-
Die
Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussanordnung mit relativ
stationären
oder batterieseitigen und relativ beweglichen oder leitungsseitigen
Anschlusselementen zur elektrisch leitenden Verbindung der Pole
einer Batterie mit zugeordneten Anschlüssen oder Anschlussleitungen
in einem Kraftfahrzeug.
-
Derzeit
sind in Personenkraftwagen Batterien für eine Nennspannung von 12
V angeordnet. Das Gehäuse
der Batterie ist im wesentlichen quaderförmig ausgebildet, wobei die
Anschlusselemente der Batterie auf der Gehäuseoberseite an den einer Gehäuselängsseite
benachbarten Gehäuseecken
angeordnet sind.
-
Die
Anschlusselemente der Batterie sind meist als Zapfen ausgebildet,
an denen Anschlusskabel mit schellenartigen Anschlussteilen fixierbar sind.
Derartige Anschlussklemmen werden beispielsweise in der
DE-OS 2 055 587 dargestellt.
-
-
Bei
allen bekannten Anschlussanordnungen erlauben die Anschlusselemente
zumindest vorübergehend
eine beliebige Polung der Anschlussleitungen bezüglich der Batterie, das heißt grundsätzlich läßt sich
die dem negativen Batteriepol zugeordnete Anschlussleitung auch
mit dem positiven Batteriepol elektrisch kontaktieren; und die dem
positiven Batteriepol zugeordnete Leitung kann mit dem negativen Batteriepol
kontaktiert werden.
-
Es
wurde bisher lediglich vorgeschlagen, die fahrzeugseitigen Batterieanschlussleitungen
so kurz zu bemessen, dass sich ihre Anschlusselemente nur dann in
Kontakt mit den Batteriepolen bringen lassen, wenn die Batterie
mit einer vorgegebenen Orientierung in die fahrzeugseitige Batterieaufnahme
eingesetzt worden ist und die Anschlusselemente der Batterie dementsprechend
eine benachbarte Lage zu einer bestimmten Längsseite der Batterieaufnahme einnehmen.
-
Im übrigen sind
zur Vermeidung von Schäden
am elektrischen Bordnetz des Fahrzeuges durch falsche Polung der
Batterie Verpolschutz-Schaltungen bekannt, vergleiche beispielsweise
die
DE-OS 28 36 041 und
die
DE 100 47 792
A1 . Derartige Schutzschaltungen bestehen im wesentlichen
aus einem normal offenen Schalter, welcher in einer Batterieanschlussleitung
angeordnet ist und mit einer Sensorik zusammenwirkt, die die Richtung
der elektrischen Polarität
zwischen den Batterieanschlüssen erfaßt. Bei
richtiger Polaritätsrichtung
wird der vorgenannte Schalter automatisch geschlossen.
-
Da
zukünftig
die Batterien und Bordnetze von Kraftfahrzeugen deutlich höhere elektrische
Betriebsspannungen haben sollen, erhalten Verpolschutzmaßnahmen
eine erhöhte
Bedeutung.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es nun, bei geringem konstruktiven Aufwand eine
deutlich erhöhte
Sicherheit gegen unrichtige Polung zu gewährleisten.
-
Diese
Aufgabe wird bei einer elektrischen Anschlussanordnung der eingangs
angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass an den Anschlusselementen angeordnete, gegenüber elektrisch
Strom führenden
Teilen isolierte, zueinander komplementäre Formelemente nur bei korrekt
gepolter Zuordnung von stationären
und beweglichen Anschlusselementen an beiden Polen eine elektrische Kontaktierung
zwischen den Anschlusselementen sowie einen Eingriff der Formelemente
ineinander zulassen.
-
Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ausschließlich eine
verwechslungssichere Kontaktierung zu ermöglichen, indem Formelemente,
die gegenüber
Teilen für
die elektrische Stromführung
elektrisch isoliert sind, als Störkonturen
wirken und elektrisch Kontakt gebende Teile der Anschlusselemente
voneinander fernhalten, wenn ein Polungsfehler vorliegt.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung kann das Fahrzeug mit einem beispielsweise im Motorraum
angeordneten Fremdstart-Stützpunkt
versehen sein, der sich über
sogenannte Starterkabel elektrisch mit einer externen Batterie oder
Gleichstromquelle verbinden läßt, um den Fahrzeugmotor
auch bei entladener Fahrzeugbatterie starten zu können. In
diesem Zusammenhang ist vorzugsweise vorgesehen, den Fremdstart-Stützpunkt
mit zu den batterieseitigen Anschlusselementen im wesentlichen identischen
Anschlusselementen anzuordnen.
-
Damit
können
die Starterkabel in gleicher Weise wie die fahrzeugseitigen Anschlussleitungen ausgebildet
bzw. mit entsprechenden leitungsseitigen Anschlusselementen versehen
sein. Damit kann auch bei Starthilfemaßnahmen ein sicherer Schutz gegen
Falschpolung gewährleistet
werden.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform kann
vorgesehen sein, die Batteriepole bzw. die Pole des Fremdstart- Stützpunktes
nahe benachbart zueinander anzuordnen. In diesem Falle kann ein
einziges leitungsseitiges Anschlussteil vorgesehen sein, welches
Kontaktelemente für
beide Pole aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist es besonders
leicht, die gewünschte
Sicherheit gegen falsche Polung zu gewährleisten.
-
Grundsätzlich ist
es jedoch auch möglich
und vorteilhaft, für
die beiden Pole der Batterie- und/oder des Fremdstart-Stützpunktes
voneinander separate leitungsseitige Anschlusselemente vorzusehen.
-
Die
batterieseitigen bzw. am Fremdstart-Stützpunkt angeordneten Formelemente
sind vorzugsweise als voneinander durch Lücken beabstandete Stege ausgebildet,
die einerseits mit komplementären
leitungsseitigen Formelementen im Sinne einer verwechslungssicheren
Kontaktierung zusammenwirken und andererseits die Möglichkeit
bieten, die jeweilige Anschlussleitung über unterschiedliche Lücken und
dementsprechend in unterschiedlichen Richtungen vom jeweiligen Anschlusselement wegzuführen.
-
Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen
sein, dass die relativ beweglichen oder leitungsseitigen Anschlusselemente
an den stationären
bzw. batterieseitigen Verbindungselementen durch Formschluss verliersicher
anbringen lassen, wobei der Formschluss vorzugsweise derart ausgebildet
ist, dass nur bei hinreichendem Eingriff der Formschlusselemente
ineinander eine Fixierung möglich
ist.
-
Im übrigen wird
hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche und
die nachfolgende Erläuterung
der Zeichnung verwiesen, anhand der besonders bevorzugte Ausführungsformen
näher beschrieben
werden.
-
Es
versteht sich, dass Schutz nicht nur für ausdrücklich beanspruchte oder beschriebene
Merkmalskombinationen, sondern auch für prinzipiell beliebige Unterkombinationen
beansprucht wird.
-
Es
zeigt:
-
1 ein Schnittbild eines
stationären
bzw. batterieseitigen Anschlusselementes,
-
2 ein zugeordnetes bewegliches
bzw. leitungsseitiges Anschlusselement,
-
3 verschiedene Varianten
eines stationären
bzw. batterieseitigen Anschlusselementes in Draufsicht,
-
4 ein Teilschnittbild eines
stationären oder
batterieseitigen Anschlusselementes und
-
5 ein Teilschnittbild eines
zugeordneten beweglichen oder leitungsseitigen Anschlusselementes.
-
Gemäß 1 ist auf der Oberseite
einer nur ausschnittsweise dargestellten Batterie 1 ein
den einen elektrischen Pol der Batterie 1 bildendes zapfenartiges
Anschlusselement 2 aus Metall angeordnet, welches von Stegteilen 3 umgeben
ist. Die Stegteile 3 bestehen vorzugsweise aus elektrisch
isolierendem Material, ähnlich
wie die Oberseite des Gehäuses
der Batterie. Grundsätzlich
ist es jedoch auch möglich,
dass die Stegteile 3 aus einem elektrisch leitfähigem Material
bestehen; in diesem Fall sollten die Stegteile 3 jedoch
vom Anschlusselement 2 elektrisch isoliert sein.
-
Ein
mit dem Anschlusselement 3 elektrisch zu verbindendes Kabel 4 besitzt
gemäß 2 ein gehäuseartiges
Steckerteil 5, welches ein auf das batterieseitige Anschlusselement 2 elektrisch
kontaktgebend aufschiebbares kabelseitiges Anschlusselement 6 aufnimmt,
welches elektrisch mit dem Kabel 4 verbunden ist. Im Übrigen ist
das Gehäuse
des Steckerteiles 5 so ausgeformt, dass es mit Formschluss zwischen
den Stegteilen 3 aufgenommen wird.
-
Dies
wird noch besser durch die 3 verdeutlicht.
-
Im
Teilbild A der 3 ist
das in Draufsicht dargestellte Anschlusselement 2 der Batterie 1 zwischen
den Stegteilen 3 angeordnet. Im Teilbild B der 3 ist das Anschlusselement 2' zwischen den Stegteilen 3' dargestellt.
Die Stegteile 3 und 3' sind deutlich unterschiedlich
zueinander, im dargestellten Beispiel etwa komplementär zueinander
angeordnet.
-
In ähnlicher
Weise sind die in 3 punktiert dargestellten
Steckerteile 5 und 5' für die Kabel 4 und 4' unterschiedlich
mit außenseitigen
Vorsprüngen und
Einbuchtungen ausgebildet.
-
Im
Ergebnis wird damit gewährleistet,
dass das Steckerteil 5 nur zwischen die Stegteile 3 einschiebbar
und damit nur auf das Anschlusselement 2 aufsteckbar ist,
während
das Steckerteil 5' nur
zwischen die Stegteile 3' eingeschoben
und dementsprechend nur auf das Anschlusselement 2' aufgesteckt
werden kann.
-
Damit
wird ein Fehlanschluss der Kabel 4 bzw. 4' sicher vermieden.
-
Die
den elektrischen Strom führenden
Anschlusselemente 6 der Steckerteile 5 und 5' sind gemäß der 2 von der Unterseite der
Steckerteile 5 und 5' etwas beabstandet. Darüber hinaus
haben die Stegteile 3 bzw. 3' eine größere vertikale Höhe als die Anschlusselemente 2 und 2'. Auf diese
Weise kann auch eine vorübergehende
Berührung
der Anschlusselemente 6 eines der Steckerteile 5 und 5' mit dem jeweils
falschen Anschlusselement 2 bzw. 2' sicher vermieden werden.
-
Gemäß 4 besitzen die zapfenartigen batterieseitigen
Anschlusselemente 2 bzw. 2' vorzugsweise mehrere Umfangsnuten, wobei
das freie Ende des jeweiligen Anschlusselementes 2 bzw. 2' von der benachbarten
Umfangsnut beabstandet ist.
-
Gemäß 5 besitzen die Anschlusselemente 6 der
Steckerteile 5 bzw. 5' in die vorgenannten Umfangsnuten
passende Vorsprünge.
Dabei können
die Anschlusselemente 6 nach Art eines Spannfutters ausgebildet
sein. Auf diese Weise wird einerseits die Möglichkeit gegeben, die Anschlusselemente 6 hinreichend
weit zu spreizen, um das jeweilige Steckerteil 5 bzw. 5' auf das zugeordnete
batterieseitige Anschlusselement 2 bzw. 2' aufzuschieben.
Andererseits lassen sich die Anschlusselemente 6 so aneinander
annähern,
dass ihre Vorsprünge
in die Umfangsnuten der Anschlusselemente 2 bzw. 2' eingreifen.
-
Der
vorgenannte Abstand zwischen dem freien Ende des jeweiligen Anschlusselementes 2 bzw. 2' und der nächst benachbarten
Umfangsnut ist so bemessen, dass es für die elektrische Stromführung ausreichend
ist, wenn lediglich die in 5 untersten
Vorsprünge
der Anschlusselemente 6 in die in 4 oberste Umfangsnut des Anschlusselementes 2 bzw. 2' eingreifen.
-
Damit
ist gleichzeitig eine verliersichere Halterung des Steckerteiles 5 bzw. 5' am Anschlusselement 2 bzw. 2' gewährleistet.
-
In 3 ist noch verdeutlicht,
dass die Lücken
zwischen den Stegen 3 bzw. 3' zur Durchführung der Kabel 4 bzw. 4' genutzt werden
können.
Die Kabel 4, 4' können also
in unterschiedlichen Richtungen von den Steckerteilen 5 bzw. 5' weggeführt bzw. unterschiedlich
an den Steckerteilen 5 bzw. 5' angeordnet sein.