DE102008049403B4

DE102008049403B4 - Hochleistungssicherung

Info

Publication number: DE102008049403B4
Application number: DE102008049403A
Authority: DE
Inventors: Slobadan Canton Pavlovic; Mohamad Dearborn Heights Zeidan; David Linden Menzies
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: US7595715B2; DE102008049403A1; US20090085712A1

Abstract

Hochleistungssicherung, die umfasst:
ein Kunststoffgehäuse (12), wobei das Kunststoffgehäuse (12) Lüftungslöcher aufweist, die konfiguriert sind, um eine Konvektionslüftung vorzusehen,
einen Sicherungskörper (30), der in dem Kunststoffgehäuse (12) aufgenommen ist, wobei der Sicherungskörper (30) einen ersten Anschlussaufnahmeteil (36) mit einem ersten Satz von Anschlussschenkeln (37), einen zweiten Anschlussaufnahmeteil (39) mit einem zweiten Satz von Anschlussschenkeln (39) und ein einstückig mit dem ersten Anschlussaufnahmeteil (36) und dem zweiten Anschlussaufnahmeteil (38) ausgebildetes Sicherungselement (35) umfasst,
ein erstes klemmenartiges Glied (32), das in dem ersten Anschlussaufnahmeteil (36) angeordnet ist, wobei das erste klemmenartige Glied (32) eine Drückkraft gegen den ersten Satz von Anschlussschenkeln (37) ausübt und konfiguriert ist, um einen ersten männlichen Anschluss in dem ersten Satz von Anschlussschenkeln (37) zu sichern, und
ein zweites klemmenartiges Glied (34), das in dem zweiten Anschlussaufnahmeteil (38) angeordnet ist, wobei das zweite klemmenartige Glied (34) eine Drückkraft gegen den zweiten Satz von Anschlussschenkeln...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Sicherungen und insbesondere Hochleistungssicherungen.
In Fahrzeugen verwendete Hochleistungs-Verteilerkastensicherungsanordnungen umfassen ein nicht-leitendes Gehäuse (einen Sicherungskörper), in dem ein leitender Satz von weiblichen Anschlüssen aufgenommen ist. Der Satz von weiblichen Anschlüssen wird durch ein dazwischen angeordnetes Sicherungselement verbunden. Die weiblichen Anschlüssen werden über einen Satz von männlichen Anschlüssen gesteckt, die sich von dem Stromverteilungskasten erstrecken, um einen Stromkreis zu schließen. Die weiblichen Anschlüsse sind gewöhnlich federnd ausgebildet, um einen starken elektrischen Kontakt mit den männlichen Anschlüssen aufrechtzuerhalten. Wenn sich die Stromaufnahme des Stromkreises über einen vorbestimmten Stromschwellwert erhöht, öffnet sich das Sicherungselement, um den Stromfluss über den Satz von weiblichen Anschlüssen zu unterbrechen.
Kupfer weist eine gute elektrische Leitfähigkeit auf und wird deshalb bevorzugt für die Herstellung des Sicherungskörpers verwendet, wobei Kupfer jedoch relaxieren kann, wenn sich die Temperatur erhöht. Wenn sich also die Stromaufnahme in dem Stromkreis erhöht, erhöht sich auch die Temperatur. In Reaktion auf die Temperaturerhöhung neigt das Kupfer zu einer Relaxation. Dies hat zur Folge, dass der Klemmteil des Sicherungskörpers zum Aufrechterhalten einer engen Verbindung mit den männlichen Anschlüssen (d. h. die Federfunktion der weiblichen Anschlüsse) relaxiert, sodass der Gesamtkontaktbereich vermindert wird und dadurch die elektrische Leitfähigkeit reduziert wird (d. h. der Widerstand erhöht wird).
Weil der Sicherungskörper in dem Gehäuse eingeschlossen ist, ist die Dicke der weiblichen Anschlüsse (d. h. der Federn) aufgrund von Packungsbeschränkungen auf eine vorbestimmte Größe beschränkt. Die Montagefläche des Sicherungskörpers ist also begrenzt, sodass kein zusätzliches Material hinzugefügt werden kann, um die Federfunktion zum Aufrechterhalten des Kontakts mit den männlichen Anschlüssen zu verstärken. Aus diesem Grund wird gewöhnlich eine Kupferlegierung mit einer geringeren Leitfähigkeit anstelle des Kupfermaterials mit einer höheren Leitfähigkeit für die Herstellung des Sicherungskörpers verwendet. Die Relaxationseigenschaften der Kupferlegierung mit einer geringen Leitfähigkeit treten bei viel höheren Temperaturen auf als bei Kupfer. Deshalb kann eine gewünschte Kontaktfläche zwischen den weiblichen Anschlüssen und den männlichen Anschlüssen auch bei höheren Temperaturen aufrechterhalten werden, wenn eine Kupferlegierung anstelle des Kupfers mit der höheren Leitfähigkeit verwendet wird. Der Nachteil besteht darin, dass die Kupferlegierung eine geringere Leitfähigkeit als das Kupfer aufweist. Daraus resultiert, dass die Sicherungsanordnung angesichts der vorgegebenen Montagefläche auf 60 A oder weniger beschränkt ist.
Die US 5,929,740 beschreibt ein Sicherungselement, das in einem Gehäuse eingebaut ist. Das Sicherungselement umfasst zwei Anschlussabschnitte, die integral mit dem Sicherungselement geformt sind.
Die WO 2004/021521 A1 offenbart ein Sicherungselement, auf welches eine Formfeder geschoben werden kann. Durch die Formfeder werden Druckkräfte auf die Enden des Sicherungselements übertragen.
Die DE 43 40 979 A1 beschreibt eine Unterbrechungssicherung mit einem Schmelzleiter, der ein paar Anschlussbuchsenabschnitte aufweist. Die Unterbrechungssicherung kann in einem elektrisch isolierenden Gehäuse untergebracht sein, welches durch einen Deckel verschließbar ist.
Die DE 38 81 481 T2 bezieht sich auf ein elektrisches Kontaktglied, das geformt und geeignet ist, in einen Hohlraum in einem isolierten Gehäusekörper eingesetzt zu werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochleistungssicherung zu schaffen, die eine verbesserte Wärmeabfuhr gewährleistet.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Verbesserte Weiterbildungen sind durch die Merkmale der Unteransprüche gegeben.
Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass sie eine Hochleistungssicherung angibt, die eine vorbestimmte Normalkraft auf einen Satz von weiblichen Anschlüssen ausübt, um einer Relaxation entgegenzuwirken, sodass eine entsprechende Kontaktfläche bei höheren Temperaturen unter Verwendung eines feder-/klemmenartigen Glieds aufrechterhalten wird. Das klemmenartige Glied wird aus einem Material mit hohen mechanischen Belastungseigenschaften wie etwa Edelstahl erzeugt. Das klemmenartige Glied weist also größere mechanische Belastungseigenschaften bei höheren Temperaturen auf als das Material der weiblichen Anschlüsse in der Sicherung. Die Verwendung eines Materials mit guten Relaxationseigenschaften bei höheren Temperaturen für ein klemmenartiges Glied gestattet die Verwendung von hochleitenden Materialien für die weiblichen Anschlüsse. Dadurch wird das Aufrechterhalten der entsprechenden Kontaktfläche bei höheren Temperaturen unterstützt und kann mehr Strom durch die Sicherung geführt werden, wobei gleichzeitig eine bestimmte Montagefläche der Sicherungsanordnung in einem Kunststoffgehäuse beibehalten wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Hochleistungssicherung einen Sicherungskörper, der einen ersten Anschlussaufnahmeteil mit einem ersten Satz von Anschlussschenkeln und einen zweiten Anschlussaufnahmeteil mit einem zweiten Satz von Anschlussschenkeln umfasst. Der zweite Anschlussaufnahmeteil ist mit einem Abstand zu dem ersten Anschlussaufnahmeteil angeordnet. Ein Sicherungselement ist zwischen dem ersten Anschlussaufnahmeteil und dem zweiten Anschlussaufnahmeteil angeordnet. Ein erstes klemmenartiges Glied ist an dem Sicherungskörper montiert, um eine vorbestimmte Drückkraft gegen den ersten Satz von Anschlussschenkeln auszuüben, und ist konfiguriert, um einen ersten männlichen Anschluss zwischen dem ersten Satz von Anschlussschenkeln zu sichern. Ein zweites klemmenartiges Glied ist an dem Sicherungskörper montiert, um eine vorbestimmte Drückkraft gegen den zweiten Satz von Anschlussschenkeln auszuüben, und ist konfiguriert, um einen zweiten männlichen Anschluss zwischen dem zweiten Satz von Anschlussschenkeln zu sichern.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Hochleistungssicherung vorgesehen, die ein Kunststoffgehäuse und einen in dem Kunststoffgehäuse aufgenommenen Sicherungskörper umfasst. Der Sicherungskörper umfasst einen ersten Anschlussaufnahmeteil mit einem ersten Satz von Anschlussschenkeln und einen zweiten Anschlussaufnahmeteil mit einem zweiten Satz von Anschlussschenkeln. Ein Sicherungselement ist einstückig mit dem ersten Anschlussaufnahmeteil und dem zweiten Anschlussaufnahmeteil ausgebildet. Ein erstes klemmenartiges Glied ist in dem ersten Anschlussaufnahmeteil angeordnet. Das erste klemmenartige Glied übt eine Drückkraft gegen den ersten Satz von Anschlussschenkeln aus, und ist konfiguriert, um einen ersten männlichen Anschluss in dem ersten Satz von Anschlussschenkeln zu sichern. Ein zweites klemmenartiges Glied ist in dem zweiten Anschlussaufnahmeteil angeordnet. Das zweite klemmenartige Glied übt eine Drückkraft gegen den zweiten Satz von Anschlussschenkeln aus, und ist konfiguriert, um einen zweiten männlichen Anschluss in dem zweiten Satz von Anschlussschenkelen zu sichern.
Verschiedene Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann durch die folgende ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Sicherungsgehäuses gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsanordnung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Sicherungskörpers gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines klemmenartigen Glieds gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsanordnung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Sicherungsgehäuses gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Im Folgenden wird Bezug auf die Zeichnungen genommen. In 1 ist eine Hochleistungssicherung allgemein durch das Bezugszeichen 10 angegeben. Die Hochleistungssicherung 10 umfasst ein Gehäuse 12 und eine in dem Gehäuse 12 angeordnete Sicherungsanordnung 14. Das Gehäuse 12 umfasst einen ersten Schlitz 16 zum Aufnehmen eines ersten männlichen Anschlusses (nicht gezeigt) und einen zweiten Schlitz 18 zum Aufnehmen eines zweiten männlichen Anschlusses (nicht gezeigt).
2 ist eine perspektivische Ansicht des Gehäuses 12. Das Gehäuse 12 ist vorzugsweise aus zwei Abschnitten ausgebildet, nämlich aus einem Körperteil 20 und einem Deckelteil 22. Der Körperteil 20 ist ein längliches Glied, das ein offenes Ende 24 und ein geschlossenes Ende 26 umfasst. Das offene Ende 24 weist eine ausreichende Breite und Länge zum Aufnehmen der Sicherungsanordnung 14 (in 3 gezeigt) in dem Gehäuse 12 auf. Der erste Schlitz 16 und der zweite Schlitz 18 sind in dem geschlossenen Ende 26 ausgebildet. Die Schlitze sind mit entsprechenden Aufnahmegliedern ausgerichtet, um eine elektrische Verbindung mit einem entsprechenden männlichen Anschluss (allgemein durch das Bezugszeichen 28 angegeben) vorzusehen.
Der Deckelteil 22 ist an dem offenen Ende 24 befestigt, um die Sicherungsanordnung 14 einzuschließen. Das Gehäuse 12 verhindert, dass eine Person oder ein anderes Objekt in einen Kontakt mit der Sicherungsanordnung 14 in dem Gehäuse 12 kommt, da ansonsten die Person durch bei einer Berührung der freiliegenden Sicherung einen elektrischen Schlag bekommen könnte oder durch das Objekt ein Kurzschluss verursacht werden könnte. Der Körperteil 20 umfasst Lüftungsschlitze 29, die nahe dem geschlossenen Ende 26 des Körperteils 20 ausgebildet sind. Wärme wird durch die Sicherungsanordnung 14 in dem Gehäuse 12 erzeugt, wobei die Lüftungsschlitze 29 in der Nähe des oberen Endes des Körperteils 20 eine Lüftung (z. B. einen Kamineffekt) zum Ableiten der durch die Sicherungsanordnung 14 erzeugten Wärme vorsehen.
3 zeigt die Sicherungsanordnung 14. Die Sicherungsanordnung 14 umfasst einen Sicherungskörper 30, ein erstes klemmenartiges Glied 32 und ein zweites klemmenartiges Glied 34. Der Sicherungskörper 30 ist vorzugsweise aus einem einteiligen, gestanzten Blech wie etwa aus Kupfer ausgebildet. Der Sicherungskörper 30 umfasst ein Sicherungselement 35, einen ersten Anschlussaufnahmeteil 36 zum Aufnehmen eines entsprechenden männlichen Anschlusses (nicht gezeigt) und einen zweiten Anschlussaufnahmeteil 38 zum Aufnahmen eines entsprechenden männlichen Anschlusses (nicht gezeigt). Das Sicherungselement 35 ist einstückig zwischen dem ersten Anschlussaufnahmeteil 36 und dem zweiten Anschlussaufnahmeteil 38 ausgebildet. Das Sicherungselement 35 ist aus demselben Material wie der erste Anschlussaufnahmeteil 36 und der zweite Anschlussaufnahmeteil 38 hergestellt. Außerdem ist das Sicherungselement 35 mit einem zweiten Material wie etwa Zinn beschichtet, das bei einer Erhitzung in das Kupfer diffundiert, wodurch der Schmelzpunkt des Kupfers herabgesetzt wird. Bei einer vorbestimmten Stromaufnahme (d. h. bei einer vorbestimmten Temperatur) beginnt das Zinn in das Kupfer zu diffundieren und beginnt der diffundierte Teil des Kupfers zu schmelzen, um den Stromkreis in dem Sicherungselement 35 zu unterbrechen und dadurch den Stromfluss zwischen dem ersten Anschlussaufnahmeteil 36 und dem zweiten Anschlussaufnahmeteil 38 zu beenden.
4 zeigt einen Sicherungskörper 30 ohne die entsprechenden klemmenartigen Glieder. Der erste Anschlussaufnahmeteil 36 umfasst einen Körperteil 41 mit einem ersten Satz von Anschlussschenkeln 37, die sich von dem Körperteil 41 erstrecken. Der Körperteil 41 ist vorzugsweise ein nicht-elastischer Abschnitt, der das Sicherungselement 35 leitend mit dem ersten Satz von Anschlussschenkeln 37 verbindet. Der erste Satz von Anschlussschenkeln 37 umfasst einen ersten Schenkel 40 und einen gegenüberliegenden zweiten Schenkel 42 sowie einen dritten Schenkel 44 und einen gegenüberliegenden vierten Schenkel 46, die in Nachbarschaft zu dem ersten Schenkel 40 und dem zweiten Schenkel 42 angeordnet sind. Der erste Schenkel 42 und der dritte Schenkel 44 sind mit dazwischen einem Raum 43 zueinander beabstandet. Der zweite Schenkel 42 und der vierte Schenkel 44 sind mit dazwischen einem Raum 45 zueinander beabstandet. Jeder der Schenkel ist elastisch, um eine Drückkraft gegen einen entsprechenden männlichen Anschluss auszuüben, der zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel 40, 42 und zwischen dem dritten und dem vierten Schenkel 44, 46 aufgenommen ist.
Der zweite Anschlussaufnahmeteil 38 umfasst einen Körperteil 49 mit einem zweiten Satz von Anschlussschenkeln 39, die sich von dem Körperteil 49 erstrecken. Der zweite Satz von Anschlussschenkeln 39 umfasst einen ersten Schenkel 50 und einen gegenüberliegenden zweiten Schenkel 52 sowie einen dritten Schenkel 54 und einen gegenüberliegenden vierten Schenkel 56, die in Nachbarschaft zu dem ersten Schenkel 50 und dem zweiten Schenkel 52 angeordnet sind. Der erste Schenkel 50 und der dritte Schenkel 54 sind mit dazwischen einem Raum 53 zueinander benachbart. Der zweite Schenkel 52 und der vierte Schenkel 56 sind mit dazwischen einem Raum 55 zueinander benachbart. Die entsprechenden Schenkel sind elastisch, um eine Drückkraft auf einen entsprechenden männlichen Anschluss auszuüben, der zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel 50, 52 und dem zwischen dem dritten und vierten Schenkel 54, 56 aufgenommen ist.
Wie in 3 gezeigt, ist das erste klemmenartige Glied 32 an dem Sicherungskörper 30 montiert, um eine vorbestimmte Drückkraft gegen den ersten Satz von Anschlussschenkeln 37 auszuüben. Das erste klemmenartige Glied 32 ist an dem ersten Anschlussaufnahmeteil 36 mittig zwischen dem ersten Satz von Anschlussschenkeln 37 in den entsprechenden Räumen 43 und 45 montiert. Das erste klemmenartige Glied 32 ist konfiguriert, um einen entsprechenden männlichen Anschluss zwischen dem ersten Satz von Anschlussschenkeln 37 zu sichern und eine entsprechende Kontaktfläche bei höheren Temperaturen aufrechtzuerhalten.
5 zeigt die klemmenartigen Glieder 32 und 34. Das erste klemmenartige Glied 32 ist ein im wesentlichen U-förmiger Körper mit einem ersten Endteil 60 und einem zweiten Endteil 62. Der erste Endteil 60 und der zweite Endteil 62 sind bogenförmig. Der erste Endteil 60 und der zweite Endteil 62 erstrecken sich zueinander, während sich die entsprechenden Schenkel des U-förmigen Körpers von dem gekrümmten Ende weg erstrecken, das an die entsprechenden Schenkel anschließt.
Wenn wie weiterhin in 3 gezeigt das erste klemmenartige Glied 32 an dem ersten Satz von Anschlussschenkeln 37 montiert ist, kontaktiert der erste Endteil 60 einen äußeren Abschnitt des ersten Schenkels 40 und des dritten Schenkels 44. Außerdem kontaktiert der zweite Endteil 62 des ersten klemmenartigen Glieds 32 einen äußeren Abschnitt des zweiten Schenkels 42 und des vierten Schenkels 46, um den ersten und den dritten Schenkel 40 und 44 gegen den zweiten und den vierten Schenkel 42 und 46 zu drücken. Der erste Schenkel 40 und der dritte Schenkel 44 weisen jeweils Endabschnitte zum Aufnehmen des ersten Endteils 60 des ersten klemmenartigen Glieds 32 auf, um eine Gleitbewegung zwischen dem ersten und dem dritten Schenkel 40 und 44 und dem ersten Endteil 60 zu verhindern. Dadurch wird eine Sitzverbindung zwischen dem ersten und dem dritten Schenkel 40 und 44 und dem ersten Endteil 60 vorgesehen. Entsprechend weisen der zweite Schenkel 42 und der vierte Schenkel 46 jeweils Endabschnitte auf, um den zweiten Endteil 62 des zweiten klemmenartigen Glieds 34 aufzunehmen und eine Gleitbewegung zwischen dem zweiten und dem vierten Schenkel 42 und 46 und dem zweiten Endteil 62 zu verhindern. Dadurch wird eine Sitzverbindung zwischen dem zweiten und dem vierten Schenkel 42 und 46 und dem zweiten Endteil 62 vorgesehen.
Das erste klemmeartige Glied 32 ist aus Edelstahl ausgebildet, der geringe Relaxationseigenschaften bei höheren Temperaturen aufweist. Deshalb verhindert das erste klemmenartige Glied 32, dass die entsprechenden Anschlussschenkel bei höheren Temperaturen relaxieren, wodurch eine Reduktion der Kontaktfläche mit einem assoziierten männlichen Anschluss verhindert wird. Es muss also keine Kupferlegierung oder kein ähnliches Material mit einer niedrigeren Leitfähigkeit verwendet werden, weil die Relaxation minimiert wurde. Es kann also ein Material mit einer höheren Leitfähigkeit wie etwa Kupfer (C151) für das Ausbilden des Sicherungskörpers 30 verwendet werden, wenn dieses in Verbindung mit dem ersten klemmenartigen Glied 32 verwendet wird.
Entsprechend ist das zweite klemmenartige Glied 34 an dem Sicherungskörper 30 montiert, um eine vorbestimmte Drückkraft gegen den zweiten Satz von Anschlussschenkeln 39 auszuüben. Das zweite klemmenartige Glied 34 ist konfiguriert, um einen entsprechenden männlichen Anschluss zwischen dem zweiten Satz von Anschlussschenkeln 39 zu sichern und eine entsprechende Kontaktfläche bei höheren Temperaturen aufrechtzuerhalten. Das zweite klemmenartige Glied 34 ist an dem zweiten Anschlussaufnahmeteil 38 mittig zwischen dem zweiten Satz von Anschlussschenkeln 39 in den entsprechenden Räumen 43 und 45 montiert.
Ein erster Endteil des zweiten klemmenartigen Glieds 34 kontaktiert einen Außenteil des ersten Schenkels 50 und des dritten Schenkels 54. Außerdem kontaktiert ein zweiter Endteil des zweiten klemmenartigen Glieds 34 einen Außenteil des zweiten Schenkels 52 und des vierten Schenkels 56, um den ersten und den dritten Schenkel 50 und 54 gegen den zweiten und den vierten Schenkel 52 und 56 zu drücken.
Der erste Schenkel 50 und der dritte Schenkel 54 weisen jeweils Endabschnitte zum Aufnehmen des ersten Endteils des zweiten klemmenartigen Glieds 34 auf, um eine Gleitbewegung zwischen dem ersten und dem dritten Schenkel 50 und 54 und dem ersten Endteil zu verhindern. Dadurch wird eine Sitzverbindung zwischen dem ersten und dem dritten Schenkel 50 und 54 und dem ersten Endteil des zweiten klemmenartigen Glieds 34 vorgesehen. Entsprechend weisen der zweite Schenkel 52 und der vierte Schenkel 54 jeweils Endabschnitte zum Aufnehmen des zweiten Endteils des zweiten klemmenartigen Glieds 34 auf, um eine Gleitbewegung zwischen dem zweiten und dem vierten Schenkel 52 und 56 und dem zweiten Endteil zu verhindern. Dadurch wird eine Sitzverbindung zwischen dem zweiten und dem vierte Schenkel 52 und 56 und dem zweiten Endteil des zweiten klemmenartigen Glieds 34 vorgesehen.
Das zweite klemmenartige Glied 34 ist aus Edelstrahl ausgebildet, das geringe Relaxationseigenschaften bei höheren Temperaturen aufweist. Deshalb verhindert das erste klemmenartige Glied 34, dass die entsprechenden Anschlussschenkel bei höheren Temperaturen relaxieren, wodurch eine Reduktion der Kontaktfläche mit einem assoziierten männlichen Anschluss verhindert wird. Alternativ hierzu können das erste und das zweite klemmenartige Glied 32 und 34 auch aus einem anderen Material als Edelstahl ausgebildet werden, solange das Material eine geringere Relaxation bei höheren Temperaturen als das Material des Sicherungskörpers 30 aufweist.
Die Kontaktfläche der elektrischen Verbindung der entsprechenden Schenkel und der entsprechenden männlichen Anschlüsse wird bei höheren Temperaturen aufrechterhalten, weil die Normalkraft durch das erste und das zweite klemmenartige Glied ausgeübt wird. Dies hat einen höheren Widerstand zwischen den komplementären Anschlüssen zur Folge, was zu einer erhöhten Leitfähigkeit an den entsprechenden elektrischen Verbindungen führt. Wie weiter oben beschrieben, sind Hochleistungssicherungen aufgrund der Leitfähigkeit der Kupferlegierung, die zur Verhinderung einer Relaxation bei höheren Temperaturen verwendet wird, gewöhnlich auf maximal 60 A beschränkt. Die Verwendung von klemmenartigen Gliedern wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben ermöglicht, dass der Sicherungskörper aus einem Kupfermaterial mit einer höheren Leitfähigkeit als die Kupferlegierung ausgebildet wird, sodass höhere Stromstärken bei höheren Temperaturen möglich sind. Zum Beispiel kann ein Sicherungskörper aus einem im Wesentlichen 0,4 mm dicken Kupferblech für eine entsprechende Montagefläche bis zu 80 A handhaben. Ein Sicherungskörper aus einem im Wesentlichen 0,6 mm dicken Kupferblech kann bei gleicher Montagefläche bis zu 100 A handhaben.
6 zeigt eine Hochleistungssicherung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform. Die Sicherungsanordnung 70 umfasst eine Vielzahl von Wärmesenken 72 zum Ableiten von Wärme in dem Sicherungskörper 30. Die Vielzahl von Wärmesenken 72 umfasst eine Vielzahl von Rippen, die einstückig als Teil der entsprechenden Schenkel des Sicherungskörpers ausgebildet sind. Die Vielzahl von Rippen ist derart angeordnet, dass Luft über die Vielzahl von Rippen gehen und die Wärme aus dem Sicherungskörper 30 abführen kann.
7 zeigt ein Gehäuse 12 gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform. Das Gehäuse 12 kann aus einem Kunststoffpolymer ausgebildet sein, das eine Wärmeleitfähigkeit besitzt. Eine Vielzahl von Kühlrippen 76 können auf der Außenfläche des Gehäuses 12 derart ausgebildet sein, dass die durch das Kunststoffmaterial geleitete Wärme durch die Luft abgeführt wird, wenn diese über die Vielzahl von Kühlrippen 76 geht.
Gemäß den Patentstatuten wurden das Prinzip und die Betriebsweise der Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch zu beachten, dass die Erfindung auch anders als hier erläutert ausgeführt werden kann, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.

Claims

Hochleistungssicherung, die umfasst: ein Kunststoffgehäuse (12), wobei das Kunststoffgehäuse (12) Lüftungslöcher aufweist, die konfiguriert sind, um eine Konvektionslüftung vorzusehen, einen Sicherungskörper (30), der in dem Kunststoffgehäuse (12) aufgenommen ist, wobei der Sicherungskörper (30) einen ersten Anschlussaufnahmeteil (36) mit einem ersten Satz von Anschlussschenkeln (37), einen zweiten Anschlussaufnahmeteil (39) mit einem zweiten Satz von Anschlussschenkeln (39) und ein einstückig mit dem ersten Anschlussaufnahmeteil (36) und dem zweiten Anschlussaufnahmeteil (38) ausgebildetes Sicherungselement (35) umfasst, ein erstes klemmenartiges Glied (32), das in dem ersten Anschlussaufnahmeteil (36) angeordnet ist, wobei das erste klemmenartige Glied (32) eine Drückkraft gegen den ersten Satz von Anschlussschenkeln (37) ausübt und konfiguriert ist, um einen ersten männlichen Anschluss in dem ersten Satz von Anschlussschenkeln (37) zu sichern, und ein zweites klemmenartiges Glied (34), das in dem zweiten Anschlussaufnahmeteil (38) angeordnet ist, wobei das zweite klemmenartige Glied (34) eine Drückkraft gegen den zweiten Satz von Anschlussschenkeln (39) ausübt und konfiguriert ist, um einen zweiten männlichen Anschluss in dem zweiten Satz von Anschlussschenkeln (39) zu sichern.
Hochleistungssicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite klemmenartige Glied (32, 34) im wesentlichen U-förmig ausgebildet sind und jeweils Endteile (60, 62) aufweisen, die sich zueinander erstrecken, wobei die entsprechenden Endteile (60, 62) des ersten und des zweiten klemmenartigen Glieds (32, 34) eine Drückkraft gegen den ersten Satz von Anschlussschenkeln (37) und den zweiten Satz von Anschlussschenkeln (39) ausüben, um eine Normalkraft gegen einen ersten männlichen Anschluss und einen zweiten männlichen Anschluss jeweils zwischen dem ersten und dem zweiten Satz von Anschlussschenkeln (37, 39) auszuüben.
Hochleistungssicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des ersten und des zweiten klemmenartigen Glieds (32, 34) eine geringere Relaxation bei höheren Temperaturen aufweist als das Material des ersten und des zweiten Satzes von Anschlussschenkeln (37, 39).
Hochleistungssicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialdicke des Sicherungskörpers (30) und des einstückig ausgebildeten Sicherungselements (35) eine Stromstärke von mehr als ungefähr 70 A unterstützen.
Hochleistungssicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgehäuse (12) Kühlrippen (76) umfasst, um die Wärmeabführung zu verbessern.
Hochleistungssicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgehäuse (12) aus einem Wärme leitenden Kunststoff ausgebildet ist.
Hochleistungssicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste klemmenartige Glied (32) in dem ersten Anschlussaufnahmeteil (36) mittig zwischen dem ersten Satz von Anschlussschenkeln (37) angeordnet ist.
Hochleistungssicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Satz von Anschlussschenkeln (37) einen ersten Schenkel (40) und einen gegenüberliegenden zweiten Schenkel (42) sowie einen dritten Schenkel (44) und einen gegenüberliegenden vierten Schenkel (46) umfasst, wobei der erste und der dritte Schenkel (40, 44) zueinander beabstandet sind und der zweite und der vierte Schenkel (42, 46) zueinander beabstandet sind, wobei das erste klemmenartige Glied (32) in den Räumen zwischen dem ersten und dem dritten Schenkel (40, 44) und zwischen dem zweiten und dem vierten Schenkel (42, 46) angeordnet ist.
Hochleistungssicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite klemmenartige Glied (34) in dem zweiten Anschlussaufnahmeteil (38) mittig zwischen dem zweiten Satz von Anschlussschenkeln (39) angeordnet ist.
Hochleistungssicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Satz von Anschlussschenkeln (39) einen ersten Schenkel (50) und einen gegenüberliegenden zweiten Schenkel (52) sowie einen dritten Schenkel (54) und einen gegenüberliegenden vierten Schenkel (56) umfasst, wobei der erste und der dritte Schenkel (50, 54) zueinander beabstandet sind und der zweite und der vierte Schenkel (52, 56) zueinander beabstandet sind, wobei das zweite klemmenartige Glied (34) in den Räumen zwischen dem ersten und dem dritten Schenkel (50, 54) und zwischen dem zweiten und dem vierten Schenkel (52, 56) angeordnet ist.
Hochleistungssicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Endteile (60, 62) des ersten und des zweiten klemmenartigen Glieds (32, 34) in entsprechenden Endabschnitten des ersten und des zweiten Satzes von Anschlussschenkeln (37, 39) aufgenommen sind, um eine Gleitbewegung zwischen den Endteilen (60, 62) des ersten und des zweiten klemmenartigen Glieds (32, 34) und den entsprechenden Endabschnitten des ersten und des zweiten Satzes von Anschlussschenkeln (37, 38) zu verhindern.
Hochleistungssicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die U-Form des ersten und des zweiten klemmenartiges Glieds (32, 34) jeweils ein geschlossenes Ende aufweist, wobei der erste männliche Anschluss und der zweite männliche Anschluss, die jeweils zwischen dem ersten Satz von Anschlussschenkeln (37) und dem zweiten Satz von Anschlussschenkeln (39) aufgenommen werden, sich jeweils zu den geschlossenen Enden in dem ersten und dem zweiten klemmenartigen Glied (32, 34) erstrecken.
Hochleistungssicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an einem ersten Verbindungsabschnitt des ersten Satzes von Anschlussschenkeln (37), der den ersten männlichen Anschluss kontaktiert, und an einem zweiten Verbindungsabschnitt des zweiten Satzes von Anschlussschenkeln (39), der den zweiten männlichen Anschluss kontaktiert, Normalkräfte auf den ersten und den zwei ten Verbindungsabschnitt ausgeübt werden, um eine Relaxation während höherer Temperaturen zu verhindern.
Hochleistungssicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungskörper (35) Kühlrippen zum Erhöhen der Wärmeabführung umfasst.