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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieklemme für ein Kraftfahrzeug
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Solche
Batterieklemmen werden in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um ein Anschlusskabel
an den jeweiligen Pol einer Fahrzeugbatterie anzuschließen. Zum
Ein- beziehungsweise Ausbauen der Batterie ist es erforderlich,
die Verbindung zwischen dem Kabel und dem Batteriepol an der Batterieklemme
lösen zu können.
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Eine
gattungsgemäße Batterieklemme
ist beispielsweise aus der
DE
295 08 326 U1 bekannt. Wenn der dort gezeigte Klemmring
einen üblicherweise
vertikal nach oben von einer Fahrzeugbatterie abstehenden Batteriepol
umgreift, so liegt die Spannschraube der Batterieklemme „horizontal", d.h. parallel zur
Oberfläche
der Batterie. Bei diesen herkömmlichen
Batterieklemmen besteht jedoch der Nachteil, dass ihre Handhabung
zum Öffnen
und Schließen der
Klemme sehr ungünstig
ist. Der Abstand zwischen der Mutter der Spannschraube und der Oberfläche der
Fahrzeugbatterie ist sehr klein. Daher ist das Erfassen der Mutter
mit einem Schraubenschlüssel
erschwert, und die Mutter der Spannschraube kann nur um einen kleinen
Winkel gedreht werden, bis der Schraubenschlüssel wieder auf der Oberfläche der
Fahrzeugbatterie aufschlägt
und neu angesetzt werden muss. Bei dieser ungünstigen Kraftübertragung
besteht die Gefahr, dass der Schraubenschlüssel abrutscht und die Kanten
der Mutter dabei so abschleift, dass eine weitere Drehung der Mutter unmöglich wird.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine bekannte Batterieklemme
für ein
Kraftfahrzeug dahingehend zu verbessern, dass ihre Handhabung erleichtert
wird.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Batterieklemme mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Bei
der erfindungsgemäßen Batterieklemme ist
die Spannschraube nicht in der gemeinsamen Ebene des Klemmringes
und der Klemmflansche angeordnet (d.h. „horizontal" zur Oberfläche der
Fahrzeugbatterie), sondern unter einem Winkel zu dieser Oberfläche. Diese
Schrägstellung
der Spannschraube führt
dazu, dass die zum Anziehenbeziehungsweise Lösen der Spannschraube verwendete
Mutter weit genug von der Oberfläche
der Fahrzeugbatterie abgehoben werden kann, dass die Mutter bequem mittels
eines Schraubenschlüssels
erfasst werden kann. Wird die Mutter auf diese Weise weit genug über die
Oberfläche
der Fahrzeugbatterie angehoben, beziehungsweise liegt die Batterieklemme
weit genug am Rand der Fahrzeugbatterie, so kann der Schraubenschlüssel nun
auch volle Umdrehungen ausführen,
ohne dass Teile der Batterieklemme dafür auf unerwünschte Weise seitlich über den äußeren Rand
der Fahrzeugbatterie hinaus vorstehen müssen.
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Die
relativ moderate Schrägstellung
der Spannschraube gegenüber
der gemeinsamen Ebene des Klemmringes und der Klemmflansche von
5° bis 45° sorgt dafür, dass
die von der Spannschraube ausgeübte
Schließkraft
entweder gar nicht oder höchstens
geringfügig
beeinträchtigt
wird. Selbstverständlich
wären auch
größere Winkel
möglich,
um die Mutter der Spannschraube noch weiter von der Fahrzeugbatterie
abzuheben; dabei müsste
jedoch unter Umständen
eine gewisse Verringerung der Schließkraft in Kauf genommen werden.
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Ein
optimaler Ausgleich zwischen einer verbesserten Handhabung durch
das Abheben der Mutter von der Fahrzeugbatterie und einer möglicherweise
leicht verringerten Schließkraft
der Spannschraube findet bei einem Winkel zwischen 10° und 35° statt.
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Um
eine möglichst
gute Übertragung
der von der Spannschraube ausgeübten
Klemmkraft auf den Klemmring zu ermöglichen, sollten die Klemmflansche
der Batterieklemme etwa radial vom Klemmring abstehen.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsvariante der
erfindungsgemäßen Batterieklemme
ist an einem der beiden Klemmflansche ein Kopfaufnahmeraum für den verbreiterten
Kopf der Spannschraube vorgesehen. Mittels des Kopfaufnahmeraums
wird so eine festgelegte Position für den Spannschraubenkopf definiert.
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Zweckmäßig ist
es beispielsweise, wenn der Kopf der Spannschraube drehsicher in
dem Kopfaufnahmeraum aufgenommen ist. Während die Mutter auf der Spannschraube
gedreht wird, behält
die Spannschraube so durch den Eingriff zwischen dem Kopf und dem
Kopfaufnahmeraum ihre Drehstellung bei, dreht also nicht mit der
Mutter mit. Um eine möglichst
große
Anlagefläche
im Kopfaufnahmeraum zur Verfügung
zu stellen, kann der Kopf der Spannschraube dazu beispielsweise
als Vierkant ausgebildet sein.
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In
einer einfachen Ausführungsvariante
ist der Kopfaufnahmeraum durch mindestens zwei Kopfhalteflansche
begrenzt. Diese Kopfhalteflansche können – beispielsweise durch Umbiegen – leicht hergestellt
werden. Zudem kann der Kopf der Spannschraube durch eine seitlich
gerichtete Bewegung leicht zwischen die beiden Kopfhalteflansche
und damit in den Kopfaufnahmeraum eingeführt werden.
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Zweckmäßig ist
es auch, wenn der Kopfaufnahmeraum den Kopf der Spannschraube in
Längsrichtung
der Spannschraube verschiebungssicher gegenüber dem benachbarten Klemmflansch
hält. Dadurch
wird sichergestellt, dass beispielsweise bei einem Öffnen der
Batterieklemme der Kopf der Spannschraube den zugehörigen Klemmflansch
bei seiner Bewegung mitnimmt, sich also nicht ohne den Klemmflansch über diesen
hinaus vorschiebt.
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Bevorzugt
ist zwischen dem Kopf der Spannschraube und dem benachbarten Klemmflansch
eine erste Lasche vorgesehen. Diese erste Lasche begünstigt die
Kraftübertragung
von der Spannschraube auf den Klemmflansch.
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Eine
besonders günstige
Kraftübertragung kann
mittels der Lasche dann erreicht werden, wenn sie keilförmig ausgebildet
ist und gegenüber
dem benachbarten Klemmflansch den gleichen Winkel aufweist wie derjenige,
der zwischen der Spannschraube und der gemeinsamen Ebene des Klemmrings und
der Klemmflansche aufgenommen ist.
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Die
Kraftübertragung
zwischen der Spannschraube und dem Klemmflansch kann weiter dadurch
verbessert werden, dass alternativ oder zusätzlich zwischen der Mutter
der Spannschraube und dem zu ihr benachbarten Klemmflansch eine
zweite Lasche vorgesehen ist.
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Ebenso
wie bei der ersten Lasche ist auch hier die Kraftübertragung
besonders günstig,
wenn die zweite Lasche keilförmig
ausgebildet ist und etwa den gleichen Winkel gegenüber dem
benachbarten Klemmflansch aufweist wie der zwischen der Spannschraube
und der gemeinsamen Ebene des Klemmrings und der Klemmflansche aufgenommene
Winkel.
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In
einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsvariante weist die Mutter
der Spannschraube einen Ringflansch auf, der in mindestens einem
dem benachbarten Klemmflansch zugeordneten Halteelement aufgenommen
ist. Während
die Mutter der Spannschraube weiterhin drehbar bleibt, sorgt der Eingriff
zwischen dem Ringflansch und dem Halteelement dafür, dass
eine translatorische Bewegung der Mutter und des benachbarten Klemmflansches stets
zusammen erfolgt. Wird die Batterieklemme gelöst, indem die Mutter der Spannschraube
nach außen
geschraubt wird, so wird dadurch der zugeordnete Klemmflansch ebenfalls
nach außen
bewegt, so dass die Batterieklemme sicher gelöst wird.
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In
einer einfachen, aber wirkungsvollen Ausführungsform ist als Halteelement
mindestens ein vom benachbarten Klemmflansch ausgehender, den Ringflansch
hintergreifender Halteflansch vorgesehen.
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Eine
günstigere,
weil symmetrische Kraftübertragung
kann dadurch erreicht werden, dass zwei einander gegenüberliegende,
den Ringflansch hintergreifende Halteflansche vorgesehen sind.
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Um
eine sichere Lagerung der Batterieklemme an der Fahrzeugbatterie
zu ermöglichen,
kann am Klemmring und/oder an wenigstens einem Klemmflansch ein
Auflageflansch zur Auflage auf einem Untergrund, insbesondere also
auf der Batterie, vorgesehen sein.
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Günstig ist
es ferner, wenn am Klemmring mindestens ein Längsschlitz vorgesehen ist,
da dies die Flexibilität
des Klemmringes erhöht.
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Darüber hinaus
ist es denkbar, den Längsschlitz
gegenüber
der gemeinsamen Ebene des Klemmrings und der Klemmflansche unter
einem Winkel anzuordnen. Auf diese Weise wird die Kraftübertragung
auf den Klemmring asymmetrisch, und sie kann so gerade die durch
die Schrägstellung
der Spannschraube bedingte, leicht asymmetrische Kraftübertragung
auf die Klemmflansche ausgleichen. Im Ergebnis wird so eine vorteilhafte
Verteilung der Spannung am Klemmring erreicht.
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In
einer möglichst
einfachen Ausführungsvariante
können
der Klemmring und/oder die Klemmflansche und/oder die mindestens
eine Lasche und/oder der Kopfhalteflansch und/oder der Halteflansch
und/oder der Auflageflansch einstückig miteinander ausgebildet
sein. Durch diese einstückige Ausbildung
wird die Batterieklemme darüber
hinaus besonders stabil.
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Insbesondere
können
der Klemmring und/oder die Klemmflansche und/oder die mindestens
eine Lasche und/oder der Kopfhalteflansch und/oder der Halteflansch
und/oder der Auflageflansch durch Stanzen und Biegen aus einem Metallblech
hergestellt und geformt sein. Diese Ausführungsform ist billiger als
herkömmlich
bekannte, gegossene Batterieklemmen.
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Im
Folgenden wird eine vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsvariante
der erfindungsgemäßen Batterieklemme
anhand einer Zeichnung näher beschrieben.
Im Einzelnen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Batterieklemme,
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2 eine
weitere perspektivische Ansicht der in 1 dargestellten
Batterieklemme,
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3 einen
Vertikalschnitt durch die in 1 dargestellte
Batterieklemme in der in 1 mit III-III bezeichneten Ebene,
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4 einen
Schnitt durch die Batterieklemme entlang der in 3 mit
IV-IV bezeichneten Ebene.
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Übereinstimmende
Teile werden in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Batterieklemme 1.
Sie weist einen im Wesentlichen zylinderförmigen Klemmring 2 auf,
der in seinem Inneren eine zylindrische Aufnahmeöffnung 3 zur Aufnahme eines
Batteriepols aufweist. In der Wand 4 des Klemmrings 2 sind
zwei Längsschlitze 5 ausgebildet. Diese
Längsschlitze
erstrecken sich unter einem Winkel zur Oberkante beziehungsweise
zur Unterkante der Wand 4 des Klemmrings 2 und
sorgen so – wie
später
noch beschrieben wird – für einen
Ausgleich der asymmetrisch ausgeübten
Klemmspannungen. An ihrem unteren Rand ist die Seitenwand 4 des
Klemmrings 2 zu einem Auflageflansch 6 nach außen abgebogen.
Dieser Auflageflansch 6 dient zur Auflage der Batterieklemme 1 auf
einer (nicht gezeigten) Oberfläche
einer Fahrzeugbatterie.
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Etwa
radial gehen vom Klemmring 2 zwei Klemmflansche 7, 8 aus,
die zwischen sich einen Klemmspalt 9 begrenzen. Der Klemmring 2 und
die beiden Klemmflansche 7, 8 liegen im Wesentlichen
in einer gemeinsamen Ebene E. Wenn die in 1 dargestellte
Batterieklemme 1 mit ihrem Auflageflansch 6 auf
der Oberfläche
einer (nicht dargestellten) Fahrzeugbatterie aufliegt, so ist die
gemeinsame Ebene E des Klemmringes 2 und der Klemmflansche 7, 8 etwa parallel
zur Oberfläche
der Kraftfahrzeugbatterie.
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Der
Abstand zwischen den beiden Klemmflanschen 7, 8,
d.h. die Größe des Klemmspaltes 9 kann
zum Öffnen
beziehungsweise Schließen
der Batterieklemme 1 mittels einer Spannschraube 10 eingestellt
werden. Während
ein Kopf der Spannschraube 10 orts- und drehfest an dem einen Klemmflansch 7 festgelegt
ist, ist im hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine Mutter 11 drehbar
am anderen Klemmflansch 7 gelagert und auf der Spannschraube 10 angeordnet.
Obwohl die Mutter 10 hier als Sechskantmutter gezeigt ist,
kann es sich ebenso gut auch um eine Vierkantmutter handeln.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Längsachse 12 der
Spannschraube 10 unter einem Winkel α zu der gemeinsamen Ebene E
des Klemmringes 2 und der Klemmflansche 7, 8 angeordnet,
wobei dieser Winkel α bei
dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Batterieklemme 1 etwa
30° beträgt. Diese
Schrägstellung
der Spannschraube 10 ermöglicht es, dass die Mutter 11 nicht
auf der Oberfläche
der Kraftfahrzeugbatterie aufliegt, sondern um eine gewisse Distanz
von der Oberfläche
der Batterie abgehoben wird. Auf diese Weise lässt sich die Mutter 11 viel
leichter durch einen Schraubenschlüssel erfassen und somit besser
handhaben.
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An
dem in 1 vorderen Klemmflansch 7 sind zwei Anschlussflansche 13, 14 ausgebildet.
Sie dienen zum Anschluss eines Kabels, das mittels der Batterieklemme 1 an
den Batteriepol angeschlossen werden soll, und zur Auflage der Batterieklemme 1 auf
der Oberfläche
der Batterie. Zu diesem Zweck weisen die Anschlussflansche 13, 14 eine
relativ große
Auflagefläche
auf.
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2 zeigt
eine andere perspektivische Darstellung der Batterieklemme 1,
bei der die Befestigung der Spannschraube 10 an den Klemmflanschen 7, 8 besonders
gut erkennbar ist. Auf der vom Klemmspalt 9 abgewandten, äußeren Seite
des Klemmflansches 8 ist eine erste Lasche 15 vorgesehen.
Sie ist keilförmig
ausgebildet und schließt
an ihrem unteren Ende mit dem Klemmflansch 8 den gleichen
Winkel α ein,
wie er auch zwischen der Spannschraube 10 und der gemeinsamen
Ebene E des Klemmrings 2 und der Klemmflansche 7, 8 aufgenommen
ist. An ihrem oberen Ende ist die Lasche 15 an dem Klemmflansch 8 abgestützt.
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Auf
der Außenseite
der Lasche 15 sind zwei Kopfhalteflansche 16 vorgesehen.
Sie sind zueinander hingebogen und begrenzen auf diese Weise zwischen
sich einen Kopfaufnahmeraum 17. In diesem Kopfaufnahmeraum 17 ist
der Kopf 18 der Spannschraube 10 aufgenommen.
Er ist hier als Vierkant ausgebildet. Der Kopf 18 der Spannschraube 10 ist durch
den Kopfaufnahmeraum 17 ortsfest gegenüber dem Klemmflansch 8 festgehalten.
In Axialrichtung 12 der Spannschraube 10 kann
sich der Kopf 18 nicht verschieben, da seine Bewegung auf
der einen Seite durch die erste Lasche 15, in der anderen
Richtung durch die Kopfhalteflansche 16 begrenzt ist. Da
die beiden sich gegenüberliegenden
Kopfhalteflansche 16 mit dem Vierkant des Kopfes 8 in
Eingriff stehen, ist der Kopf 18 zudem drehsicher gegenüber dem Klemmflansch 8 festgehalten.
Somit ist auch die Spannschraube 10 ortsfest und drehsicher
am Klemmflansch 8 gehalten. Zur Aufnahme des Kopfes 18 der
Spannschraube 10 im Kopfaufnahmeraum 17 bestehen
prinzipiell zwei Möglichkeiten.
Entweder werden die Kopfhalteflansche 16 um die Außenseite des
Kopfes 18 herum umgebogen, sobald der Kopf 18 in
seiner Position ist, oder aber der Kopf 18 der Spannschraube 10 wird
durch eine seitliche Bewegung durch einen hier nicht dargestellten
Schlitz auf der Unterseite der Batterieklemme 10 in den
Kopfaufnahmeraum 17 eingeführt.
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Auf
der Außenseite
des gegenüberliegenden Klemmflansches 7,
der der Mutter 11 zugeordnet ist, ist eine zweite Lasche 19 vorgesehen.
Diese zweite Lasche 19 ist ebenfalls keilförmig ausgebildet,
und sie schließt
an ihrer oberen Kante mit dem Klemmflansch 7 den gleichen
Winkel α ein,
wie er auch zwischen der Spannschraube 10 und der gemeinsamen Ebene
E des Klemmringes 2 und der Klemmflansche 7, 8 eingefasst
wird (siehe auch 1). Ebenso wie die erste Lasche 15 dient
auch die zweite Lasche 19 dazu, eine dem Neigungswinkel
der Spannschraube 10 angepasste Auflagefläche für die Angriffspunkte der
Spannkraft zur Verfügung
zu stellen. Diese Angriffspunkte der Spannkraft liegen beim Schließen der
Batterieklemme 1 zum einen am Kopf 18 der Spannschraube 10,
zum anderen an der Mutter 11.
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Von
der zweiten Lasche 19 aus erstrecken sich auf deren Außenseite
zwei Halteflansche 20. Diese Halteflansche 20 sind
so zueinander umgebogen, dass sie einen Ringflansch 21 umgreifen,
der radial von der Mutter 11 ausgeht. Zwischen den beiden Halteflanschen 20 ist
der Ringflansch 21 drehbar gehalten, so dass sich die Mutter 11 gegenüber dem Klemmflansch 7 drehen
kann. Die Halteflansche 20 verhindern jedoch nicht nur
eine seitliche Verlagerung der Mutter 11, sondern auch
eine Längsverschiebung
der Mutter 11 relativ zu dem ihr zugeordneten Klemmflansch 7.
Auf diese Weise wird sichergestellt, dass sich der Klemmspalt 9 öffnet, wenn
die Mutter 11 auf der Spannschraube 10 nach außen bewegt
wird, da der Klemmflansch 7 dieser Bewegung wegen des Eingriffs
zwischen dem Ringflansch 21 und den Halteflanschen 20 auf
jeden Fall folgen muss. Auf diese Weise ist ein sicheres Öffnen der Batterieklemme 1 gewährleistet.
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Abgesehen
von der Spannschraube 10 und der Mutter 11 ist
die in den 1 und 2 dargestellte
Batterieklemme 1 einstückig
hergestellt, indem ein entsprechender Ausschnitt aus einem Metallblech
ausgestanzt und die entsprechenden Elemente durch Umbiegen geformt
wurden. Insbesondere sind hier also der Klemmring 2, die
Klemmflansche 7, 8, die Laschen 15, 19,
die Kopfhalteflansche 16, die Halteflansche 20,
der Auflageflansch 6 und die Anschlussflansche 13, 14 einstückig aus
demselben Zuschnitt des Metallbleches hergestellt. Dadurch erhält die Batterieklemme 1 eine
hohe Stabilität.
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Wegen
der Schrägstellung
der Spannschraube 10 unter dem Winkel α wird die mittels der Mutter 11 ausgeübte Spannkraft
asymmetrisch auf die Klemmflansche 7, 9 ausgeübt. Die
beiden Laschen 15, 19 sorgen mit ihrer an den
Winkel α angepassten
Auflagefläche
bereits für
eine gleichmäßigere Verteilung
der Spannkräfte
an den Klemmflanschen 7, 8. Eine noch gleichmäßigere Verteilung
der Spannkräfte
wird am Klemmring 2 dadurch erzeugt, dass die Längsschlitze 5 unter
einem Winkel gegenüber
der gemeinsamen Ebene des Klemmringes 2 und der Klemmflansche 7, 8 angeordnet
sind.
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3 zeigt
einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Batterieklemme 1 in
der in 1 mit III-III bezeichneten Ebene. Hier ist die
Schrägstellung der
Spannschraube 10 gegenüber
der gemeinsamen Ebene des Klemmringes 2 und der Klemmflansche 7, 8 unter
dem Winkel α besonders
gut zu erkennen. Zu erkennen ist ferner, wie die Laschen 15, 19 durch Umbiegen
von den jeweiligen Klemmflanschen 8, 7 ausgehen
und sich an ihren Enden wieder an den Klemmflanschen 7, 8 abstützen. Darüber hinaus
ist zu erkennen, dass die Laschen 15, 19 so an
die Neigung der Spannschraube 10 angepasst sind, dass die
Laschen 15, 19 eine möglichst große Auflagefläche für den Kopf 18 beziehungsweise
für den
Ringflansch 21 der Mutter 11 bieten. Diese vergleichsweise
große
Kontaktfläche
erleichtert die gleichmäßige Kraftauswirkung
auf die Klemmflansche 7, 8.
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4 zeigt
einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Batterieklemme 1,
wobei die Schnittebene hier durch die Längsachse der Spannschraube 10 definiert
ist. Zu erkennen ist hier insbesondere, wie die beiden Kopfhalteflansche 16 den
Kopf 18 der Spannschraube 10 umgreifen, um auf
diese Weise eine Kopfaufnahmeraum 17 zu bilden, in dem
der Kopf 18 gelagert ist. Auf ähnliche Weise umgreifen die
Halteflansche 20 den Ringflansch 21 der Mutter 11,
wobei die Mutter 11 drehbar bleibt. Auf der Außenseite
der Batterieklemme 1 besteht im Übergangsbereich zwischen dem
Klemmring 2 und dem jeweiligen Klemmflansch 7, 8 eine
kleine Einbuchtung 22. Sie dient zum Materialausgleich,
wenn die Batterieklemme 1 einstückig aus einem Metallzuschnitt
hergestellt wird.
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Die
erfindungsgemäße Batterieklemme
kann ausgehend von dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel
auf vielfache Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann sie
ohne Längsschlitze 5 im
Klemmring 2 hergestellt werden, der Winkel α der Spannschraube 10 kann
variiert werden, und die Laschen 15, 19 können beispielsweise
zur Vereinfachung weggelassen werden. Vor allem kann jedoch die
erfindungsgemäße Klemme nicht
nur als Batterieklemme für
eine Kraftfahrzeugbatterie eingesetzt werden, sondern es ist denkbar, sie
auch für
andere Anwendungen einzusetzen und entsprechend anders zu dimensionieren,
bei denen vergleichbare Zugangsprobleme bei einer Klemme bestehen.