DE69402990T2

DE69402990T2 - Batterieklemme

Info

Publication number: DE69402990T2
Application number: DE69402990T
Authority: DE
Inventors: C O Sumitomo Wiring Syst Okada
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 1993-01-07
Filing date: 1994-01-04
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2014-01-05
Also published as: EP0606068A1; JP2600044Y2; US5454741A; EP0606068B1; JPH0654205U; DE69402990D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieklemme, die auf einem Batteriepol einer Kraftfahrzeugbatterie montiert ist, und spezieller eine Batterieklemme, die mit Hilfe eines Spannwerkzeugs geklemmt wird, Indem ein Bolzen von oben angezogen wird, um die Batterieklemme fest auf den Batteriepol zu klemmen.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Wie in Figur 4 gezeigt ist, wird die Hauptklemme 3 einer herkömmlichen Batterieklemme dieser Art hergestellt, indem eine flache Metallplatte um eine Kurve 3a an einem Ende der resultierenden Hauptklemme 3 doppelt gebogen wird. Die oberen und unteren Teile dieser Hauptklemme 3 haben grob dieselbe Form, und die Biegung verleiht der Klemme eine gewisse Flexibilität.
Diese Hauptklemme 3 weist ein Paar oberei und unterer kreisförmiger Polschellen 3b auf, die jeweils in waagerechter Richtung flach sind und beide auf den Batteriepol 2 aufgesteckt sind. Ein Paar rechter und linker Spannglieder 3c, die in ähnlicher Weise in waagerechter Richtung flach sind, sind anschließend an die freien offenen Enden der kreisförmigen Polschellen 3b vorgesehen. Der Kabelverbinder 3d ist am anderen, geschlossenen Ende der kreisförmigen Polschellen 3b vorgesehen.
Eine Unterlegscheibe 5 ist an der Außenseite eines der Spannglieder 3c angeordnet, und ein Bolzen 6 ist von der Außenseite des anderen Spanngliedes 3c aus durch die Unterlegscheibe 5 hindurchgesteckt. Eine Mutter 7 wird dann auf das der Unterlegscheibe 5 näherliegende Ende des Bolzens 6 aufgeschraubt und gegen die Unterlegscheibe 5 gespannt, um die rechten und linken Spannglieder 3c zu spannen und so das freie Ende der kreisförmigen Polschellen 3b zu schließen und die Batterieklemme an dem Batteriepol 2 festzuklemmen.
Da diese Hauptklemme durch Biegen einer einzigen Metallplatte hergestellt wird und die Komponenten relativ komplex gebogene Formen haben, kann keine dicke Metallplatte verwendet werden. Die mechanische Stärke der Klemme kann deshalb nicht auf einen hohen Wert eingestellt werden, das zum Anziehen der Spannglieder 3c aufgewandte Drehmoment ist nicht gleichbleibend, und aufgrund der Instabilität der Klemmkraft des Bolzens kann sich ein schlechter Kontakt zwischen der Batterieklemme und dem Batteriepol 2 ergeben.
Außerdem sind die Motorräume neuerer Fahrzeuge dicht gefüllt mit einer zunehmenden Anzahl von Bauteilen, die In einem umschlossenen Raum installiert sind. Dies macht es schwierig, die Polschelle durch Ausüben einer waagerechten Kraft adäquat zu spannen, wegen Kollision der Werkzeuge mit anderen Bauteilen im Motorraum. Es kann sogar vorkommen, daß der Schlagschrauber beim Anziehen der positiven Polschelle mit der negativen Klemme in Kontakt kommt und einen elektrischen Kurzschluß verursacht, was im ungünstigsten Fall zu einem Brand im Motorraum führen kann.
US-A- 1 746 514 beschreibt eine Batterieklemme nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei der die ringförmige Polschelle eine vertikal orientierte zylindrische Form hat und erste und zweite Spannglieder sich an die offenen freien Enden der Polschelle anschließen. Die Spannglieder haben verjüngte Gleitflächen, die mit einem Spannwerkzeug zusammenwirken, das mit Hilfe einer vertikal orientierten Bolzen/Mutter-Anordnung gegen die Spannglieder gedrückt wird. Der Bolzen wird von unten zwischen die Spannglieder gesteckt, so daß sein Kopf an den unteren Oberflächen der Spannglieder anliegt, und die Mutter wird auf den Bolzen aufgeschraubt und liegt an einer oberen Oberfläche des Spannwerkzeugs an. So kann das geforderte Anzugsdrehmoment konsistenter gemacht werden, und die Bolzen/Mutter-Anordnung kann von oben festgezogen werden, und die vertikale Spannkraft kann in eine horizontale Kraft umgewandelt werden, um die Polschelle fest am Batteriepol zu klemmen und einen sicheren Kontakt zwischen Klemme und Pol zu gewährleisten.
Bei dieser bekannten Batterieklemme sind jedoch die Polschelle und die Spannglieder als ein einstückiges Bauteil ausgebildet, das eine relativ komplexe Form hat und nicht dadurch hergestellt werden kann, daß eine Metallplatte geeignet gebogen wird.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Batterieklemme zu schaffen, bei der die Polschelle und die Spannglieder einfach durch Biegen eines Metallbandes gebildet werden kann und die nichtsdestoweniger eine hohe mechanische Festigkeit hat.
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die Dicke der zur Herstellung der Hauptklemme verwendeten Platte kann im Vergleich zu dem in Figur 4 gezeigten Stand der Technik erhöht werden, weil die ringförmige Polschelle der Hauptklemme und die rechten und linken Spannglieder, die sich an die freien Enden derselben anschließen, aus einer einzigen vertikal orientierten Platte gebildet werden und einfacher geformt sind als beim Stand der Technik. Da so die mechanische Festigkeit der Hauptklemme erhöht werden kann, kann auch das Anzugsdrehmoment des Bolzens stabil aufgebracht werden.
Da die rechten und linken Spannglieder so geformt sind, daß sie Gleitflächen bilden, die den venjüngten Oberflächen des Spannwerkzeugs folgen, kann außerdem die Abwärtsbewegung des Spannwerkzeugs, die durch das Anziehen des Bolzens verursacht wird, in eine Bewegung umgewandelt werden, die die sich an die Spannglieder anschließenden freien Enden der Polschelle schließt, und die Batterieklemme kann zuverlässig auf den Batteriepol geklemmt werden. Mit anderen Worten, die Batterieklemme kann aus einer Position oberhalb der Batterieklemme festgespannt werden, und anders als bei dem in Figur 4 gezeigten Stand der Technik treten nicht die Probleme auf, die durch das Festspannen von der Seite her verursacht werden.
Weiterhin werden Klauen, die nach innen von den Spanngliedern vorspringen, um die Mutter zu halten, einfach durch Stanzen der Spannglieder gebildet.
Nützliche Einzelheiten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Sperrwände, die die Drehung der Mutter verhindern, sind in den rechten und linken Spanngliedern der Hauptklemme ausgebildet.
Mehrere vertikale Nuten sind in der Innenwand der Polschelle der Hauptklemme ausgebildet, damit sich die freien Enden der Polschelle ungehindert in der Öffnungs- und Schließrichtung bewegen können.
Weiterhin ist die Hauptklemme aus einer dickeren Metallplatte hergestellt als sie für die in Figur 4 gezeigte herkömmliche Hauptklemme verwendet wird. Beispielsweise wird in der vorliegenden Erfindung eine 2,0 mm dicke Platte verwendet, während die typische Plattendicke in einer herkömmlichen Klemme 1,2 mm beträgt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Bauteile der Batterieklemme nach der vorliegenden Erfindung Im demontierten Zustand,
Fig. 2 eine Frontansicht der halb-verriegelten Position der Batterieklemme,
Fig. 3 eine Frontansicht der festgespannten Batterieklemme und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Batterieklemme.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Gemaß Figuren 1 und 2 umfaßt eine Batterieklemme 10 nach der vorliegenden Erfindung eine Hauptklemme 11, ein Spannwerkzeug 12, einen Bolzen 13 und eine Mutter 14.
Die Hauptklemme 11 ist eine stehbolzenartige Klemme, die durch Biegen einer einzigen Metallplatte gebildet wird, wie in der Zeichnung gezeigt ist, und einen Kabelverbinder 16, eine Polschelle 17 und Spannglieder 18 bildet.
Der Kabelverbinder 16 wird gebildet durch Doppeltbiegen einer rechteckigen Platte zur Bildung von Ober- und Unterteilen 16A bzw. 16B und Biegen des Endes des Oberteils 16A nach unten gegen das Unterteil 16B. Die Klemme, an die das elektrische Kabel angekrimpt ist (in den Zeichnungen nicht gezeigt) wird mit Hilfe einer Mutter (in den Zeichnungen nicht gezeigt) an einem Stehbolzen 20 befestigt, der annähernd von der Mitte des Oberteils 16A vorspringt.
Die Polschelle 17 schließt sich an das Unterteil 16B des Kabelverbinders 16 an und wird gebildet durch Biegen eines vertikalen, rechtwinklig zu dem Kabelverbinder 16 orientierten Metallbandes in eine Ringform zur Bildung einer vertikal orientierten zylindrischen Form. Mehrere vertikale Nuten 17a sind in gleichmäßigen Abständen in der inneren Umfangswand der Polschelle 17 ausgebildet. Die dem Kabelverbinder 16 entgegengesetzte Seite der Polschelle 17 ist offen und bildet zwei freie Enden.
Bei den Spanngliedern 18 handelt es sich um ein Paar rechter und linker Spannglieder 18A und 18B, die sich an die freien Enden der Polschelle 17 anschließen, mit einem Zwischenraum S zwischen den Spanngliedern 18A und 18B.
Da die rechten und linken Spannglieder 18A und 18B mit den freien Enden der vertikal orientierten Polschelle 17 verbunden sind, werden sie aus in ähnlicher Weise vertikal orientierten Metallbändern gebildet. Die rechten und linken Spannglieder 18A und 18B haben jeweilige Gleitflächen 22A und 22B, die von oben nach außen hin abfallen. Das untere Ende jeder Gleiffläche 22A oder 22B ist waagerecht nach innen zurückgebogen und bildet Plattformen 23A oder 23B. Das innere Ende jeder Plattform 23A oder 23B ist senkrecht nach unten abgebogen und bildet eine Sperrwand 24A oder 24B zur Drehsicherung der Mutter 14.
Klauen 25A und 25B, die in die Spannglieder 18 vorspringen, werden ebenfalls durch Einstanzen der Spannglieder 18 annähernd in der Mitte der Gleitflächen 22A und 22B gebildet.
Das Spannwerkzeug 12 ist ein Bauteil mit im wesentlichen umgekehrter U- Form mit einer Oberseite 12a und zwei Seiten 12b und 12c und einem Bolzenloch 27 in der Mitte der Oberseite 12a. Außerdem sind nach unten offene Ausschnitte 28 und 29 in der Mitte der beiden Seiten 12b und 12c vorgesehen, die nach unten von den Rändern der Oberseite 12a vorspringen.
Eine Verjüngung 28a und 28b in der Seite 12b und eine Ver]üngung 29a und 29b (29a ist in den Zeichnungen nicht gezeigt) in der Seite 12c sind so ausgebildet, daß sie unten weiter sind als oben und an die Neigung der rechten und linken Spannglieder 18A und 18B der Hauptklemme 11 angepaßt sind. An den unteren Enden der Verjüngungen 28a, 28b, 29a und 29b sind Klauen 30a, 30b, 31a und 31b (31a ist in den Zeichnungen nicht gezeigt) ausgebildet, die in die Ausschnitte 28 und 29 vorspringen.
Wie in Figur 2 gezeigt ist, wird das Spannwerkzeug 12 auf die Spannglieder 18A und 18B der Hauptklemme 11 aufgesteckt, bevor die Batterieklemme 10 an dem Batteriepol 2 montiert wird (in Figur 4 gezeigt). Die quadratische Mutter 14 wird dann zwischen den Spanngliedern 18A und 18B eingelegt, der Bolzen 13 wird durch das Bolzenloch 27 des Spannwerkzeugs 12 hindurchgesteckt und teilweise in die Mutter 14 eingeschraubt, so daß ein halbverriegelter Zustand der Batterieklemme 10 gebildet wird.
In dieser Stellung können die Ver]üngungen 28a - 29b des Spannwerkzeugs 12 auf die Gleitflächen 22A und 22B der Hauptklemme 11 aufgleiten, und die unteren Enden der Gleitflächen 22A und 22B stehen mit den Klauen 30a - 31b des Spannwerkzeugs 12 in Berührung.
Die Oberseite der Mutter 14 liegt auch am unteren Ende der Klauen 25A und 25B an, die nach innen von den Spanngliedern 18A und 18B vorspringen. Die Seiten der Mutter 14 werden auch durch die Sperrwände 24A und 24B der Hauptklernme 11 gehalten, so daß sich die Mutter 14 nicht drehen kann, wenn der Bolzen 13 angezogen wird.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise bei der Befestigung der Batterieklemme 10 in diesem halb-verriegelten Zustand an dem Batteriepol 2 beschrieben.
Die Batterieklemme 10 wird zunächst In dem halb-verriegelten Zustand zusammengebaut, wie oben beschrieben wurde, und wird von oben auf den Batteriepol 2 aufgesteckt. Es ist zu bemerken, daß die Hauptklemme 11 einfach auf den Batteriepol 2 aufgesteckt werden kann, weil die freien Enden der Polschelle 17 der Hauptklemme 11 offen sind.
Ein Schlagschrauber oder ein hnliches Werkzeug wird dann auf den Kopf des Bolzens 13 aufgesetzt, und der Bolzen 13 wird angezogen.
Während der Bolzen 13 angezogen wird, können sich sowohl der Bolzen 13 als auch das Spannwerkzeug 12 abwärtsbewegen. Diese Abwärtsbewegung des Spannwerkzeugs 12 wird durch die Bewegung der auf die Gleitflächen 22A und 22B der Hauptklemme 11 aufgleitenden Verjüngungen 28a - 29b in eine waagerechte Bewegung der Spannglieder 18 umgewandelt.
Während sich die Gleitflächen 22A und 22B waagerecht aufeinander zu bewegen, werden auch die freien Enden der damit verbundenen Polschelle 17 geschlossen, so daß der Batteriepol 2 im Inneren der Polschelle 17 festgeklemmt wird. Die vertikal auf den Bolzen 13 ausgeübte Anzugskraft wird so durch die Verjüngungen 28a - 29b des Spannwerkzeugs 12 in eine waagerechte Kraft umgewandelt, die die rechten und linken Spannglieder 18A, 18B waagerecht zusammendrückt und die freien Enden der angeschlossenen Polschelle 17 spannt.
Wie in Figur 3 gezeigt ist, wird die Polschelle 17 so gegen den äußeren Umfang des Batteriepols 2 geklemmt, und die Batterieklemme 10 wird so geklemmt, daß sie sicheren Kontakt mit dem Batteriepol 2 hat.
Die Dicke der Hauptklemme 11 kann somit bei einer Batterieklemme 10 nach der vorliegenden Erfindung erhöht werden, weil die Polschelle 17 und die Spannglieder 18A, 18B der Hauptklemme aus einem einzigen vertikal orientierten Metallband gebildet sind und eine äußerst einfache Form haben. Die Plattendicke beträgt bei dieser Ausführungsform annähernd 2,0 mm, etwa 0,8 mm mehr als bei einer herkömmlichen Batterieklemme. Dies macht es auch möglich, die mechanische Festigkeit der Batterieklemme 10 zu erhöhen.
Außerdem kann die Batterieklemme festgeklemmt werden, indem ein Bolzen von oben angezogen wird, weil die vertikale Bewegung des Spannwerkzeugs 12, die durch das Anziehen des Bolzens 13 hervorgerufen wird, mit Hilfe der Verjüngungen 28a - 29b des Spannwerkzeugs 12 und der Gleitflächen 22A und 22B der Hauptklemme 11 in die waagerechte Bewegung der freien Enden der Polschelle 17 umgesetzt wird.
Obgleich die Plattendicke erhöht ist, kann der Batteriepol 2 dennoch sicher geklemmt werden, weil die vertikalen Nuten 17a in der Innenwand der sich an die Gleitflächen 22A und 22B anschließenden Polschelle 17 der Hauptklemme 11 ausgebildet sind.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, kann bei einer Batterieklemme nach der vorliegenden Erfindung die Form der Hauptklemme vereinfacht werden und folglich die Dicke der die Hauptklemme bildenden Metallplatte erhöht werden, weil die Polschelle und die rechten und linken Spannglieder aus einem einzigen vertikal orientierten Metallband gebildet werden. Dadurch ist es möglich, die mechanische Festigkeit der Hauptklemme zu erhöhen und die Verformung der Spannglieder beim Anziehen des Bolzens zu verhindern.
Da die Spannglieder gebogen sind und Gleitflächen vorgesehen sind, die der Form der Verlüngungen des Spannwerkzeugs entsprechen, kann die durch das Anziehen des Bolzens verursachte Abwärtsbewegung des Spannwerkzeugs durch die Verjüngungen des Spannwerkzeugs in eine einwärts gerichtete waagerechte Bewegung der sich an die Spannglieder anschließenden freien Enden der Polschelle umgewandelt werden. Der Bolzen kann somit von oben angezogen werden, und die Probleme, die mit dem Anziehen des Spannbolzens von der Seite zusammenhängen, können beseitigt werden.

Claims

1. Batterieklemme, die auf einem Batteriepol montiert ist, mit:

einem Kabelverbinder (16, 20) für die Verbindung mit einem elektrischen Kabel,

einer ringförmigen Polschelle (17), die eine vertikal orientierte zylindrische Form und offene freie Enden hat,

ersten und zweiten Klemmgliedern (18A, 18B), die sich an die offenen freien Enden der Polschelle anschließen und verlüngte Gleitflächen (22a, 22b) haben,

einem Spannwerkzeug (12) mit verjüngten Oberflächen (28a, 28b, 29a, 29b), die dazu eingerichtet sind, über die verjüngten Gleitflächen der Klemmglieder zu greifen, und

einem Bolzen (13) und einer Mutter (14), wobei der Bolzen durch das Spannwerkzeug hindurchgesteckt und in die Mutter eingeschraubt wird, um das Spannwerkzeug in Richtung auf die ersten und zweiten Klemmglieder zu bewegen, wodurch die ersten und zweiten Klemmglieder geschlossen werden und ihrerseits die freien Enden der Polschelle schließen, um die Batterieklemme am Batteriepol festzuspannen,

dadurch gekennzeichnet, daß

die ringförmige Polschelle (17) und die ersten und zweiten Klemmglieder (18A, 18B) durch ein vertikal orientiertes Metallband gebildet werden, das in die zylindrische Form gebogen ist, wobei die Endbereiche des Metallbandes zu der Form der ersten und zweiten Klemmglieder gebogen sind,

die Mutter (14) innerhalb der Klemmglieder angeordnet ist und

die ersten und zweiten Klemmglieder Klauen (25a, 25b) haben, die annähernd in der Mitte der Gleitflächen (22A, 22B) aus den Klemmgliedern herausgedrückt sind und in einen Zwischenraum (S) zwischen den Klemmgliedem ragen und mit der Mutter (14) in Berührung kommen können, wenn der Bolzen (13) in die Mutter (14) eingeschraubt wird.

2. Batterieklemme nach Anspruch 1, bei der die ersten und zweiten Klemmglieder jeweilige Sperrwände (24A, 24B) zur Verdrehsicherung der Mutter haben.

3. Batterieklemme nach Anspruch 1, bei der das Spannwerkzeug (12) Klauen (30A - 31B) für den Eingriff mit den ersten und zweiten Klemmgliedern (18A, 18B) hat.

4. Batterieklemme nach Anspruch 1, bei der das Metallband eine Dicke von 2 mm hat.