DE10002458A1 - Vorrichtung zur Fixierung einer Batterie - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (5), durch die bei einem Kraftfahrzeug (2) ein von einer Radschüssel (11) eines Ersatzrades (4) begrenzter Raum zur Unterbringung einer Batterie (6) sinnvoll genutzt werden kann. Das Ersatzrad (4) ist hierzu in einer Ersatzradmulde (3) derart angeordnet, daß eine Radschüssel (11) einem Boden (12) der Ersatzradmulde (3) zugewandt ist und die Batterie (6) daher von oben in das Ersatzrad (4) einsetzbar ist. Die Batterie (6) ist hierbei mittels einer Fixierung (79) ausschließlich an dem Ersatzrad (4) befestigt, so daß die Batterie (6) zu Servicezwecken wahlweise gemeinsam mit dem Ersatzrad (4) oder von diesem unabhängig aus der Ersatzradmulde (3) entnommen werden kann. Zugleich sind zwei Kontaktelemente (13) der Batterie (6) von oben uneingeschränkt zugänglich, so daß die Batterie (6) zu gewöhnlichen Servicetätigkeiten im Kraftfahrzeug (2) verbleiben kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine für ein Kraftfahrzeug bestimmte Vorrichtung zur Fixierung einer Batterie, welche in einer Radschüssel eines in einer Ersatz­ radmulde angeordneten Ersatzrades untergebracht ist.

Eine solche Vorrichtung ist Gegenstand der DE 93 20 701 U1, bei der die Batterie in einen Hohlraum, der durch das Ersatzrad und die Ersatzradmulde eingeschlossen wird, eingesetzt wird. Das Ersatzrad bietet der Batterie bei einem Unfall hierdurch einen guten Schutz, da die Batterie nahezu vollständig zwischen der stabilen Felge und dem Boden der Ersatzradmulde eingeschlossen ist. Die in der Regel zylindrische Batterie wird am Boden der Ersatzradmulde unabhängig vom Ersatzrad fixiert. Das über die Batterie gestülpte Ersatzrad kann daher bei Bedarf problemlos aus der Ersatzradmulde entnommen werden.

Hierzu eignen sich vor allem zylindrische Bauformen der Batterie, die sich beispielsweise gemäß der DE 32 33 423 A1 dadurch herstellen lassen, daß eine blattförmige Elektrode in den Spalt eines Wickeldornes eingeführt und durch anschließende Drehung gewickelt werden. Die Elektrode weist hierbei, wie auch durch die DE 30 14 435 A1 und die DE 35 43 446 A1 offenbart, einen schichtartigen Aufbau mit einer positiven und einer negativen Elektro­ denplatte und einer dazwischen angeordneten Trennschicht auf. Die so ge­ schaffene, als Rundzelle ausgeführte Batterie wird dabei entsprechend der DE 30 49 238 A1 durch eine Bandage zusammengehalten oder nach der US 46 04 333 in einen separaten Behälter eingesetzt. Es ist hierbei ferner auch durch die DE 30 19 186 A1 bekannt, den Rand der Wickelelektrode mit einer Polleiterplatte elektrisch zu verbinden, wobei zugleich eine federnde Abwinkelung der Abstützung der Polleiterplatte gegenüber einem die Rund­ zelle einschließenden Zellendeckel dient.

Als nachteilig bei der Fixierung solcher Batterien im Kraftfahrzeug hat sich in der Praxis erwiesen, daß für Service- und Wartungsarbeiten an der Batterie zunächst das Ersatzrad entfernt werden muß. Um diese umständliche Hand­ habung des häufig verschmutzten Ersatzrades zu vermeiden, ist bereits daran gedacht worden, die Kontaktelemente der Batterie seitlich oder durch ein für Radbolzen oder Radnabe bestimmtes Loch nach außen zu führen, so daß die Batterie bei Servicearbeiten in ihrer fixierten Position im Kraftfahr­ zeug verbleiben kann. Dies ist jedoch aufgrund der hierbei erforderlichen Si­ cherheitsvorkehrungen zum Schutz gegen einen Kurzschluß mit erheblichem Aufwand verbunden, so daß dieser Vorschlag bisher keine praktische Um­ setzung erfahren hat.

Die sinnvolle Nutzung der Radschüssel zur Unterbringung von Aggregaten ist darüber hinaus Gegenstand einer Reihe weiterer Veröffentlichungen. So beschreibt beispielsweise die DE 195 36 511 C1 eine derartige Anordnung eines Hydraulikaggregates einer Niveauregelung. Bei einer anderen Ausfüh­ rung nach der DE 38 43 673 A1 ist in der Radschüssel eine komplette Stromversorgungsanlage mit einem elektrischen Generator und einer eigenen Brennkraftmaschine untergebracht.

In der DE 80 08 621 U1 wird die Nutzung des Hohlraumes dem Endver­ braucher überlassen. Ein dort angeordneter Einsatzbehälter kann hierbei mit beliebigen Gegenständen gefüllt werden. In ähnlicher Weise wird der Hohlraum durch einen Ersatzradkoffer nach der DE 94 19 645 U1 genutzt, der hierbei der Aufnahme von Autozubehör dient. Der Gedanke, den eingeschlossenen Hohlraum sinnvoll zu nutzen, ist indes seit langem durch die US 26 31 886 bekannt, die bereits Vorschläge zur Erhöhung des effektiv nutzbaren Raumes gibt.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den von der Radschüssel beschriebenen Raum sinnvoll für die Unterbringung einer Batterie zu nutzen und zugleich eine bequeme Durchführung von Service- oder Wartungstätigkeiten zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist also eine Vorrichtung vorgesehen, bei der die Batterie mittels einer Fixierung an dem Ersatzrad befestigt ist. Hierdurch kann die Batterie zur Durchführung von Service- oder Wartungstätigkeiten gemeinsam mit dem Ersatzrad oder gesondert aus diesem heraus aus der Ersatzradmulde entnommen werden. Die Kontaktelemente der Batterie sind dabei problemlos zugänglich. Dabei kann ein zentral am Boden der Ersatzradmulde angeordneter Gewindebolzen, der sowohl das Ersatzrad als auch die Batterie durchdringt, entfallen. Zur Fixierung des Ersatzrades in der Ersatzradmulde kann bevorzugt ein Deckel dienen, der schon aus optischen Gründen im allgemeinen vorgesehen wird und zusätzlich das Ersatzrad kraft- oder formschlüssig in der Ersatzradmulde fixiert. Die derart vereinfachte Handhabbarkeit der Vorrichtung ist dabei insbesondere auch aufgrund der Tatsache, daß das Ersatzrad nach statistischen Erhebungen im Vergleich zu der Batterie lediglich selten entnommen wird, von erheblichem praktischen Vorteil.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dann gegeben, wenn das Ersatzrad derart in der Ersatzradmulde angeordnet ist, daß die Radschüssel einem Boden der Ersatzradmulde zugewandt ist. Hierdurch kann die Batterie nach dem Lösen der Fixierung in einfacher Weise wahl­ weise gemeinsam oder auch unabhängig von dem Ersatzrad aus der Ersatz­ radmulde entnommen werden. Der Nutzwert der Vorrichtung kann daher we­ sentlich erhöht werden, wobei die Kontaktelemente der Batterie in gewohnter Weise von außen zugänglich sind. Demnach kann die Batterie für regel­ mäßige Überprüfungen oder Ladevorgänge in ihrer Fixierung verbleiben. Die Vorrichtung ist dabei nicht nur auf solche Ersatzräder beschränkt, die im we­ sentlichen horizontal in der am Boden eines Gepäckabteiles angeordneten Ersatzradmulde untergebracht sind. Vielmehr ist die Vorrichtung auch dann vorteilhaft einsetzbar, wenn das Ersatzrad vertikal in der Ersatzradmulde seitlich stehend, am Unterboden hängend oder außen am Kraftfahrzeug, wie dies beispielsweise bei Geländefahrzeugen verbreitet ist, angebracht ist.

Die Batterie kann seitlich an dem Ersatzrad, beispielsweise durch eine Klemmverbindung, fixiert sein. Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist hingegen auch dann erreicht, wenn die Fixierung ein mit dem Ersatzrad verbundenes Widerlager zur Aufnahme eines die Batterie fixierenden Befestigungsmittels hat. Hierdurch wird eine zuverlässige und problemlos handhabbare Befestigung erreicht, wobei die Batterie insbeson­ dere gegenüber dem Ersatzrad verspannt werden kann. Neben der so mögli­ chen kraftschlüssigen Fixierung der Batterie kann auch eine formschlüssige Verbindung realisiert werden, die hierzu beispielsweise einen vorspringenden Randbereich der Batterie umgreift. Das Befestigungsmittel kann dabei beispielsweise als Kniehebel- oder Bajonettverschluß ausgeführt sein, so daß durch eine lediglich geringe Handbetätigungskraft eine relativ hohe Fixierkraft aufgebracht werden kann.

Die Fixierung kann mit einem Spreizkörper ausgestattet sein, der sich von außen problemlos betätigen läßt und sich dabei an dem Ersatzrad verkeilt.

Eine andere besonders einfache Ausgestaltung der Erfindung ist hingegen auch dann erreicht, wenn das Widerlager an dem Ersatzrad formschlüssig fixiert ist. Ein solches insbesondere als Kunststofformteil ausgeführtes Widerlager wird an dem Ersatzrad bevorzugt nach Art eines Spreizclips werkseitig angebracht und verbleibt beim Entfernen der Batterie an seiner vorbestimmten Position an dem Ersatzrad. Die auf diese Weise übertragbaren Kräfte sind dabei vergleichsweise hoch.

Hierbei ist es besonders günstig, wenn das Widerlager in eine serienmäßig vorhandene, insbesondere für eine Radnabe oder einen Radbolzen be­ stimmte Durchbrechung des Ersatzrades eingreift. Hierdurch können die an dem Ersatzrad vorhandenen Durchbrechungen zur Fixierung genutzt werden. Das Widerlager wird hierzu beispielsweise mittels einer Clipverbindung in die Durchbrechungen eingesetzt und verursacht dadurch im Herstellungsprozeß lediglich einen geringen Aufwand. Das Widerlager kann weiterhin auch mit lediglich einem Vorsprung in eine dezentrale Durchbrechung des Ersatzrades eingreifen, wobei sich der Formschluß gegebenenfalls auch erst beim Fixiervorgang einstellen kann.

Die Fixierung kann am Umfang der Batterie entlang verlaufen. Demgegen­ über ist eine besonders sinnvolle Abwandlung der Erfindung gegeben, wenn die Fixierung in eine Ausnehmung der Batterie einsetzbar ist. Diese erlaubt zugleich mit der Befestigung der Batterie auch deren exakte Positionierung. Die Ausnehmung kann hierzu beispielsweise als Bohrung ausgeführt sein und zusätzlich beispielsweise einen über die Erstreckung veränderlichen Querschnitt aufweisen. Weiterhin kann die Ausnehmung eine asymmetrische Querschnittsfläche aufweisen, durch die zugleich eine eindeutige Zuordnung der Batterie bestimmt ist, so daß insbesondere eine Verdrehung und eine dadurch verursachte Verwechslung der Kontaktelemente der Batterie ausge­ schlossen wird.

Eine andere günstige Weiterbildung der Erfindung ist auch dann gegeben, wenn das Befestigungsmittel eine Schraubverbindung aufweist. Die Fixierung kann dadurch mittels Handbetätigungskraft oder mit einem im Kraftfahrzeug vorhandenen Bordwerkzeug gelöst und angezogen werden. Die Befestigungsschraube kann hierzu auch mit einem Handbedienkopf versehen sein, um so die Bedienung zu erleichtern.

Dabei ist eine Ausführungsform dann besonders zweckdienlich, wenn die Fixierung mit einem Anschlag zur Vermeidung unzulässig hoher Fixierkräfte ausgestattet ist. Hierdurch wird eine Beschädigung der Batterie zuverlässig ausgeschlossen. Der Anschlag ist dabei beispielsweise als Distanzhülse ausgeführt, die das Spannen der Fixierung begrenzt. Weiterhin kann das mit einer Schraubverbindung ausgestattete Befestigungsmittel zur Begrenzung der maximalen Einschraubtiefe ein Sackloch aufweisen, dessen Grund als Anschlag dient.

Denkbar sind dabei Fixierungen, die bei Gebrauch des Ersatzrades zumin­ dest teilweise in ihrer Position verbleiben können. Besonders einfach ist hin­ gegen eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der das Widerlager an dem Ersatzrad lösbar fixiert ist. Das Widerlager kann daher mühelos vom Benutzer entfernt werden und anschließend gegebenenfalls an einem defek­ ten Rad fixiert werden. Zugleich wird dadurch der Herstellungsaufwand redu­ ziert und auch eine Nachrüstung bei bereits vorhandenen Kraftfahrzeugen ermöglicht.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutli­ chung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 in einer geschnittenen Seitenansicht ein in einer Ersatzrad­ mulde fixiertes Ersatzrad,

Fig. 2 einen Ausschnitt des in Fig. 1 gezeigten Ersatzrades in einer vergrößerten Schnittdarstellung,

Fig. 3 eine Ansicht gemäß Pfeil A in Fig. 2.

Fig. 1 zeigt in einer seitlichen Schnittdarstellung ein Karosserieelement 1 eines Kraftfahrzeuges mit einer Ersatzradmulde 3. In die Ersatzradmulde 3 ist ein Ersatzrad 4 eingesetzt, welches wiederum eine mittels einer Vorrich­ tung 5 befestigte Batterie 6 aufnimmt. Die Batterie 6 ist hierzu an dem Ersatzrad 4 mittels einer Fixierung 7 gegen eine unerwünschte Bewegung gesichert. Die Fixierung 7 umfaßt hier ein als Befestigungsschraube ausgeführtes Befestigungsmittel 8, welches durch eine Ausnehmung 9 der Batterie 6 hindurchgeführt wird und in ein mit dem Ersatzrad 4 verbundenes Widerlager 10 eingreift. Dieses Widerlager 10 ist hierzu mit einer Radschüssel 11 des Ersatzrades 4 formschlüssig verbunden, so daß die Batterie 6 in einfacher Weise durch Eindrehen des Befestigungsmittels 8 gegen die Radschüssel 11 verspannt wird. Das Ersatzrad 4 ist zur verbesserten Handhabbarkeit mit seiner Radschüssel 11 einem Boden 12 der Ersatzradmulde 3 zugewandt und ermöglicht so wahlweise das Herausnehmen der Batterie 6 gemeinsam mit dem Ersatzrad 4 oder von diesem unabhängig. Zugleich sind dabei zwei als Batteriepole ausgeführte Kontaktelemente 13 der Batterie 6 problemlos von oben zugänglich.

Die vorstehend beschriebenen Zusammenhänge werden ergänzend auch in der Fig. 2 beschrieben. Diese zeigt zur besseren Übersichtlichkeit eine ver­ größerte Schnittdarstellung der in Fig. 1 gezeigten und mit der Fixierung 7 befestigten Batterie 6. Die Fixierung 7 umfaßt dabei das zur Handbetätigung mit einem Handbedienknopf 14 versehene Befestigungsmittel 8, welches durch die Ausnehmung 9 der lediglich abschnittsweise dargestellten Batterie 6 hindurchgeführt und in das Widerlager 10 eingeschraubt ist. Das in eine für eine Radnabe des in Fig. 1 dargestellten Kraftfahrzeuges bestimmte Durchbrechung 15 eingesetzte Widerlager 10 ist hierzu bevorzugt als Kunststoffspritzkörper mit einem eingespritzten Gewinde-Insert 16 versehen. Zur Kraftübertragung auf die Radschüssel 11 des in Fig. 1 gezeigten Ersatzrades 4 ist das Widerlager 10 mit Vorsprüngen 17 versehen, welche in für Ersatzradbolzen bestimmte dezentrale Durchbrechungen 18 der Radschüssel 11 formschlüssig eingreifen. Das Widerlager 10 ist zur einfachen Montage an der Radschüssel 11 mittels Clipverbindungen 19 lösbar angeordnet. In die Ausnehmung 9 der Batterie 6 ist weiterhin ein als Distanzbuchse ausgestatteter Anschlag 20 eingesetzt, der eine unzulässig hohe Fixierkraft auf die Batterie 6 verhindert.

Schrägen 21 im Bereich der Clipverbindungen 19 sind hier auch als Zentrierhilfen ausgebildet, um in Wechselwirkung mit einer Konusmulde 22 auf der Unterseite der Batterie 6 für eine lagegenaue Ausrichtung im Verhältnis zur Radschüssel 11 sorgen zu können.

Bezugszeichenliste

1

Karosserieelement

2

Kraftfahrzeug

3

Ersatzradmulde

4

Ersatzrad

5

Vorrichtung

6

Batterie

7

Fixierung

8

Befestigungsmittel

9

Ausnehmung

10

Widerlager

11

Radschüssel

12

Boden

13

Kontaktelement

14

Handbedienknopf

15

Durchbrechung

16

Gewinde-Insert

17

Vorsprung

18

Durchbrechung

19

Clipverbindung

20

Anschlag

21

Schräge

22

Konusmulde

Claims (11)

1. Für ein Kraftfahrzeug bestimmte Vorrichtung zur Fixierung einer Batterie, welche in einer Radschüssel eines in einer Ersatzradmulde angeordneten Ersatzrades untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie (6) mittels einer Fixierung (7) an dem Ersatzrad (4) befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ersatzrad (4) derart in der Ersatzradmulde (3) angeordnet ist, daß die Radschüssel (11) einem Boden (12) der Ersatzradmulde (3) zugewandt ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung (7) ein mit dem Ersatzrad (4) verbindbares Widerlager (10) zur Aufnahme eines die Batterie (6) fixierenden Befestigungsmittels (8) hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerla­ ger (10) an dem Ersatzrad (4) formschlüssig fixierbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (10) in eine serienmäßig vorhandene, insbesondere für eine Rad­ nabe oder einen Radbolzen bestimmte, Durchbrechung (15, 18) des Ersatz­ rades (4) eingreift.

6. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fixierung (7) in eine Ausnehmung (9) der Batterie (6) einsetzbar ist.

7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel (8) eine Schraubverbin­ dung aufweist.

8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fixierung (7) mit einem Anschlag (20) zur Vermeidung unzulässig hoher Fixierkräfte ausgestattet ist.

9. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Widerlager (10) an dem Ersatzrad (4) lösbar fixiert ist.

10. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager über wenigstens eine Clipverbindung (19) an der Radschüssel (11) fixierbar ist.

11. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Clipverbindung (19) zusammen mit einer der Batterie (6) zugeordneten Konusmulde (22) eine Zentrierhilfe gebildet ist.