DE112017004526T5

DE112017004526T5 - Batterieanschlussverbinder

Info

Publication number: DE112017004526T5
Application number: DE112017004526.6T
Authority: DE
Inventors: Jose Roberto GOLDSCHMIDT; Amadeu Luiz Fazani CAVALLIERI
Original assignee: TE Connectivity Brasil Industria de Eletronicos Ltda
Current assignee: TE Connectivity Brasil Industria de Eletronicos Ltda
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2019-05-29
Also published as: US20180076437A1; WO2018047116A1; US10186703B2

Abstract

Ein Batterieanschlussverbinder zum Anschluss an einen Batteriezapfen einer Batterie. Der Batterieanschlussverbinder weist einen Kabelbefestigungsbereich, einen Flanschbereich mit einem daran vorhandenen Festziehelement sowie einen mit einem Zapfen zusammenwirkenden Bereich auf. Ein Schutzelement ist an dem Flanschbereich angebracht. Das Schutzelement ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar. Das Schutzelement weist einen Vorsprung auf, der sich über das Festziehelement erstreckt, wenn sich das Schutzelement in der ersten Position befindet. Der Vorsprung ist von dem Festziehelement entfernt angeordnet, wenn der Batterieanschlussverbinder relativ zu dem Batteriezapfen korrekt positioniert ist und sich das Schutzelement in der zweiten Position befindet. Der Batterieanschlussverbinder kann nur dann an den Batteriezapfen angeschlossen werden, wenn der Batterieanschlussverbinder relativ zu dem Batteriezapfen korrekt positioniert ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Batterieanschlussverbinder. Im Spezielleren betrifft die Erfindung einen Batterieanschlussverbinder, der einen Schutz aufweist, um ein Festziehen oder Festklemmen des Batterieanschlussverbinders an einem Batteriezapfen zu verhindern, bis der Batterieanschlussverbinder korrekt auf dem Batteriezapfen sitzt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Der Motorraum von Kraftfahrzeugen enthält viele Komponenten, die den Motorraum im Wesentlichen ausfüllen, so dass die routinemäßige Wartung zu einer Herausforderung wird. Eine dieser Komponenten ist die Batterie. Batterien sind typischerweise äußerst schwer und besitzen feststehende positive und negative Ladungspositionen, häufig in Form von sich nach außen erstreckenden Zapfen zur Verbindung mit entsprechenden Verbindern, die üblicherweise als Batterieanschlüsse bezeichnet werden. Herkömmliche Batterieanschlüsse beinhalten typischerweise mit Gewinde versehene Befestigungselemente, die betätigt werden müssen, um den Batterieanschluss in Zusammenwirkungseingriff mit dem entsprechenden Batteriezapfen bzw. Batteriepol zu ziehen.
Herkömmliche Batterieanschlussverbinder schaffen eine sichere Verbindung mit den Batteriezapfen, wenn die Verbinder korrekt positioniert und angeschlossen sind. Wenn jedoch die Batterieanschlussverbinder nicht korrekt auf den Batteriezapfen positioniert sind, können auf die Batteriekabel und die Batterieanschlussverbinder ausgeübte Belastungen ein unangemessenes Entladen der Batterien verursachen, so dass die wirksame Lebensdauer der Batterien verkürzt wird. Außerdem kann eine unkorrekte Positionierung der Batterieanschlussverbinder auf den Batteriezapfen dazu führen, dass sich die Batterieanschlussverbinder lockern, so dass eine unwirksame Verbindung zwischen den Batterieanschlussverbindern und den Batteriezapfen entsteht.
Es wäre von Vorteil, einen Batterieanschlussverbinder bereitzustellen, der nicht an dem Batterieanschluss befestigt werden kann, wenn der Batterieanschlussverbinder nicht korrekt auf dem Batterieanschluss positioniert ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform ist auf einen Batterieanschlussverbinder zum Anschluss an einen Batteriezapfen einer Batterie gerichtet. Der Batterieanschlussverbinder weist einen Kabelbefestigungsbereich, einen Flanschbereich mit einem daran vorhandenen Festziehelement sowie einen mit einem Zapfen zusammenwirkenden Bereich auf. Ein Schutzelement ist an dem Flanschbereich angebracht. Das Schutzelement ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar. Das Schutzelement weist einen Vorsprung auf, der sich über das Festziehelement erstreckt, wenn sich das Schutzelement in der ersten Position befindet. Der Vorsprung ist von dem Festziehelement entfernt angeordnet, wenn der Batterieanschlussverbinder relativ zu dem Batteriezapfen korrekt positioniert ist und sich das Schutzelement in der zweiten Position befindet. Der Batterieanschlussverbinder kann nur dann an den Batteriezapfen angeschlossen werden, wenn der Batterieanschlussverbinder relativ zu dem Batteriezapfen korrekt positioniert ist.
Eine Ausführungsform ist auf einen Batterieanschlussverbinder zum Anschluss an einen Batteriezapfen einer Batterie gerichtet. Der Batterieanschlussverbinder beinhaltet einen mit einem Zapfen zusammenwirkenden Bereich und einen Flanschbereich, der einen Schutzbügel mit einer Schutzbügel-Aufnahmeöffnung aufweist, die sich durch diesen hindurch erstreckt. Ein Festziehelement ist an dem Flanschbereich vorgesehen. Ein Schutzelement ist an dem Flanschbereich angebracht. Das Schutzelement ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar. Das Schutzelement weist einen Vorsprung auf, der sich über das Festziehelement erstreckt, wenn sich das Schutzelement in der ersten Position befindet. Der Vorsprung ist von dem Festziehelement entfernt angeordnet, wenn der Batterieanschlussverbinder relativ zu dem Batteriezapfen korrekt positioniert ist und sich das Schutzelement in der zweiten Position befindet. Das Schutzelement weist einen zapfenartigen Bereich bzw. Zapfenbereich mit einem Übergangsbereich und einem unteren Bereich auf. Der untere Bereich erstreckt sich unterhalb der Schutzelement-Aufnahmeöffnung und weist an seinem freien Ende eine mit der Batterie zusammenwirkende Fläche auf. Der Übergangsbereich weist eine äußere Oberfläche auf, die sich in einer spiralförmigen Konfiguration erstreckt. Der Übergangsbereich ist in der Schutzelement-Aufnahmeöffnung angeordnet und wirkt mit dieser zusammen, um das Schutzelement zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen. Der Batterieanschlussverbinder kann nur dann an den Batteriezapfen angeschlossen werden, wenn der Batterieanschlussverbinder relativ zu dem Batteriezapfen korrekt positioniert ist und wenn sich das Schutzelement in der zweiten Position befindet.
Eine Ausführungsform ist auf ein Verfahren zum Verbinden eines Batterieanschlussverbinders mit einem Batteriezapfen einer Batterie gerichtet. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Aufsetzen des Batterieanschlussverbinders auf den Batteriezapfen, wobei sich der Batterieanschlussverbinder in einer nicht festgeklemmten Position befindet; bei Fortsetzung des Aufsetzvorgangs erfolgendes Herstellen eines Zusammenwirkungseingriffs einer Fläche der Batterie mit einem Bereich eines Schutzelements des Batterieanschlussverbinders; bei Fortsetzung des Aufsetzvorgangs erfolgende Rotationsbewegung des Schutzelements des Batterieanschlussverbinders von einer ersten Position, in der sich ein Vorsprung des Schutzelements über ein Festziehelement erstreckt, in eine zweite Position, in der der Vorsprung des Schutzelements von dem Festziehelement entfernt angeordnet ist; und Festziehen des Festziehelements, nachdem die zweite Position erreicht ist, um den Batterieanschlussverbinder in eine festgeklemmte Position zu bewegen und dadurch den Batterieanschlussverbinder in Zusammenwirkungseingriff mit dem Batteriezapfen anzuordnen.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich aus der nachfolgenden, ausführlicheren Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den Begleitzeichnungen, die anhand von Beispielen die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
Figurenliste

1 zeigt eine perspektivische Frontansicht einer der Erläuterung dienenden Ausführungsform eines Batterieanschlussverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Schutzbügel des Batterieanschlussverbinders in einer ersten Position gezeigt ist.
2 zeigt eine perspektivische Rückansicht des Batterieanschlussverbinders der 1, wobei der Schutzbügel des Batterieanschlussverbinders in einer zweiten Position gezeigt ist.
3 zeigt eine auseinandergezogene Perspektivansicht des Batterieanschlussverbinders der 1.
4 zeigt eine Perspektivansicht des Batterieanschlussverbinders der 1 vor dem Aufsetzen auf einen Zapfen einer Batterie.
5 zeigt eine Perspektivansicht des Batterieanschlussverbinders und des Zapfens unter Darstellung des anfänglichen Aufsetzens des Batterieanschlussverbinders auf den Zapfen, so dass eine Fläche des Schutzbügels mit einer Fläche der Batterie in Kontakt tritt.
6 zeigt eine Perspektivansicht des Batterieanschlussverbinders und des Zapfens unter Darstellung des fortgeführten Aufsetzvorgangs des Batterieanschlussverbinders auf den Zapfen, wobei der Schutzbügel relativ zu dem Festziehmechanismus rotationsmäßig bewegt wird.
7 zeigt eine Perspektivansicht des Batterieanschlussverbinders und des Zapfens unter Darstellung des abgeschlossenen Aufsetzvorgangs des Batterieanschlussverbinders auf den Zapfen, wobei der Schutzbügel von dem Festziehmechanismus weg bewegt ist, so dass ein Werkzeug mit dem Festziehmechanismus zusammenwirken kann.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Beschreibung von der Erläuterung dienenden Ausführungsformen gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ist in Verbindung mit den Begleitzeichnungen zu lesen, die als Bestandteil der gesamten Beschreibung in Schriftform zu betrachten sind. Bei der Beschreibung von hierin offenbarten Ausführungsformen der Erfindung ist jegliche Bezugnahme auf eine Richtung oder Orientierung zur Erleichterung der Beschreibung zu verstehen und soll in keiner Weise den Umfang der vorliegenden Erfindung begrenzen. Relative Begriffe, wie z.B. „untere“, „obere“, „horizontale“, „vertikale“, „über“, „unter“, „aufwärts“, „abwärts“, „oben“ und „unten“ sowie Ableitungen davon (z.B. „horizontal“, „nach unten“, „nach oben“ usw.) sind in Bezug auf die Orientierung zu verstehen, wie sie dann in der betreffenden Zeichnung beschrieben oder dargestellt ist. Diese relativen Begriffe dienen lediglich der Vereinfachung der Beschreibung und erfordern nicht, dass die Vorrichtung in einer bestimmten Orientierung ausgebildet oder betrieben wird, es sei denn dies ist ausdrücklich so erwähnt. Begriffe wie „angebracht“, „befestigt“, „verbunden“, „gekoppelt“, „miteinander verbunden“ und ähnliche Begriffe betreffen eine Beziehung, bei der Elemente entweder direkt oder indirekt durch zwischengeordnete Elemente aneinander befestigt oder angebracht sind, sowie auch sowohl bewegliche als auch starre Befestigungen oder Beziehungen, wenn dies nicht ausdrücklich anders beschrieben ist. Ferner sind die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen veranschaulicht. Aus diesem Grund ist die Erfindung ausdrücklich nicht auf solche bevorzugten Ausführungsformen zu beschränken, die einige mögliche, nicht einschränkende Kombinationen von Merkmalen veranschaulichen, die entweder alleine oder in anderen Kombinationen von Merkmalen vorhanden sein können; der Umfang der Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert.
Der Batterieanschlussverbinder 10 stellt eine elektrische Verbindung mit einem Batteriezapfen 80 einer Batterie 82 bereit bzw. wirkt mit diesem zusammen (wie dies am besten in 7 zu sehen ist). Wenn der Batterieanschlussverbinder 10 vollständig an dem Batteriezapfen 80 montiert ist, wirkt er mit dem Batteriezapfen 80 zusammen, um eine Normalkraft zwischen dem Batterieanschlussverbinder 10 und dem Batteriezapfen 80 zum Schaffen und Aufrechterhalten einer gasdichten elektrischen Verbindung zwischen dem Batterieanschlussverbinder 10 und dem Batteriezapfen 80 über die Zeit hinweg bereitzustellen.
Der Begriff Batteriezapfen soll einen sich von einer Batterie weg erstreckenden Fortsatz bezeichnen, der einem der geladenen, d.h. positiven oder negativen, Bereiche der Batterie entspricht. Bei der dargestellten, der Erläuterung dienenden Ausführungsform ähnelt der Batteriezapfen 80 einem sich verjüngenden oder konischen Segment mit einer derartigen äußeren Oberfläche, dass beim Zusammenwirken mit einer Innenfläche eines mit dem Zapfen zusammenwirkenden Bereichs 16 des Batterieanschlusses 10 eine elektrische Verbindung zwischen dem Batterieanschlussverbinder 10 und dem Batteriezapfen 80 hergestellt wird. Es können jedoch weitere Konfigurationen verwendet werden, ohne dass man den Umfang der Erfindung verlässt.
Wie am besten in den 1 bis 3 dargestellt ist, weist der Batterieanschlussverbinder 10 einen Kabelbefestigungsbereich 12, einen Flanschbereich 14 sowie einen mit dem Zapfen zusammenwirkenden Bereich 16 auf. In der dargestellten Ausführungsform weist der mit dem Zapfen zusammenwirkende Bereich 16 eine ringförmige Formgebung zum Zusammenwirken mit dem Batteriezapfen 80 auf. Zum Vereinfachen der Installation über dem Batteriezapfen 80 besitzt der mit dem Zapfen zusammenwirkende Bereich 16 ein sich geringfügig verjüngendes Profil, wie dies am besten in 2 zu sehen ist. Im Umfang der Erfindung können jedoch auch andere Konfigurationen verwendet werden.
Komponenten des Batterieanschlussverbinders 10 sind aus einem Material mit ausreichender struktureller Festigkeit und elektrischer Leitfähigkeit hergestellt, um beim Zusammenwirken mit einem Batteriezapfen eine elektrische Verbindung herzustellen. Bei einem derartigen Material handelt es sich z.B. um Kupferlegierungen oder Stahllegierungen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Obwohl das Komponentenmaterial typischerweise elektrisch leitfähig ist, können auch elektrisch leitfähige Beschichtungen, wie z.B. Zinn oder andere Materialien, verwendet werden.
Bei der der Erläuterung dienenden Ausführungsform, wie sie in den 1 bis 3 gezeigt ist, beinhaltet der Kabelbefestigungsbereich 12 eine Öffnung oder einen Schlitz 18 (1), der eine Komponente eines Batteriekabels (nicht gezeigt) aufnimmt, um den Batterieanschlussverbinder 10 in elektrischen Zusammenwirkungseingriff mit dem Batteriekabel zu bringen. Alternativ kann eine solche Einrichtung, wie z.B. ein Fortsatz oder eine Drahthülse, in dem Kabelbefestigungsbereich 12 vorgesehen sein, um mit einem Fortsatz oder einem Bereich des Batteriekabels zusammenzuwirken.
Der mit dem Zapfen zusammenwirkende Bereich 16 weist einen geteilten konischen oder rohrförmigen Körper 20 auf. Der Kabelbefestigungsbereich 12 ist an dem mit dem Zapfen zusammenwirkenden Bereich 16 angebracht oder an diesen angeformt.
Der Flanschbereich 14 beinhaltet zwei Flanschelemente 22, 24, die sich von freien Enden des Körpers 20 des mit dem Zapfen zusammenwirkenden Bereichs 16 weg erstrecken. Das erste Flanschelement 22 weist eine Schrauben- oder Festziehelement-Aufnahmeöffnung (nicht gezeigt) auf, die sich durch dieses hindurch erstreckt. Ein oder mehrere Festziehelement-Befestigungszungen 28 sind zum Zusammenwirken mit sowie zum Festhalten eines Festziehelements 30 in Position relativ zu dem ersten Flanschelement 22 vorgesehen. Das Festziehelement 30 kann eine Mutter sein, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Das zweite Flanschelement 24 weist eine Schrauben- oder Festziehelement-Aufnahmeöffnung 32 auf, die sich durch dieses hindurch erstreckt. Ein oder mehrere Festziehelement-Befestigungszungen 34 sind zum Zusammenwirken mit und zum Festhalten eines Festziehelements 36 in Position relativ zu dem zweiten Flanschelement 24 vorgesehen. Bei dem Festziehelement 36 kann es sich um eine Schraube bzw. einen Bolzen handeln, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Das erste Flanschelement 22 und das zweite Flanschelement 24 sind im Wesentlichen parallel zueinander. Die Festziehelement-Aufnahmeöffnung des ersten Flanschelements 22 ist mit der Festziehelement-Aufnahmeöffnung 32 des zweiten Flanschelements 24 im Wesentlichen ausgerichtet, damit das Festziehelement 36 durch diese hindurch eingesetzt werden kann.
Das Festziehelement 36 wird durch die Festziehelement-Aufnahmeöffnungen hindurch eingesetzt. In dieser Position ist ein Kopf 37 des Festziehelements 36 durch die eine oder die mehreren Festziehelement-Befestigungszungen 34 in der Nähe des zweiten Flanschelements 24 gehalten. Außerdem ist das Festziehelement 30 auf das Festziehelement 36 aufgeschraubt und durch die eine oder die mehreren Festziehelement-Befestigungszungen 28 in der Nähe des ersten Flanschelements 22 in Position gehalten. Das Zusammenwirken der Festziehelement-Befestigungszungen 28, 34 mit den Festziehelementen 30, 36 verhindert, dass die Festziehelemente 30, 36 von den Flanschelementen 22, 24 verlagert werden, so dass lose Komponenten im Motorraum verhindert sind.
Ein Schutzbügel 38 erstreckt sich von dem zweiten Flanschelement 24 weg. Bei der dargestellten, der Erläuterung dienenden Ausführungsform erstreckt sich der Schutzbügel 38 von dem zweiten Flanschelement 24 in einem Winkel zwischen 90 Grad und 180 Grad weg. Der Schutzbügel 38 weist eine Schutzelement-Aufnahmeöffnung 39 auf, die sich durch diesen hindurch erstreckt. Ein oder mehrere Feder- oder Federelement-Befestigungszungen 40 sind vorgesehen, um mit einem federnd nachgiebigen Element 42 zusammenzuwirken und dieses in Position relativ zu dem zweiten Flanschelement 24 und dem Schutzbügel 38 zu halten. Bei dem federnd nachgiebigen Element 42 kann es sich um eine Feder handeln, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Wie am besten in 3 dargestellt, wirkt ein Schutzelement 44 mit der Schutzelement-Aufnahmeöffnung 39 zusammen. Das Schutzelement 44 besitzt einen oberen Bereich 46 und einen Zapfenbereich 48, der sich im Wesentlichen rechtwinklig zu dem oberen Bereich 46 erstreckt. Der obere Bereich weist einen Vorsprung 50 in der Nähe eines Endes 52 desselben auf. Der Vorsprung 50 erstreckt sich von dem oberen Bereich 46 über eine ausreichende Distanz nach unten, damit der Vorsprung 50 vor dem Festziehelement 30 positioniert werden kann, wenn sich das Schutzelement 44 in einer ersten Position befindet, wie dies noch ausführlicher beschrieben wird. An dem Vorsprung 50 kann eine abgewinkelte Fläche 54 vorgesehen sein, so dass der Vorsprung 50 in der Nähe, jedoch nicht in Zusammenwirkungseingriff mit dem ersten Flanschelement 22 oder dem Festziehelement 30 positioniert werden kann.
Der Zapfenbereich 48 beinhaltet einen oberen Bereich 60, einen Übergangsbereich 62 und einen unteren Bereich 64. Wenn das Schutzelement 44 relativ zu dem Schutzbügel 38 korrekt positioniert ist, erstreckt sich der obere Bereich 60 oberhalb der Schutzelement-Aufnahmeöffnung 39 sowie durch das federnd nachgiebige Element 42 hindurch. Der untere Bereich 64 erstreckt sich unterhalb der Schutzelement-Aufnahmeöffnung 39. Der untere Bereich 64 weist eine an seinem freien Ende vorgesehene, mit der Batterie zusammenwirkende Fläche 66 auf. Der Übergangsbereich 62 erstreckt sich zwischen dem oberen Bereich 60 und dem unteren Bereich 64. Der Übergangsbereich 62 ist in der Schutzelement-Aufnahmeöffnung 39 angeordnet und wirkt mit dieser zusammen, wie dies noch ausführlicher beschrieben wird. Der Übergangsbereich 62 weist eine äußere Oberfläche oder Rippen 68 auf, die sich in einer spiralförmigen Konfiguration von dem oberen Bereich 60 zu dem unteren Bereich 64 erstrecken.
In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei dem federnd nachgiebigen Element 42 um eine Schraubenfeder, die einen gekrümmten Bereich 70 an ihrem einen Ende sowie einen geknickten Bereich 72 an ihren gegenüberliegenden Ende aufweist. Der gekrümmte Bereich 70 ist zum Aufnehmen des Schutzbügels 38 ausgebildet, um eine Bewegung des gekrümmten Bereichs 70 relativ zu dem Schutzbügel 38 zu verhindern. Der geknickte Bereich 72 ist in einer Federaufnahmeaussparung (nicht gezeigt) des oberen Bereichs 46 des Schutzelements 44 angebracht, um eine Bewegung des geknickten Bereichs 72 relativ zu dem oberen Bereich 46 zu verhindern.
Die Funktionsweise des Batterieanschlussverbinders 10 ist in den 4 bis 7 veranschaulicht. Wenn sich der Batterieanschlussverbinder 10 in einer ersten oder geöffneten oder nicht festgeklemmten Position befindet, ist der Batterieanschlussverbinder 10 in der Nähe des Batterieanschlusszapfens 80 angeordnet, wie dies in 4 dargestellt ist. In dieser Position ist das Festziehelement 30 auf das Festziehelement 36 aufgesetzt, ist jedoch nicht vollständig festgezogen, so dass das erste Flanschelement 22 in einem Abstand von dem zweiten Flanschelement 24 angeordnet sein kann. In dieser Position ist der Innendurchmesser des mit dem Zapfen zusammenwirkenden Bereichs 16 größer als der Durchmesser des Zapfens, so dass sich der mit dem Zapfen zusammenwirkende Bereich 16 in einfacher Weise nach Bedarf auf den Zapfen 18 aufsetzen oder von dem Zapfen 18 entfernen lässt. In dieser ersten oder geöffneten Position ist der Vorsprung 50 des Schutzelements 44 über einem Bereich des Festziehelements 30 positioniert, so dass verhindert ist, dass ein Werkzeug an dem Festziehelement 30 angesetzt werden kann. Da kein Werkzeug an dem Festziehelement 30 angesetzt werden kann, können das Festziehelement 30 und der Batterieanschlussverbinder 10 nicht in eine geschlossene oder festgeklemmte Position bewegt werden.
Der Batterieanschlussverbinder 10 wird in Richtung eines Pfeils A (5 und 6) nach unten auf den Zapfen 30 aufgesetzt, wie dies in 5 bis 7 dargestellt ist. Bei diesem Vorgang wirkt die mit der Batterie zusammenwirkende Fläche 66 mit einer oberen Oberfläche 84 der Batterie zusammen, wie dies in 5 dargestellt ist. Wenn sich das nach unten gehende Aufsetzen bzw. Aufschieben des Batterieanschlussverbinders 10 auf den Zapfen 80 fortsetzt, wird das Schutzelement 44 an einer weiter nach unten gehenden Bewegung gehindert, da die Fläche 66 des Schutzelements 44 mit der Oberfläche 84 der Batterie 82 zusammenwirkt. Das Zusammenwirken der Flächen 66, 84 veranlasst den Flanschbereich 14 einschließlich des Schutzbügels 38 zu einer Bewegung relativ zu dem Schutzelement 44, während sich das Aufsetzen des Verbinders 10 auf den Zapfen 80 fortsetzt. Bei diesem Vorgang wird das federnd nachgiebige Element 42 von einer unbelasteten Position in eine Belastung ausgesetzte Position bewegt.
Bei der Bewegung des Batterieanschlussverbinders 10 nach unten wirkt die äußere Oberfläche 68 des Übergangsbereichs 62 des Schutzelements 44 mit den Wänden der Schutzelement-Aufnahmeöffnung 39 des Schutzbügels 38 zusammen. Da die äußere Oberfläche 68 eine spiralförmige Konfiguration aufweist, veranlasst der Bewegungseingriff der äußeren Oberfläche 68 mit der Öffnung 39 den Zapfenbereich 48 sowie das gesamte Schutzelement 44 zum Ausführen einer Rotationsbewegung, wie dies durch den Pfeil B (6) dargestellt ist. Diese Rotation veranlasst den Vorsprung 50 des Schutzelements 44, sich aus der ersten Position, in der der Vorsprung 50 über einem Bereich des Festziehelements 30 angeordnet ist (wie in 4 und 5 dargestellt) angeordnet ist, unter Durchlaufen einer zwischengeordneten Position, in der der Vorsprung 50 teilweise über einem Bereich des Festziehelements 30 angeordnet ist (wie in 6 dargestellt), in eine zweite Position zu bewegen, in der der Vorsprung 50 nicht über einem Bereich des Festziehelements 30 angeordnet ist (wie dies in 7 dargestellt ist). Bei der dargestellten, der Erläuterung dienenden Ausführungsform werden der Zapfenbereich 48 und der Vorsprung 50 in etwa über 45 Grad oder mehr von der ersten Position in die zweite Position rotationsmäßig bewegt.
In der ersten und der zwischengeordneten Position ist verhindert, dass ein Werkzeug an dem Festziehelement 30 angesetzt wird, so dass das Festziehen des Festziehelements 30 verhindert ist und dadurch wiederum eine Bewegung des Batterieanschlussverbinders 10 in eine geschlossene oder festgeklemmte Position verhindert ist, so dass der Batterieanschlussverbinder 10 nicht an den Zapfen 80 der Batterie 83 angeschlossen werden kann.
In der zweiten Position ist der Vorsprung 50 von dem Festziehelement 30 entfernt angeordnet, so dass ein Werkzeug an dem Festziehelement 30 angesetzt werden kann und somit das Festziehen des Festziehelements 30 möglich ist, wodurch wiederum der Batterieanschlussverbinder 10 in eine geschlossene Position bewegt werden kann und damit ein korrektes Anschließen des Batterieanschlussverbinders 10 an dem Zapfen 80 der Batterie 82 möglich ist.
Die zweite Position, in der der Vorsprung 50 von dem Festziehelement 30 entfernt angeordnet ist, wird nur dann erreicht, wenn der Batterieanschlussverbinder 10 relativ zu dem Batteriezapfen 80 korrekt positioniert ist. In der festgeklemmten Position ist die Innenfläche des geteilten Körpers 20 des mit dem Zapfen zusammenwirkenden Bereichs 16 reduziert, so dass sie um den Zapfen 18 festgezogen wird. Die Verwendung des Festziehelements 30 erzeugt ein Kraftgefälle, das den mit dem Zapfen zusammenwirkenden Bereich 16 dazu veranlasst, einen sicheren Klemmeingriff um den Zapfen 80 bereitzustellen. Das Festziehelement 30 erzeugt außerdem eine kontrollierte, bestimmte und reproduzierbare Kraft, die eine bestimmte Bewegung oder Verformung des mit dem Zapfen zusammenwirkenden Bereichs 16 hervorruft, wodurch wiederum eine kontrollierte, bestimmte und reproduzierbare elektrische Verbindung zwischen dem Batterieanschlussverbinder 10 und dem Zapfen 80 bereitgestellt wird.
Wenn der mit dem Zapfen zusammenwirkende Bereich 16 von der nicht festgeklemmten Position in die festgeklemmte Position bewegt wird, wird der geteilte Körper 20 einer Zugkraft ausgesetzt, da der Durchmesser des mit dem Zapfen zusammenwirkenden Bereichs 16 nicht über den Durchmesser des massiven Batteriezapfens 80 hinaus reduziert werden kann. Der geteilte Körper 20 ist zu einer elastischen Verformung ausgebildet, wobei er die Streckgrenze des Materials nicht überschreitet, wenn der mit dem Zapfen zusammenwirkende Bereich 16 in die festgeklemmte Position bewegt wird, so dass eine stabile, gasdichte elektrische Kontaktschnittstelle zwischen dem mit dem Zapfen zusammenwirkenden Bereich 16 sowie dem Zapfen 80 über den erforderlichen Lebenszyklus des Batterieanschlusses bereitgestellt wird.
Wenn der Batterieanschlussverbinder 10 von dem Zapfen 80 entfernt wird, erfolgt der vorstehend beschriebene Vorgang in umgekehrter Reihenfolge. Wenn der Batterieanschlussverbinder 10 von der Batterie 82 weg bewegt wird, wird die mit der Batterie zusammenwirkende Fläche 66 von der Batteriefläche 84 weg gezogen. Bei diesem Vorgang kann das federnd nachgiebige Element 42 in Richtung auf seine unbelastete Position zurückkehren, wodurch die äußere Oberfläche 68 des Übergangsbereichs 62 des Schutzelements 44 dazu veranlasst wird, wiederum bewegungsmäßig mit den Wänden der Schutzbügel-Aufnahmeöffnung 39 des Schutzbügels 38 zusammenzuwirken. Die spiralförmige äußere Oberfläche 68 wirkt mit der Öffnung 39 zusammen, um den Zapfenbereich 48 sowie das gesamte Schutzelement 44 zur Ausführung einer Rotationsbewegung von der in 7 dargestellten zweiten Position zurück in die in 4 dargestellte erste Position zu veranlassen, in der der Vorsprung 50 über einem Bereich des Festziehelements 30 angeordnet ist und dadurch ein Ansetzen eines Werkzeugs an dem Festziehelement 30 verhindert ist. Da kein Werkzeug an dem Festziehelement 30 angesetzt werden kann, können das Festziehelement 30 und der Batterieanschlussverbinder 10 nicht in die geschlossene oder festgeklemmte Position bewegt werden.
Die vorliegende Erfindung gestattet somit nur dann das Festklemmen des Batterieanschlussverbinders an dem Batteriezapfen, wenn der Batterieanschlussverbinder relativ zu dem Batteriezapfen korrekt positioniert ist. Dadurch ist sichergestellt, dass eine korrekte elektrische Verbindung zwischen dem Batterieanschlussverbinder und dem Batteriezapfen auf der geeigneten Höhe hergestellt wird, so dass Belastungen an dem Batteriezapfen eliminiert sind. Dies führt zu einer großen Reduzierung oder Eliminierung der Möglichkeit, dass der Batterieanschlussverbinder eine unzulängliche oder weniger als optimale Verbindung mit dem Batteriezapfen herstellt.
Da der Batterieanschlussverbinder der vorliegenden Erfindung vorzugsweise zum Anschließen eines Batteriekabels an den Zapfen einer Batterie vorgesehen ist, können zwei Batterieanschlussverbinder bei einer einzelnen Batterie verwendet werden, um eine Verbindung mit einem positiven Zapfen bzw. Pol und einem negativen Zapfen bzw. Pol (der einen anderen Durchmesser als der positive Batteriezapfen aufweist) zu ermöglichen. Der eine Batterieanschlussverbinder wäre dann für den positiven Zapfen, der eine erste Größe aufweist, und der andere Batterieanschlussverbinder wäre für den negativen Zapfen, der eine von der ersten Größe verschiedene, zweite Größe aufweist. In diesen Fällen kann der Batterieanschluss gemäß der vorliegenden Erfindung auch farbcodiert sein, um anzuzeigen, welche Größe und welcher Anschluss bei dem jeweiligen Verbinder zu verwenden ist.
Die Erfindung ist zwar unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden, doch für die Fachleute versteht es sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Elemente der Erfindung durch Äquivalente ersetzt werden können, ohne dass man den Umfang der Erfindung verlässt, wie diese in den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Insbesondere versteht es sich für die Fachleute, dass die vorliegende Erfindung in anderen speziellen Formen, Strukturen, Anordnungen, Proportionen, Größen sowie mit anderen Elementen, Materialien und Komponenten ausgeführt werden kann, ohne dass man den grundlegenden Gedanken oder die wesentlichen Eigenschaften derselben verlässt. Für den Fachmann ist klar, dass die Erfindung mit zahlreichen Modifikationen hinsichtlich der Struktur, Anordnung, Proportionen, Größen, Materialien und Komponenten und dergleichen verwendet werden kann, wie diese bei der Ausführung der Erfindung zum Einsatz kommen und die speziell für bestimmte Umgebungen und Betriebserfordernisse angepasst sind, ohne dass man von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abweicht. Die vorliegend offenbarten Ausführungsformen sind somit in jeder Hinsicht als der Erläuterung dienend und nicht als einschränkend zu betrachten, wobei der Umfang durch die beigefügten Ansprüche definiert ist und nicht durch die vorstehende Beschreibung von Ausführungsformen beschränkt ist.

Claims

Batterieanschlussverbinder (10) zum Anschluss an einen Batteriezapfen (80) einer Batterie (82), wobei der Batterieanschlussverbinder (10) Folgendes aufweist: einen Kabelbefestigungsbereich (12); einen Flanschbereich (14) mit einem daran vorhandenen Festziehelement (30); einen mit einem Zapfen zusammenwirkenden Bereich (16); ein an dem Flanschbereich (14) angebrachtes Schutzelement (44), wobei das Schutzelement (44) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegbar ist, wobei das Schutzelement (44) einen Vorsprung (50) aufweist, der sich über das Festziehelement (30) erstreckt, wenn das Schutzelement (44) in der ersten Position angeordnet ist, wobei der Vorsprung (50) von dem Festziehelement (30) entfernt angeordnet ist, wenn der Batterieanschlussverbinder (10) relativ zu dem Batteriezapfen (80) korrekt positioniert ist und sich das Schutzelement (44) in der zweiten Position befindet; wobei der Batterieanschlussverbinder (10) nur dann an den Batteriezapfen (80) angeschlossen werden kann, wenn der Batterieanschlussverbinder (10) relativ zu dem Batteriezapfen (80) korrekt positioniert ist.
Batterieanschlussverbinder (10) nach Anspruch 1, wobei der Flanschbereich (14) zwei Flanschelemente (22, 24) aufweist, die sich von dem mit dem Zapfen zusammenwirkenden Bereich (16) weg erstrecken.
Batterieanschlussverbinder (10) nach Anspruch 2, wobei sich ein Schutzbügel (38) von dem zweiten Flanschelement (24) weg erstreckt, wobei der Schutzbügel (38) eine Schutzelement-Aufnahmeöffnung (39) aufweist, die sich durch diesen hindurch erstreckt.
Batterieanschlussverbinder (10) nach Anspruch 3, wobei das Schutzelement (44) mit der Schutzelement-Aufnahmeöffnung (39) zusammenwirkt, wobei das Schutzelement (44) einen oberen Bereich (46) und einen Zapfenbereich (48) aufweist, der sich im Wesentlichen rechtwinklig zu dem oberen Bereich (46) erstreckt.
Batterieanschlussverbinder (10) nach Anspruch 4, wobei sich der Vorsprung (50) von dem oberen Bereich (46) über eine ausreichende Distanz nach unten erstreckt, so dass der Vorsprung (50) vor dem Festziehelement (30) positioniert werden kann, wenn sich das Schutzelement (44) in der ersten Position befindet.
Batterieanschlussverbinder (10) nach Anspruch 5, wobei eine abgewinkelte Fläche (54) an dem Vorsprung (50) vorgesehen ist, damit der Vorsprung (50) in der Nähe, jedoch nicht in Zusammenwirkungseingriff mit dem ersten Flanschelement (22) oder dem Festziehelement (30) angeordnet werden kann.
Batterieanschlussverbinder (10) nach Anspruch 4, wobei der Zapfenbereich (48) einen oberen Bereich (60), einen Übergangsbereich (62) und einen unteren Bereich (64) aufweist, wobei sich der untere Bereich (64) unterhalb der Schutzelement-Aufnahmeöffnung (39) erstreckt, wobei der untere Bereich (64) an seinem freien Ende eine mit der Batterie zusammenwirkende Fläche (66) aufweist, wobei sich der Übergangsbereich (62) zwischen dem oberen Bereich (60) und dem unteren Bereich (64) erstreckt, wobei der Übergangsbereich 62) in der Schutzelement-Aufnahmeöffnung (39) angeordnet ist und mit dieser zusammenwirkt, und wobei der Übergangsbereich (62) eine äußere Oberfläche (68) aufweist, die sich in einer spiralförmigen Konfiguration von dem oberen Bereich (60) zu dem unteren Bereich (64) erstreckt.
Batterieanschlussverbinder (10) nach Anspruch 4, wobei eine oder mehrere Befestigungszungen (28) für ein federnd nachgiebiges Element (42) an dem Schutzbügel (38) vorgesehen sind, um mit dem federnd nachgiebigen Element (42) zusammenzuwirken und dieses relativ zu dem Schutzbügel (38) in Position zu halten.
Batterieanschlussverbinder (10) nach Anspruch 8, wobei es sich bei dem federnd nachgiebigen Element (42) um eine Schraubenfeder handelt, die an ihrem einen Ende einen gekrümmten Bereich (70) aufweist und an ihrem gegenüberliegenden Ende einen geknickten Bereich (72) aufweist, wobei der gekrümmte Bereich (70) zum Aufnehmen des Schutzbügels (38) dimensioniert ist, um eine Bewegung des gekrümmten Bereichs (70) relativ zu dem Schutzbügel (38) zu verhindern, und wobei der geknickte Bereich (72) in dem oberen Bereich des Schutzelements (44) angebracht ist, um eine Bewegung des geknickten Bereichs (72) relativ zu dem oberen Bereich (46) zu verhindern.
Verfahren zum Verbinden eines Batterieanschlussverbinders (10) mit einem Batteriezapfen (80) einer Batterie, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Aufsetzen des Batterieanschlussverbinders (10) auf den Batteriezapfen (80), wobei sich der Batterieanschlussverbinder (10) in einer nicht festgeklemmten Position befindet; bei Fortsetzung des Aufsetzvorgangs erfolgendes Herstellen eines Zusammenwirkungseingriffs einer Fläche (84) der Batterie (82) mit einem Bereich eines Schutzelements (44) des Batterieanschlussverbinders (10); bei Fortsetzung des Aufsetzvorgangs erfolgende Rotationsbewegung des Schutzelements (44) des Batterieanschlussverbinders (10) von einer ersten Position, in der sich ein Vorsprung (50) des Schutzelements (44) über ein Festziehelement (30) erstreckt, in eine zweite Position, in der der Vorsprung (50) des Schutzelements (44) von dem Festziehelement (30) entfernt angeordnet ist; Festziehen des Festziehelements (30), nachdem die zweite Position erreicht ist, um den Batterieanschlussverbinder (10) in eine festgeklemmte Position zu bewegen und dadurch den Batterieanschlussverbinder (10) in Zusammenwirkungseingriff mit dem Batteriezapfen (80) anzuordnen.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem äußere Oberflächen (68) des Schutzelements (44) mit Wänden der Schutzbügel-Aufnahmeöffnung (39) zusammenarbeiten, um die Rotationsbewegung des Schutzelements (44) relativ zu dem Festziehelement (30) hervorzurufen.