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Die Erfindung betrifft eine Sicherungsanordnung insbesondere für ein Kraftfahrzeug-Bordnetz mit einem Sicherungsblech mit einer Anzahl von Blechlaschen zum Anschluss von Stromleitungen, die jeweils über ein Sicherungselement abgesichert sind.
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Eine derartige Sicherungsanordnung ist beispielsweise aus der
DE 20 2009 002 852 U1 zu entnehmen. Das Sicherungsblech ist üblicherweise als ein flaches Stanzblech ausgebildet. Bei dem aus der
DE 20 2009 002 852 U1 zu entnehmenden Sicherungsblech sind in jeder Abgangs- oder Blechlasche unmittelbar Sicherungselemente zur Absicherung eines jeweiligen an der Blechlasche angeschlossenen Strompfades vorgesehen. Das Sicherungsblech bildet daher ein Verteilerblech zur Stromverteilung auf eine Vielzahl von Strompfaden aus. Eine derartige Sicherungsanordnung wird auch als „Multi-Fuse” bezeichnet, worunter insbesondere zu verstehen ist, dass im Verteilerblech selbst die Sicherungselemente für die jeweiligen Strompfade integriert sind.
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Bei einer derartigen Multi-Fuse-Sicherung handelt es sich daher um ein Verteilerblech mit zusätzlicher integrierter Funktionalität, nämlich integrierten Sicherungselementen oder teilweise auch Messkontakten wie in der
DE 20 2009 002 852 U1 beschrieben.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine derartige Multi-Fuse-Anordnung weiter zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Sicherungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Sicherungsanordnung weist ein Sicherungsblech mit einer Anzahl von Blechlaschen zum Anschluss von Stromleitungen auf, die jeweils einen eigenen Strompfad definieren. Jeder dieser Strompfade ist dabei über ein Sicherungselement abgesichert. Bei der Sicherungsanordnung handelt es sich dabei um eine Multi-Fuse-Sicherung. Von besonderer Bedeutung ist nunmehr, dass unmittelbar auf dem vorzugsweise als Stanzgitter ausgebildeten Sicherungsblech ein elektrisches oder elektronisches Bauteil kontaktiert und befestigt ist. Durch diese Maßnahme wird daher in die Multi-Fuse-Sicherung direkt eine zusätzliche Funktionalität integriert. Das Sicherungsblech selbst ist daher als ein Schaltungsträger ausgebildet, der zum einen die Blechlaschen zum Anschluss der Stromleitungen aufweist und zum anderen die einzelnen elektrischen oder elektronischen Bauteile unmittelbar trägt. Die Verwendung zusätzlicher Leiterplatten oder sonstiger Verbindungsleitungen zu den Bauteilen ist nicht erforderlich und auch nicht vorgesehen. Die Bauteile sind daher ohne Verbindungsleitungen und ohne die Zuhilfenahme von irgendwelchen Leiterplattentechnologien direkt auf dem Sicherungsblech angeordnet. Dadurch werden diese ansonsten üblichen zusätzlichen Schaltungsträger-Komponenten, wie beispielsweise Leiterplatten etc. eingespart, was sich insgesamt in geringeren Kosten niederschlägt.
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Die Sicherungsanordnung ist dabei insbesondere für die Anwendung im Kraftfahrzeug-Bereich vorgesehen.
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Durch die unmittelbare Kontaktierung und Befestigung auf dem Sicherungsblech sind – im Vergleich zu zusätzlichen Verbindungsleitungen – die Kontaktwiderstände zwischen dem elektrischen/elektronischen Bauteil und dem Sicherungsblech verringert. Ein weiterer Vorteil ist in der Ermöglichung einer {voll} automatisierten Fertigung der Sicherungsanordnung zu sehen. Da die Sicherungsanordnung insgesamt zur Stromverteilung über die Blechlaschen ausgebildet ist, kann diese auch als Leistungsverteiler in einem Bordnetz angesehen werden. Über jede der Blechlaschen können dabei Ströme von mehreren zehn bis mehrere hundert Ampere fließen.
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Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung sind die Sicherungselemente der Sicherungsanordnung unmittelbar in die Blechlaschen integriert, insbesondere weisen die Blechlaschen Schmelzleiterstreifen auf, d. h. die Sicherungselemente sind als Schmelzsicherungen ausgebildet. Die Schmelzleiterstreifen sind dabei vorzugsweise durch eine Querschnittsreduzierung des Materials im Bereich der Blechlaschen ausgebildet, beispielsweise durch eine geeignete Formgebung bei einem Stanzprozess.
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Bei dem Sicherungsblech handelt es sich allgemein um ein flaches, ebenes Blech, welches üblicherweise durch einen Stanzprozess hergestellt ist. Die einzelnen Blechlaschen können bei Bedarf aufgebogen ausgebildet sein. Typischerweise weisen die Blechlaschen endseitig Schraublöcher auf zur Schraubbefestigung von Anschlussklemmen für die abgehenden Stromleitungen. Das Sicherungsblech bildet allgemein ein Verteilerblech zur Stromverteilung auf mehrere Strompfade aus. Üblicherweise ist es an einer Strom-Zuleitung beispielsweise an eine Kraftfahrzeugbatterie angeschlossen.
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In bevorzugter Ausgestaltung weisen die elektrischen/elektronischen Bauteile Kontaktbeine auf, mit denen sie mit dem Sicherungsblech kontaktiert sind. Die Kontaktbeine sind dabei in das Sicherungsblech eingesteckt. Die Kontaktbeine sind dabei vorzugsweise mit der an sich bekannten Einpresstechnik ausschließlich durch Einpressen mit dem Sicherungsblech verbunden oder alternativ mit diesem verlötet.
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Zur Bestückung des Sicherungsblechs mit dem elektronischen Bauteil oder einer Mehrzahl von elektronischen Bauteilen kann daher ohne Weiteres auf die aus der Leiterplattentechnologie bekannte Bestückungstechnik zurückgegriffen werden. Insbesondere ist dabei auch vorgesehen, dass im Sicherungsblech für die Kontaktbeine Durchstecköffnungen vorbereitet sind, beispielsweise eingestanzt sind.
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In zweckdienlicher Weiterbildung ist das Sicherungsblech selbst durch mehrere voneinander getrennte Teilbleche gebildet, welche über das zumindest eine Bauteil miteinander verbunden sind. Das metallische und damit elektrisch leitende Sicherungsblech ist daher in zwei voneinander elektrisch isolierte Teilbereiche getrennt. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die den jeweiligen Teilblechen zugeordnete Blechlaschen über das elektronische Bauteil unterschiedlich anzusteuern, d. h. mit unterschiedlichen Spannungswerten zu versorgen.
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In zweckdienlicher Weiterbildung ist dabei vorgesehen, dass über das zumindest eine Bauteil mehr als zwei Teilbleche miteinander verbunden sind. In Abhängigkeit des jeweiligen Bauteils weist dieses oftmals auch mehr als zwei Kontaktbeine auf. Durch die Anordnung von beispielsweise drei Teilblechen, die über ein Bauteil verbunden sind, wird beispielsweise über das eine Teilblech ein Steueranschluss für das Bauteil bereitgestellt, wohingegen die beiden weiteren Teilbleche Leistungsanschlüsse definieren.
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In Abhängigkeit der gewünschten Verschaltung der einzelnen abgehenden Blechlaschen bzw. Teilbleche ist dabei in bevorzugter Ausgestaltung auch vorgesehen, dass mehrere Kontaktbeine des Bauteils gemeinsam von einem Teilblech kontaktiert sind, d. h. die Kontaktbeine werden dann auf das gleiche Potential gelegt.
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Die über das Bauteil verbundenen Teilbleche weisen dabei selbst wiederum vorzugsweise mehrere Blechlaschen auf, die als Zugangs- oder Abgangslaschen ausgebildet sind.
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Zweckdienlicherweise sind die Blechlaschen der Teilbleche zu unterschiedlichen Seiten orientiert, insbesondere sind die jeweiligen Blechlaschen eines jeweiligen Teilblechs gegenläufig orientiert. Die an den Blechlaschen angeschlossenen Stromleitungen treten daher vorzugsweise an unterschiedlichen Seiten aus einem entsprechenden Gehäuse aus. Dadurch kann beispielsweise einfach zwischen ein- und ausgehenden Leitungen unterschieden werden.
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In zweckdienlicher Ausgestaltung ist das zumindest eine Bauteil hierbei als ein (Schalt-)Relais ausgebildet.
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Das gesamte Sicherungsblech ist dabei vorzugsweise in einer Sicherungsbox, also in einem Gehäuse angeordnet, das vorzugsweise zu der Umgebung hin abgedichtet ist. Die Sicherungsbox wird beispielsweise im Motorraum eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Die an die Blechlaschen angeschlossenen Leitungen werden dabei üblicherweise einzelweise und insbesondere spritzwassergeschützt aus der Box herausgeführt.
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Insgesamt dient daher die Sicherungsanordnung zur Absicherung oder Vorsicherung von Strompfaden in einem Kraftfahrzeug-Bordnetz. Im Falle der Funktion als Vorsicherung ist die Sicherungsbox unmittelbar nach einer Kraftfahrzeug-Batterie angeordnet und dient zur abgesicherten Stromverteilung auf die verschiedenen Strompfade im Kraftfahrzeug.
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Durch die hier beschriebene Ausgestaltung mit der Integration von zumindest einem elektrischen/elektronischen Bauteil auf dem Sicherungsblech ist insgesamt ein kostengünstig herzustellender Schaltungsträger mit integrierter Sicherungsfunktion mit sehr wenigen Einzelkomponenten verwirklicht. Grundsätzlich lassen sich mit dem hier beschriebenen Aufbau auch komplexe Schaltungen realisieren, wobei bei der Verwendung von mehreren elektronischen Bauteilen diese über verschiedene Teilbleche miteinander verbunden sind. Hierzu sind keine zusätzlichen Verbindungselemente nötig. Durch die Möglichkeit der vollautomatischen Herstellung eines derartigen integrierten Schaltungsträgers bietet sich dieses System auch als Konzept für ein Einweg-Sicherungsboxen an, bei denen also kein Ersatz von Sicherungseelementen etc. vorgesehen ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischen Darstellungen:
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1 eine perspektivische Darstellung einer Sicherungsanordnung mit eifern aus zwei Teilblechen gebildeten Sicherungsblech, wobei Teilbleche über ein als Relais ausgebildetes elektronisches Bauteil verbunden sind,
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2 eine zur 1 ähnliche Darstellung einer Sicherungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsvariante und
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3 die in 2 dargestellte Sicherungsanordnung in einem teilweise dargestellten Gehäuse als Sicherungsbox.
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In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die in den Figuren dargestellte Sicherungsanordnung 2 umfasst ein Sicherungsblech 4, welches im Ausführungsbeispiel der 1 durch zwei Teilbleche 4A, 4B gebildet ist. im Ausführungsbeispiel der 2 und 3 ist noch ein drittes Teilblech 4C vorgesehen. Jedes Teilblech 4A, 4B, 4C weist eine Anzahl von Blechlaschen 6 auf, an denen im montierten Endzustand Stromleitungen 8 angeschlossen sind. Die Blechlaschen 6 weisen endseitig jeweils ein Schraubloch 10 zur (reversiblen) Befestigung, insbesondere Schraubbefestigung einer Klemme 12 auf, an die die jeweilige Stromleitung 8 kontaktiert ist.
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Die Teilbleche 4A, 4B haben dabei jeweils mehrere Blechlaschen. Jede dieser Blechlaschen 6 weist ein integriertes Sicherungselement 14 auf. Dieses umfasst im Ausführungsbeispiel jeweils einen Schmelzleiterstreifen 16 (vgl. 1), der in einem Schutzgehäuse 18 eingehaust ist. Der Schmelzleiterstreifen 16 ist gebildet durch eine Reduzierung des Querschnitts der Blechlasche 6, beispielsweise durch einen Stanzvorgang.
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Die Teilbleche 4A, 4B, 4C sind über ein elektronisches Bauteil 20, welches insbesondere als ein Schaltrelais ausgebildet ist, miteinander verbunden. Das Bauteil 20 selbst weist hierzu Kontaktbeine 22 auf, die in die jeweiligen Teilbleche 4A, 4B, 4C eingesteckt und zur Kontaktierung mit diesen verbunden sind vorzugsweise alleine durch Einpressen oder alternativ über Löten.
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Beim Ausführungsbeispiel der 1 ist hierbei vorgesehen, dass das Teilblech 4A zwei der Kontaktbeine miteinander verbindet, d. h. das Teilblech 4A ist gleichzeitig mit zwei Kontaktbeinen 22 verbunden. Die Teilbleche 4A, 4B weisen hierzu jeweils speziell geformte Kontaktlaschen 24 auf, in die die Kontaktbeine 22 eingesteckt sind. Die Teilbleche 4A, 4B bilden durch die Ausfahrungen der Kontaktlaschen 24 daher in gewisser Weise ein Anschlussmuster des Bauteils 20 nach.
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Die Teilbleche 4A, B sind allgemein gebildet durch einen Basisteil, den daran angeschlossenen Blecklaschen 6 und ggf. den Kontaktlaschen 24.
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Wie aus 3 zu entnehmen ist, ist das Sicherungsblech 4 zusammen mit dem daran kontaktierten Bauteil 20 in einem gemeinsamen Gehäuse 26 angeordnet, das üblicherweise eine Sicherungsbox bildet. In der 3 ist das Gehäuse 26 nur ausschnittsweise dargestellt. Wie an der Unterseite angedeutet weist das Gehäuse 26 hierbei eine speziell an das Bauteil angepasste Ausbuchtung auf, um eine möglichst platzoptimierte und damit raumsparende Ausgestaltung des Gehäuses und damit der gesamten Sicherungsbox zu gewährleisten.
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Bei der Ausführungsvariante gemäß der 3 ist dabei vorgesehen, dass die Blechlaschen zu unterschiedlichen Seiten des Gehäuses 26 orientiert sind, d. h. die entsprechenden Stromleitungen 8 treten an unterschiedlichen Gehäuseseiten ein bzw. aus. So werden beispielsweise an die Blechlaschen 6 des Teilblechs 4B eingehende Stromleitungen 8 und an den Blechlaschen 6 des Teilblechs 4A abgehende Stromleitungen 8 angeschlossen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Sicherungsanordnung
- 4
- Sicherungsblech
- 4A, 4B, 4C
- Teilblech
- 6
- Blechlaschen
- 8
- Stromleitung
- 10
- Schraubloch
- 12
- Klemme
- 14
- Sicherungselement
- 16
- Schmelzleiterstreifen
- 18
- Schutzgehäuse
- 20
- elektronisches Bauteil
- 22
- Kontaktbeine
- 24
- Kontaktlasche
- 26
- Gehäuse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202009002852 U1 [0002, 0002, 0003]
