DE10012387A1 - Vorrichtung zum Verbinden eines Kabels mit einem Kraftfahrzeugbatteriepol - Google Patents
Vorrichtung zum Verbinden eines Kabels mit einem KraftfahrzeugbatteriepolInfo
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Abstract
Bei einer Vorrichtung (10) zum Verbinden eines einadrigen Kabels (11) mit dem Pol (12, 13) einer Kraftfahrzeugbatterie ist der Leiter (15) des Kabels (11) mit einem metallischen Zwischenstück (25) verklemmt oder verlötet, das mit dem Batteriepol (12, 13) verbindbar ist. Zur einfacheren und schnelleren Handhabbarkeit ist eine Steckverbindungsvorrichtung (10) mit einem Stiftkontakt (22), der mit dem Batteriepol (12, 13) lösbar verbindbar oder fest verbunden ist, und mit einem Buchsenkontakt (26), der Teil des metallischen Zwischenstücks (25) ist, vorgesehen.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Verbinden eines einadrigen Kabels mit dem Pol einer
Batterie, insbesondere Kraftfahrzeugbatterie, nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derzeit werden in Kraftfahrzeugen 12 Volt Batterien verwendet,
die mit von der Deckelebene des Batteriegehäuses senkrecht
abstehende Anschlußfingern versehen sind. Das Zwischenstück
ist einenends mit einer Verschraubung versehenen
Klemmlaschen bestückt, zwischen denen der abisolierte Leiter
des Kabels oder eine Litze geklemmt wird. Das andere Ende des
Zwischenstücks ist mit einem umfangsseitig geschlitzten Ring
versehen, der über den Anschlußfinger geschoben wird und über
mit einer Verschraubung versehene radial abstehende Backen am
Anschlußfinger geklemmt wird. Einerseits ist dies beim
Verbinden und Lösen des Batteriepolanschlusses relativ
aufwendig und umständlich. Andererseits sind derzeit
Überlegungen im Gange, Kraftfahrzeugbatterien einzusetzen, die
eine höhere Gleichspannung von bspw. 42 Volt liefern, so dass
die maximale Stromstärke und damit der Leiterquerschnitt
reduziert werden können. Für diese geplante höhere Spannung,
ist es dann auch sinnvoll, eine Verbindungsvorrichtung
vorzusehen, die in weniger aufwendiger Weise montierbar und
demontierbar ist und einen Berührungsschutz bietet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine
Vorrichtung zum Verbinden eines einadrigen Kabels mit dem Pol
einer Batterie, insbesondere Kraftfahrzeugbatterie, der
eingangs genannten Art zu schaffen, die in einfacherer und
schnellerer Weise handhabbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Vorrichtung zum
Verbinden eines einadrigen Kabels mit dem Pol einer Batterie,
insbesondere Kraftfahrzeugbatterie, die im Anspruch 1
angegebenen Merkmale vorgesehen.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist das bisher übliche
Montieren und Lösen der Kabelverbindung mit dem bzw. vom
Batteriepol mit Hilfe von Schraubenschlüsseln vermieden. Es
ist dem gegenüber eine einfache im Bereich von
Fahrzeugbatterien bisher nicht verwendete einfache
Steckverbindung erreicht. Diese ist schnell und einfach zu
montieren und je nach Ausführungsbeispiel auch wieder zu
lösen.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 2 ist ein Adapter vorgesehen,
was den Vorteil hat, dass die Steckverbindungsvorrichtung auch
schon bei den heute üblichen Fahrzeugbatterien Verwendung
finden kann. Dabei können in vorteilhafter Weise die Merkmale
gemäß Anspruch 3 vorgesehen sein.
Mit den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 4 bis 8
sind Anordnungen von Stiftkontakten an Batteriepolen
vorgesehen, wobei entweder die bisher ausgebildete
Batteriepolausgestaltung weiterhin verwendet werden kann oder
vollständig neue Batteriepolausgestaltungen geschaffen sind.
Bevorzugt sind die Merkmale gemäß Anspruch 9 vorgesehen, um
eine Verrastung von Steckerteil und Batteriepol bzw.
Stiftkontakt zu erreichen. Eine derartige Verrastung kann so
ausgestaltet sein, dass sie entweder mit oder ohne Werkzeug
gelöst werden kann.
Mit den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 10 bis 13
ist eine Steckverbindung erreicht, bei der mit der linearen
Steckbewegung eine Verrastung des den Buchsenkontakt
aufweisenden Steckerteils mit dem Stiftkontakt bzw. dessen
Halterung automatisch stattfindet. Dabei kann die Entriegelung
mit Hilfe eines Werkzeugs oder mit Hilfe eines die Rastfinger
betätigenden Entriegelungshebels stattfinden. Bei dieser rein
translatorischen Steckverbindungsbewegung kann es zweckmäßig
sein, die Merkmale gemäß Anspruch 14 vorzusehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform vorliegender Erfindung,
wie Sie durch die Merkmale nach Anspruch 15 gegeben ist,
erfolgt mit einer Drehbewegung überlagert die lineare
Steckverbindungsbewegung und am Ende dieser
Überlagerungsbewegung eine von Hand wieder lösbare Rastung. Je
nach Abgangsrichtung des Kabels können dabei die Merkmale nach
Anspruch 16 vorgesehen sein.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden
Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher
beschrieben und erläutert ist.
Es zeigen:
Fig. 1A und 1B eine Vorrichtung zum Verbinden eines
einadrigen Kabels mit dem Pol einer
Kraftfahrzeugbatterie in
zusammengesteckter Verbindung in
Seitenansicht bzw. in Stirnansicht
entsprechend Pfeil IB, gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel vorliegender
Erfindung,
Fig. 2 und 3 die Steckverbindung nach Fig. 1, jedoch
in einem Ausgangszustand der Verbindung in
teilweise geschnittener Seitenansicht bzw.
in teilweise geschnittener Draufsicht,
Fig. 4A und 4B eine den Fig. 2 und 3 ähnliche
Darstellung des ersten
Ausführungsbeispieles, jedoch gemäß zweier
Varianten,
Fig. 5 eine teilweise geschnittene Vorderansicht
von an Batteriepolen gehaltenen
Steckverbindungen gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel vorliegender
Erfindung,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Anordnung nach
Fig. 5,
Fig. 7 eine Ansicht gemäß Pfeil VII der Fig. 5,
Fig. 8 eine Draufsicht auf mit Batteriepolen
verbundenen Steckvorrichtungen gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel vorliegender
Erfindung,
Fig. 9 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
gemäß Pfeil IX der Fig. 8,
Fig. 10 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
einer Steckverbindungsvorrichtung gemäß
einem vierten Ausführungsbeispiel
vorliegender Erfindung in
zusammengestecktem Zustand,
Fig. 11 die Anordnung nach Fig. 10 ohne Batterie
in Explosionsdarstellung,
Fig. 12 in Seitenansicht eine Variante der
Steckverbindervorrichtung nach Fig. 10
und
Fig. 13 eine Draufsicht auf mit einer Batterie
verbundene Steckverbindervorrichtung nach
Fig. 10.
Die in der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsbeispielen
dargestellten Steckverbindungsvorrichtungen 10, 110, 210 bzw.
310 dienen zum Verbinden eines einadrigen Kabels 11 mit dem
Pol 12, 112, 212, 312 bzw. 13, 113, 213, 313 insbesondere
einer Kraftfahrzeugbatterie 14 ohne Zurhilfenahme eines
Werkzeugs. Dabei kann die Verbindung des Batteriepols mit der
Vorrichtung durch eine rein translatorische von Hand
vorzunehmende Bewegung oder durch Ableitung der
translatorischen Bewegung von einer von Hand vorzunehmenden
Drehbewegung erfolgen. In allen Fällen ist eine Rastung der
Steckverbindung vorgesehen, wobei die Verrastung am Ende der
Steckverbindungsbewegung automatisch erfolgt, während das
Lösen der Rastung entweder von Hand oder mittels eines
Werkzeuges erfolgen kann. Desweiteren sind bei den einzelnen
Ausführungsbeispielen teilweise Maßnahmen vorgesehen, um bei
der betreffenden Batterie sowohl die bisherige Klemmverbindung
als auch die erfindungsgemäße Steckverbindung anwenden zu
können.
Beim in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung 10 ist ein Adapter 16 aus leitendem Material
vorgesehen, der an einem Ende mit einer Lasche 17 mit Bohrung
18 und andernends mit einer von der Lasche 17 senkrecht
abstehenden Schiene 19 versehen ist, die hinterschnittene
Längsränder 21 aufweist und in der ein Stiftkontakt 22
gehalten ist, der die der Lasche 17 abgewandte Oberfläche der
Schiene 19 senkrecht überragt. Der Adapter 16 ist mittels
seiner Lasche 17 auf einen den Pol 12 bzw. 13 der Batterie 14
bildenden Anschlußfinger 23 schiebbar bzw. pressbar.
Mit dem Stiftkontakt 22 ist ein Buchsenkontakt 26 elektrisch .
verbindbar, der in einem elektrisch isolierenden Gehäuse 27
eines Steckerteils 25 gehalten ist. Der Buchsenkontakt 26 kann
üblicher Bauart sein und ist im Gehäuse 27 in axialer Richtung
fixiert. Hierzu ist der Buchsenkontakt 26 an einem mittigen
Bereich mit einer Ringnut versehen, in die Ringsegmente eines
Innenbereichs 28 des Gehäuses 27 eingreifen; außerdem liegen
die längsgeschlitzten Enden des Buchsenkontaktes 26 an einem
übergreifenden Rand dieses Bereichs 28 des Gehäuses 27
innenseitig an. Der der Stiftkontaktaufnahme des
Buchsenkontakts 26 abgewandte Endbereich ist mit einer
Sacklochbohrung versehen, in die der abisolierte Leiter des
Kabels 11 einsteckbar und dort durch Crimpen verklemmbar oder
einlötbar ist.
Das Gehäuse 27 ist um den den Buchsenkontakt 26 haltenden
Innenbereich 28 mit einem Hüllenteil 29 versehen, der axial
geschlitzt ist und an zwei diametral gegenüberliegenden
Bereichen mit Rastfingern 31 versehen ist. Die vorderen freien
Enden der Rastfinger 31 hintergreifen in zusammengestecktem
Zustand von Buchsenkontakt 26 und Stiftkontakt 22 die
hinterschnittenen Längsränder 21 der Schiene 19 des Adapters
16 (Fig. 1B). Diese Verrastung von Stecker 25 und Adapter 16
erfolgt am Ende mit der translatorischen
Steckverbindungsbewegung automatisch. Bei diesem
Ausführungsbeispiel ist zum Lösen dieser Verrastung ein
Werkzeug notwendig.
Bei der in Teilfigur 4A dargestellten Variante einer
Vorrichtung 10' der Vorrichtung 10 der Fig. 1 bis 3 besitzt
der Adapter 16' in einem Abstand und parallel zum Stiftkontakt
22 eine Führungsleiste 36, die beim Ineinanderstecken von
Stiftkontakt 22 und Buchsenkontakt 26 in einen Schlitz 37 des
Gehäuses 27 des Steckers 25 gelangt. Diese Führungsverbindung
36, 37 verhindert horizontale und/oder axiale Bewegungen
während der translatorischen Steckverbindungsbewegung.
Bei der in Teilfigur 4B dargestellten Variante einer
Vorrichtung 10" sind die Rastfinger 31 mit zwei diametral
gegenüberliegenden Betätigungshebeln 32 in Wirkverbindung, so
dass mit Hilfe der Betätigungshebel 32 die Rastfinger 31 von
Hand auseinandergespreizt und damit die Rastverbindung
zwischen Stecker 25" und Adapter 16" gelöst werden kann.
Außerdem ist bei dieser Variante der Vorrichtung 10"
dargestellt, dass der Adapter 16" im Bereich seiner Lasche 17"
radial geschlitzt und mit radial abstehenden Flanschen 33
versehen ist, die von einer Schraubverbindung 34 durchdrungen
sind, so dass die Lasche 17" auf dem Anschlußfinger 23 des
Batteriepols 12 bzw. 13 schraubend geklemmt werden kann.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 bis 7 ist die
Vorrichtung 110 durch die Integration eines Stiftkontaktes 122
am betreffenden Batteriepol 112 bzw. 113 gebildet. Dabei ist
an dem durch einen Anschlußfinger 123 gebildeten Batteriepol
112, 113 eine Zwischenschiene 141 angeformt, an deren über das
Batteriegehäuse hinausragenden freien Ende der Stiftkontakt
122 angeformt ist. Während die Zwischenschiene 141 am
bodenseitigen Ende des Anschlußfingers 123 vorgesehen ist und
parallel zur Oberseite des Batteriegehäuses verläuft, ist der
Stiftkontakt 122 an der Unterseite der Zwischenschiene 141 zum
Fuß der Batterie 14 weisend senkrecht angeformt.
Mit dem Stiftkontakt 122 ist gemäß den Fig. 5 und 7 ein
Stecker 25' gemäß der Variante nach den Fig. 4A verbunden,
wobei die Rastfinger 31' des Steckers 25' hinter die
Zwischenschiene 141 verrastend greifen. Es versteht sich, dass
mit dem Stiftkontakt 122 auch ein Stecker 25 nach Fig. 4B
oder nach den Fig. 1 bis 3 verwendet werden kann.
Fig. 6 zeigt außerdem, dass trotz der Anordnung des
Stiftkontaktes 122 die Anschlußfinger 123 der Batteriepole
112, 113 weiterhin mit einer üblichen Klemmverbindung 43
versehen werden können, die wie beim Adapter 16" (Fig. 4B) mit
einer Lasche 117', Flanschen 133 und einer Schraubverbindung
134 versehen ist. Zur Verbindung des Leiters 15 eines Kabels
11 ist die Lasche 117' mit Klemmlaschen 144 versehen, die über
Schraubverbindungen 145 den Leiter 15 zwischen sich klemmen
können.
Die Vorrichtung 210 nach den Fig. 8 und 9 besitzt als
Batteriepol 212, 213 einen Anschlußfinger 223, der an einem
Umfangsbereich den Stiftkontakt 222 angeformt trägt. Parallel
zum etwa in mittiger Höhe des Anschlußfingers 223 angeordneten
Stiftkontaktes 222 ist bodenseitig eine Führungsleiste 236
vorgesehen. Der Anschlußfinger 223 ist an der Stelle, an der
der Anschlußfinger 223 angeformt ist, abgeflacht und in dem
dieser Abflachung 247 abgewandten hinteren Bereich 248 mit
einer Zahnung 249 versehen, deren dem Stecker 225 zugewandte
diametral gegenüberliegende Zähne der Verrastung der
Rastfinger 231 des Steckers 225 dienen. Bei diesem
Ausführungsbeispiel ist als Stecker 225 eine Variante des
Steckers 25 nach den Fig. 1 bis 3 verwendet. Der einzige
Unterschied besteht darin, dass eine Führungsanordnung 236,
237 gemäß dem Stecker 25' der Fig. 4A, 4B vorgesehen ist.
Es versteht sich, das auch ein mit Lösehebeln versehener
Stecker entsprechend dem Stecker 25" der Teilfigur 4B
Verwendung finden kann.
Die Fig. 10 bis 13 zeigen die Vorrichtung 310
einschließlich einer Variante 310', bei der der Stiftkontakt
322 am bodenseitigen Ende des Anschlußfingers 323 des
Batteriepols 12, 13 in nach außen abstehender und gekröpfter
Weise vorgesehen ist. Zwischen horizontal verlaufendem
Stiftkontakt 322 und dem Anformungsbereich am Anschlußfinger
223 ist eine Zwischenschiene 341 vorgesehen, die, wie die
Fig. 13 zeigt, für die Verwendung einer üblichen
Klemmverbindung 343 am Anschlußfinger 223 Platz läßt, die
ähnlich der Darstellung nach den Fig. 5 bis 7 ausgebildet
ist. Der einzige Unterschied besteht in der angepassten
winkligen Anordnung von Lasche 317 und Klemmlaschen 344.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Stiftkontakt 322, der
translatorisch in Verbindung mit dem Buchsenkontakt 326 zu
bringen ist, in einer Hülse 351 axial fixiert gehalten. Die
axiale Halterung erfolgt durch radiale Verrastung zwischen
inneren Rasten der Hülse 51 und Ringnuten am Stiftkontakt 322
in nicht im einzelnen dargestellter Weise. Die Hülse 351 kann
zusätzlich am Batteriegehäuse befestigt sein. Das vordere Ende
der Hülse 351 ist als Bajonettverschlußteil 352 mit
entsprechenden Gewindenuten und Rastenden ausgebildet.
Der Buchsenkontakt 326 ist in einem Stecker 325 gehalten, der
eine Zylinderhülse 353 aufweist, um deren vorderes Ende ein
als Gegenbajonettverschlußteil ausgebildetes Verdrehteil 354
axial unbeweglich sitzt. Das Verdrehteil 354 besitzt
innenseitig entsprechende Bajonettgewindegangsegmente. Dies
bedeutet, dass die Vorrichtung 310 die translatorische
Steckverbindungsbewegung durch die Drehbewegung des
Bajonettverschlusses erreicht. Wie bekannt, wird bei der
Bajonettverschlußbewegung am Ende ein Rastung erreicht.
Fig. 12 zeigt eine Variante 310' zur Vorrichtung 310, bei der
die Zylinderhülse 353 mit einem Winkelteil 356 verbindbar ist,
durch das das Kabel 11 geführt und ausgangsseitig mit einer
Stopfenanordnung 357 abgedichtet ist.
In nicht im einzelnen dargestellter Weise kann bei den
Vorrichtungen 10, 10', 110, 210, 310 entsprechend dem
Batteriepol 12, 112, 212, 312 oder 13, 113, 213, 313 (plus
oder minus) eine farbliche und/oder mechanische Codierung
vorgesehen sein.
Es versteht sich, dass es auch möglich ist Stiftkontakt 22,
122, 222, 322 und Buchsenkontakt 26, 126, 226, 326 bei dem
einen oder anderen Ausführungsbeispiel bzw. deren Varianten zu
vertauschen.
Claims (16)
1. Vorrichtung (10, 110, 210, 310) zum Verbinden eines
einadrigen Kabels (11) mit dem Pol (12, 112, 212, 312;
13, 113, 213, 313) einer Batterie (14), insbesondere
Kraftfahrzeugbatterie, wobei der Leiter (15) des Kabels
(11) mit einem metallischen Zwischenstück (25, 125, 225,
325) verklemmt oder verlötet ist, das mit dem Batteriepol
(12, 13) verbindbar ist, gekennzeichnet durch eine
Steckverbindungsvorrichtung (10, 110, 210, 310) mit einem
ersten, vorzugsweise Stiftkontakt (22, 122, 222, 322),
der mit dem Batteriepol (12, 13) lösbar verbindbar oder
fest verbunden ist, und mit einem zweiten, vorzugsweise
Buchsenkontakt (26, 126, 226, 326), der Teil des
metallischen Zwischenstücks (25, 125, 225, 325) ist.
2. Vorrichtung, bei der der Batteriepol einen Anschlußfinger
(23, 123, 223, 323) aufweist, nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass der Stiftkontakt (22) Teil eines
Adapters (16) ist, dessen anderes Ende mit dem
Anschlußfinger (23) des Batteriepols (12, 13) klemmend
verbindbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Stiftkontakt (22) gegenüber den mit dem
Anschlußfinger (23) verbindbaren Ende des Adapters (16)
gegenläufig parallel versetzt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Stiftkontakt (122) mit dem Batteriepol (12, 13) fest
verbunden, vorzugsweise vergossen ist.
5. Vorrichtung, bei der der Batteriepol einen Anschlußfinger
aufweist, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
der Stiftkontakt (122) am unteren Ende des
Anschlußfingers (123) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung, bei der Batteriepol einen Anschlußfinger
aufweist, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
der Stiftkontakt (222) an einem Umfangsbereich des
Anschlußfingers (223) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass der Stiftkontakt (122, 222, 322) in
einer horizontalen Richtung nach außen vom
Batteriegehäuse absteht.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass der Stiftkontakt (222) in einer
vertikalen Richtung seitlich des Batteriegehäuses zu
dessen Fuß hin gerichtet ist.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stiftkontakt
(22, 122, 222, 322) winklig, vorzugsweise rechtwinklig an
einer Schiene oder Ring befestigt ist, die bzw. der für
ein den Buchsenkontakt (26, 126, 226, 326) beinhaltendes
Steckerteil (25, 125, 225) ein Rastteil bildet.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Buchsenkontakt (22, 122,
222) in einem Steckergehäuse (27, 127, 227) längs
verriegelt aufgenommen ist, das mit einer in
Steckrichtung vorderen Raste (31, 131, 231) versehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass die Raste mindestens zwei vorzugsweise diametral
gegenüberliegende am Steckergehäuse (27, 127, 227)
elatisch angeformte Rastfinger (31, 131, 231) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass die Rastfinger (31, 131, 231) mit
Entriegelungshebeln (32, 132, 232) verbunden sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, dass die Rastfinger (31, 131, 231) an
einer hinterschnittenen Schiene, einem Zahnring oder dgl.
von der bzw. dem der Stiftkontakt absteht, einrasten.
14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis
13, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuseteil
(27, 127, 227) parallel zum Buchsenkontakt (26, 126, 226)
eine Schlitzaufnahme (37, 137, 237) für ein zum
Stiftkontakt (22, 122, 222) paralleles Führungsteil (36,
136, 236) aufweist.
15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Buchsenkontakt (326) in
einem Steckergehäuse (327) längsverriegelt aufgenommen
ist, das mit einem Bajonettverschlußteil (354) bestückt
ist, und dass ein dazu passendes Bajonettverschlußteil
(352) den Stiftkontakt (322) axial haltend umgibt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
dass das dem Bajonettverschlußteil (354) abgewandte Ende
des Steckergehäuses (325) mit einem Winkelstück (356)
verbindbar ist.
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