Ergebnis des Aufpralls, der in Richtung des Pfeiles x (oder ix) aufgebracht wird, freigibt, wird die Kraft auf den ersten Kolben 44 in der vorstehenden Richtung aufgebracht, und das Verriegelungsteil 45 greift sicher in den ersten abgestuften Endabschnitt 54 ein, um den verriegelten Zustand des beweglichen Stiftes 43 zu sichern. Somit wird zuverlässig eine Fehlfunktion des Leistungsabschalteverbindungsteils 160 verhindert.
Wenn die Magnetspule 42 den normalen Betrieb auf das Empfangen eines Betriebssignals durchführt, werden die ersten und zweiten Kolben 44, 150 gleichzeitig in die Magnetspule 42 gezogen, und der Verriegelungsarm 151 und das Verriegelungsteil 45 werden ebenso gleichzeitig gedreht. Somit wird der rückgezogene Zustand des beweglichen Stiftes 43 zur selben Zeit freigegeben und er wird durch die Druckkraft der Druckschraubenfeder 62 in Richtung des Pfeiles vii bewegt, und der elektrische Kontakt zwischen den zylindrischen Kontaktteilen 57, 58 der Kontaktanschlüsse 55, 56 und die jeweiligen Teile 59, 60 des beweglichen Stiftes 43 mit großen Durchmesser werden freigegeben.
Es erfolgt nachfolgend eine detaillierte Beschreibung der Bewegung des Verriegelungsarms 151. Wenn die Magnetspule 42 arbeitet, um den Kolben 150 in Richtung des Pfeiles viii gegen die Kraft der Schraubenspannfeder 154 zu ziehen, wird der Verriegelungsarm 151 in die Richtung (eines Pfeiles xi), in welcher der verriegelte Zustand freigegeben wird, mit dem Basisteil des Stiftes 156 als Drehpunkt gedreht. Somit wird die Rückhaltefläche 153 des Endabschnitts 151a des Verriegelungsarms 151 vom abgestuften Eingriffsabschnitt 65 des beweglichen Stiftes 43 getrennt, und der rückgezogene Zustand wird freigegeben. Der bewegliche Stift 43 wird durch die Druckkraft der Druckschraubenfeder 62 in Richtung von vii bewegt, und der Endabschnitt 151a des Verriegelungsarms 151 wird entgegengesetzt zum Teil 59 mit großem Durchmesser oder dem Teil 61 mit kleinem Durchmesser des beweglichen Stiftes 43 positioniert.
Das Rücksetzen des Verriegelungszustandes, das heißt, des Lieferns von Leistung ergibt ein Abschalten der Magnetspule 42, und durch das Niederhalten des beweglichen Stiftes 43 gegen die Kraft der Druckschraubenfeder 62 wird der zweite Kolben 150 durch die Kraft der Schraubenspannfeder 154 herausgezogen, und gleichzeitig wird der Verriegelungsarm 151 in Verriegelungsrichtung (entgegengesetzt zum Pfeil xi) gedreht, so daß der Zustand der 18 wieder hergestellt wird.
Das Leistungsabschaltevorrichtung 160 gemäß der Ausführungsform der Erfindung wird gegenüber einer Fehlfunktion (dem Freigeben des verriegelten Zustands des beweglichen Stiftes 43) durch einen Beeinflussung, wie der Vibration während der Fahrt des Fahrzeuges, geschützt, und da eine Magnetspule 42 für die beiden Kolben 44, 150 benötigt wird, so ist es nicht nur möglich, die Kosten und die Größe des Leistungsabschalteverbindungsteils 160 zu verringern, sondern auch Fahrzeugraum, in dem das Verbindungsteil montiert wird, zu sparen.
Ein Paar Verriegelungsteile 45 und ein Paar Klammern 46 statt des Verriegelungsarms 151 können symmetrisch als zweites Verriegelungsteil angeordnet werden. Weiterhin kann auch eine (nicht gezeigte) Druckschraubenfeder anstelle der Schraubenspannfedern 50, 154 in der Magnetspule 42 installiert werden.
Wie vorstehend ausgeführt wurde, kann gemäß der vorliegenden technischen Lehre, da das externe Signal für den Betrieb der Antriebsvorrichtung (Magnetspule) verwendbar ist, um zu gewährleisten, daß die Leistungsschaltung sofort unterbrochen wird, eine Fahrzeugsicherheit verbesserbar gemacht werden, indem ein leichter Kurzschluß des Kabelbaums berücksichtigt wird, der mit der FL nicht berücksichtigt wurde, und indem ein unnormaler Zustand aus einer Fahrzeugkollision abgeleitet wird. Gemäß der vorliegenden technischen Lehre wird weiter die Position des beweglichen Stiftes genau definiert, indem der zweite Eingriffsabschnitt des beweglichen Stiftes mit dem Eingriffsteil in Eingriff ist, um das Herstellen und Unterbrechen der Schaltung zu gewährleisten. Gemäß der vorliegenden technischen Lehre gewährleistet ferner der Hebelarm des Verriegelungsteiles, daß der bewegliche Stift verriegelt und mit einer kleinen Kraft entriegelt wird, so daß nicht nur die Magnetspule sondern auch die Leistungsabschaltevorrichtung selbst kompakt hergestellt werden können.
Gemäß der vorliegenden technischen Lehre ist es darüberhinaus unnötig, einen eingeschränkten Eingriffsabschnitt im Zwischenteil des beweglichen Stiftes auszubilden, wodurch die gesamte Länge des beweglichen Stiftes verkürzt und die Leistungsabschaltevorrichtung kompakt ausgeführt werden kann. Gemäß der vorliegenden technischen Lehre wird der Raum auf der vorstehenden Seite des beweglichen Stiftes wirksam verwendet, mit der Auswirkung, daß der tote Raum auf der Seite des beweglichen Stiftes unnötig wird, wodurch zusammen mit einem Verkürzen des beweglichen Stiftes die Leistungsabschaltevorrichtung kompakt gemacht werden kann. Gemäß der vorliegenden technischen Lehre wird darüberhinaus, da der Basisteil und der Verriegelungsteil über dem Raum auf der vorstehenden Seite des beweglichen Stiftes positioniert sind, der Raum wirksam verwendet, mit der Auswirkung, daß die Leistungsabschaltevorrichtung kompakt ausgeführt werden kann. Gemäß der vorliegenden technischen Lehre führt eine Aufnahme der Schraubenfeder im beweglichen Stift weiter zu einer Verminderung des Raumes, wo die Schraubenfeder plaziert ist, so daß die Leistungsabschaltevorrichtung kompakt ausgeführt werden kann.
Gemäß der vorliegenden technischen Lehre gewährleistet der Eingriff weniger harten Kunststoffspitze mit dem harten beweglichen Stift den verriegelten Zustand von beiden. Weiterhin wird die Wartung erleichtert, da die Kunststoffspitze austauschbar ist. Gemäß der vorliegenden technischen Lehre kann der bewegliche Stift sanft vor und zurück bewegt werden, da der bewegliche Stift im zylindrischen Kontaktteil gelagert wird. Da das Vorsehen der Schiebevorrichtung für den beweglichen Stift im Gehäusekörper nicht unbedingt notwendig ist, kann die Leistungsabschaltevorrichtung selbst kompakt ausgeführt werden. Ein Federkontakt im zylindrischen Kontaktteil ermöglicht es im Gegensatz zu einem normalen Relaiskontakt, daß die Leistungsabschaltevorrichtung für eine Starkstromverbindung geeignet ist, wobei daneben durch den geringeren Kontaktwiderstand, die Wärmeerzeugung unterdrückt wird.

Claims

Leistungsabschaltevorrichtung mit: einer Mehrzahl von Kontaktanschlüssen (55, 56); einen elektrisch leitenden verschiebbaren Stift (43), der mit den Kontaktanschlüssen (55, 56) in Kontakt bringbar ist; einem ersten Eingriffsabschnitt (54), der an dem verschiebbaren Stift (43) ausgebildet ist; einem ersten Halteelement (45) zum Eingreifen in den ersten Eingriffsabschnitt (54) um den verschiebbaren Stift (43) in einer ersten vorgegebenen Position zu halten; einem zweiten Eingriffsabschnitt (65), der an dem verschiebbaren Stift (43) ausgebildet ist; einem zweiten Halteelement (151) zum Eingreifen in den zweiten Eingriffsabschnitt (54) um den verschiebbaren Stift (43) in der ersten vorgegebenen Position zu halten; eine Druckvorrichtung (62), um den verschiebbaren Stift (43) in axialer Richtung in eine zweite vorgegebenen Position zu drücken; und einer Ansteuervorrichtung zum Freigeben des Eingriffs zwischen dem ersten Eingriffsabschnitt (54) und dem ersten Halteelement (45) und zum Freigeben des Eingriffs zwischen dem zweiten Eingriffsabschnitt (65) und dem zweiten Halteelement (151), wobei die Ansteuervorrichtung eine Magnetspule (42) mit einem ersten Tauchkolben (44) und einem zweiten Tauchkolben (150) aufweist, der erste Tauchkolben (44) zur Betätigung des ersten Halteelementes (45) vorgesehen ist, und der zweite Tauchkolben (150) zur Betätigung des zweiten Halteelementes (151) vorgesehen ist, und der erste und zweite Tauchkolben (44, 150) in entgegengesetzte Richtungen bewegbar sind zur Betätigung des ersten und zweiten Halteelementes (45, 151).
Leistungsabschaltevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Halteelement (45) und das zweite Halteelement (151) jeweils schwenkbar gelagert sind.
Leistungsabschaltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Halteelement (45) eine Kunststoffspitze (53) aufweist, die zum Eingreifen in den ersten Eingriffsabschnitt (54) vorgesehen ist.
Leistungsabschaltevorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Druckvorrichtung eine Schraubenfeder (62) umfaßt, die in einer Gehäusekammer (105) aufgenommen ist, welche in dem verschiebbaren Stift (43) ausgebildet ist.
Leistungsabschaltevorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jeder der Kontaktanschlüsse (55, 56) zylindrische Kontaktteile (57, 58) aufweist, die zum Kontakt mit dem verschiebbaren Stift (43) vorgesehen sind.