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Der Gegenstand betrifft eine elektrische Anschlussklemme, insbesondere für elektrische Anschlüsse in Kraftfahrzeugen, insbesondere eine Batteriepolklemme. Der Anschluss von Kontaktelementen mit elektrischen Anschlussklemmen ist vielfach bekannt. Je nach Einsatzbereich muss die Anschlussklemme unterschiedlichen elektrischen und mechanischen Anforderungen genügen. So müssen beispielsweise Batteriepolklemmen zum Einen leicht montierbar und abmontierbar sein, auf der anderen Seite jedoch auch bei dynamischen, mechanischen Belastungen verliersicher an dem Batteriepol angeordnet sein. Eine Batteriepolklemme muss über einen großen Zeitraum, bei andauernder mechanischer Belastung stets elektrisch mit und mechanisch an dem Batteriepol befestigt sein. Dies erfordert ein relativ hohes Anzugsmoment, um ein Lösen der Batteriepolklemme von dem Batteriepol zu verhindern.
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Auf der anderen Seite ist der Bauraum im Bereich einer Batteriepolklemme begrenzt. Somit müssen Batteriepolklemmen so gestaltet sein, dass sie möglichst wenig Platz in Anspruch nehmen.
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Diese genannten Anforderungen an Batteriepolklemmen ergeben sich auch in anderen Einsatzbereichen, in denen elektrische Anschlussklemmen an Kontaktelementen verliersicher angeordnet werden müssen. Insofern eignen sich die nachfolgend beschriebenen Anschlussklemmen nicht nur für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug, sondern auch in anderen Bereichen.
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Aus der
DE 950 014 B ist eine Polklemme bekannt, bei der ein drehbarer Zapfen in einem Ringstück gelagert ist. Beim Verdrehen des Zapfens, der eine exzentrische Bohrung aufweist, in dem Ringstück, kann ein Pol verklemmt werden.
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Die
US 2 285 545 A beschreibt eine Polklemme, bei der ein erstes Klemmstück zu einem zweiten Klemmstück verdreht werden kann, um einen Pol zwischen den Klemmstücken einzuklemmen.
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Die
US 2 208 791 A zeigt zwei Klemmstücke, die durch Tangentialkräfte zueinander verschoben werden, um einen Pol einzuklemmen.
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Die
US 2 192 209 A zeigt eine Polklemme, bei der ein erstes Klemmstück auf einem Pol aufgeschoben wird und ein zweites Klemmstück in einer Führung des ersten Klemmstücks geführt ist, um durch ein Verdrehen der Klemmstücke zueinander den Pol einzuklemmen.
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Die
US 1 921 840 A zeigt eine Polklemme, bei der ein Klemmstück in einem Führungsteil über eine definierte Winkelposition verschoben werden kann, um einen Pol einzuklemmen.
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Die
US 1 859 545 A zeigt die Möglichkeit, ein Klemmstück mit einem Pol durch eine gerändelte Oberfläche zu verzahnen.
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Dem Gegenstand lag die Aufgabe zugrunde, eine einfach montierbare, elektrisch sichere Kontaktierung einer Anschlussklemme an einem Kontaktelement zu gewährleisten.
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Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Anschlussklemme nach Anspruch 1 gelöst.
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Die elektrische Anschlussklemme weist ein erstes Klemmelement mit zumindest einer Öffnung auf. Diese Öffnung dient vorzugsweise zum Einen zur Aufnahme des Kontaktelements und zum Anderen zur Aufnahme eines zweiten Klemmelements.
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Das zweite Klemmelement wird zumindest teilweise in der Öffnung angeordnet. Hierzu hat das zweite Klemmelement bevorzugt zumindest bereichsweise einen zu zumindest einem Abschnitt der Öffnung korrespondierenden Umfang.
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Die Mantelfläche des zweiten Klemmelements kann vorzugsweise zumindest in Teilen deckungsgleich zu zumindest einem Abschnitt der Öffnung sein. Bevorzugt ist die Öffnung kreisrund und die dazu korrespondierende Mantelflächen ebenfalls. Die Öffnung als auch die dazu korrespondierende Mantelfläche sind bevorzugt im Wesentlichen gleich groß. Bevorzugt hat die Öffnung einen Innenumfang, der dem Umfang eines Teils der Mantelfläche entspricht. Öffnung und Mantelfläche können bevorzugt in Spielpassung gefertigt sein.
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Das zweite Klemmelement hat bevorzugt eine kreisförmige Bohrung. Die kreisförmige Bohrung dient zur Aufnahme des Kontaktelements. Die kreisförmige Bohrung ist bevorzugt exzentrisch zu der Mantelfläche, insbesondere dem in dem zweiten Klemmelement angeordneten Teil der Mantelfläche.
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Die Bohrung ist auch als Aufnahme für das Kontaktelement gebildet. Zum Anschluss der elektrischen Anschlussklemme an das Kontaktelement wird die Öffnung als auch die Bohrung über das Kontaktelement geschoben. Anschließend kann durch ein Verdrehen des ersten Klemmelements gegenüber dem zweiten Klemmelement die Bohrung gegenüber der Öffnung verdreht werden, so dass sich der Gesamtdurchmesser zwischen Bohrung und Öffnung verringert und das Kontaktelement zwischen den Klemmelementen eingeklemmt wird.
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Ein Verdrehen der Klemmelemente lässt sich dadurch realisieren, dass die Öffnung stufenförmig aus einem oberen Abschnitt und einem unteren, kleinerem als dem oberen Abschnitt gebildet ist. Die Verwendung der Begriffe oben und unten ist dahingehend zu verstehen, dass hiermit die relative Positionierung der Abschnitte als auch der Öffnungen und Mantelflächen zueinander insbesondere in Axialrichtung zum Kontaktelement deutlich wird. Oben und unten können miteinander vertauscht sein oder auch rechts und links bedeuten, ohne den Pfad der Erfindung zu verlassen.
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Der untere Abschnitt hat vorzugsweise einen Durchmesser, der dem des Kontaktelements angepasst ist. Ferner kann die innere Mantelfläche des unteren Abschnitts rund als auch mehreckig sein. Der untere Abschnitt kann beispielsweise sechseckig, zur Aufnahme eines sechseckigen Bolzens gebildet sein. Anderseits hat der obere Abschnitt vorzugsweise einen größeren Durchmesser und ist insbesondere kreisrund. Durch die Gestaltung des oberen Abschnitts mit einem kreisrunden Innendurchmesser wird gewährleistet, dass das zweite Klemmelement in dem oberen Abschnitt verdreht werden kann.
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Vorzugsweise ist die Öffnung des oberen Abschnitts zentrisch zum Umfang des ersten Klemmelements angeordnet.
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Der untere Abschnitt ist exzentrisch zum oberen Abschnitt gebildet ist.
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Die Öffnung des unteren Abschnitts ist im Verhältnis zur Öffnung des oberen Abschnitts nicht koaxial. Die Abschnitte verlaufen axial vorzugsweise parallel zueinander, haben jedoch einen radialen Vorsatz zueinander.
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In axialer Richtung des Kontaktelements wird somit das erste Klemmelement durch den unteren Abschnitt und den oberen Abschnitt gebildet. Das erste Klemmelement ist vorzugsweise einstückig aus dem unteren und dem oberen Abschnitt gebildet. Vorzugsweise kann das erste Klemmelement mit dem unteren Abschnitt über das Kontaktelement geschoben werden.
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Um zu erreichen, dass das zweite Klemmelement in dem ersten Klemmelement, insbesondere dem oberen Abschnitt des ersten Klemmelements, geführt gedreht werden kann, wird vorgeschlagen, dass das zweite Klemmelement entlang zumindest Teilen seiner Mantelfläche zumindest teilweise in oberen Abschnitt geführt ist. Das zweite Klemmelement kann somit zumindest teilweise in den oberen Abschnitt eingesteckt werden. Entspricht die Mantelfläche des zweiten Klemmelements im Bereich des oberen Abschnitts dem Innenumfang des oberen Abschnitts und sind diese beiden rund, kann das zweite Klemmelement gegenüber dem ersten Klemmelement geführt gedreht werden.
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Um das zweite Klemmelement in dem ersten Klemmelement besonders einfach drehen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Mantelfläche des zweiten Klemmelements stufenförmig aus einem oberen Bereich und einem unteren, kleinerem als den oberen Bereich gebildet ist. Der untere Bereich der Mantelfläche ist vorzugsweise derjenige Bereich, der in dem oberen Abschnitt des ersten Klemmelements eingesteckt und geführt ist. Der obere Bereich der Mantelfläche kann aus dem ersten Klemmelement herausragen und dient als Angriffsfläche für das Verdrehen. Die Mantelfläche im Bereich des oberen Bereichs kann kreisrund sein oder auch mehreckig geformt sein, insbesondere zur Aufnahme eines Werkzeugs, um die Klemmelemente gegeneinander zu verdrehen.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass zumindest der untere Bereich der Mantelfläche in der Öffnung geführt ist. Diese Führung ist insbesondere dann möglich, wenn der untere Bereich der Mantelfläche kreisförmig ist und in dem oberen, ebenfalls kreisförmigen Abschnitt geführt ist.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die kreisförmige Bohrung in dem zweiten Klemmelement insbesondere exzentrisch zu dem unteren Bereich ist.
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Auch wird vorgeschlagen, dass die Mantelfläche des unteren Bereichs einen radialen Vorsprung hat. Der radiale Vorsprung der Mantelfläche kann umlaufend sein und/oder in einer radialen Ausnehmung am Innendurchmesser des oberen Abschnitts geführt sein. Hierdurch kann das zweite Klemmelement formschlüssig in dem ersten Klemmelement axial geführt sein.
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Die Winkelposition zwischen dem ersten Klemmelement und dem zweiten Klemmelement kann dadurch definiert sein, dass der radiale Vorsprung des unteren Bereichs nicht umlaufend ist, sondern einen kleinen Winkel aufspannt und vorzugsweise eine Rastnase ist. Der obere Abschnitt hat zwei zu diesem Vorsprung korrespondierende Aufnahmen. Somit kann beim Verdrehen des ersten Klemmelements gegenüber dem zweiten Klemmelement der Vorsprung des unteren Bereichs von der ersten Aufnahme des oberen Abschnitts in die zweite Aufnahme gedreht werden und dort verrasten. Hierdurch sind Winkelpositionen zwischen den Klemmelementen durch den Vorsprung und die Aufnahmen definiert ist.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass die Bohrung und der untere Abschnitt im Wesentlichen konzentrisch sind. Insbesondere wenn die Klemmelemente zusammengesteckt sind, also der untere Bereich in dem oberen Abschnitt geführt ist, sind die Bohrung und der untere Abschnitt in einer geöffneten Position konzentrisch. Wird das erste Klemmelement gegenüber dem zweiten Klemmelement relativ verdreht, so werden die Mittelpunkte der Bohrung und der Öffnung gegeneinander verschoben, so dass das Kontaktelement zwischen den Klemmelementen verklemmt werden kann.
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Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1a eine Schnittansicht einer elektrischen Anschlussklemme;
- 1b eine Draufsicht einer elektrischen Anschlussklemme nach 1a;
- 1c eine Detailansicht einer Anschlussklemme nach 1a;
- 2a eine Schnittansicht eines ersten Klemmelements;
- 2b eine Draufsicht eines Anschlusselements nach 2a;
- 3a eine Schnittansicht eines zweiten Klemmelements;
- 3b eine Draufsicht eines Klemmelements nach 3a;
- 4a eine Schnittansicht einer elektrischen Anschlussklemme;
- 4b eine Draufsicht einer elektrischen Anschlussklemme nach 4a;
- 5a eine Schnittansicht einer elektrischen Anschlussklemme;
- 5b eine Draufsicht einer elektrischen Anschlussklemme nach 5a;
- 6a eine Schnittansicht einer elektrischen Anschlussklemme mit einem Kontaktelement;
- 6b eine Draufsicht eine elektrischen Anschlussklemme nach 6a;
- 7a eine Schnittansicht einer elektrischen Anschlussklemme;
- 7b eine Draufsicht einer elektrischen Anschlussklemme nach 7a;
- 1 zeigt eine elektrische Anschlussklemme 2.
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Zu erkennen ist, dass die elektrische Anschlussklemme 2 aus dem ersten Klemmelement 4 und einem zweiten Klemmelement 6 gebildet ist.
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Das erste Klemmelement 4 weist eine Öffnung 4a auf. Das zweite Klemmelement 6 weist eine Bohrung 6a auf.
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Ferner ist zu erkennen, dass das zweite Klemmelement 6 in dem ersten Klemmelement 4 in einer umlaufenden Nut 14 verrastet ist.
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Eine Draufsicht gemäß 1b zeigt die beiden Klemmelemente 4,6 im zusammengesetzten Zustand. Zu erkennen ist, dass die Öffnung 4a mit der Bohrung 6a im gezeigten Zustand fluchtet.
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Ferner ist zu erkennen, dass das zweite Klemmelement 6 in einem unteren Bereich in einem einen Außendurchmesser 10 aufweist, welcher kreisrund ist. Dieser Außendurchmesser 10 stimmt mit einem Innendurchmesser 12 des ersten Klemmelements 4 in einem oberen Abschnitt im Wesentlichen überein. Ferner ist zu erkennen, dass sowohl die Öffnung 4a als auch die Bohrung 6a exzentrisch zu den Außenumfängen der Klemmelemente 4 und 6 sind.
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1c zeigt eine Detailansicht der Anschlussklemme 2. Zu erkennen ist, dass das erste Klemmelement 4 eine umlaufende Nut 14 aufweist. Das zweite Klemmelement 6 weist einen die Nut 14 hintergreifenden Vorsprung 16 auf. Wenn das zweite Klemmelement 6 in die Öffnung 4a des ersten Klemmelements 4 eingeschoben wird, rastet der Vorsprung 16 in der Nut 14 ein, so dass die Klemmelemente 4 und 6 axial zueinander fixiert sind.
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Dadurch, dass der Außendurchmesser 10 als auch der Innendurchmesser 12 kreisrund ist, lässt sich das zweite Klemmelement 6 relativ zum ersten Klemmelement 4 verdrehen.
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2a zeigt das erste Klemmelement in Alleinstellung. Zu erkennen ist, dass das erste Klemmelement 4 die Öffnung 4a aufweist. Die Öffnung 4a ist in einen oberen Abschnitt 4a' und einen unteren Abschnitt 4a'' unterteilt. Zu erkennen ist, dass der obere Abschnitt 4a' die umlaufende Nut 14 aufweist. Ferner ist zu erkennen, dass die Öffnung 4a im oberen Bereich 4a' im Wesentlichen zentrisch in dem ersten Klemmelement 4 angeordnet ist. Dies ist auch in der 2b zu erkennen. In der 2b ist auch der Innendurchmesser 12 des ersten Klemmelements 4 zu erkennen. Der Innendurchmesser 12 ist im ersten Abschnitt 4a' angeordnet.
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Die Öffnung 4a ist, wie in der 2a gezeigt, durch zwei Abschnitte 4a' und 4a'' gebildet. Der Abschnitt 4a'' ist, wie auch in der 2b zu erkennen, kreisrund und dient zur Aufnahme eines Kontaktelements. Ferner ist in der 2b zu erkennen, dass der untere Abschnitt 4a'' exzentrisch zum Außendurchmesser des ersten Klemmelements 4 angeordnet ist.
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Der Innendurchmesser des unteren Abschnitts 4a'' ist, wie in 2b zu erkennen, kreisrund, kann aber auch eckig zur Aufnahme eines eckigen Kontaktelements gebildet sein.
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3 zeigt ein zweites Klemmelement 6 in Alleinstellung.
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Zu erkennen ist, dass die äußere Mantelfläche des zweiten Klemmelements 6 in zwei Bereiche 6a', 6a'' verteilt ist. Der Außendurchmesser des ersten Bereichs 6a' ist größer als der Außendurchmesser des zweiten Bereichs 6a'. Zu erkennen ist ferner, dass der Vorsprung 16 im Bereich des zweiten Bereich 6a'' angeordnet ist. Ferner hat das zweite Klemmelement 6 die Bohrung 6a, die bevorzugt exzentrisch zum Außendurchmesser der Bereiche 6a', 6a'' zugeordnet ist.
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3b zeigt, dass die Bohrung 6a exzentrisch zum Außendurchmesser des zweiten Klemmelements 6 angeordnet ist.
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Um definierte Relativpositionen zwischen dem ersten Klemmelement 4 und dem zweiten Klemmelement 6 zu gewährleisten, sind, wie in den 4a, 4b, 5a, 5b dargestellt, an dem Außendurchmesser des zweiten Bereichs 6a'' des zweiten Klemmelements 6 ein Vorsprung 18 und an dem Innendurchmesser des ersten Abschnitts 4a' des ersten Klemmelements 4 zwei Rücksprünge 20a, 20b vorgesehen.
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4b zeigt eine Schnittansicht durch die Anschlussklemme 2, bei der der Vorsprung 18 im Rücksprung 20b verrastet ist.
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Wird nun das zweite Klemmelement 6 relativ zum ersten Klemmelement 4 verdreht, vorzugsweise um die Achse der Öffnung 4a bzw. die Achse der Bohrung 6a, so wird der Vorsprung 18 in den Rücksprung 20a verdreht. Dies ist in den 5a und 5b zu erkennen. Dadurch, dass der Vorsprung 18 in den Rücksprüngen 20a, 20b verrastet, lassen sich definierte Winkelpositionen der beiden Klemmelemente 4 und 6 zueinander bestimmen.
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6a zeigt die Anschlussklemme 2 mit einem Batteriepol 22. Zu erkennen ist, dass der Batteriepol 22 durch die Öffnung 4a und die Bohrung 6a in die Anschlussklemme 2 eingeschoben ist. Die Winkelposition des Klemmelements 6 zum Klemmelement 4 ist derart, dass die Achsen der Öffnung 4a und der Bohrung 6a koaxial sind. Dies ist auch in der 6b zu erkennen. Wie in der 6b zu erkennen ist, ist der Vorsprung 18 in dem Rücksprung 20b verrastet. Ein Nutzer erkennt somit, dass die Bohrung 6a mit der Öffnung 4a fluchtet.
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Um nun den Batteriepol 22 mit der Anschlussklemme 2 zu verklemmen, wird vorgeschlagen, das zweite Klemmelement 6 gegenüber dem ersten Klemmelement 4 zu verdrehen, wie in 7a, 7b dargestellt. Durch die exzentrische Anordnung der Bohrung 6a zumindest im Bereich 6a'' wird erreicht, dass die Bohrung 6a nicht mehr koaxial zur Öffnung 4a ist. Hierdurch ergibt sich eine Verringerung des freien Abstandes zwischen dem Innendurchmesser der Bohrung 6a und dem Innendurchmesser der Öffnung 4a. Durch das Verdrehen der Klemmelemente 4 und 6 gegeneinander wird der Batteriepol 22 zwischen Bohrung 6a und der Öffnung 4a verklemmt. Eine Klemmposition kann dadurch definiert sein, dass der Vorsprung 18 in dem Rücksprung 20a verrastet.
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Durch die gezeigte Anschlussklemme ist es möglich, in besonders einfacher Weise einen elektrischen Kontakt verliersicher zu kontaktieren.
