CN112787163A - 电池极端子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池极端子(14)，该电池极端子具有环形区段(20)，该环形区段在周向(U)上至少部分地包围圆柱形的或锥形的接纳空间(18)，其中，环形区段(20)在周向(U)具有中断部(22)，该中断部具有两个相对置的边缘(24、26)。在边缘(24、26)上分别设置有用于夹紧机构的夹紧区段(28、30)。此外，电池极端子(14)具有夹紧机构(32)，该夹紧机构作用在夹紧区段(28、30)上并且能够向边缘(24、26)上施加夹紧力，该夹紧力将相对置的边缘(24、26)朝向彼此挤压。设置有限力机构(50)，该限力机构在边缘(24、26)之间达到最小间距时防止作用到夹紧区段(28、30)上的夹紧力的提高。

Description

电池极端子
技术领域
本发明涉及一种电池极端子，该电池极端子具有环形区段和夹紧机构，该环形区段在周向上至少部分地包围圆柱形的或锥形的接纳空间，其中，该环形区段在周向具有中断部，该中断部具有两个相对置的边缘，其中，在边缘上分别设置有用于夹紧机构的夹紧区段，该夹紧机构能够向边缘上施加夹紧力，该夹紧力将相对置的边缘朝向彼此挤压。
背景技术
电池极端子被用在车辆中以在车辆电路和车辆电池之间建立固定连接。例如在电池极端子上固定有电缆，该电缆建立了与车辆电路的连接。替代地，在电池极端子上也能够设置附加的构件，例如用于获取车辆电池的电池参数的电池传感器。
电池极端子通常以环形区段推到车辆电池的电池极上并且通过夹紧机构夹紧在电池极上，该夹紧机构减小环形区段的直径。
在车辆运行中，必须在车辆的整个使用寿命期间确保车辆电路与车辆电池的可靠接触。电池极端子不应与电池极松脱，即使是在冲击、振动或其它事件(例如车辆碰撞)期间也应不能松脱。另一方面，例如在更换电池时必须能够简单地将电池极端子从电池极拆除。
此外必须确保，即使在从电池极多次拆卸电池极端子并且之后安装在电池极处时也应确保，在电池极处始终提供电池极端子的近似相同大小的夹紧力并且因此保持力。尤其是在不恰当的安装时，例如当超过规定的最大装配力、尤其是规定的用于螺纹连接的扭矩时，可能导致电池极端子永久变形。电池极端子的这种变形可能导致不能达到电池极端子在电池极处的所需的保持力。
发明内容
本发明的任务是提供一种电池极端子，该电池极端子即使在装配力过高时、尤其是在扭矩过高时也防止变形并且因此防止在装配时保持力降低。
为了解决该任务而设置有电池极端子，该电池极端子具有环形区段和夹紧机构，该环形区段在周向上至少部分地包围圆柱形的或锥形的接纳空间，其中，该环形区段在周向具有中断部，该中断部具有两个相对置的边缘，其中，在所述边缘上分别设置有用于夹紧机构的夹紧区段，该夹紧机构可以向边缘上施加夹紧力，该夹紧力将相对置的边缘朝向彼此挤压。另外，设置有限力机构，该限力机构在边缘之间达到最小间距时防止施加到边缘上的夹紧力增大。
迄今为止，电池极端子已经作为非常坚实的构件被制造，例如锻造、铣削或铸造。该坚实的电池极端子具有如此高的稳定性，使得其即使在较高的装配力下也不塑性变形。
然而，当前的电池极端子通常被构造得更轻，并且例如以冲压弯曲工艺制造。对于这些电池极端子而言需要附加的措施来防止在装配力过高时出现永久的或者说塑性的变形。
这通过上述的限力机构实现，该限力机构在达到环形区段的边缘之间的最小间距时防止施加到夹紧区段上的夹紧力增加。最小间距这样选择，使得在该最小间距的情况下确保电池极端子在电池极上的足够的夹紧力。当较高的装配力被施加到夹紧机构上时，作用到夹紧区段上且由此环形区段的边缘上的夹紧力不能超过确定的力水平。该力水平被选择为使得作用在边缘上的力不会导致电池极端子的永久变形。特别是该夹紧区段也可以构成从接纳空间突出的区段，夹紧机构作用在这些区段上。在这种情况下，限力机构被构造成可靠地防止这些突出的夹紧区段的塑性变形。即使过高的装配力作用到夹紧机构上并且由此作用到电池极端子上，通过限力机构也可靠地防止了这种高的装配力会从夹紧机构传递到环形区段或环形区段的部件上。
限力机构优选作用在夹紧机构上并且在达到最小间距时锁止所述夹紧机构。由此保证，在达到最小间距时不会有更大的力从夹紧机构施加到环形区段或环形区段的区段上。因为不能在环形区段上施加过大的力，所以可靠地排除了环形区段可能由于过高的装配力而塑性变形。
夹紧机构例如具有两个能够相对彼此运动的夹紧元件，其中，所述限力机构在达到最小间距时锁止至少一个夹紧元件的运动。在此，夹紧元件的运动可以相对于相应另一个夹紧元件和/或相对于环形区段的一个区段被锁止。只需要这样将夹紧元件锁定，从而不会由于提高了在夹紧机构上的装配力而附加地提高通过夹紧机构作用在环形区段上的夹紧力。
例如，在达到最小间距时，所述限力机构可以锁止第一夹紧区段和/或第二夹紧区段的运动。
所述限力机构可以具有间隔元件，该间隔元件具有第一止挡部，在达到最小间距时，第一夹紧区段和/或第一夹紧元件的贴靠面贴靠在该第一止挡部上并且因此锁止夹紧区段或夹紧元件的运动。
所述限力机构也可以具有间隔元件，该间隔元件具有第二止挡部，在达到最小间距时，第二夹紧区段和/或第二夹紧元件的贴靠面贴靠在该第二止挡部上。间隔元件因此具有两个止挡部，其中，在达到最小间距时，环形区段的区段、尤其夹紧区段和/或夹紧元件贴靠在止挡部中的每个止挡部处。例如，环形区段的区段也可以被夹紧在对应的止挡部与夹紧元件之间，从而该区段起到该夹紧元件与该间隔元件之间的力传输元件的作用，也就是说通过该止挡部锁止该夹紧元件的运动。
间隔元件在此可以是单独的构件，该构件保持在夹紧机构上和/或保持在至少一个夹紧区段上。间隔元件在此例如可以根据电池极上的期望的夹紧力、即期望的最小间距来选择。尤其是间隔元件被不可丢失地保持在夹紧机构上和/或夹紧区段之一上。
例如，所述间隔元件是圆柱形的套筒，所述第一止挡部和/或第二止挡部设置在该套筒的轴向端部上。夹紧机构可以具有螺栓，套筒可以套装到该螺栓上，从而不会丢失地保持套筒。
替代地，所述间隔元件也可以与夹紧元件和/或夹紧区段一体地构造。
例如，第一夹紧元件具有螺栓，第二夹紧元件具有螺母，其中，为了施加夹紧力而将螺母拧到螺栓上。间隔元件或间隔元件的止挡部例如能够被设计为在螺栓或螺母上的突出的元件。
附图说明
从以下结合附图的描述中得到其它优点和特征。其中示出：
图1示出了具有根据本发明的电池极端子的电池传感器；
图2示出了图1的电池极端子的细节图；
图3示出了图2中的电池极端子的夹紧元件的细节图；
图4示出了根据本发明的电池极端子的第二实施方式；
图5示出了图4的电池极端子的夹紧元件的细节图；
图6示出了根据本发明的电池极端子的第三实施方式；
图7示出了图6的电池极端子的夹紧元件的细节图；
图8示出了根据本发明的电池极端子的第四实施方式；和
图9示出了图8的电池极端子的夹紧元件的细节图。
图10示出了根据本发明的电池极端子的第五实施方式；
图11示出了图10的电池极端子的夹紧元件的细节图；
图12示出了图10的电池极端子的间隔元件的细节图；
图13示出了根据本发明的电池极端子的第六实施方式；和
图14示出了图12的电池极端子的夹紧元件的细节图。
具体实施方式
图1示出了电池传感器10，其具有未详细示出的传感器装置12以用于检测至少一个电池参数，例如电池电压、电池电流或电池温度，以及具有电池极端子14和电缆夹头16以用于将电池传感器10与车辆电路的电缆相连。
电池极端子14具有基本上圆柱形的接纳空间18，电池极端子14能够利用该接纳空间被推到车辆电池的电池极上。环形区段20在周向U上至少部分地包围接纳空间18，其中，该环形区段20在周向U具有中断部22，所述中断部具有相对置的边缘24、26。
在边缘24、26上分别设置有远离接纳空间18指向的夹紧区段28、30，在夹紧区段上设置有夹紧机构32。夹紧机构32具有一个带有外螺纹的螺栓34，该螺栓以头部36贴靠在区段30的与另一个区段28相背离的一侧上。螺栓34分别延伸穿过区段28、30的开口38、40。此外，夹紧机构32具有带有对应于螺栓34的内螺纹的螺母42，该螺母抵靠在区段28的与区段30相背离的一侧上。
如图1和图2所示，头部36是矩形的并且被两个突片44保持，使得螺栓34被保持在区段30上。接片44尤其在插入螺栓34之后被弯曲。
螺母42具有凸缘46，螺母42通过凸缘46贴靠在区段28上并且被将螺母42保持在区段28上的接片47所包围。螺母42还具有朝向螺栓34的头部36超过凸缘46伸出的套筒状的间隔件48，该间隔件48延伸穿过区段28的开口38。在这里所示的实施形式中，间隔元件48的直径大于在相对置的区段30上的开口40的直径。
螺母42可以被相对于螺栓34旋转，即螺纹连接到螺栓34上。通过矩形的头部36防止螺栓34扭转，从而为实现螺母42和螺栓34的相对运动或螺纹连接，只能必须利用工具来转动螺母42。通过将螺母42螺纹连接到螺栓34上，凸缘44抵靠区段28运动，并且螺栓34的头部36抵靠区段30运动，使得夹紧区段28、30或边缘24、26被分别施加夹紧力，通过该夹紧力将边缘24、26朝向彼此挤压。
为了装配电池极端子14，将该电池极端子沿相应于接纳空间18的纵轴线的装配方向以环形区段20推到车辆电池的电池极上，直至电池极完全位于接纳空间18中或电池极端子14贴靠在电池极的基座上。接着通过夹紧机构32使相对置的边缘24、26朝向彼此运动，从而使接纳空间18或环形区段20的直径减小，由此将环形区段20夹紧在电池极上。
区段28、30相对于环形区段20的纵轴线倾斜，尤其以30°至40°的角度倾斜，尤其以34°的角度倾斜。由此在将工具放置到螺母42上时，在环形区段20的纵轴线的方向上向电池极端子14施加压力，从而将该电池极端子压向电池极。相对于环形区段20的纵轴线的角度被选择为使得仍然实现了作用在环形区段20上的尽可能高的牵拉力，也就是说实现了环形区段20在电池极上的尽可能高的夹紧力。
通常对于这样的电池极端子预先规定用于夹紧机构32的最大装配力或用于螺栓34的最大扭矩，在该最大扭矩时电池极端子14在电池极上具有足够高的夹紧力。通过螺母42进一步拧紧到螺栓34上而提高夹紧力，也就是提高夹紧机构32的夹紧力，将不会导致电池极上的保持力的更高的可靠性，但是可能会导致夹紧区段28、30的塑性变形，由此在随后的拆卸和安装时，例如在更换车辆电池时，可能会改变夹紧力。
为了防止这一点，间隔元件48与夹紧区段30或螺栓34的头部36一起构成限力机构50。如果夹紧区段28、30通过夹紧机构32相向运动，则在边缘24、26或夹紧区段28、30的限定的最小间距的情况下，间隔元件48利用由指向区段30的轴向端部形成的第一止挡部52与区段30贴靠。
装配力的提高仅将间隔元件48压向夹紧区段30或头部36，但不导致将更高的力施加在夹紧区段28、30或边缘24、26上，从而边缘24、26不进一步朝向彼此运动或向夹紧区段28、30施加较高的力。
在此，最小间距选择成使得环形区段20向电池极上施加足够高的夹紧力，但是夹紧区段28、30被可靠地保护免受持久的变形。即使不使用工具来预先给定最大的装配力，也能够可靠地保护电池极端子14以防永久变形。
在图4和图5中示出的电池极端子14基本上相应于在图2和图3中示出的电池极端子14。但间隔元件48在此构造为单独的构件，该构件以第二止挡部54贴靠在螺母42上，该第二止挡部由与第一止挡部相对置的端部构成。此外，该间隔元件48具有凸缘56，该间隔元件48通过该凸缘抵靠在夹紧区段28上，这样使得所述间隔元件不能沿着该螺栓34滑动。
在图6和图7所示的实施例中，环形区段20具有两个对称地相对置的夹紧区段28、30。夹紧机构32还包括螺母42，间隔元件48设置在螺母42上。螺母42的凸缘46贴靠在垫圈55上，垫圈55贴靠在夹紧区段28、30的上侧上，使得螺母42以及因此间隔元件48支承在夹紧区段28、30上。垫圈55可以是单独的构件或与螺母42一体形成。螺栓34的头部36具有两个朝向螺母42的突起57、58，所述突起的彼此相向的面60、62远离螺母42朝向彼此锥形减缩地延伸。面60、62贴靠在区段28、30的外侧上。
如果将螺母42拧到螺栓34上，则螺母42以凸缘54支撑在区段28、30的上侧上，从而螺栓34的头部36关于图6向上、即朝向螺母42的方向被拧紧。通过锥形渐缩的面60、62，区段28、30被彼此相向地挤压，由此，环形区段20的直径被减小或者环形区段20被夹紧在电池极上。螺栓34在这里沿接纳空间18的纵轴线的方向设置，其中通过夹紧机构产生沿环形区段的周向方向的夹紧力。螺栓因此相对于该夹紧力被设置成旋转90°。
在这个实施例中，夹紧区段28、30或环形区段20的边缘24、26的最小间距也由间隔元件48限定。从一个规定的最小间距起，第一止挡部52贴靠在头部34上，从而在螺母42上的装配力的进一步提高不会导致电池极端子14的环形区段20的夹紧力提高。
在图8和图9中示出的电池极端子14基本上相应于在图6和图7中示出的实施方式，其中类似于在图4和图5中示出的电池极端子14，间隔元件48设置为单独的构件，所述构件被推到螺栓36上并且通过螺母42固定。
在图10至12中示出的实施方式基本上具有与图8和9所示的电池极端子类似的结构。间隔元件48在此仅仅构造为套筒，该套筒被推到螺栓上。间隔元件48以第一止挡部52贴靠在螺栓34的头部36上，第二止挡部54指向螺母42。一旦第二止挡部54贴靠在垫圈55上，就不再能继续向环形区段20或夹紧区段28、30施加夹紧力，从而可靠地排除了夹紧机构32、尤其是夹紧区段28、30的塑性变形。
代替单独的套筒，该套筒也可以与螺栓34一体地构造。
在图13和14所示的实施例中，间隔元件48通过在螺栓34中的压铸部48形成，通过压铸部48，螺母42仅能被拧紧到限定的位置。从这个位置起，夹紧机构32就被限力机构50锁定。取代于压铸部，也可以设置螺栓34的加厚部，例如类似于套筒的圆柱形加厚部。
与实施例无关地，也就是说分别设置一个限力机构50，该限力机构在边缘24、26之间达到最小间距时防止了更高的力被施加到边缘24、26上或者施加到夹紧机构32所作用的夹紧区段28、30上。由此可靠地防止电池极端子14的部件发生塑性变形。
与实施形式无关地，分别需要一个限力机构50，它在达到最小间距时通过止挡部52、54贴靠在夹紧机构的一个部件和/或环形区段的一个构件上，并且防止夹紧力的进一步提高，例如通过锁止夹紧机构或锁止环形区段20的构件的进一步运动。
附图标记列表
10 电池传感器
12 传感器装置
14 电池夹头
16 电缆接头
18 接纳空间
20 环形区段
22 中断部
24 中断部的边缘
26 中断部的边缘
28 夹紧区段
30 夹紧区段
32 夹紧机构
34 螺栓
36 螺栓的头部
38 在夹紧区段中的开口
40 夹紧部中的开口
42 螺母
44 接片
46 凸缘
47 接片
48 间隔元件
50 限力机构
52 第一止挡部
54 第二止挡部
55 垫圈
56 凸缘
57 突出部
58 突出部
60 面
62 面

Claims (10)

1.一种电池极端子(14)，该电池极端子具有环形区段(20)和夹紧机构(32)，该环形区段在周向(U)上至少部分地包围圆柱形的或圆锥形的接纳空间(18)，其中，环形区段(20)在周向(U)具有中断部(22)，该中断部具有两个相对置的边缘(24、26)，其中，在边缘(24、26)上分别设置有用于夹紧机构(32)的夹紧区段(28、30)，该夹紧机构作用在夹紧区段(28、30)上并且能够向边缘(24、26)施加夹紧力，该夹紧力将相对置的边缘(24、26)朝向彼此挤压，其特征在于，设置有限力机构(50)，该限力机构在达到边缘(24、26)之间的最小间距时防止施加到夹紧区段(28、30)上的夹紧力提高。
2.根据权利要求1所述的电池极端子，其特征在于，所述限力机构(50)在达到最小间距时锁止所述夹紧机构(32)。
3.根据权利要求1所述的电池极端子，其特征在于，夹紧机构(32)具有两个能够相对彼此运动的夹紧元件(34、42)，其中，所述限力机构(50)在达到最小间距时锁止至少一个夹紧元件(34、42)的运动。
4.根据前述权利要求之一所述的电池极端子，其特征在于，在达到最小间距时，所述限力机构(50)锁止至少一个止挡部(28、30)的运动。
5.根据前述权利要求之一所述的电池极端子，其特征在于，所述限力机构(50)具有间隔元件(48)，该间隔元件具有第一止挡部(52)，在达到最小间距时，第一夹紧区段(28、30)和/或第一夹紧元件(34、42)的贴靠面贴靠在该第一止挡部上。
6.根据前述权利要求之一所述的电池极端子，其特征在于，所述限力机构(50)具有间隔元件(48)，该间隔元件具有第二止挡部(54)，在达到最小间距时，第二夹紧区段(30、28)和/或第二夹紧元件(42、32)的贴靠面贴靠在该第二止挡部上。
7.根据权利要求5或6所述的电池极端子，其特征在于，所述间隔元件(48)是单独的构件，该构件保持在夹紧机构(32)上和/或保持在至少一个夹紧区段(28、30)上。
8.根据权利要求7所述的电池极端子，其特征在于，所述间隔元件(48)是圆柱形的套筒，所述第一止挡部和/或第二止挡部(52、54)设置在该套筒的轴向端部上。
9.根据权利要求5或6所述的电池极端子，其特征在于，所述间隔元件(48)与夹紧元件(34、42)和/或夹紧区段(28、30)一体地构造。
10.根据权利要求9所述的电池极端子，其特征在于，第一夹紧元件具有螺栓(34)，第二夹紧元件具有螺母(42)，其中，为了施加夹紧力将螺母(42)拧到螺栓(34)上。
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