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Die Erfindung betrifft eine Energieversorgungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Energieversorgungsvorrichtung.
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Die
JP 2004039274 A beschreibt eine laminierte Batterie mit zwei Anschlusskontakten. Um zu verhindern, dass Schwingungen über die Kontakte in die Batterie eingetragen werden können und die Batterie dadurch beschädigt wird, ist zwischen einem jeweiligen Kontakt und den Anbindungspunkten zu den Elektrodenplatten ein gewölbtes Zwischenteil zur Absorption von Vibrationen vorgesehen.
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Weiterhin sind aus dem Stand der Technik Energieverteiler bekannt, welche mit einer Batterie, üblicherweise mit dem Pluspolanschluss der Batterie, gekoppelt werden. Dabei sind auch Energieverteiler bekannt, die direkt an der Batterie, z. B. über eine Polklemme, angeordnet werden können. Problematisch dabei ist, dass Schwingungen des Batterieverteilers auf die Batterie übertragen werden können, wodurch es zur Beschädigung der Batterie oder der gesamten Anordnung kommen kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Energieversorgungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche auf möglichst einfache Weise eine Minderung von Schwingungen zwischen einem an die Batterie angeschlossenen Energieverteiler und der Batterie ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Energieversorgungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Kraftfahrzeug gemäß dem Patentanspruch 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Energieversorgungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Kraftfahrzeugbatterie, die ein Batteriegehäuse aufweist, wobei an einer ersten Seite des Batteriegehäuses zumindest ein Batteriepolanschluss angeordnet ist. Weiterhin umfasst die Energieversorgungsvorrichtung eine Polklemme zum Anschließen eines Energieverteilers an der Kraftfahrzeugbatterie, wobei die Polklemme eine erste Befestigungseinrichtung mit einer ersten Durchgangsöffnung aufweist zum Durchführen und Befestigen des Batteriepolanschlusses. Des Weiteren umfasst die Energieversorgungsvorrichtung ein Schwingungsdämpferelement, das derart ausgebildet und an der Polklemme anordenbar ist, dass das Schwingungsdämpferelement bei einer Anordnung der Polklemme an dem Batteriepolanschluss der Kraftfahrzeugbatterie zwischen der Polklemme und der ersten Seite der Kraftfahrzeugbatterie die erste Seite der Kraftfahrzeugbatterie mechanisch kontaktierend angeordnet ist.
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Durch das Schwingungsdämpferelement können somit Schwingungen zwischen der Polklemme und dem Batteriegehäuse äußerst effektiv gedämpft und abgefangen werden. Somit können auch insbesondere bei einer Anordnung eines Energieverteilers an der Batterie, insbesondere bei einem Anschluss an die Polklemme, Schwingungen sehr effektiv gemindert oder sogar vollständig abgefangen werden. Darüber hinaus stellt die Anordnung eines Schwingungsdämpferelements zwischen der Polklemme und dem Batteriegehäuse auf vorteilhafte Weise eine besonderes einfache, kostengünstige und universell einsetzbare Möglichkeit der Schwingungsdämpfung dar.
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Bei einer vorteihlaften Ausgestaltung der Erfindung sind das Schwingungsdämpferelement und die Polklemme derart ausgebildet, dass das Schwingungsdämpferelement formschlüssig an zumindest einem Oberflächenbereich der Polklemme anordenbar ist. Dabei ist das Schwingungsdämpferelement weiterhin dazu ausgebildet, bei einer derartigen Anordnung des Schwingungsdämpferelements am zumindest einen Oberflächenbereich der Polklemme und bei einer Anordnung der Polklemme am Batteriepolanschluss, dass der Oberflächenbereich der Polklemme der ersten Seite des Batteriegehäuses zugewandt ist, Schwingungen zumindest senkrecht zum Oberflächenbereich der Polklemme und zumindest senkrecht zu einem Bereich der ersten Seite des Batteriegehäuses, in welchem das Schwingungsdämpferelement die erste Seite kontaktiert, zu dämpfen.
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Da üblicherweise Batterien derart einem Kraftfahrzeug verbaut sind, dass ihre Oberseite mit den Polanschlüssen im wesentlichen senkrecht zur Hochachse des Kraftfahrzeugs ausgerichtet ist und sich während einer Fahrt eines Kraftfahrzeugs vor allem Schwingungen parallel zur Hochachse des Kraftfahrzeugs stark bemerkbar machen, ist durch diese Ausgestaltung, durch welche gerade Schwingungen senkrecht zur ersten Seite des Batteriegehäuses und zum Oberflächenbereich der Polklemme gedämpft werden, eine besonders effektive Schwingungsdämpfung gegeben.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Schwingungsdämpferelement zumindest zum Teil aus einem Kunststoff gebildet. Dabei steht eine Vielzahl an Kunststoffen bereit, die besonders gute Schwingungsdämpfungseigenschaften besitzen und welche zudem als besonders kostengünstiges Material zur Verfügung stehen. Das Schwingungsdämpferelement kann dabei beispielsweise aus einem zumindest teilweise elastischen und gut schwingungsdämpfenden Kunststoff gebildet sein. Auch reicht bereits eine geringe Dicke an Kunststoff aus, um das Schwingungsdämpferelement zwischen der Polklemme und dem Batteriegehäuse anordnen zu können und gleichzeitig eine effektive Dämpfung von Schwingungen zu gewährleisten. Weiterhin kann das Schwingungsdämpferelement als im Querschnitt U-förmig ausgebildetes Kunststoffteil ausgebildet sein, das einfach an der Unterseite der Polklemme, d. h. auf der der Batterie zugewandten Seite, auf die Poklemme aufgeklipst werden kann. Auch das einfache Aufklipsen wird hierbei auf vorteilhafte Weise durch die elastischen Eigenschaften des Kunststoffs ermöglicht.
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Des Weiteren kann die Polklemme eine zweite Befestigungseinrichtung aufweisen, an welcher der Energieverteiler elektrisch kontaktierend befestigbar ist. Dabei kann das Schwingungsdämpferelement weiterhin derart ausgebildet sein, dass es zwischen der ersten Befestigungseinrichtung und der zweiten Befestigungseinrichtung an der Polklemme anordenbar ist.
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Durch die Anordnung des Schwingungsdämpferelements zwischen den beiden Befestigungseinrichtungen für den Batteriepolanschluss und des Energieverteilers kann so auf besonderes effektive Weise eine Schwingungsdämpfung von Schwingungen zwischen dem Energieverteiler und der Batterie bewerkstelligt werden. Zudem kann die zweite Befestigungseinrichtung für den Energieverteiler weiterhin auf vorteilhafte Weise auf die Geometrie des Energieverteilers angepasst sein und diesen z. B. teilweise einschließen oder umgreifen, so dass durch die zweite Befestigungseinrichtung eine zusätzliche Stabilität des Energieverteilers bereitgestellt ist.
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Dabei kann die zweite Befestigungsanordnung zumindest zum Teil durch eine zweite Durchgangsöffnung in der Polklemme gebildet sein und zumindest zum Teil durch einen zumindest zum Teil zylinderförmigen Bolzen gebildet sein. Dieser ist dabei als von der Polklemme separates Bauteil ausgebildet und derart durch die zweite Durchgangsöffnung durchführbar, dass ein Teil des Bolzens über einen die zweite Durchgangsöffnung umgrenzenden Bereich der Polklemme hinaussteht.
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Somit kann der Energieverteiler auf einfache Weise am hinausstehenden Teil des Bolzens befestigt werden. Der Energieverteiler kann dabei beispielsweise mit einer Durchgangsöffnung versehen sein, durch welche der hinausstehende Teil des Bolzens durchgeführt und durch Festschrauben an der Polklemme befestigt werden kann. Die Ausbildung des Bolzens als von der Polklemme separates Bauteil ermöglicht dabei folgende besonders vorteilhafte Ausgestaltung.
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Bei dieser weist der Bolzen bevorzugt an einem nicht durch die zweite Durchgangsöffnung durchführbaren Ende einen Kabelschuh auf, der derart ausgebildet ist, dass der Bolzen durch die zweite Durchgangsöffnung durchführbar ist bis der Kabelschuh an der Polklemme zur Anlage kommt. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung kann mittels des Bolzens sowohl der Kabelschuh an der Polklemme und gleichzeitig auch der Energieverteiler an der Polklemme befestigt werden und so der Kabelschuh, die Polklemme und der Energieverteiler als Ganzes stabil zusammengehalten werden. Dies stellt vor allem eine besonders einfache und kompakte Anordnungs- und Befestigungsmöglichkeit dieser einzelnen Komponenten dar. Der Kabelschuh dient dabei zum direkten Anklemmen der Spannungsversorgung für bestimmte Komponenten eines Kraftfahrzeugs, wie z. B. für den Starter eines Kraftfahrzeugs.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine erfindungsgemäße Energieversorgungsvorrichtung oder eine ihrer Ausgestaltungen auf.
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Des Weiteren gelten auch alle für die erfindungsgemäße Energieversorgungsvorrichtung und deren Ausgestaltungen genannte Merkmale, Merkmalskombinationen und deren Vorteile in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der folgenden Zeichnung.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische und perspektivische Darstellung einer Polklemme mit einem daran angeordneten Schwingungsdämpferelement für eine Energieversorgungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
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2 eine schematische und perspektivische Darstellung der Poklemme und des Schwingungsdämpferelements wie in 1 mit weiterhin an der Poklemme angeordnetem Energieverteiler und zwei an der Polklemme angeordneten Kabelschuhen für eine Energieversorgungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung einer Energieversorgungsvorrichtung 10 (ohne dargestellte Batterie) mit einer Polklemme 12 und einem an dieser angeordneten Schwingungsdämpferelement 14 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 zeigt diese Poklemme 12 und das Schwingungsdämpferelement 14, wie in 1, mit an der Poklemme 12 angeordnetem Energieverteiler 16 und weiterhin zwei an der Polklemme 12 angeordneten Kabelschuhen 18a und 18b.
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Die Polklemme 12 weist dabei eine erste Befestigungseinrichtung zum Befestigen der Polklemme 12 an einem Batteriepolanschluss, insbesondere am Pluspolanschluss der Batterie, auf. Die Befestigungseinrichtung ist dazu mit einer ersten, insbesondere kreisförmigen, Durchgangsöffnung 20 ausgebildet, in welche ein Batteriepolanschluss einführbar ist. Weiterhin weist die Befestigungseinrichtung eine Einstelleinrichtung 22 auf, mittels welcher ein Radius der ersten Durchgangsöffnung 20 so einstellbar ist, dass der Batteriepolanschluss in der ersten Durchgangsöffnung 20 einklemmbar ist. Darüber hinaus ist die Durchgangsöffnung 20 bevorzugt konisch ausgebildet, so dass sich die erste Durchgangsöffnung 20 nach oben hin verjüngt, d. h. in Richtung weg von einer Unterseite 24 der Polklemme 12, welche bei Anordnung der Poklemme 12 an der Batterie dieser zugewandt ist. Da Batteriepolanschlüsse üblicherweise ebenfalls konisch ausgebildet sind, kann so zum einen eine besonders stabile Befestigung der Polklemme 12 an einem Batteriepolanschluss bereitgestellt werden und zum anderen ist es so auch möglich, die Polklemme 12 mit dem an der Unterseite 24 der Polklemme 12 angeordneten Schwingungsdämpferelement 14 so an der Batterie zu befestigen, dass das Schwingungsdämpferelement 14 die Oberseite des Batteriegehäuses, an welcher die Batteriepolanschlüsse angeordnet sind, mechanisch kontaktiert bzw. auf dieser formschlüssig aufliegt. Diese Auflage ist dabei besonders vorteilhaft, da so Schwingungen zwischen der Polklemme 12 und insbesondere auch des an der Polklemme 12 angeordneten Energieverteilers 16 und der Batterie besonders effektiv gedämpft werden können. Weiterhin ist das Schwingungsdämpferelement 14 auch so ausgebildet, dass es formschlüssig an zumindest einem Oberflächenbereich der Unterseite 24 der Polklemme 12 formschlüssig anliegt, was z. B. besonders einfach durch eine ebenförmige Ausbildung der korrespondierenden Anlagebereiche der Polklemme 12 und des Schwingungsdämpferelements 14 umzusetzen ist.
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Das Schwingungsdämpferelement 14 ist dabei bevorzugt aus Kunststoff gebildet. Weiterhin kann das Schwingungsdämpferelement 14 aus einem elastischen und/oder leicht reversibel deformierbaren Kunststoff gebildet sein, so dass Schwingungen sehr effektiv gedämpft werden können. Dies ermöglicht auch auf besonders einfache Weise eine Anordnung und Befestigung des Schwingungsdämpferelements 14 an der Polklemme 12 durch Anklipsen, z. B. mittels einer Schnappbefestigung. Dazu kann das als U-Profil ausgebildete Schwingungsdämpferelement 14 seitlich angeordnete schnapphakenförmige Seitenabschnitte 14a aufweisen, die in korrespondierende Aussparungen 26 in der Polklemme 12 einschnappen können. Es kann auch vorgesehen sein, dass in der Polklemme 12 seitlich im Anordnungsbereich der Seitenabschnitte 14a des Schwingungsdämpferelements 14 Hervorhebungen vorgesehen sind, die in korrespondierende Aussparungen der Seitenabschnitte 14a des Schwingungsdämpferelements 14 einschnappen können. Darüber hinaus sind auch vielzählige andere Anordnungs- und Befestigungsmöglichkeiten denkbar.
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Um die Schwingungsdämpfung noch effektiver zu gestalten, ist das Schwingungsdämpferelement 14 bevorzugt zwischen der ersten Befestigungseinrichtung für die Befestigung am Batteriepolanschluss und einer zweiten Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Energieverteilers 16 angeordnet. Der hierbei zu befestigende Energieverteiler 16 weist zur Befestigung eine Durchgangsöffnung auf, durch welche ein Bolzen 30 zur Befestigung durchführbar ist. Weiterhin ist der hier zu befestigende Energieverteiler 16 angewinkelt ausgebildet, so dass dieser zum Teil oberseitig an der Batterie an der Poklemme angeordnet werden kann und mit dem angewinkelten Teil 16a des Energieverteilers 16 das Batteriegehäuse seitlich umgreift bzw. an einer Seitenfläche des Batteriegehäuses anliegt.
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Die zweite Befestigungsanordnung der Polklemme 12 zum Befestigen des Energieverteilers 16 ist dabei weiterhin zumindest zum Teil durch eine zweite Durchgangsöffnung 28 in der Polklemme 12 gebildet und zumindest zum Teil durch den erwähnten, zumindest zum Teil zylinderförmigen Bolzen 30, welcher als von der Polklemme 12 separates Bauteil ausgebildet ist und derart durch die zweite Durchgangsöffnung 28 durchführbar ist, dass ein Teil des Bolzens 30 über einen die zweite Durchgangsöffnung 28 umgrenzenden Bereich der Polklemme 12 hinaussteht. Der Bolzen 30 kann somit auf vorteilhafte Weise als Teil eines Kabelschuhs 18a, und insbesondere einstückig mit diesem, ausgebildet sein. Der Bolzen 30 des Kabelschuhs 18a kann von der Unterseite 24 der Polklemme 12 her durch die zweite Durchgangsöffnung 28 dieser eingeführt werden bis der Kabelschuh 18a an der Unterseite 24 der Polklemme 12 zur Anlage kommt. Auf das dann über die zweite Durchgangsöffnung 28 hinausstehende Ende des Bolzens 30 kann dann der Energieverteiler 16 durch seine korrespondierende Aussparung auf diesen Bolzen 30 aufgesetzt und festgeschraubt werden. Somit können durch eine Schraubverbindung auf kompakte Weise der Kabelschuh 18a, die Poklemme 12 und der Energieverteiler 16 aneinander befestigt werden. Durch den Kabelschuh 18a kann z. B. die Spannungsversorgung für den Starter eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Darüber hinaus können noch weitere Kabelschuhe, wie z. B. der weitere Kabelschuh 18b, an der Poklemme angeordnet werden, um eine weitere direkt an der Polklemme 12 abgreifbare Versorgungsspannung für Kraftfahrzeugkomponenten bereitzustellen. Zum Befestigen des weiteren Kabelschuhs 18b weist die Polklemme 12 in einem oberseitigen Bereich der Polklemme 12, welcher dem an der Unterseite 24 der Poklemme 12 angeordneten Schwingungsdämpferelement 14 gegenüberliegt, einen weiteren Bolzen 34 auf, auf den der weitere Kabelschuh 18b aufgesetzt und festgeschraubt werden kann.
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Zur weiteren Stabilisierung des Energieverteilers 16 kann die zweite Befestigungseinrichtung der Polklemme 12 weiterhin ein U-förmiges Bauteil 32 aufweisen, das an dem der ersten Befestigungseinrichtung gegenüberliegenden Ende der Polklemme 12 angeordnet ist und auf eine Geometrie des Energieverteilers 16 derart angepasst ist, dass dieses U-förmige Bauteil 32 bei einer Anordnung des Energieverteilers 16 an diesem Ende der Polklemme 12 den angewinkelten Teil 16a des Energieverteilers 16 seitlich zumindest teilweise umgreift.
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Weiterhin kann noch ein elektrisch isolierendes Gehäuse (nicht dargestellt) vorgesehen werden, welches derart ausgebildet ist, dass es die Anordnung aus Polklemme 12, Schwingungsdämpferelement 14 und Energieverteiler 16 in den Bereichen, welche nicht kontaktierend am Batteriegehäuse angeordnet sind, vollständig umschließt, wobei Durchtrittsöffnungen für die beiden Kabelschuhe 18a, 18b im Gehäuse vorgesehen sein können. So kann auf vorteilhafte Weise ein Berührschutz der gesamten Anordnung bereitgestellt werden.
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Insgesamt wird so eine Energieversorgungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, welche es durch das Vorsehen eines Schwingungsdämpferelements, welches zwischen der Polklemme und der Batterie angeordnet werden kann, auf vorteilhafte Weise ermöglicht, Schwingungen besonders effektiv zu dämpfen. Dies ermöglicht ein besonders einfaches, kostengünstiges und schwingungsfreies Anschließen eines Energieverteilers an der Polklemme der Batterie, wobei diese schwingungsdämpfende Anschlussmöglichkeit universell bei allen Batterien einsetzbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Energieversorgungsvorrichtung
- 12
- Polklemme
- 14
- Schwingungsdämpferelement
- 14a
- Seitenabschnitt des Schwingungsdämpferelements
- 16
- Energieverteiler
- 16a
- Angewinkelter Teil des Energieverteilers
- 18a
- Kabelschuh
- 18b
- Kabelschuh
- 20
- Erste Durchgangsöffnung
- 22
- Einstelleinrichtung
- 24
- Unterseite der Polklemme
- 26
- Aussparung
- 28
- Zweite Durchgangsöffnung
- 30
- Bolzen
- 32
- U-förmiges Bauteil
- 34
- Bolzen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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