DE4118334A1

DE4118334A1 - Batteriekabelverbinder

Info

Publication number: DE4118334A1
Application number: DE4118334A
Authority: DE
Inventors: Dorothy Wiesler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-06-04
Filing date: 1991-06-04
Publication date: 1992-01-30
Also published as: ITRM910386A1; CA2036012A1; JPH05109399A; ITRM910386A0; US5021013A

Description

Die Erfindung betrifft Batteriekabelverbinder und insbesondere einen Batteriekabelverbinder für eine Kraftfahrzeug- Speicherbatterie mit einem Anschluß mit einer Innenge windebohrung zum Anschluß des Kabels.

Blei-Säure-Kfz-Speicherbatterien haben allgemein Anschlüsse zum elektrischen Anschluß an das elektrische System des Fahrzuegs über Kabel. Einige dieser Batterien haben üblicherweise oben montierte Batteriestifte zum Anschluß an ein Klemmelement eines Batteriekabels. Andere solche Batterien haben seitlich montierte Anschlüsse. Bei Batterien mit seitlich montierten Anschlüssen sind zwei Anschlüsse im Speicherbatteriegehäuse eingekapselt bzw. enthalten und bestehen aus elektrisch leitendem Metallmaterial, wobei ein Vorsprung eine zentrale Gewindebohrung hat. Batteriekabel werden an die Anschlüsse durch Bolzen angeschlossen, die durch mit Öffnungen versehene scheibenförmige Kopfteile der Batteriekabel verlaufen.

Bei beiden Batteriearten ist ein erheblicher Anteil der Gründe für einen Batterieausfall auf eine übermäßige Beanspruchung des Speicherbatterieanschlusses zurückzuführen. Bei Stiftanschlüssen und dgl. Klemmverbindungen wird das Befestigen und Lösen mittels Schraubenziehern und Spannzangen, selbst mit Hämmern durchgeführt, so daß der Stift aus seiner axialen Orientierung gebracht werden kann, was zu einer Beanspruchung und schließlich zur Ermüdung und zum Bruch der internen elektrischen Verbindung führt.

Bei Batterien mit seitlichen Anschluß wird, nachdem der Bolzen durch den scheibenförmigen Kopf des Batteriekabels eingesetzt wurde, der Bolzen in die Gewindebohrung eingeführt und festgezogen. Während dieses Festziehens wird normalerweise ein Schraubenschlüssel verwendet, und es wird eine Torsionskraft aufgebracht. In vielen Fällen bewirkt, obwohl der Bolzen sitzt, der Mechaniker, sei er ein privater oder ein professioneller, einen zusätzlichen Teil einer Drehung. Dieser Torsionskraft wird nur von dem Metall entgegengewirkt, das die Anschlußgewinde bohrung umgibt. Bei manchen Fälllen befindet sich diese Anschlußöffnung in einem zylindrischen Vorsprung, der im Gehäuse eingekapselt ist. Beim Lösen des Bolzens wird eine Torsionskraft in entgegengesetzter Richtung aufgebracht. Diese Torsionskräfte werden während der Lebensdauer der Batterie wiederholt in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung aufgebracht, wenn die Batteriekabel angeschlossen und gelöst werden, so daß eine Metallermüdung am Anschluß inerhalb des Gehäuses auftritt.

Aus der US-PS 37 83 439 sind Zusatzeinrichtungen zur Befestigung an einem Batterieladegerät bekannt.

Die US-PS 39 28 079 zeigt eine Abdeckkappe zum Schutz, die am Kabel gehalten ist.

Speicherbatteriekonstruktionen sind aus den US-PSen 43 37 301 und 44 25 414 bekannt.

Die US-PS 44 35 486 zeigt eine Speicherbatterie mit einem Traggurt, wobei die Batterie in ein kastenartiges Gehäuse abgesenkt werden kann.

Die US-PS 44 55 357 zeigt eine weitere Batteriekonstruktion.

Die US-PS 44 72 486 zeigt eine Anordnung mit seitlichem Anschluß zur Aufnahme von Gewindeteilen.

Anschlußverlängerungsteile sind aus der US-PS 46 73 240 bekannt.

Eine weitere Konstruktion mit seitlichem Anschluß ist aus der US-PS 44 82 618 bekannt.

Die DE-PS 22 16 606 zeigt eine Konstruktion einer Speicherbatterie mit seitlichem Anschluß und einem an dieser mittels eines Bolzens, der in eine Gewindebohrung im Batterieanschluß greift, befestigten Batteriekabel.

Die AU-PS 47 392 beschreibt ein Verfahren zur Konstruktion einer Blei-Säure-Speicherbatterie mit seitlichen Anschlüssen.

Die vorherigen Batterien zeigen verschiedene Methoden und Anordnungen für Batterieanschlüsse und Verbindungen mit diesen. Ein Hauptzweck einiger dieser Patente ist es lediglich, den Anschluß zu schützen, sobald das Kabel befestigt ist, oder ein Anschlußgerät vorzusehen oder eine besondere Konstruktion zu zeigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserten Kabelverbinder zur Befestigung eines Batteriekabels an einem Batterieanschluß mit einer Gewindebohrung zu schaffen.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Kabelverbinder hat damit eine Schraube oder einen Bolzen zur Aufnahme einer Mutter vor dem Einsetzen durch die Öffnung des Batteriekabels und in die Gewindebohrung des Batterie anschlusses. Die Mutter wird bis zu einer Stelle zurückgezogen, die nahe dem Bolzenkopf liegt. Der Bolzen wird dann durch die Kabelöffnung geführt und von Hand in der Anschlußöffnung festgezogen. Danach erfaßt bei einer Ausführungsform ein erstes Werkzeug den Bolzenkopf und ein zweites Werkzeug die Mutter, worauf die Mutter gegen die Scheiben-Stirnfläche des Kabelendes festgezogen wird. Bei diesem Vorgang wird beim Festziehen der Mutter eine Torsionskraft auf den Batterieanschluß im wesentlichen vermieden, während die Lage des Bolzens aufrechterhalten wird, wobei eine geringe Axialkraft während des Anschließens auf den Anschluß ausgeübt wird. Zum Lösen werden beide Werkzeuge an den enstprechenden Teilen befestigt, und die Mutter wird gelöst, während der Bolzen in der Lage festgehalten wird, so daß keine Torsionskraft auf den Anschluß ausgeübt wird. Alternativ können die Mutter und/oder der Bolzenkopf Flügelteile zur Betätigung von Hand aufweisen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 und 2 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in auseinandergezogener Anordnung perspektivisch den Batteriekabelverbinder gemäß derErfindung, und

Fig. 2 einen Querschnitt des Verbinders der Fig. 1, aus dem die Befestigung des Kabels am Batterieanschluß mittels des Verbinders hervorgeht.

Fig. 1 zeigt perspektivisch einen Batterieanschluß 10, ein scheibenförmiges Ende 14 eines Batteriekabels 14 und den Batteriekabelverbinder mit einem leitenden Bolzen 20 und einer Mutter 22. Der Batterieanschluß 10 ist in das normalerweise thermoplastische Material des Gehäuses der Speicherbatterie eingegossen, wobei die internen elektrischen Anschlüsse (nicht gezeigt) in ähnlicher Weise eingegossen sind. Die internen elektrischen Anschlüsse sind an den Bleiplatten der Speicher batterie befestigt. Auf jeden Fall ist der Batterieanschluß 10 aus einem leitenden Material hergestellt und hat einen Teil, der etwa zylindrisch ist und eine Stirnfläche 11 hat, die etwas über die benachbarte Seitenfläche der Batterie vorsteht. Eine Gewindebohrung 12 ist zur Befestigung eines Batteriekabel- Verbindungsteils im Anschluß ausgebildet.

Das Batteriekabel 16 ist ein starkdrähtiger Leiter mit einer Isolierschicht wie Gummi, Polyäthylen o. dgl., wobei das Ende 14 eine Öffnung 17 hat, die in dem erweiterten scheibenförmigen Teil 15 ausgebildet ist, das normalerweise von einem Umfangsrand aus dem gleichen Isoliermaterieal umgeben ist. Bei einem üblichen Verbinder ist ein Bolzen durch die Öffnung 17 in die Gewindebohrung 12 des Anschlusses 10 geschraubt.

Man benutzt einen Schraubenschlüssel, um den Kopf des Bolzens zu erfassen, und der Bolzen wird dann festgezogen, so daß eine Torsionskraft auf das scheibenförmige Ende 15 aufgebracht wird, die auf die Stirnfläche 12 des Anschlusses 10 übertragen wird. Um bei bestimmten Anordnungen das Aufbringen von Torsionskräften zu verringern, ist der Kopf des Bolzens im Vergleich zum Gewindeschaftteil klein, so daß ein kleiner Schraubenschlüssel erforderlich ist, und dadurch die Größe der Torsionskraft begrenzt wird, die auf den Anschluß 10 aufgebracht werden kann. Diese Anordnung ist in der zuvor genannten US-Ps 39 28 097 gezeigt. Bei einem Bolzenkopf mit verringerter Größe ist die Befestigung von Klemmen an disem Kopf sehr schwierig, wie z. B. beim Überbrückungsstarten oder beim Batterieladen.

Der Batteriekagelverbinder ist mit dem Bolzen 20 versehen, der einen üblichen Kopf haben kann oder der eine Kopfschraube sein kann, an der ein Inbusschlüssel angreifen kann. Bei einer Kopfschraube ist eine sechseckige Ausnehmung, wie sie die unterbrochenen Linien 20a zeigen, im Kopf des Bolzens 20 ausgebildet. Die Mutter 22 wird auf den Gewindeschaft 21 des Bolzens 20 geschraubt. Die Mutter 22 kann ein üblich geformtes Befestigungselement sein oder kann einen einstückig geformten Flansch oder einen scheibenförmigen Teil haben, der so angeordnet ist, daß er dem Teil 15 des Batteriekabels zugewandt ist. Der Schaft 21 des Bolzens 20 hat eine Länge, mehr als ausreichend ist, um die Mutter 22 aufzunehmen, so daß der Gewindeschaft 21 durch den scheibenförmigen Abschnitt 15 in die Offnung 12 des Anschlusses greifen kann.

Zur Befestigung wird die Mutter 22 von Hand in eine Stellung nahe dem Kopf des Bolzens 20 geschraubt, d. h., sie wird nach rechts in der Zeichnung geschraubt. Danach wird, wie Fig. 2 zeigt, der Schaft 21 des Bolzens durch die Öffnung 17 des Endes des Batteriekabels in die Gewindebohrung 12 des Anschlusses 10 geführt. Der Bolzen wird dann mit mehreren Umdrehungen von Hand in die Bohrung geschraubt. Dann wird ein erstes Werkzeug wie ein Schraubenschlüssel 26 verwendet, um den Kopf des Bolzens 20 zu erfassen, und ein zweiter Schraubenschlüssel 28, um die Mutter 22 zu erfassen.

Der Kopf des Bolzens 20 wird in einer festen Stellung gehalten, und die Mutter 22 wird dann um den Gewindeschaft 21 des Bolzens 20 gegen die Stirnfläche des scheibenförmigen Teils 15 des Batteriekabels 16 gedreht. Der Festziehvorgang wird bei bezüglich des Batterieanschlusses 10 drehfest gehaltenem Bolzen 20 fortgesetzt. Obwohl auf die Stirnfläche 12 des Anschlusses 10 eine geringe Kraft ausgeübt wird, wenn das scheibenförmige Ende 15 damit in Kontakt gebracht wird, ist diese Kraft eher eine Axialkraft. Dies bedeutet, daß die resultierende Kraft in Richtung der Mittellinie der Bohrung 12 und des Schaftes 21 des Bolzens 20 verläuft. Diese Kraft der Mutter 22 gegen die Stirnseite 12 des Anschlusses 10 führt zu keinem Biegen oder Verdrehen des Anschlusses 10, so daß die Lebensdauer der Batterie verlängert wird.

Alternativ kann die Mutter 22 ein Flügelmutter sein, d.h. eine Mutter mit gegenüberliegenden, seitlichen, einstückig geformten Flügeln sein, die mit den Fingern zum Festziehen und zum Lösen erfaßt werden können. Diese Flügel sind in Fig. 1 in unterbrochenen Linien als Elemente 22a und 22b gezeigt.

Um den Anschluß zu erleichtern, werden wieder ein erstes und ein zweites Werkzeug wie die Schraubenschlüssel 16 und 28 verwendet, wobei der Bolzen 20 festgehalten und die Mutter 22 gelöst wird, um die Spannung gegen das scheibenförmige Ende 15 des Batteriekabels 16 zu lösen. Danach kann der Bolzen 20 von Hand entfernt werden. Durch die Flügelmutter kann auf den zweiten Schraubenschlüssel verzichtet werden. Zusätzlich kann der Bolzen 20 in ähnlicher Weise mit "Flügeln" versehen werden, um einen vollständig von Hand betätigbaren Speicherbatteriekabelverbinder zu ermöglichen.

Durch den Batteriekabelverbinder gemäß der Erfindung werden die Belastung und Ermüdung am Anschluß 10 wesentlich verringert oder beseitigt, so daß einer der Hauptgründe für einen Batterieausfall vermieden wird. Außerdem erleichtert der beschriebene Batteriekabelverbinder den Anschluß von Klemmen eines Batterieladegeräts an das seitlich an der Batterie vorstehende Ende des Bolzens 20.

Claims

1. Batteriekabelverbinder für eine Batterie mit einem Anschluß mit einer Gewindebohrung, wobei das Batteriekabel ein leitendes Ende mit einer Öffnung zur Aufnahme eines Schaftes eines Bolzens aufweist, gekennzeichnet durch
einen wenigstens teilweise elektrisch leitenden Bolzen (20) mit einem Kopf und einem Gewindeschaft (21) zur Aufnahme in der Gewindebohrung (12) des Anschlusses (10), und
eine Mutter (22) mit einer Gewindebohrung zur Aufnahme auf dem Gewindeschaft (21), wobei die Mutter auf dem Gewindeschaft in einer ersten und einer zweiten Richtung drehbar ist, die Drehung in der ersten Richtung zu einer relativen Verstellung auf dem Gewindeschaft gegen den Kopf des Bozens, und die Drehung in der zweiten Richtung zu einer relativen Verstellung in der entgegen gesetzten Richtung auf dem Gewindeschaft führt, und der Verbinder zum Anschluß des Batteriekabels so verwendet wird, daß die Mutter zuerst in der ersten Richtung gedreht wird, und nach Einsetzen des Gewindeschaftes durch die Öffnung des Batteriekabels zum Einschrauben in die Gewindebohrung des Anschlusses die Mutter dann in der zweiten Richtung gedreht wird, wobei der Bolzen festgehalten wird, um das leitende Ende des Kabels unter dem Druck der Mutter gegen den Batterieanschluß zu drücken.

2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzenkopf zum Eingriff mit einem Werkzeug geformt ist, um den Bolzen während der Drehung der Mutter in der zweiten Richtung festzuhalten.

3. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzenkopf zum Festhalten des Bolzens von Hand während der Drehung der Mutter in der zweiten Richtung geformt ist.

4. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter zum Eingriff mit einem Werkzeug zur Drehung der Mutter in der zweiten Richtung geformt ist, während der Bolzen festgehalten wird.

5. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter zur Drehung von Hand in der zweiten Richtung geformt ist, während der Bolzen festgehalten wird.

6. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzenkopf zum Eingriff mit einem ersten Werkzeug geformt ist, um den Bolzen während der Drehung der Mutter in der zweiten Richtung festzuhalten, und daß die Mutter zum Eingriff mit einem zweiten Werkzeug geformt ist, um die Mutter in der zweiten Richtung zu drehen, während der Bolzen festgehalten wird.

7. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß der Bolzenkopf zum Eingriff mit einem Werkzeug geformt ist, um den Bolzen während der Drehung der Mutter in der zweiten Richtung zu halten, und daß die Mutter zum manuellen Erfassen geformt ist, um die Mutter in der zweiten Richtung zu drehen, während der Bolzen festgehalten wird.

8. Verbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter eine Flügelmutter ist.

9. Verfahren zum Anschluß eines Batteriekabels, das ein leitendes Ende mit einer Öffnung aufweist, an eine Speicherbatterie, die einen Anschluß mit einer Gewindebohrung hat, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bolzen mit einem Kopf und einem Gewindeschaft mit einem zum Einsetzen in die Gewindebohrung ausreichenden Durchmesser vorgesehen wird, daß eine Mutter, die eine Gewindebohrung zur Verbindung mit dem Gewindeschaft hat, vorgesehen wird, daß die Mutter eine bestimmte Strecke gegen den Bolzenkopf in einer ersten Richtung auf den Gewindeschaft geschraubt wird, daß der Gewindeschaft durch die Öffnung des leitenden Endes des Batteriekabels geführt wird, daß der Gewindeschaft von Hand einige Drehungen in die Gewindebohrung des Anschlusses geschraubt wird, und daß die Mutter in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung gedreht wird, während der Bolzen für eine Strecke drehfest gehalten wird, die ausreicht, um das Batteriekabel am Anschluß zu befestigen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Halten des Bolzens gegen eine Drehung die Verwendung eines Werkzeugs umfaßt, das am Kopf des Bolzens angreift.

11. Verfahren nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß das Drehen der Mutter bei drehfestem Halten des Bolzens die Verwendung eines Werkzeugs umfaßt, das am Kopf des Bolzens angreift, sowie die Verwendung eines weiteren Werkzeugs zum Drehen der Mutter.