DE10335733B4

DE10335733B4 - Polklemme

Info

Publication number: DE10335733B4
Application number: DE10335733A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Rouven (FH) Hermann; Dipl.-Ing. Alexander (BA) Rosenthal; Dipl.-Ing. Marco (BA) Schweizer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-08-05
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2013-09-26
Anticipated expiration: 2023-08-06
Also published as: US7001226B2; JP2005056847A; US20050032439A1; DE10335733A1; FR2858718A1

Abstract

Verbindungskabel, wobei an einem Ende wenigstens ein Klemmelement zum teilweisen Umgreifen eines Umfangs eines Klemmabschnitts eines Anschlussstifts einer Fahrzeugbatterie vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass am anderen Ende eine Polklemme (10; 30) zum Verbinden mit dem Anschlussstift der Fahrzeugbatterie vorgesehnen ist, welche ein Klemmelement (12; 32) zum wenigstens teilweisen Umgreifen des Umfangs des Klemmabschnitts des Anschlussstifts und eine Anschlusseinrichtung (16; 36) für zumindest das andere Ende des Verbindungskabels aufweist, wobei an der Polklemme zusätzlich zu dem Klemmelement (12; 32) ein Anschlussstift (18; 38) vorgesehen ist, dessen Umfangsabmessungen in einem Klemmabschnitt innerhalb vorgebbarer Toleranz den Umfangsabmessungen des Klemmabschnitts des Anschlussstifts der Fahrzeugbatterie entsprechen, und wobei die Anschlusseinrichtung (16; 36) eine Durchgangsbohrung zur Aufnahme von Adern des Verbindungskabels aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungskabel nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
In der DE 94 02 317 U1 ist eine Stromschiene zum Verbinden von Batterien beschreiben. Diese umfasst zwei Polklemmen zum Verbinden der Stromschiene mit der Batterie. Die Polklemmen bestehen dabei jeweils aus Klemmelementen zum Verbinden mit jeweils einem Anschlussstift einer Batterie. Vergleichbare als Verbindungskabel ausgebildete Vorrichtungen mit derartigen Polklemmen sind ferner in der US 5,154,646 und der GB 588 027 beschrieben. Allen Polklemmer dieser Verbindungskabel bzw. Stromschienen ist es dabei gemeinsam, dass durch sie der Anschlussstift der Batterie belegt und dadurch für weitere Anschlussleitungen unzugänglich wird.
Eine Polklemme für ein Verbindungskabel mit Klemmelement zum Verbinden mit einem Anschlussstift einer Fahrzeugbatterie ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10128149 A1 bekannt. Die dort gezeigte Polklemme bietet Anschlussmöglichkeiten für ein oder mehrere Stromkabel, zum einen mittels Klemmwalzen oder Rohren zum Einklemmen der Kabeladern und zum anderen mittels angeschraubter Kabelösen.
Aus der DE 201 20 933 U1 ist ebenfalls eine Polklemme bekannt, durch welche eine Anschlussstift einer Batterie in der Art erweitert werden kann, dass mehrere verschiedenartige Anschlusselemente an den Anschlussstift einer Batterie angeschlossen werden können.
Mit der Erfindung soll es möglich sein, einen Batteriepol einer Fahrzeugbatterie in einfacher Weise mit mehr als einem separat lösbaren Stromkabel zu verbinden, um damit z. B. eine Parallelschaltung von Fahrzeugbatterien zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß ist hierzu ein Verbindungskabel mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 vorgesehen.
Ein Verbindungskabel mit einer solchen Polklemme erlaubt das Anschließen einer weiteren Polklemme, die mit einem Stromkabel verbunden ist, welches z. B. die Verbindung zu einer parallel zur Fahrzeugbatterie geschalteten weiteren Fahrzeugbatterie herstellen kann. Vorteil dieser Lösung ist, dass bis auf die eine Polklemme des erfindungsgemäßen Verbindungskabels alle übrigen Bestandteile gegenüber der üblichen Ausführung unverändert bleiben können. So können z. B. zwei Fahrzeugbatterien in einem Fahrzeug parallel geschaltet werden, ohne die Batterieanschlusskabel und Polklemmen des Fahrzeug dafür in besonderer Art und Weise vorbereiten zu müssen. Die Polklemme des erfindungsgemäßen Verbindungskabels erlaubt auch bei direkter Parallelschaltung zweier oder mehrerer Fahrzeugbatterien ein sicheres Lösen der Batteriekabel ohne Spezialwerkzeug. Die Toleranz der Umfangsabmessungen des Anschlussstifts in einem Klemmabschnitt bezüglich der Umfangsabmessungen des Klemmabschnitts des Anschlussstifts der Fahrzeugbatterie beträgt vorzugsweise ± 10%. In jedem Fall ist der Anschlussstift der Polklemme des erfindungsgemäßen Verbindungskabels so bemessen, dass für den vorliegenden Batterietyp übliche Polklemmen angeschlossen werden können.
Ein solches erfindungsgemäßes Verbindungskabel, welches an einem Ende eine Polklemme mit einem erfindungsgemäßen zusätzlichen Anschlussstift und am anderen Ende eine übliche Polklemme für die betreffenden Fahrzeugbatterien aufweist, gestattet es, eine beliebige Anzahl an Fahrzeugbatterien parallel zu schalten, indem jeweils zwei solche Kabel die Verbindung zwischen jeweils zwei Batterien schaffen.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Polklemme des erfindungsgemäßen Verbindungskabels so beschaffen, dass die Mittellängsachse des Klemmabschnitts des Anschlussstifts parallel zu einer Mittellängsachse des Klemmelements ausgerichtet ist.
Vorteil diesen Aufbaus ist, dass eine weitere Polklemme, die mit der Polklemme des erfindungsgemäßen Verbindungskabels verbunden werden soll, in gleicher Orientierung wie diese montiert wird.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Anschlussstift der Polklemme des erfindungsgemäßen Verbindungskabels wenigstens in seinem Klemmabschnitt kegelstumpfförmig ausgebildet.
Zweckmäßigerweise erfolgt eine Verjüngung des Durchmessers des Anschlussstifts zum freien Ende des Klemmabschnitts hin. Es sind sowohl stetige als auch gestufte Durchmesserveränderungen möglich.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Anschlussstift an einem Außenumfang des Klemmelements angeordnet und der Winkel zwischen ihm und der ebenfalls am Außenumfang des Klemmelements angeordneten Anschlusseinrichtung für das Verbindungskabel beträgt zwischen 80° und 100°.
Dadurch kann für verschiedene Einbauverhältnisse eine sehr angepasste und platzsparende Anordnung erreicht werden.
In Weiterbildung der Erfindung, sind der Anschlussstift und die Anschlusseinrichtung für zumindest das Verbindungskabel am Außenumfang des Klemmelements und in radialer Richtung vom Außenumfang ausgehend hintereinander angeordnet.
In Weiterbildung der Erfindung sind der Anschlussstift und die Anschlusseinrichtung für zumindest das Verbindungskabel am Außenumfang des Klemmelements gegenüberliegend zueinander angeordnet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine geschnittene Vorderansicht einer ersten Ausführungsform der Polklemme des erfindungsgemäßen Verbindungskabels entlang der Linien I-I in 2 und 3,
2 eine Draufsicht auf die Polklemme der 1,
3 eine Seitenansicht der Polklemme der 1,
4 eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform der Polklemme des erfindungsgemäßen Verbindungskabels, und
5 eine Draufsicht auf die Polklemme der 4.
Die 1 bis 3 zeigen eine Polklemme 10 des erfindungsgemäßen Verbindungskabels (nicht dargestellt) gemäß einer ersten Ausführungsform in drei verschiedenen Ansichten. Die Polklemme 10 weist ein Klemmelement 12, bestehend aus zwei Klemmbacken 20 und 22 auf. Diese Klemmbacken 20 und 22 bilden mit ihren Innenflächen eine annähernd geschlossene kegelstumpfförmige Umfangsfläche, die lediglich durch eine schmale, schräg zur Mittellängsachse 6 der Umfangsfläche verlaufende Trennfuge unterbrochen wird. Das Innenumfang des Klemmelements 12 weist einen sich nach oben verjüngenden Querschnitt auf, bei dem die Verjüngung in Form von vier Stufen stattfindet. Die innere Umfangsfläche ist somit gestuft ausgebildet und aus insgesamt vier kreiszylindrischen Einzelflächen zusammengesetzt, deren Umfang sich zu einer Oberseite der Polklemme 10 hin verringert, so dass sich insgesamt die kegelstumpfartige innere Umfangsfläche ergibt. Alternativ ist es auch möglich, dass die Verjüngung stufenlos ausgeführt ist. Dabei ergibt sich dann eine kegelsumpfartige innere Umfangsfläche.
Die Klemmbacken 20 und 22 weisen jeweils eine Fortsatz 24 und 26 mit einer Durchgangsbohrung auf. Die Mittellängsachse dieser Durchgangsbohrungen verläuft senkrecht zur Trennfuge zwischen den Klemmbacken 20 und 22. Mittels eines Gewindebolzens 28, der durch beide Durchgangsbohrungen geht, und einer Mutter 14 kann das Klemmelement 12 zusammengezogen werden, um auf einen Batteriepol geklemmt zu werden. Die schräge Anordnung des Gewindebolzens 28 verbessert dabei dessen Zugänglichkeit beim Anziehen. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Anordnung des Gewindebolzens je nach Einbausituation in ihrer Ausführung zu variieren.
Neben dem Klemmelement 12 hat die Polklemme 10 als weitere Elemente eine Anschlusseinrichtung 16 für ein Stromkabel und einen Anschlussstift 18, der den Anschluss einer weiteren Polklemme erlaubt. Die Anordnung dieser Ausführungsform weist die Anschlusseinrichtung 16 für ein oder mehrere Stromkabel und den Anschlussstift 18 am Außenumfang des Klemmelements 12 und zueinander um einen Winkel von 90° versetzt auf.
Der Anschlussstift 18 ist kegelstumpfförmig und verjüngt sich zu seinem freien Ende hin. Er ist mit dem Klemmelement 12 über einen Fortsatz verbunden, der um 90° gekröpft ist, so dass eine Mittellängsachse 8 des Anschlussstifts 18 parallel zur Mittellängsachse 6 der Innenumfangsfläche des Klemmelements 12 verläuft. Der Anschlussstift 18 entspricht in seiner Formgebung einem Batteriepol einer Fahrzeugbatterie, an die die Polklemme 10 angeschlossen werden soll.
Die Anschlusseinrichtung 16 für das Stromkabel verfügt über eine Durchgangsbohrung in tangentialer Richtung zum Innenumfang des Klemmelements 12 und senkrecht zu dessen Mittellängsachse 6. Die Durchgangsbohrung weist auf beiden Austrittsflächen eine Fase zum leichteren Einführen der Adern des Stromkabels auf. Die Verbindung zwischen Adern und Anschlusseinrichtung wird beispielsweise über ein Zusammenpressen der Anschlusseinrichtung 16 erreicht.
Die Polklemme 10 besteht beispielsweise aus einer Messinglegierung, gegebenenfalls verzinnt.
Die 4 und 5 zeigen eine Polklemme 30 gemäß einer weiteren Ausführung in zwei verschiedenen Ansichten. Die Polklemme 30 gemäß der zweiten Ausführungsform ist ähnlich zu der in den 1 bis 3 gezeigten Polklemme aufgebaut. Sie unterscheidet sich von dieser durch die relative Anordnung eines Anschlussstiftes 38 und einer Anschlusseinrichtung 36 für ein oder mehrere Stromkabel. Die Anschlusseinrichtung 36 für das oder die Stromkabel befindet sich nicht am Außenumfang eines Klemmelements 32, sondern ist Teil eines vom Klemmelement 32 ausgehenden Fortsatzes, an dem auch der Anschlussstift 38 für den Anschluss einer weiteren Polklemme angeordnet ist. Die Anschlusseinrichtung 36 für das oder die Stromkabel und der Anschlussstift 38 sind somit in einer Flucht hintereinander radial vom Klemmelement 32 ausgehend mit diesem verbunden, wobei der Anschlussstift 38 zwischen der Anschlusseinrichtung 36 und dem Klemmelement 32 liegt. Die Funktion der Anschlusseinrichtung 36 für das oder die Stromkabel und des Anschlussstifts 38 entsprechen der in den 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsform. Je nach Einbausituation kann jedoch auch eine andere als eine radiale Anordnung für Anschlusseinrichtung 36 und Anschlussstift 38 gewählt werden.
Das Klemmelement 32 ist wie das Klemmelement 12 der ersten Ausführungsform aufgebaut. Es besteht aus zwei Klemmbacken 40 und 42, die jeweils einen Fortsatz 44 und 46 aufweisen, die mittels eines Gewindebolzens 48 und einer Mutter 34 zusammengezogen werden können, um das Klemmelement auf einen Batteriepol zu klemmen.

Claims

Verbindungskabel, wobei an einem Ende wenigstens ein Klemmelement zum teilweisen Umgreifen eines Umfangs eines Klemmabschnitts eines Anschlussstifts einer Fahrzeugbatterie vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass am anderen Ende eine Polklemme (10; 30) zum Verbinden mit dem Anschlussstift der Fahrzeugbatterie vorgesehnen ist, welche ein Klemmelement (12; 32) zum wenigstens teilweisen Umgreifen des Umfangs des Klemmabschnitts des Anschlussstifts und eine Anschlusseinrichtung (16; 36) für zumindest das andere Ende des Verbindungskabels aufweist, wobei an der Polklemme zusätzlich zu dem Klemmelement (12; 32) ein Anschlussstift (18; 38) vorgesehen ist, dessen Umfangsabmessungen in einem Klemmabschnitt innerhalb vorgebbarer Toleranz den Umfangsabmessungen des Klemmabschnitts des Anschlussstifts der Fahrzeugbatterie entsprechen, und wobei die Anschlusseinrichtung (16; 36) eine Durchgangsbohrung zur Aufnahme von Adern des Verbindungskabels aufweist.
Verbindungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung der Adern des Verbindungskabels die Anschlusseinrichtung (16; 36) zusammengepresst ist.
Verbindungskabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittellängsachse (8) des Klemmabschnitts des Anschlussstifts (18; 38) parallel zu einer Mittellängsachse (6) des Klemmelements (12; 32) ausgerichtet ist.
Verbindungskabel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstift (18; 38) wenigstens in seinem Klemmabschnitt kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
Verbindungskabel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstift (18; 38) an einem Außenumfang des Klemmelements (12; 32) und relativ zu der ebenfalls am Außenumfang des Klemmelements angeordneten Anschlusseinrichtung (16; 36) um einen Winkel zwischen 80° und 100° versetzt angeordnet, ist.
Verbindungskabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstift (18; 38) und die Anschlusseinrichtung (16; 36) am Außenumfang des Klemmelements (12; 32) und in radialer Richtung vom Außenumfang ausgehend hintereinander angeordnet sind.
Verbindungskabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstift (18; 38) und die Anschlusseinrichtung (16; 36) am Außenumfang des Klemmelements gegenüberliegend zueinander angeordnet sind.