CN102859745A - 用于蓄电池的连接极和蓄电池壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于蓄电池的连接极，其具有以下特征：a)连接极(1)具有连接部段(2)，在该连接部段中可以将极端子固定在连接极(1)上，b)连接极(1)具有固定部段(3)，在该固定部段中可以将连接极(1)固定在蓄电池的一个壳体部分(5)中，c)固定部段(3)具有迷宫部段(4)，d)连接极(1)的外壁(6)在迷宫部段(4)中具有至少一个环绕凸起(7，8)，其特征在于，e)连接极(1)的外壁(6)的圆周在迷宫部段(4)的至少一个未设置环绕凸起(7，8)的部段中在从连接部段(2)继续的方向上增大。本发明此外涉及一种具有至少一个这样的连接极的蓄电池壳体或该蓄电池壳体的一部分。

Description

用于蓄电池的连接极和蓄电池壳体
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于蓄电池的连接极。本发明此外涉及一种按照权利要求15所述的具有至少一个这样的连接极的蓄电池壳体或该蓄电池壳体的一部分。
蓄电池的连接极用于蓄电池与应该由该蓄电池供电的电气装置之间的电接通。在用于机动车的起动器蓄电池的情况下，相应的极端子被拧接在起动器蓄电池的两个连接极上。
由DE4241393C2已知一种用于蓄电池的连接极。那里的连接极具有带有环绕的凹槽的插座部分，该插座部分可以插入蓄电池的壳体中。环绕的凹槽与填充该凹槽的塑料一起形成一种迷宫式密封。
本发明的目的是给出一种连接极，其具有比已知的连接极较小的重量。此外，本发明的目的在于给出一种相应的蓄电池壳体，其具有这样的重量较小的连接极。
该目的通过在权利要求1和15中给出的发明来实现。从属权利要求给出本发明的一些有利的实施方案。
按照本发明建议，连接极的外壁的圆周在迷宫部段的至少一个未设置环绕的凸起的部段中在从连接部段继续的方向上增大。由此在靠近连接部段处，也就是说，在迷宫部段的上部区域中，可以实现连接极的较小的外圆周，由此可以减少连接极在该区域中所需要的材料量。
因此，在迷宫部段的至少一个未设置环绕凸起的部段中，连接极的外壁的圆周应该理解为是这样的壁段，即在该壁段中无论是全部地还是部分地都没有设置环绕凸起。因此涉及的是外壁的这样的壁段，即在该壁段中也没有设置任何至环绕凸起的过渡部分。利用本发明，由此可以从连接极的下端部出发在连接部段的方向上缩小外圆周。因此，例如可以规定，连接极的外壁在迷宫部段的至少一个部段中在至少一个环绕凸起之外在从连接部段继续的方向上锥形地扩大。由此连接极的外圆周在迷宫部段的至少一个部段中在至少一个环绕凸起之外在从连接部段继续的方向上大致线性地扩大。
术语“部段”在此处涉及在连接极的纵向上的部段，也就是说在图1中示出的纵轴线L的方向上的部段。
如所提到的那样，通过本发明可以有利地实现在迷宫部段的上部区域中的材料节省。此外可以同时保证连接极的足够的机械稳定性。例如由铅制造的连接极的材料节省导致连接极的明显的重量减小并且由此也导致配有该连接极的蓄电池壳体的重量减小。材料的节省也有利地带来成本的节省。有利地，连接极的外壁在至少一个部段中是锥形地或单叶双曲面地变化的，并且是在其中未设置这个环绕凸起或这些环绕凸起的部段中。
本发明也允许减小至少一个在迷宫部段中设置的环绕凸起的直径。由此另外地节省材料和重量。也可以设置多个环绕凸起。
按照本发明的一个扩展方案规定，连接极的外壁的圆周在整个迷宫部段中在未设置环绕凸起的区域中在从连接部段继续的方向上增大。由此可以最大化地节省材料和因此节省重量。
按照本发明的一个扩展方案，迷宫部段在连接极的纵向上具有比固定部段较小的延伸长度。这允许在固定部段中设置另外的元件而不损坏迷宫部段。
环绕凸起可以用不同的外形来实施。作为环绕凸起的基础形状，可以列举环形的形状。按照本发明的一个有利的扩展方案，至少一个环绕凸起具有钩形的断面。该断面的钩形区域例如可以衔接在一个按照上述基础形状环形成形的凸起的外侧面上。钩形的断面有效地支持在连接极的材料和包围的壳体的塑料之间的迷宫的形成。由此可以进一步改善迷宫的密封效果。
按照本发明的一个有利的扩展方案，连接极是内部中空的。连接极的内壁的圆周在迷宫部段的至少一个第一部段中在从连接部段继续的方向上增大。在本发明的一个有利的扩展方案，内壁的关于圆周增大的部段可以与外壁的关于圆周增大的部段重叠地构造。按照本发明的一个有利的扩展方案，连接极的内壁和外壁在它的纵向上至少逐部段地平行地延伸。由此可以至少逐部段地在连接极的纵向上实现不变的壁厚。总之，连接极可以由此进一步在材料节省和重量方面得到优化。该扩展方案例如可以这样实现，即由内壁的锥形部段相对于连接极的纵轴线形成的角度基本上等于外壁的锥形部段相对于连接极的纵轴线的角度。
按照本发明的一个有利的扩展方案规定，第一部段，在该第一部段中内壁的圆周增大，在连接极的纵向上不突出于这样的部段，在该部段中外壁的圆周增大。尤其可以规定，内壁的圆周在其中增大的第一部段一直延伸到连接部段中。
按照本发明的一个有利的扩展方案规定，第一部段，在该第一部段中内壁的圆周增大，在连接极的纵向上突出于在其中外壁的圆周增大的部段。这允许设置内壁的另外的特殊成形的部段。
按照本发明的一个有利的扩展方案规定，连接极是内部中空的并且连接极的内壁的圆周在连接部段中朝着迷宫部段方向上增加。
按照本发明的一个有利的扩展方案规定，内壁和/或外壁的圆周单调线性地或弧形地增大。圆周的增大因此以一种线性的轮廓进行，从而内壁和/或外壁至少逐部段地锥形地延伸。有利地，也可以设置一种弧形的轮廓，例如具有双曲面的走向。有利地，也可以以组合的方式在连接极上在内壁和/或外壁上设置锥形的和弧形的部段。
按照本发明的一个有利的扩展方案，圆周的弧形的增大在从连接部段继续的方向上是渐进的。由此，从连接部段2出发向前地，外壁和/或内壁相对于连接极的纵轴线的角度差增大。
按照本发明的一个有利的扩展方案，外壁和/或内壁在连接极的纵向上具有单叶双曲面的走向。在此情况下，可以设置完整的、通过锥形截面形成的轮廓，尤其是双曲线，抛物线，椎体，椭圆。也有利的是，至少按部段地在外壁和/或内壁上设置一种按照指数函数的走向。
连接极尤其可以设计成旋转对称的。在这种情况下，以前针对内壁或外壁的圆周的说明则涉及它们的各自的直径。
按照本发明的一个有利的扩展方案，连接极的内壁在迷宫部段的至少一个第二部段中从连接部段继续的方向上锥形地增大。内壁在第二部段中与连接极的纵轴线之间形成的角度比在第一部段中的大。椎角的这种逐级的增大允许在装配蓄电池时设置具有逐级定中心作用的连接极的内部区域。连接极的内部的中空区域被设置用于容纳连接销，该连接销穿过连接极一直延伸到连接部段的内部中。连接销与蓄电池内部中的电极板组连接。在制造蓄电池的范围内，首先，给一个壳体下部部分装配其上已经安装了连接销的电极板组。接下来，将蓄电池的盖子安置到壳体下部部分上，连接极被采用压铸技术成形到该盖子中。在此情况下，力求使连接极相对于连接销简单且快速地定中心，以便能够快速并且经济地制造蓄电池。锥形的内部部段简化了这种定中心。
另一个优点是，在制造蓄电池的盖子期间，可以将一个下部的心轴快速定位在第二锥形的部段中，用于压铸材料相对于环境的内部密封。
按照本发明的一个有利的扩展方案，第二部段位于第一部段的与连接部段背离的一侧上。
按照本发明的一个有利的扩展方案，连接极的内壁的圆周在连接极的与连接部段背离的端部处是不连续地变化的。这种不连续性造成内径的跃变式改变。由此例如可以实现连接极的一种环形的端部部段，其具有相对于第一部段或第二部段增大的直径。
按照本发明的一个有利的扩展方案，连接极在固定部段中在连接部段和迷宫部段之间在外圆周上具有带有齿部的环绕凸起。借助于该齿部可以有利地实现一种防扭转机构，它防止连接极在蓄电池壳体的材料中不希望的扭转。在本发明的一个有利的扩展方案中，齿部具有在6至9个范围的数个齿。尤其已经证明，8个齿的数目是特别有利的并且是在连接极的齿的机械稳定性和连接极在蓄电池壳体的塑料材料中的稳固性之间的一种良好的折衷。过多数目的齿必然导致各个齿的尺寸缩小，由此各个齿的稳定性减小。过少数量的齿导致防扭转的效果减小，因为连接极在蓄电池壳体的塑料材料中的稳固性减小。
按照本发明的一个有利的扩展方案，连接极是内部中空的。连接极的内壁在连接部段中具有锥形的走向。按照本发明的一个有利的扩展方案，连接极的内壁锥形的走向一直延伸到固定部段中。在本发明的一个有利的实施方案中可以规定，连接极的内壁的第一部段衔接到在连接部段中的内壁的锥形走向上，并且连接极的内壁的第二部段衔接到第一部段上。
一种有利的蓄电池壳体或它的一部分具有至少一个前面所述类型的连接极。有利地，至少一个连接极的固定部段借助于压铸技术被埋入一个蓄电池壳体部分中。该蓄电池壳体部分例如可以是蓄电池的盖子。
以下在使用附图下借助于实施例详细说明本发明。
图1在沿纵向的剖视图中显示了一个连接极和
图2显示了连接极的内壁的走向和
图3在沿纵向的剖视图中显示了连接极的另一个实施方式和
图4在俯视图中显示了连接极的一些实施方式和
图5至7在沿纵向的剖视图中显示了连接极的另一些实施方式。
在附图中相同的附图标记用于相互对应的元件。
图1在沿纵向的剖视图中显示了一个连接极1。连接极1具有连接部段2，固定部段3和迷宫部段4。
连接极1在连接部段2中在它的外侧面处具有外壁18和上部的端面16。在连接极1的外侧面上，在固定部段3中，与连接部段2相邻接地设置环绕凸起14，该环绕凸起原则上可以具有大致环形形状。环绕凸起14也可以在外圆周上具有以下还要详细说明的齿部。在连接极1的外侧面上的、设置在迷宫部段4中的外壁6与环绕凸起14衔接。外壁6被环绕凸起7，8中断，这些环绕凸起各具有钩形的断面。除了齿部以外，连接极1例如可以构造成基本上旋转对称的构件。
图1以举例说明的方式在连接极1的左边区域中局部地显示了采用压铸法成形在连接极1上的蓄电池的壳体部分5。如可以看见的那样，连接极在固定部段3中在它的外侧面处被埋入壳体部分5的材料中。通过环绕凸起7，8，14形成一个迷宫，该迷宫用于使蓄电池的内部相对于环境良好地密封。
连接极1是中空构造的。在连接极1中形成的空腔17中，内壁9以内壁9相对于纵轴线L的不同角度分部段地锥形地延伸。在迷宫部段4中示出了锥形延伸的内壁9的第一部段10以及第二部段11。在连接极1的、与连接部段2相对的一侧上，第二部段11衔接到第一部段10上。在第一部段10的另一侧上，设置内壁9的另一个锥形延伸的部段15，该部段从上部的端面16一直延伸到迷宫部段4中。
在空腔17中，大致环形的部段13衔接到第二部段11上。在此情况下，空腔17的直径在部位12处被跃变式地增大。
图2示意地示出了内壁9在部段15，10，11中的走向。在部段15中，内壁9相对于纵轴线L形成角度α。在第一部段10中，内壁9相对于纵轴线L形成角度β。在第二部段11中，内壁9相对于纵轴线L形成角度γ。有利的是α＜β＜γ。由此，从上部的端面16朝着连接极1的相反的端部方向上，形成锥角的一种单调的增大。
在图3中示出了连接极1的一种缩小的实施方式。在连接部段2中的连接极的外径对应于按照图1的连接极1的外径。相反，空腔17具有比图1较小的直径。在按照图3的实施方式中，锥形延伸的内壁9的第一部段10延伸超过固定部段3一直进入到连接部段2中。
图4在图4a)，4b)和4c)中以俯视图并且是从端面16这一侧显示了连接极1的不同的实施方式。在全部三个实施方式中可以看见上部的端面16，外部的侧壁18，内部的空腔17以及环绕凸起14。
环绕凸起14具有外部的齿部，该齿部通过齿19，20，23示出。通过齿19，20，23实现了防止连接极在蓄电池壳体的塑料材料中转动。在此，图4a)示出了一个有利的实施方式，其中六个齿19均匀分布地布置在连接极1的圆周上。图4b)示出了一个有利的实施方式，其具有八个均匀分布地布置在连接极1的圆周上的齿19。
图4c)大体上对应于按照图4b)的实施方式，其中，在图4c)中作为有利的扩展方案，设置具有不对称的齿面21，22的齿20，23。因此，齿面21相对于环绕凸起14的外圆周具有比齿面22较小的角度。齿23可以与齿20相比拟地设计成具有不对称的齿面。在此情况下，齿23与齿20是镜像对称地布置的。通过用较小的角度构成的齿面21，提供了借助于夹料模子制造连接极的可能性。由此在脱模时可以将夹子直接地与连接极分开，因为在分开方向上不出现任何咬边。
图5和6显示了连接极1的另外的实施方式。与按照图1的实施方式相比，按照图5和6的实施方式显示了在迷宫部段4中环绕凸起的一些有利的可选的成型构造的可能性。此外，在按照图5和6的实施方式中，在空腔17的下部的区域中不设置环形的部段13。
按照图5，建议在连接极1的外圆周上在迷宫部段4中设置具有倒圆的断面的环绕凸起7，8。设置两个具有基本上相同的断面的环绕凸起7，8。
按照图6，建议在连接套1的外圆周上在迷宫区域4中设置环绕凸起7，8，60，这些凸起具有基本上矩形的、尤其是正方形的断面。在一个有利的实施方案中，设置三个环绕凸起7，8，60。在一个有利的实施方案中，设置在连接极1的、与连接部段2远离的端部处的环绕凸起8此时具有比环绕凸起7，60更大的横截面。
连接极的上述实施方式各具有在纵向上的线性的轮廓，也就是说，相应的锥形的部段。图7显示了连接极1的一个实施方式，其在固定部段3中在内壁9和外壁6处具有弧形的走向。按照图7的连接极尤其被用于商用车领域。如可以看见的那样，外壁6和内壁9在固定部段3中至少在其中未设置环绕凸起7，8的区域中平行地延伸，从而在这些部段中形成一种不变的壁厚。连接极1的外圆周和内圆周在固定部段中或在迷宫部段4中向下，也就是说在朝着用于极套的插入侧的方向上，连续地增大。由此可以在环绕凸起8的上方一直到环绕凸起14实现在外圆周处的材料节省。由此在图7中示出的NKW(商用车)连接极也比已知的NKW连接极构造得更轻。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于蓄电池的连接极(1)，具有以下特征：
a)所述连接极(1)具有连接部段(2)，在所述连接部段中，极端子可以被固定在所述连接极(1)上，
b)所述连接极(1)具有固定部段(3)，在所述固定部段中，所述连接极(1)可以被固定在所述蓄电池的一个壳体部分(5)中，
c)所述固定部段(3)具有迷宫部段(4)，
d)所述连接极(1)的外壁(6)在所述迷宫部段(4)中具有至少一个环绕凸起(7，8)，
e)所述连接极(1)的所述外壁(6)的圆周在所述迷宫部段(4)的至少一个未设置环绕凸起(7，8)的部段中在从所述连接部段(2)继续的方向上增大，
f)所述连接极(1)是内部中空的并且所述连接极(1)的所述内壁(9)的圆周在所述迷宫部段(4)的至少一个第一部段(10)中在从所述连接部段(2)继续的方向上增大，
其特征在于，
g)所述连接极(1)的所述内壁(9)和所述外壁(6)在所述连接极的纵向(L)上至少按部段地平行地延伸。
2.根据权利要求1所述的连接极，其特征在于，所述连接极(1)的所述外壁(6)的圆周在整个迷宫部段(4)中在未设置环绕凸起(7，8)的区域中在从所述连接部段(2)继续的方向上增大。
3.根据前述权利要求中任一项所述的连接极，其特征在于，所述迷宫部段(4)在所述连接极(1)的纵向(L)上具有比所述固定部段(3)较小的延伸长度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的连接极，其特征在于，所述至少一个环绕凸起(7，8)具有钩形的断面。
5.根据权利要求1所述的连接极，其特征在于，所述内壁(9)的圆周在其中增大的所述第一部段(10)在所述连接极(1)的纵向(L)上不突出于所述外壁(6)的圆周在其中增大的那个部段。
6.根据权利要求1所述的连接极，其特征在于，所述内壁(9)的圆周在其中增大的所述第一部段(10)在所述连接极(1)的纵向(L)上突出于所述外壁(6)的圆周在其中增大的那个部段。
7.根据前述权利要求中任一项所述的连接极，其特征在于，所述连接极(1)是内部中空的并且所述连接极(1)的所述内壁(9)的圆周在所述连接部段(2)中在朝着所述迷宫部段的方向上增大。
8.根据前述权利要求中任一项所述的连接极，其特征在于，所述内壁(9)和/或所述外壁(6)的圆周单调线性地或弧形地增大。
9.根据权利要求8所述的连接极，其特征在于，所述圆周的所述弧形的增大在从所述连接部段(2)继续的方向上是渐进的。
10.根据权利要求8或9所述的连接极，其特征在于，所述外壁(6)和/或所述内壁(9)在所述连接极的纵向(L)上具有单叶双曲面的走向。
11.根据权利要求8所述的连接极，其特征在于，所述外壁(6)和/或所述内壁(9)在从所述连接部段(2)继续的方向上是锥形地扩大的。
12.根据权利要求11所述的连接极，其特征在于，所述连接极(1)的所述内壁(9)在所述迷宫部段(4)的至少一个第二部段(11)中在从所述连接部段(2)继续的方向上是锥形地扩大的，其中，所述内壁(9)在所述第二部段(11)中与所述连接极(1)的纵轴线(L)形成的角度(γ)比在所述第一部段(10)中的大。
13.一种蓄电池壳体或蓄电池壳体的一部分(5)，其具有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的连接极(1)，其中，所述至少一个连接极(1)在所述固定部段(3)中借助于压铸技术被埋入一个蓄电池壳体部分(5)中。

Claims (15)

1.一种用于蓄电池的连接极(1)，具有以下特征：
a)所述连接极(1)具有连接部段(2)，在所述连接部段中，极端子可以被固定在所述连接极(1)上，
b)所述连接极(1)具有固定部段(3)，在所述固定部段中，所述连接极(1)可以被固定在所述蓄电池的一个壳体部分(5)中，
c)所述固定部段(3)具有迷宫部段(4)，
d)所述连接极(1)的外壁(6)在所述迷宫部段(4)中具有至少一个环绕凸起(7，8)，
其特征在于，
e)所述连接极(1)的所述外壁(6)的圆周在所述迷宫部段(4)的至少一个未设置环绕凸起(7，8)的部段中在从所述连接部段(2)继续的方向上增大。
2.根据权利要求1所述的连接极，其特征在于，所述连接极(1)的所述外壁(6)的圆周在整个迷宫部段(4)中在未设置环绕凸起(7，8)的区域中在从所述连接部段(2)继续的方向上增大。
3.根据前述权利要求中任一项所述的连接极，其特征在于，所述迷宫部段(4)在所述连接极(1)的纵向(L)上具有比所述固定部段(3)较小的延伸长度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的连接极，其特征在于，所述至少一个环绕凸起(7，8)具有钩形的断面。
5.根据前述权利要求中任一项所述的连接极，其特征在于，所述连接极(1)是内部中空的并且所述连接极(1)的内壁(9)的圆周在所述迷宫部段(4)的至少一个第一部段(10)中在从所述连接部段(2)继续的方向上增大。
6.根据权利要求5所述的连接极，其特征在于，所述连接极(1)的所述内壁(9)和所述外壁(6)在所述连接极的纵向(L)上至少按部段地平行地延伸。
7.根据权利要求5或6所述的连接极，其特征在于，所述内壁(9)的圆周在其中增大的所述第一部段(10)在所述连接极(1)的纵向(L)上不突出于所述外壁(6)的圆周在其中增大的部段。
8.根据权利要求5或6所述的连接极，其特征在于，所述内壁(9)的圆周在其中增大的所述第一部段(10)在所述连接极(1)的纵向(L)上突出于所述外壁(6)的圆周在其中增大的部段。
9.根据前述权利要求中任一项所述的连接极，其特征在于，所述连接极(1)是内部中空的并且所述连接极(1)的所述内壁(9)的圆周在所述连接部段(2)中在朝着所述迷宫部段的方向上增大。
10.根据前述权利要求中任一项所述的连接极，其特征在于，所述内壁(9)和/或所述外壁(6)的圆周单调线性地或弧形地增大。
11.根据权利要求10所述的连接极，其特征在于，所述圆周的所述弧形的增大在从所述连接部段(2)继续的方向上是渐进的。
12.根据权利要求10或11所述的连接极，其特征在于，所述外壁(6)和/或所述内壁(9)在所述连接极的纵向(L)上具有单叶双曲面的走向。
13.根据权利要求10所述的连接极，其特征在于，所述外壁(6)和/或所述内壁(9)在从所述连接部段(2)继续的方向上是锥形地扩大的。
14.根据权利要求13所述的连接极，其特征在于，所述连接极(1)的所述内壁(9)在所述迷宫部段(4)的至少一个第二部段(11)中在从所述连接部段(2)继续的方向上是锥形地扩大的，其中，所述内壁(9)在所述第二部段(11)中与所述连接极(1)的纵轴线(L)形成的角度(γ)比在所述第一部段(10)中的大。
15.一种蓄电池壳体或蓄电池壳体的一部分(5)，其具有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的连接极(1)，其中，所述至少一个连接极(1)在所述固定部段(3)中借助于压铸技术被埋入一个蓄电池壳体部分(5)中。
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