DE202010009326U1 - Fuse for interrupting a bridged point in the circuit of an electrical device - Google Patents

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Abstract

Schmelzsicherung (1) zur Unterbrechung einer mittels einer Schmelzbrücke (4) gebrückten Unterbrechungsstelle (3) zwischen zwei zueinander beabstandeten Strombahnenden (2a, 2b) im Stromkreis eines elektrischen Gerätes, insbesondere eines Elektromotors, wobei die Schmelzbrücke (4) infolge einer deren Schmelztemperatur übersteigenden Temperaturerhöhung schmilzt und die Unterbrechungsstelle (3) öffnet,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schmelzbrücke ein die Unterbrechungsstelle (3) überspannender Lotpunkt (4) ist, und
dass ein mechanisches Trennelement (8) vorgesehen ist, das bei schmelzendem Lotpunkt (4) das Lot aus der Unterbrechungsstelle (3) entfernt.Fuse (1) for interrupting an interruption point (3) bridged by a melt bridge (4) between two mutually spaced current path ends (2a, 2b) in the circuit of an electrical device, in particular an electric motor, the melt bridge (4) due to a temperature increase exceeding its melting temperature melts and opens the break point (3),
characterized,
that the melt bridge is a solder point (4) spanning the break point (3), and
a mechanical separating element (8) is provided which removes the solder from the point of interruption (3) when the soldering point (4) is melting.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmelzsicherung zur Unterbrechung einer mittels einer Schmelzbrücke gebrückten Unterbrechungsstelle zwischen zwei zueinander beabstandeten Strombahnenden im Stromkreis eines elektrischen Gerätes, wobei die Schmelzbrücke infolge einer deren Schmelztemperatur übersteigenden Temperaturerhöhung schmilzt und die Unterbrechungsstelle öffnet. Unter einem elektrischen Gerät wird hierbei insbesondere ein in einem Kraftfahrzeug eingesetzter Elektromotor eines Antriebs für ein Stellelement, einen Kühlerlüfter oder dergleichen verstanden.The invention relates to a fuse for interrupting a bridged by means of a melt bridge interruption point between two mutually spaced current path ends in the circuit of an electrical device, wherein the melt bridge melts due to a melting temperature exceeding temperature increase and opens the point of interruption. In this case, an electric device is understood to mean, in particular, an electric motor of a drive used in a motor vehicle for an actuating element, a radiator fan or the like.

Aus der DE 10 2007 011 548 A1 ist ein elektromotorisch betriebenes Verstellsystem eines Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise ein Fensterheber, eine Sitzverstellung oder ein Tür- oder Schiebedachantrieb, mit einer Ansteuerelektronik zur Steuerung des Elektromotors unter Berücksichtigung eines Einklemmschutzes bekannt. Zusätzlich zu einem Software-Thermoschutz ist ein thermisches Sicherungselement in Form eines Federelementes als Überlastschutz in einen zum Elektromotor führenden Leiterbahnabschnitt zwischen zwei Lotpunkten gehalten. Bei einem über eine bestimmte Zeit fließenden Überlaststrom wird das Lot an einem der Lotpunkte aufgeschmolzen, so dass infolge der Federvorspannung des Federelementes die Leiterbahn spontan unterbrochen wird. Diese Thermosicherung kann als ein vorgespanntes spiralfederartiges Federelement, als Blattfeder oder als Querschnittsverengung nach Art einer Dehndrahtsicherung ausgeführt sein.From the DE 10 2007 011 548 A1 is an electric motor operated adjustment system of a motor vehicle, such as a window, a seat adjustment or a door or sunroof drive, with a control electronics for controlling the electric motor, taking into account a pinch protection known. In addition to software thermal protection, a thermal fuse element in the form of a spring element is held as overload protection in a conductor track section leading to the electric motor between two soldering points. When flowing over a certain time overload current, the solder is melted at one of the solder points, so that due to the spring bias of the spring element, the conductor is spontaneously interrupted. This thermal fuse can be designed as a prestressed helical spring-like spring element, as a leaf spring or as a cross-sectional constriction in the manner of a Dehndrahtsicherung.

Aus der DE 10 2007 025 345 B4 ist es bekannt, in einem Gleichstrom-Lüftermotor eines Kraftfahrzeuges ein Thermoschutzelement in Form eines TCO-Elementes (thermal cut-off-element), einer Schmelzsicherung oder eines Bimetallschalters in Verbindung mit einem kunststoffumspritzten Stanzgitter einzusetzen, das zwischen einem Gleichspannungsversorgungsanschluss und einer Steuerelektronik angeordnet und an diese thermisch gekoppelt ist. Übersteigt die Temperatur der Steuerelektronik einen vorgegebenen Schwellwert, so löst das Thermoschutzelement aus und unterbricht die elektrische Verbindung zwischen dem Gleichspannungsversorgungsanschluss und der Steuerelektronik.From the DE 10 2007 025 345 B4 It is known to use in a DC fan motor of a motor vehicle, a thermal protection element in the form of a TCO element (thermal cut-off element), a fuse or a bimetallic switch in conjunction with a plastic-coated stamped grid, which is arranged between a DC voltage supply terminal and an electronic control unit and thermally coupled to this. If the temperature of the control electronics exceeds a predetermined threshold value, the thermal protection element triggers and interrupts the electrical connection between the DC voltage supply connection and the control electronics.

Aus der EP 1 120 888 B1 ist ein bürstenloser Motor mit einem kombinierten Potentialausgleichs- und Wärmesicherungsmechanismus bekannt, der einerseits das Potential an einem Kühlkörper für Leistungshalbleiter in Form von Feldeffekttransistoren auf das Potential einer Stromversorgungsleitung ausgleicht, und andererseits ein Federelement umfasst, das bei Aufschmelzen eines wärmeempfindlichen Abschnittes aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise einer Lötstelle, eine von dem Federelement überbrückte Unterbrechungsstelle eines unterbrochenen Leiterabschnittes öffnet.From the EP 1 120 888 B1 is a brushless motor with a combined equipotential bonding and heat-securing mechanism known, on the one hand balances the potential on a heat sink for power semiconductors in the form of field effect transistors to the potential of a power supply line, and on the other hand comprises a spring element, the melting of a heat-sensitive portion of an electrically conductive material , For example, a solder joint, a bridged by the spring element interruption point of an interrupted conductor section opens.

Aus der DE 39 09 302 A1 ist eine Schmelzsicherung mit einem Schmelzsicherungselement bekannt, das durch Befestigung eines niedrigschmelzenden Metallplättchens an einem hochschmelzenden metallischen Leiter hergestellt ist. Um eine Oxidation der Abschnitte des mit dem metallischen Leiter in Anlage stehenden Metallplättchens zu verhindern, wird entweder das Metallplättchen teilweise mit dem metallischen Leiter verschmolzen (verlötet), oder es wird eine Schicht aus oxidationsbeständigem Werkstoff über dem Metallplättchen gebildet. Somit entsteht durch Aufschmelzen der elektrisch leitenden Legierungen eine neue Legierung mit einem hohen elektrischen Widerstand, was einen Stromfluss hoher Ströme verhindern soll.From the DE 39 09 302 A1 For example, a fuse with a fusible element made by attaching a low melting metal plate to a refractory metallic conductor is known. In order to prevent oxidation of the sections of the metal plate in contact with the metallic conductor, either the metal plate is partially fused (soldered) to the metallic conductor, or a layer of oxidation-resistant material is formed over the metal plate. Thus, by melting the electrically conductive alloys, a new alloy with a high electrical resistance, which should prevent a flow of current high currents.

Bei einer aus der WO 2008/116698 A1 bekannten Schmelzsicherung ist ein insbesondere aus einer Weichlotlegierung bestehender Leitersteg über Hilfselemente an den stromführenden Leiterenden innerhalb einer Unterbrechungsstelle kontaktiert. Bei einer Temperaturerhöhung über den Schmelzpunkt des Leiterstegs hinaus schmilzt dieser, so dass die elektrische Verbindung infolge der eigenen Oberflächenspannung des Leitersteges unterbrochen wird. Das sichere Schmelzverhalten in Verbindung mit der Oberflächenspannung wird dadurch erreicht, dass der Leitersteg eine Flussmittel-Seele aufweist, die Carbonsäure enthält.At one of the WO 2008/116698 A1 known fuse is contacted in particular from a soft solder alloy existing conductor bar on auxiliary elements to the current-carrying conductor ends within a point of interruption. At a temperature increase above the melting point of the conductor bar, this melts, so that the electrical connection is interrupted due to the own surface tension of the conductor bar. The safe melting behavior in conjunction with the surface tension is achieved in that the conductor bar has a flux soul containing carboxylic acid.

Um in ähnlicher Weise durch chemische Einwirkung auf eine solche Schmelzsicherung deren Oberflächenspannung zu verringern, ist es aus der DE-PS 1 588 425 bekannt, einen aus Bleilot bestehenden Hohlzylinder vorzusehen, in dessen Innerem sich ein Kern aus Kolophonium als Flussmittel befindet.In order to similarly reduce their surface tension by chemical action on such a fuse, it is known from US Pat DE-PS 1 588 425 It is known to provide a hollow cylinder made of lead pilot, in the interior of which a core of rosin is present as a flux.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geeignete Schmelzsicherung anzugeben, die eine hinsichtlich deren Abmessungen möglichst minimierte Unterbrechungsstelle einerseits zuverlässig überbrückt und andererseits beim Aufschmelzen zuverlässig geöffnet wird.The invention has for its object to provide a suitable fuse, the one hand in terms of their dimensions minimized interruption point on the one hand reliably bridged and on the other hand reliably opened during melting.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen, Varianten und Ausgestaltungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogenen Unteransprüche.This object is achieved by the features of claim 1. Advantageous further developments, variants and embodiments are the subject of the dependent claims.

Hierzu ist die Unterbrechungsstelle zwischen zwei zueinander beabstandeten Strombahnen mittels einer Schmelzbrücke gebrückt, die in Form eines die Unterbrechungsstelle überspannenden Lotpunktes ausgeführt ist. Ein mechanisches Trennelement entfernt infolge einer auf diese einwirkende Kraft bei schmelzendem Lotpunkt das Lot aus der Unterbrechungsstelle. Die auf das Trennelement einwirkende Kraft kann die Gewichtskraft des Trennelementes selbst oder eine auf dieses einwirkende Anpress- oder Druckkraft, insbesondere eine Federkraft, sein.For this purpose, the point of interruption between two spaced-apart current paths is bridged by means of a melt bridge, which is designed in the form of a point of interruption spanning the solder point. A mechanical separator removes as a result of acting on this force melting soldering point the solder from the point of interruption. The force acting on the separating element can be the weight of the separating element itself or a pressing or compressive force acting on it, in particular a spring force.

Das Trennelement kann vollständig oder teilweise in den Lotpunkt eingebettet sein. Gegebenenfalls ist das Trennelement in den Lotpunkt unter Bildung eines innerhalb der Unterbrechungsstelle verbleibenden Trennspaltes eingebettet. Bei vollständiger Einbettung des Trennelementes in den Lotpunkt ist das Trennelement geeigneterweise elektrisch leitend und besteht beispielsweise aus Leiter- oder Strombahnmaterial. So kann beispielsweise als Trennelement das zur Herstellung der Unterbrechungsstelle unter Belassung der Strombahnenden ausgeschnittene Strombahnstück verwendet werden.The separating element may be completely or partially embedded in the soldering point. Optionally, the separating element is embedded in the soldering point to form a separation gap remaining within the point of interruption. Upon complete embedding of the separating element in the soldering point, the separating element is suitably electrically conductive and consists for example of conductor or current path material. Thus, for example, be used as a separating element for the production of the point of interruption, leaving the Strombahnenenden cut-piece of current.

Gemäß einer bevorzugten Variante wird jedoch ein Trennelement aus elektrisch nicht-leitendem Material eingesetzt. Bei dieser Variante wird das elektrisch nichtleitende Trennelement mit einer Anpresskraft beaufschlagt, so dass bei schmelzendem Lotpunkt das Trennelement infolge der Anpresskraft zwischen die zueinander beabstandeten Strombahnen in die Unterbrechungsstelle einfährt. Hierbei übernimmt das Trennelement eine Doppelfunktion. So wirft das Trennelement infolge der Anpresskraft einerseits das schmelzende Lot aus der Unterbrechungsstelle aus. Andererseits wird das Trennelement als Isolationsmaterial zwischen die beiden Strombahnenden in die Unterbrechungsstelle eingebracht.According to a preferred variant, however, a separator made of electrically non-conductive material is used. In this variant, the electrically non-conductive separating element is acted upon by a contact force, so that when melting the soldering point, the separating element as a result of the contact force between the spaced-apart current paths enters the point of interruption. In this case, the separating element assumes a double function. Thus, due to the contact force, the separating element ejects the melting solder from the point of interruption on the one hand. On the other hand, the separating element is introduced as an insulating material between the two current path ends in the point of interruption.

Bei dieser Variante ist die Länge des Trennelementes kleiner als der die Länge der Unterbrechungsstelle bestimmende Abstand zwischen den beiden Strombahnenden, um zuverlässig in die Unterbrechungsstelle eindringen zu können. Zudem ist die Breite des Trennelementes größer oder gleich der Breite der Unterbrechungsstelle. Die Breite der Unterbrechungsstelle entspricht dabei der sich in der Leiterbahnebene erstreckenden Breite der beiden Strombahnenden. Diese Breitenabmessung des Trennelementes gewährleistet ein zuverlässiges Ausbringen des Lotmaterials des schmelzenden Lotpunktes aus der Unterbrechungsstelle.In this variant, the length of the separating element is smaller than the length of the point of interruption determining distance between the two current path ends in order to be able to reliably penetrate into the point of interruption. In addition, the width of the separating element is greater than or equal to the width of the point of interruption. The width of the interruption point corresponds to the width of the two current path ends extending in the interconnect plane. This width dimension of the separator ensures reliable dispensing of the solder material of the melting solder point from the point of interruption.

Wird die das Trennelement beaufschlagende Anpresskraft mittels eines Federelementes erzeugt, so kann dieses als Spiralfeder ausgeführt sein. Bei dieser Ausführungsform ist das Trennelement geeigneterweise als Hohlkörper ausgebildet, der die Spiralfeder aufnimmt und in einem Gehäuse verschiebbar geführt ist. Das Gehäuse wiederum stützt sich geeigneterweise im Bereich der Strombahnenden an oder benachbart zu diesen ab und bildet zugleich das Gegenlager für die Spiralfeder. Diese drückt infolge der Federvorspannkraft das Trennelement aus dem Gehäuse gegen den Lotpunkt.If the contact pressure acting on the separating element is generated by means of a spring element, then this can be embodied as a spiral spring. In this embodiment, the separating element is suitably formed as a hollow body which receives the coil spring and is guided displaceably in a housing. The housing, in turn, is suitably supported in the region of the ends of the current conductor at or adjacent to these and at the same time forms the counter bearing for the spiral spring. This presses the separator due to the spring biasing force from the housing against the soldering point.

In einer alternativen Ausführungsform ist das Federelement als Blattfeder ausgeführt, deren eines Federende ortsfest fixiert ist. Beispielsweise ist dieses Federende an einem die Strombahn mit den gebrückten Strombahnenden umgebenden Gehäuse gehäusefest gehalten, insbesondere im Gehäuse eingespannt. Das gegenüberliegende Federende des blattfederartigen Federelementes trägt dann das Trennelement und führt dieses unter Federvorspannung gegen den die Unterbrechungsstelle brückenden Lotpunkt derart, dass das Trennelement bei schmelzendem Lotpunkt infolge der Federvorspannung zwischen die Strombahnenden in die Unterbrechungsstelle automatisch einfährt.In an alternative embodiment, the spring element is designed as a leaf spring, one end of the spring is fixed in place. For example, this spring end is held fixed to the housing on a housing surrounding the current path with the bridged current conductor ends, in particular clamped in the housing. The opposite spring end of the leaf spring-like spring element then carries the separator and performs this under spring bias against the interruption point bridging solder point such that the separator automatically moves at melting Lotpunkt due to the spring bias between the current ends in the point of interruption.

In einer Ausgestaltung des blattfederartigen Federelementes ist dessen trennelementseitiges Federfreiende in den Lotpunkt eingebettet. Ein außerhalb des Lotpunktes befindlicher Abschnitt dieses Federendes ist dann geeigneterweise von einer nicht-leitenden Isolationsschicht (Isolierschicht, Isolationshülle) umhüllt, wobei die Isolationsschicht das Trennelement bildet. Der in den Lotpunkt eingebettete Abschnitt des das Trennelement tragenden Federschenkels ist insbesondere in Form eines abgekröpften Schenkelfreiendes ausgebildet. Dieses verläuft geeigneterweise parallel zu den Strombahnenden und überspannt somit die Unterbrechungsstelle unter Spaltbildung zu den beiden Strombahnenden zumindest teilweise.In one embodiment of the leaf spring-like spring element whose separating element-side spring delivere is embedded in the soldering point. A portion of this spring end located outside the soldering point is then suitably enveloped by a non-conductive insulating layer (insulating layer, insulating sheath), the insulating layer forming the separating element. The embedded in the soldering portion of the separator-supporting spring leg is formed in particular in the form of a bent leg free. This extends suitably parallel to the current path ends and thus spans the point of interruption under gap formation to the two current path ends at least partially.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Bereitstellung eines mechanischen Trennelementes lediglich ein vergleichsweise kleiner Lotpunkt und eine hinsichtlich deren Abmessungen minimierte Unterbrechungsstelle innerhalb der Strombahn eines stromführenden Stromkreises herzustellen sind. Die Unterbrechungsstelle ist somit einerseits für den Normalbetrieb im zulässigen Temperaturbereich zuverlässig gebrückt. Im Auslösefall bei Erreichen der Schmelztemperatur der dadurch hergestellten Schmelzsicherung wird zuverlässig und ohne chemische Zusatzstoffe zur Verringerung der Oberflächenspannung in einfacher Art und Weise rein mechanisch eine praktisch unverzögerte Entfernung des geschmolzenen Lotpunktes aus der Unterbrechungsstelle sowie ein zuverlässiges Ablösen des Lotes von den beiden Strombahnenden erzielt.The advantages achieved by the invention are, in particular, that only a comparatively small soldering point and a minimized interruption point with respect to their dimensions can be produced within the current path of a current-carrying circuit by providing a mechanical isolating element. The interruption point is thus reliably bridged on the one hand for normal operation in the permissible temperature range. When triggered on reaching the melting temperature of the fuse produced by it is reliably and without chemical additives to reduce the surface tension in a simple manner purely mechanically virtually instantaneous removal of the molten solder point from the point of interruption and a reliable detachment of the solder from the two current end ends achieved.

Für die hierfür vorgesehene mechanische Krafteinwirkung ist je nach Lage der Unterbrechungsstelle und des diesen brückenden Lotpunktes allein die Gewichtskraft des Trennelementes oder aber bei ungünstigen Einbauverhältnissen eine geringe Anpresskraft ausreichend, die gegebenenfalls geeigneterweise durch ein auf das Trennelement wirkendes einfaches Federelement erzeugt wird. Der die Schmelzbrücke der Schmelzsicherung bildende Lotpunkt kann daher aus einem üblichen Lotmaterial aus einer Metalllegierung auf Basis von Blei, Zinn, Zink, Silber und Kupfer bestehen.Depending on the location of the point of interruption and the bridging solder point, the force of gravity of the separating element alone or, in the case of unfavorable installation conditions, a small contact pressure force is sufficient for the mechanical force action provided for this purpose acting simple spring element is generated. The soldering point forming the fused link of the fuse can therefore consist of a conventional solder material of a metal alloy based on lead, tin, zinc, silver and copper.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show:

1 in einer Schnittdarstellung eine Schmelzsicherung in Form eines eine Unterbrechungsstelle brückenden Lotpunktes und eines mittels einer Spiralfeder beaufschlagten, am Lotpunkt anliegenden Trennelementes, 1 in a sectional view of a fuse in the form of an interruption point bridging soldering point and acted upon by a coil spring, applied to the soldering point separating element,

2 in einer Darstellung gemäß 1 ein mittels einer Blattfeder beaufschlagtes Trennelement, 2 in a representation according to 1 a separating element acted upon by a leaf spring,

3 die Ausführungsform gemäß 2 in einer perspektivischen Draufsicht auf die Unterbrechungsstelle mit Schmelzsicherung, 3 the embodiment according to 2 in a perspective plan view of the breakpoint with fuse,

4 ein mittels eines blattfederartigen Federelementes beaufschlagtes Trennelement mit in den Lotpunkt eingebettetem abgekröpften Federfreiende, 4 a biased by a leaf spring-like spring element separating element with embedded in the soldering point bent-off spring delivere,

5 in einer Darstellung gemäß 1 eine Schmelzsicherung mit in den Lotpunkt eingebettetem Trennelement, und 5 in a representation according to 1 a fuse with embedded in the soldering point separator, and

6 in einer Darstellung gemäß 5 eine Schmelzsicherung mit einem ein die Unterbrechungsstelle brückendes Brückenelement karftbeaufschlagenden Trennelement. 6 in a representation according to 5 a fuse with a bridging the bridging bridge element karftbeaufschlagenden separator.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt eine erste Variante der erfindungsgemäßen Schmelzsicherung 1 zur Unterbrechung einer stromführenden Strombahn 2 im thermischen Fehlerfall. Dabei ist zwischen zwei zueinander beabstandeten Strombahnenden 2a, 2b eine Unterbrechungsstelle 3 mittels einer Schmelzbrücke in Form eines Lotpunktes 4 überbrückt. Die Strombahn 2 ist beispielsweise eine mittels Zinn oberflächenbeschichtete Leiterplatte 5. Die entsprechende Oberflächenbeschichtung bildet die unterbrochene Leiter- oder Strombahn, deren im Ausführungsbeispiel ober- und unterseitigen Strombahnenden 2a, 2b an der Unterbrechungsstelle 3 einander gegenüberliegen. Der Abstand a zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Strombahnenden 2a, 2b entspricht der Länge der Unterbrechungsstelle 3. 1 shows a first variant of the fuse according to the invention 1 for interrupting a current-carrying current path 2 in case of thermal failure. In this case, between two spaced-apart current path ends 2a . 2 B a point of interruption 3 by means of a melt bridge in the form of a soldering point 4 bridged. The current path 2 is, for example, a tin surface-coated circuit board 5 , The corresponding surface coating forms the interrupted conductor or current path, whose upper and lower ends of the current conductor in the exemplary embodiment 2a . 2 B at the point of interruption 3 opposite each other. The distance a between the two opposite ends of the current conductor 2a . 2 B corresponds to the length of the point of interruption 3 ,

Die Strombahn 2 und damit die Strombahnenden 2a, 2b kann auch eine Stanzgitterbahn eines Stanzgitters sein, wie dies in den 2 bis 5 angedeutet ist. Die Strombahn 2 bzw. Strombahnenden 2a, 2b sind in nicht näher dargestellter Art und Weise in den Stromkreis eines elektrischen Gerätes, insbesondere eines Elektromotors eingebunden. Der Stromkreis wird bei Auslösen der Schmelzsicherung 1 im Bereich der Unterbrechungsstelle 3 unterbrochen, wenn der diese brückende Lotpunkt 4 temperatur- bzw. wärmeeintragsbedingt schmilzt.The current path 2 and thus the current-carrying ends 2a . 2 B can also be a stamped grid of a stamped grid, as in the 2 to 5 is indicated. The current path 2 or current ends 2a . 2 B are involved in a manner not shown in the circuit of an electrical device, in particular an electric motor. The circuit is triggered by the fuse 1 at the point of interruption 3 interrupted when this bridging soldering point 4 due to temperature or heat input melts.

Der Lotpunkt 4 bildet in 1 auf der Oberseite einen konvexen Lotminiskus 6 aus, während der Lotpunkt 4 auf der gegenüberliegenden Strombahnunterseite keine oder nur eine geringe, flache Auswölbung 7 erzeugt. Der Lotpunkt 4 kann jedoch auch eine andere Form ausbilden. Als Lotmaterial für den Lotpunkt 4 kann eine Metalllegierung auf der Grundlage der Bestandteile Blei, Zinn, Zink, Silber und Kupfer verwendet werden. Je nach einzustellender, d. h. vorgegebener oder gewünschter Schmelztemperatur können Hart- oder Weichlote für den Lotpunkt 4 verwendet werden.The solder point 4 forms in 1 on the top a convex lotus miniscus 6 out, during the soldering point 4 on the opposite underside of the current path no or only a small, shallow bulge 7 generated. The solder point 4 but can also form another form. As solder material for the solder point 4 For example, a metal alloy based on lead, tin, zinc, silver and copper may be used. Depending on the set, ie predetermined or desired melting temperature hard or soft solder for the solder point 4 be used.

Die Schmelzsicherung 1 umfasst des Weiteren ein mechanisches Trennelement 8, das im Ausführungsbeispiel nach 1 als bodenseitig geschlossener Hohlkörper topfartig und aus nicht-leitendem Material ausgeführt ist. Bodenseitig ist das Trennelement 8 in Flucht mit der Unterbrechungsstelle 3 dieser zugewandt und liegt auf dem Lotpunkt 4 mit einer gewissen Anpresskraft F an. Die Anpresskraft F wird von einer Spiralfeder 9 erzeugt, die in dem hohlkörper- oder topfartigen Trennelement 8 einliegt und sich an einer Gehäuseinnenwand 10 eines Gehäuses 11 mit einer gewissen Federvrspannung abstützt. Das Gehäuse 11 umschließt das Trennelement 8 zumindest teilweise und führt dieses im Gehäuseinneren. Das Gehäuse 11 stützt sich zudem über beispielsweise strebenartige Stützelemente 12 an der Leiterplatte 5 bzw. an den Strombahnenden 2a, 2b ab und ist dort mittels geeigneter Befestigungsmittel 13 gehalten.The fuse 1 further includes a mechanical separator 8th , according to the embodiment 1 as a bottom-side closed hollow body pot-shaped and made of non-conductive material. Bottom side is the separating element 8th in flight with the point of interruption 3 this one faces and lies on the plumb line 4 with a certain contact force F on. The contact force F is a spiral spring 9 produced in the hollow body or pot-like separating element 8th rests and on a housing inner wall 10 a housing 11 supported with a certain Federvrspannung. The housing 11 encloses the separating element 8th at least partially and leads this inside the housing. The housing 11 also supports, for example, strut-like support elements 12 on the circuit board 5 or at the current end of the wires 2a . 2 B from and is there by means of suitable fasteners 13 held.

Erreicht die Umgebungstemperatur der Schmelzsicherung 1 die Schmelztemperatur des Lotpunktes 4 so schmilzt dieser, woraufhin infolge der von der Spiralfeder 9 erzeugten Anpresskraft F das dann thixotrope Lot aus der Unterbrechungsstelle 3 ausgeworfen wird. Zeitgleich dringt das Trennelement 8 in Kraftrichtung F in die Unterbrechungsstelle 3 zwischen die beiden Strombahnenden 2a, 2b ein. Hierdurch ist die Unterbrechungsstelle 3 nicht nur vollständig vom Lot befreit. Vielmehr sind auch die beiden Strombahnenden 2a, 2b mittels des nicht-leitenden Trennelementes 8 elektrisch zuverlässig gegeneinander isoliert. In Abhängigkeit vom Gradienten des Temperaturanstiegs kann das Lot auch als kompaktes Teil (Lotpunkt 4) aus der Unterbrechungsstelle 3 ausgedrückt werden. Geschmolzen ist dann lediglich die direkte Kontaktstelle mit den Leiter- oder Strombahnenden 2a, 2b.Reaches the ambient temperature of the fuse 1 the melting temperature of the soldering point 4 this melts, whereupon as a result of the spiral spring 9 generated contact force F then the thixotropic solder from the point of interruption 3 is ejected. At the same time the separating element penetrates 8th in direction of force F into the point of interruption 3 between the two current ends 2a . 2 B one. This is the point of interruption 3 not only completely freed from the solder. Rather, the two current ends are also 2a . 2 B by means of the non-conductive separating element 8th electrically isolated from each other. Depending on the gradient of the temperature rise, the solder can also be used as a compact part (solder point 4 ) from the point of interruption 3 be expressed. Is melted then only the direct contact point with the conductor or conductor ends 2a . 2 B ,

Bei der Ausführungsform nach den 2 und 3 wird die Anpresskraft F von einer Blattfeder 14 erzeugt, deren eines Federende 14a das Trennelement 8 trägt. Das gegenüberliegende Federende 14b ist ortsfest fixiert. Hierzu kann dieses Federende 14b in einem Gehäuse 15 eingespannt sein, in dem die Strombahnenden 2a, 2b sowie die vom Lotpunkt 4 gebrückte Unterbrechungsstelle 3 einliegen.In the embodiment of the 2 and 3 is the contact force F of a leaf spring 14 generated, one end of the spring 14a the separating element 8th wearing. The opposite end of the spring 14b is fixed in place. For this purpose, this spring end 14b in a housing 15 be clamped in which the current ends 2a . 2 B as well as from the Lotpunkt 4 bridged point of interruption 3 einliegen.

Gemäß dem in 3 dargestellten Koordinatensystem liegen die Strombahnenden 2a, 2b in der xy-Ebene, in der sich der Abstand a und damit die Länge des Trennelementes 8 und der Unterbrechungsstelle 3 in x-Richtung erstrecken. Die sich in y-Richtung erstreckende Breite des Trennelementes 8 ist größer als die Breite der Unterbrechungsstelle 3 (in y-Richtung). Hierdurch ist sichergestellt, dass bei schmelzendem Lotpunkt 4 das Lot über die gesamte Breite der Unterbrechungsstelle 3 in Folge der von der vorgespannten Blattfeder 14 erzeugten Anpresskraft F ausgeworfen wird. Gleichzeitig verfährt wiederum das Trennelement 8 in die Unterbrechungsstelle 3 zwischen die beiden Leiterenden 2a, 2b, so dass diese aufgrund des nicht-leitenden Materials des Trennelementes 8 gegeneinander zusätzlich isoliert sind.According to the in 3 shown coordinate system are the current ends 2a . 2 B in the xy plane, in which the distance a and thus the length of the separating element 8th and the point of interruption 3 extend in the x direction. The extending in the y direction width of the separating element 8th is greater than the width of the breakpoint 3 (in y direction). This ensures that at melting solder point 4 the solder over the entire width of the point of interruption 3 in consequence of the prestressed leaf spring 14 generated contact force F is ejected. At the same time, the separating element moves again 8th to the point of interruption 3 between the two leaders 2a . 2 B so that these are due to the non-conductive material of the separator 8th additionally insulated against each other.

Bei der Ausführungsform gemäß 4 ist das Trennelement 8 in Form einer Isolierhülle auf das Federende 14a der hierzu abgebogenen Blattfeder 14 aufgesetzt, beispielsweise aufgeschrumpft. Bei dieser Ausführungsform ist das Federende 14a freiendseitig unter Bildung eines Schenkelfreiendes 14c abgekröpft. Dieses Schenkelfreiende 14c der Blattfeder 14 ist in den die Unterbrechungsstelle 3 brückenden Lotpunkt 4 eingebettet. Dabei verläuft das Schenkelfreiende 14c parallel zu den Strombahnenden 2a, 2b und liegt in der Unterbrechungsstelle 3 unter Bildung von Trennschlitzen 16 zu den jeweils zugewandten Strombahnenden 2a bzw. 2b ein.In the embodiment according to 4 is the separator 8th in the form of an insulating sleeve on the spring end 14a the bent leaf spring 14 put on, for example, shrunk. In this embodiment, the spring end 14a Freiendseitig to form a thigh free 14c bent. This thigh free 14c the leaf spring 14 is in the the break point 3 bridging solder point 4 embedded. The thigh free runs 14c parallel to the conductor ends 2a . 2 B and lies in the breakpoint 3 under the formation of separating slits 16 to the respectively facing current ends 2a respectively. 2 B one.

Infolge eines temperaturbedingten Schmelzens des Lotpunktes 4 verfährt das Trennelement 8 aufgrund der Feder- oder Anpresskraft F wiederum zwischen die beiden Strombahnenden 2a, 2b und trägt hierbei das geschmolzene Lot aus der Unterbrechungsstelle 3 mechanisch praktisch rückstandslos aus.As a result of a temperature-induced melting of the soldering point 4 moves the separator 8th due to the spring or contact force F in turn between the two current path ends 2a . 2 B and in this case carries the molten solder from the point of interruption 3 mechanically virtually residue-free.

Bei der Ausführungsform nach 5 ist das Trennelement 8' durch einen Strombahn- oder Stanzgitterabschnitt gebildet, der in den Lotpunkt 4 innerhalb der Unterbrechungsstelle 3, geeigneterweise wiederum unter Bildung von Trennschlitzen 16 zu den Strombahnenden 2a, 2b eingebettet ist.In the embodiment according to 5 is the separator 8th' formed by a current path or punched grid section, which in the soldering point 4 within the interruption point 3 , suitably again to form separation slots 16 to the streamline ends 2a . 2 B is embedded.

Bei dieser Ausführungsform erfolgt das Auswerfen des Lotes bei schmelzendem Lotpunkt 4 aus der Unterbrechungsstelle 3 aufgrund der Gewichtskraft F' des eingebetteten Trennelementes 8'. Dieses ist bei dieser Ausführungsform elektrisch leitend und trägt somit im Normalbetrieb zur Stromführung des über die mittels des Lotpunktes 4 gebrückte Unterbrechungsstelle 3 fließenden Stromes bei.In this embodiment, the ejection of the solder takes place at melting soldering point 4 from the point of interruption 3 due to the weight F 'of the embedded separator 8th' , This is electrically conductive in this embodiment and thus contributes in normal operation to the current flow over the means of the soldering point 4 bridged point of interruption 3 flowing current at.

Die Ausführungsform nach 5 kann auch mit den federbelasteten Trennelementen gemäß den 1 bis 3 kombiniert sein. Dabei wird diejenige Stelle, an der das Trennelement 8' einlötet ist, mit der Anpreß- bzw. Federkraft F beaufschlagt. Dadurch wird beim Schmelzen des Lotpunktes 4 das Lot selbst sowie auch der eingelötete Abschnitt (Trennelement 8') aus der Unterbrechungsstelle 3 ausgedrückt.The embodiment according to 5 can also with the spring-loaded separating elements according to the 1 to 3 be combined. In this case, the point at which the separating element 8th' soldered, subjected to the pressure or spring force F. This will when melting the soldering point 4 the solder itself as well as the soldered section (separating element 8th' ) from the point of interruption 3 expressed.

Das Trennelement 8', das auch aus einem anderen leitenden Material als beispielsweise dasjenige des Leiters 2 bestehen kann, kann zu dem mit Übermass zur Unterbrechungsstelle 3, beispielsweise von unten, angelötet sein. Gemäß 6 ist hierzu mit zwei Lötstellen 17 ein Brückenelement 18 an die beiden Strombahnenden 2a, 2b angelötet. In diesem Fall drückt das Trennelement 8 auf das an die Strombahnenden 2a, 2b angelötete Brückenelement 18 und wirft dieses bei schmelzenden Lötstellen 17 aus.The separating element 8th' that also from a different conductive material than for example that of the leader 2 can exist, with too much to the point of interruption 3 , for example, be soldered from below. According to 6 is this with two solder joints 17 a bridge element 18 to the two current ends 2a . 2 B soldered. In this case, the separator presses 8th on the to the power rail ends 2a . 2 B soldered bridge element 18 and throw this at melting solder joints 17 out.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Schmelzsicherungfuse
22
Strom-/LeiterbahnCurrent / conductor track
2a2a
StrombahnendeCurrent path end
2b2 B
StrombahnendeCurrent path end
33
Unterbrechungsstellebreakpoint
44
Lotpunkt/SchmelzbrückePlumb point / Melting Bridge
55
Leiterplattecircuit board
66
LotminiskusLotminiskus
77
Auswölbungbulge
88th
Trennelementseparating element
99
Spiralfederspiral spring
1010
GehäuseinnenwandHousing inner wall
1111
Gehäusecasing
1212
Stützelementsupport element
1313
Befestigungsmittelfastener
1414
Blattfederleaf spring
14a14a
Federendespring end
14b14b
Federendespring end
14c14c
SchenkelfreiendeFree arm end
1515
Gehäusecasing
1616
Trennschlitzseparating slot
1717
LotpunktPerpendicular
1818
Brückenelementbridge element
aa
Abstanddistance
FF
Anpresskraftcontact force
F'F '
Gewichtskraftweight force

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (12)

Schmelzsicherung (1) zur Unterbrechung einer mittels einer Schmelzbrücke (4) gebrückten Unterbrechungsstelle (3) zwischen zwei zueinander beabstandeten Strombahnenden (2a, 2b) im Stromkreis eines elektrischen Gerätes, insbesondere eines Elektromotors, wobei die Schmelzbrücke (4) infolge einer deren Schmelztemperatur übersteigenden Temperaturerhöhung schmilzt und die Unterbrechungsstelle (3) öffnet, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzbrücke ein die Unterbrechungsstelle (3) überspannender Lotpunkt (4) ist, und dass ein mechanisches Trennelement (8) vorgesehen ist, das bei schmelzendem Lotpunkt (4) das Lot aus der Unterbrechungsstelle (3) entfernt.Fuse ( 1 ) for interrupting one by means of a melt bridge ( 4 ) broken point ( 3 ) between two spaced-apart current-carrying ends ( 2a . 2 B ) in the circuit of an electrical device, in particular an electric motor, wherein the melt bridge ( 4 ) melts as a result of a melting temperature exceeding its temperature increase and the point of interruption ( 3 ), characterized in that the melt bridge is a break point ( 3 ) spanning solder point ( 4 ), and that a mechanical separating element ( 8th ), which at melting point ( 4 ) the lot from the point of interruption ( 3 ) away. Schmelzsicherung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (8, 8') in den Lotpunkt (4) unter Bildung mindestens eines innerhalb der Unterbrechungsstelle (3) verbleibenden Trennschlitzes (16) eingebettet ist.Fuse ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the separating element ( 8th . 8th' ) in the plumb line ( 4 ) forming at least one within the office ( 3 ) remaining separating slot ( 16 ) is embedded. Schmelzsicherung (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein elektrisch nicht-leitendes und mit einer Anpresskraft (F) beaufschlagtes Trennelement (8), das bei schmelzendem Lotpunk (4) infolge der Anpresskraft (F) zwischen die zueinander beabstandeten Strombahnenden (2a, 2b) in die Unterbrechungsstelle (3) einfährt.Fuse ( 1 ) according to claim 1, characterized by an electrically non-conductive and with a contact force (F) acted upon separating element ( 8th ), which at melting Lotpunk ( 4 ) due to the contact force (F) between the mutually spaced current path ends ( 2a . 2 B ) to the point of interruption ( 3 ) retracts. Schmelzsicherung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Trennelementes (8) kleiner ist als der die Länge der Unterbrechungsstelle (3) bestimmende Abstand (a) zwischen den beiden Strombahnenden (2a, 2b).Fuse ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the length of the separating element ( 8th ) is smaller than the length of the breakpoint ( 3 ) determining distance (a) between the two current path ends ( 2a . 2 B ). Schmelzsicherung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Trennelementes (8) größer oder gleich der Breite der sich in der Leiterbahnebene (xy) erstreckenden Breite der der Unterbrechungsstelle (3) zugewandten Strombahnenden (2a, 2b) ist.Fuse ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the width of the separating element ( 8th ) greater than or equal to the width of the width of the interruption point (xy) extending in the interconnect plane ( 3 ) facing stream ends ( 2a . 2 B ). Schmelzsicherung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die das Trennelement (8) beaufschlagende Anpresskraft (F) mittels eines Federelementes (9, 14) erzeugt ist.Fuse ( 1 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the separating element ( 8th ) acting on pressing force (F) by means of a spring element ( 9 . 14 ) is generated. Schmelzsicherung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (8) als Hohlkörper ausgebildet ist, der eine Spiralfeder (9) aufnimmt, die zusammen mit dem Trennelement (8) in einem sich im Bereich der Strombahnenden (2a, 2b) abstützenden Gehäuse (11) unter Erzeugung der Anpresskraft (F) über das Trennelement (8) auf den Lotpunkt (4) angeordnet ist.Fuse ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the separating element ( 8th ) is formed as a hollow body, which is a spiral spring ( 9 ), which together with the separating element ( 8th ) in a region near the end of the current ( 2a . 2 B ) supporting housing ( 11 ) while generating the contact force (F) via the separating element ( 8th ) on the soldering point ( 4 ) is arranged. Schmelzsicherung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (8) an einem Federende (14a) eines blattfederartigen Federelementes (14) gehalten ist, dessen dem Trennelement (8) abgewandtes Federende (14b) unter Erzeugung der Anpresskraft (F) ortsfest fixiert ist.Fuse ( 1 ) according to one of claims 3 to 6, characterized in that the separating element ( 8th ) at a spring end ( 14a ) of a leaf spring-like spring element ( 14 ) is held, whose the separating element ( 8th ) facing away from the spring end ( 14b ) is fixed in place while generating the pressing force (F). Schmelzsicherung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (8) eine das entsprechende Federende (14a) umgebende Isolationshülle ist.Fuse ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the separating element ( 8th ) one the corresponding spring end ( 14a ) surrounding insulating sheath is. Schmelzsicherung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (14) mit dessen das Trennelement (8) tragenden aufweisenden Federende (14a) in den Lotpunkt (4) eingebettet ist.Fuse ( 1 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the spring element ( 14 ) with which the separating element ( 8th ) bearing having spring end ( 14a ) in the plumb line ( 4 ) is embedded. Schmelzsicherung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Lotpunkt (4) eingebettete Federende (14a) unter Bildung eines zu den Strombahnenden (2a, 2b) zumindest annäherndem parallel verlaufenden Schenkelfreiendes (14c) abgekröpft ist.Fuse ( 1 ) according to claim 10, characterized in that in the soldering ( 4 ) embedded spring end ( 14a ), forming one of the ends of the current ( 2a . 2 B ) at least approximately parallel Schenkelfreiendes ( 14c ) is bent. Schmelzsicherung (1) zur Unterbrechung einer mittels einer Schmelzbrücke (4) gebrückten Unterbrechungsstelle (3) zwischen zwei zueinander beabstandeten Strombahnenden (2a, 2b) im Stromkreis eines elektrischen Gerätes, insbesondere eines Elektromotors, wobei die Schmelzbrücke (4) infolge einer deren Schmelztemperatur übersteigenden Temperaturerhöhung schmilzt und die Unterbrechungsstelle (3) öffnet, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzbrücke ein die Unterbrechungsstelle (3) überspannendes und mit den Strombahnenden (2a, 2b) verlötetes Brückenelement (18) ist, und dass ein, insbesondere federbelastetes, mechanisches Trennelement (8) vorgesehen ist, das bei schmelzendem Lot (17) das Brückenelement (18) infolge einer auf dieses ausgeübten Kraft (F) aus der Unterbrechungsstelle (3) entfernt.Fuse ( 1 ) for interrupting one by means of a melt bridge ( 4 ) broken point ( 3 ) between two spaced-apart current-carrying ends ( 2a . 2 B ) in the circuit of an electrical device, in particular an electric motor, wherein the melt bridge ( 4 ) melts as a result of a melting temperature exceeding its temperature increase and the point of interruption ( 3 ), characterized in that the melt bridge is a break point ( 3 ) spanning and with the current ends ( 2a . 2 B ) soldered bridge element ( 18 ), and that a, in particular spring-loaded, mechanical separating element ( 8th ) is provided, which in the case of melting solder ( 17 ) the bridge element ( 18 ) as a result of an applied force (F) from the point of interruption ( 3 ) away.
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