EP1089381A1

EP1089381A1 - Batterieklemme

Info

Publication number: EP1089381A1
Application number: EP00119445A
Authority: EP
Inventors: Jens Dr. Krause; Thomas Heimann
Original assignee: Harting Automotive GmbH and Co KG
Current assignee: Harting Automotive GmbH and Co KG
Priority date: 1999-09-22
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2001-04-04
Also published as: JP2001118564A; US6409553B1; DE19945407A1; JP3490675B2

Abstract

Eine Batterieklemme enthält eine Anschlußlasche (12), einen Kontaktring (10), der mit einem Schlitz versehen ist, so daß zwei einander gegenüberliegende Klemmenden (14) gebildet sind, die jeweils mit einer abgebogenen Lasche (16) versehen sind, die jeweils eine Schräge (18) aufweist, eine Feder (22), die an den Klemmenden des Kontaktringes angreift, und einen Sperrkeil (28), der zwischen den Laschen der Klemmenden angeordnet ist und zwischen einer Montagestellung, in der er die Klemmenden des Kontaktringes gespreizt hält, und einer Kontaktstellung verstellbar ist, in der er die Klemmenden freigibt, so daß die Feder die Klemmenden zusammenziehen kann. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterieklemme, mit der ein üblicherweise konischer, aus Blei bestehender Batteriekontakt kontaktiert werden kann.

Das Problem beim Kontaktieren eines solchen Batteriekontaktes besteht darin, daß zur zuverlässigen Kontaktierung eine bestimmte Kontaktkraft möglichst präzise eingehalten werden muß. Bei zu geringen Kontaktkräften ergibt sich nur ein unzureichender metallischer Kontakt zwischen dem Batteriekontakt und der Batterieklemme. Werden dagegen zu hohe Kontaktkräfte aufgebracht, führt dies zu einer Verformung und einem Fließen des Materials des Batteriekontaktes.

Die gebräuchlichste Batterieklemme besteht aus einer Kontaktschelle, die auf den Batteriekontakt aufgesetzt und dann mittels einer Schraube zusammengezogen wird. Nachteilig an dieser Art von Batterieklemme ist, daß die tatsächlich aufgebrachte Kontaktkraft nur unzureichend überwacht werden kann. Zum einen besteht die Gefahr, daß durch das Anziehen der Schraube mit einem Schraubenschlüssel ein sehr viel höheres Anzugsdrehmoment und somit eine sehr viel höhere Kontaktkraft aufgebracht wird, als dies eigentlich erforderlich ist. Zum anderen besteht die Gefahr, daß dann, wenn die Batterieklemme bei einem bereits verformten Batteriekontakt verwendet wird, die Kontaktschelle von der Schraube auf Block gezogen wird, so daß ein hohes Anzugsdrehmoment für die Schraube erhalten wird, das jedoch nicht mit der tatsächlich erzielten, niedrigeren Kontaktkraft übereinstimmt.

Aus dem Stand der Technik sind ferner verschiedene Batterieklemmen bekannt, die Federelemente verwenden, welche eine konstante Kontaktkraft gewährleisten sollen. Diese Batterieklemmen sind jedoch vergleichsweise kompliziert aufgebaut.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Batterieklemme zu schaffen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist und gleichzeitig prozeßsicher ist, also mit hoher Sicherheit sowohl manuell als auch automatisiert montiert werden kann, ohne daß es zu Fehlmontagen kommen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Batterieklemme mit einer Anschlußlasche, einem Kontaktring, der mit einem Schlitz versehen ist, so daß zwei einander gegenüberliegende Klemmenden gebildet sind, die jeweils mit einer abgebogenen Lasche versehen sind, die jeweils eine Schräge aufweist, einer Feder, die an den Klemmenden des Kontaktringes angreift, und einem Sperrkeil, der zwischen den Laschen der Klemmenden angeordnet ist und zwischen einer Montagestellung, in der er die Klemmenden des Kontaktringes gespreizt hält, und einer Kontaktstellung verstellbar ist, in der er die Klemmenden freigibt, so daß die Feder die Klemmenden zusammenziehen kann. Somit sind zwei definierte Zustände der Batterieklemme möglich, nämlich die Montagestellung, in der die Batterieklemme frei auf den konischen Batteriekontakt aufgeschoben werden kann, bis der Kontaktring flächig an dem Batteriekontakt anliegt, und die Kontaktstellung, in der der Kontaktring elastisch um den Batteriekontakt zusammengezogen wird. Die dabei aufgebrachte Kontaktkraft wird von der Auslegung der Feder bestimmt und bleibt dabei aufgrund der von der Feder aufgebrachten elastischen Vorspannung selbst über einen längeren Zeitraum konstant. Außerdem genügt eine einfach aufzubringende translatorische Bewegung des Sperrkeils, um den Kontaktring aus der Kontaktstellung in die Montagestellung zu spreizen.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jede Lasche mit einer Arretierkante versehen. An dieser Arretierkante kann sich der Sperrkeil abstützen, wenn er sich in der Montagestellung befindet, in der die Klemmenden des Kontaktringes gespreizt gehalten werden. Auf diese Weise ist eine vergleichsweise hohe Betätigungskraft erforderlich, um den Sperrkeil über die Arretierkante hinweg zu bewegen und in die Klemmstellung zu gelangen; dies gewährleistet, daß ein unbeabsichtigtes Überführen der Batterieklemme aus der Montagestellung in die Kontaktstellung verhindert ist. Die aufzubringende hohe Betätigungskraft führt auch zu einer vorteilhaften Art der Montage der Batterieklemme. Wenn die Arretierkante scharfkantig ausgeführt wird, wie dies bevorzugt wird, kann der Sperrkeil durch eine bloße Druckkraft nicht über die Arretierkante hinweggeschoben werden. Dies ist erst möglich, wenn zuvor die Klemmenden geringfügig gespreizt wurden. Dies kann erzielt werden durch Aufdrücken der sich in der Montagestellung befindenden Batterieklemme auf den konischen Batteriekontakt. Erst wenn die Batterieklemme mit einer bestimmten Kraft auf den Batteriekontakt gedrückt wird, so daß sich eine Flächenberührung ergibt, wird der Kontaktring geringfügig von dem konischen Batteriekontakt gespreizt. Nunmehr kann der Spreizkeil über die Arretierkante rutschen und die Klemmenden des Kontaktringes freigeben, so daß die Feder die Klemmenden zusammenziehen kann. Die endgültige Kontaktkraft wird somit ausschließlich von der Auslegung der Feder bestimmt, wobei aber das vorherige Aufdrücken der Batterieklemme auf den Batteriekontakt gewährleistet, das eine Flächenberührung zwischen dem Batteriekontakt und dem Kontaktring ausgebildet ist. Hieraus ergibt sich eine hohe Montagesicherheit, da das Überführen des Sperrkeils aus der Montagestellung in die Kontaktstellung erst dann möglich ist, wenn durch die entsprechende Spreizung des Kontaktringes signalisiert wird, daß eine bestimmte VorKontaktkraft zwischen dem Kontaktring und dem Batteriekontakt aufgebaut wurde. Diese Vor-Kontaktkraft sorgt für einen zuverlässigen Sitz der Batterieklemme, da bereits während des Aufdrückens der Batterieklemme die Bereiche einer Punktberührung des Batteriekontaktes durch Fließen des Materials beseitigt werden.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Sperrkeil mit einer verschwenkbar angebrachten Abdeckkappe verbunden ist. Die Abdeckkappe dient sowohl als Schutz für die Batterieklemme als auch als Montagehilfe. Die Abdeckkappe bietet nämlich eine geeignete Druckfläche, um von Hand die erforderliche Aufsetzkraft aufbringen zu können. Die auf die Abdeckkappe ausgeübte Druckkraft dient gleichzeitig dazu, den Sperrkeil aus der Montagestellung in die Kontaktstellung zu überführen. Da das Aufsetzen der Batterieklemme und das anschließende Verriegeln durch Überführen des Sperrkeiles aus der Montagestellung in die Kontaktstellung in einer einzigen Richtung erfolgt, kann die Montage leicht automatisiert werden. Auch eine manuelle Montage bereitet keinerlei Probleme, da sie lediglich aus dem Aufdrücken der Batterieklemme auf den Batteriekontakt besteht. In beiden Fällen stellt das ruckartige Überwinden der Arretierkante durch den Sperrkeil einen sowohl bei einer automatisierten Montage als auch bei einer manuellen Montage gut spürbaren Indikator dafür dar, daß die Montage erfolgreich abgeschlossen ist.

Vorzugsweise ist an der Abdeckkappe ein Hebel gelagert, mittels dem der Sperrkeil über die Abdeckkappe in die Montagestellung gebracht werden kann. Der Hebel muß dazu bei geeigneter Lagerung lediglich nach oben von dem Batteriekontakt weg angehoben werden, wodurch sowohl das Überführen des Kontaktringes aus der Kontaktstellung in die Montagestellung als auch das Abheben der Batterieklemme vom Batteriekontakt mittels einer Bewegung in einer einzigen Richtung erhalten wird. Als Alternative zum Hebel kann auch ein Exzenter verwendet werden, der die Laschen des Kontaktringes durch eine Drehbewegung spreizen und wieder freigeben kann.

Der an der Abdeckkappe angebrachte Hebel kann mit zwei Flügeln versehen sein, die sich an der Abdeckkappe abstützen können. Auf diese Weise wird verhindert, daß beim Aufdrücken der Batterieklemme auf den Batteriekontakt, wenn eine Kraft auf den Hebel aufgebracht wird, sich dieser übermäßig weit durchdrückt. Weiterhin können die Flügel vorteilhaft bei der Anbringung des Hebels an der Abdeckkappe genutzt werden. Die Flügel bieten eine Abstützung des Hebels an der Abdeckkappe, so daß durch einen Druck auf den Hebel an einer Seite dieser mit an seiner anderen Seite ausgebildeten Lagerstiften in ein Lager an der Abdeckkappe eingeschnappt werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kontaktring auf seiner Innenseite mit einer Rändelung versehen. Dies sorgt für einen zuverlässigen Sitz des Kontaktringes auf dem konischen Batteriekontakt, so daß der Kontaktring nicht nach oben "wegschwimmen" kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:

Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht eine erfindungsgemäße Batterieklemme;
Figur 2 in einer perspektivischen Ansicht den Kontaktring mit Anschlußlasche, der bei der Batterieklemme von Figur 1 verwendet wird;
Figur 3 den Kontaktring mit Anschlußlasche von Figur 2, wobei eine Feder aufgesetzt ist;
Figur 4 in einer perspektivischen Ansicht ein Detail der Batterieklemme von Figur 1;
Figur 5 in einer perspektivischen, teilgeschnittenen Ansicht ein weiteres Detail der Batterieklemme von Figur 1.

Die erfindungsgemäße Batterieklemme weist als zentrales Bestandteil einen Kontaktring 10 auf, der mit einer Anschlußlasche 12 versehen ist. Die Anschlußlasche dient zur Kontaktierung eines beliebigen Leiters, der an einen Batteriekontakt angeschlossen werden soll. Der Kontaktring 10 ist mit einem Schlitz ausgeführt, so daß zwei einander gegenüberliegende Klemmenden 14 gebildet sind, die jeweils mit einer Lasche 16 versehen sind. Jede Lasche 16 ist mit einer Schräge 18 sowie einer Aussparung 20 versehen. Am Übergang zwischen der Schräge 18 und der Lasche 16 ist eine Arretierkante 19 ausgebildet, die um etwa 0,3 bis 0,5 mm vorsteht.

Das Bauteil bestehend aus dem Kontaktring 10 mit den Laschen 16 sowie der Anschlußlasche 12 ist ein einstückiges Blechbiegeteil mit einer Wandstärke von etwa 1,5 bis 1,8 mm. Der Kontaktring 10 wird dabei so gebogen, daß er an die konische Form des anzuschließenden Batteriekontaktes angepaßt ist.

An den Laschen 16 des Kontaktringes 10 greift eine Feder 22 (siehe Figur 3) an, welche die Laschen 16 zusammenzudrücken sucht. Um ein Abrutschen der Feder 22 zu verhindern, ist diese mit zwei Nasen versehen, welche in die Aussparungen 20 der Laschen 16 eingreifen.

Die Batterieklemme ist mit einer Abdeckkappe 24 (siehe insbesondere Figur 1) versehen, welche den Kontaktring 10 überdeckt und schwenkbar an Einkerbungen 26 der Anschlußlasche 12 gelagert ist. Die Abdeckkappe 24 ist mit einem Sperrkeil 28 versehen, der durch einen Materialsteg 30 einstückig an die Abdeckkappe 24 angeformt und zwischen den beiden mit den Schrägen 18 versehenen Laschen 16 des Kontaktringes 10 angeordnet ist.

An der Abdeckkappe 24 ist ein zweiarmiger Hebel 32 mittels Lagerzapfen 34 gelagert. Der eine Arm erstreckt sich ausgehend von dem Lagerzapfen 34 über den Kontaktring 10 hinweg, während das andere Ende des Hebels 32 auf zwei Abstützflächen 36 aufliegt, die an den Laschen 16 ausgebildet sind. Der Hebel 32 ist in diesem Bereich gegabelt ausgeführt, so daß der Materialsteg 30 sich zwischen den beiden Enden erstrecken kann, die auf den Abstützflächen 36 aufliegen.

Der Sperrkeil 28 kann zusammen mit der Abdeckkappe 24 zwischen einer Kontaktstellung, die in den Figuren 1, 4 und 5 gezeigt ist, und einer Montagestellung verstellt werden, die in den Figuren nicht gezeigt ist. In der Kontaktstellung befindet sich der Sperrkeil in einem Bereich zwischen den beiden Schrägen 18, in welchem er diese nicht berührt. Somit können die beiden Laschen 16 von der Feder 22 zusammengezogen werden. In der Montagestellung befindet sich der Sperrkeil 28 zwischen den beiden Laschen 16 oberhalb der beiden Schrägen 18, wobei er an der Arretierkante 19 anliegt, die verhindert, daß er unbeabsichtigt in die Kontaktstellung gelangt.

Die Montage der erfindungsgemäßen Batterieklemme erfolgt in der folgenden Weise: Im Anlieferungszustand befindet sich die Batterieklemme in der Montage-stellung, in der der Sperrkeil 28 die beiden Laschen 16 auseinanderspreizt, wodurch auch der Kontaktring 10 gespreizt ist. In diesem Zustand kann die Batterieklemme entweder von Hand oder von einem Montageroboter auf den anzuschließenden, konischen Batteriekontakt aufgesetzt werden. Dies geschieht durch Ausüben einer Druckkraft auf die Abdeckkappe 24. Die auf die Abdeckkappe 24 ausgeübte Kraft wird dabei zum einen über die Einkerbungen 26 und zum anderen über den Materialsteg 30 und den an den Arretierkanten 19 anliegenden Sperrkeil 28 auf den Kontaktring 10 übertragen. Aufgrund der konischen Ausgestaltung des Batteriekontaktes und des an diesem anliegenden Kontaktringes wird die ausgeübte Druckkraft in eine auf den Kontaktring 10 einwirkende Spreizkraft umgesetzt, wenn der Kontaktring entsprechend weit auf den Batteriekontakt aufgeschoben ist. Diese Spreizkraft weitet den Kontaktring geringfügig und ermöglicht, daß der Sperrkeil 28 beim Auseinanderbewegen der Laschen 16 unter der Wirkung der weiterhin ausgeübten Druckkraft über die Arretierkante 19 rutscht. Die Abdeckkappe 24 wird dann weiter auf den Kontaktring 10 aufgeschoben, wobei der Sperrkeil 28 in seine Kontaktstellung überführt wird, in der er nicht mehr an den Laschen 16 und den Schrägen 18 angreift. Nunmehr werden die Laschen 16 von der Feder 22 zusammengedrückt, so daß der Kontaktring zusammengezogen wird und sich eine gleichmäßige Kontaktkraft ergibt.

Die Abdeckkappe wird gelöst, indem der Hebel 32 an seinem außenliegenden, freien Ende angehoben wird. Dies bewirkt, daß die Abdeckkappe über die Lagerstifte 34 vom Kontaktring 10 abgehoben wird, wodurch der Sperrkeil 28 zwischen den beiden Schrägen 18 hindurch bis über die Arretierkante 19 gezogen wird. In diesem Zustand ist der Kontaktring 10 wieder gespreizt, so daß die Batterieklemme durch weiteres Ziehen am Hebel 32 vom Batteriekontakt abgenommen werden kann.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Batterieklemme besteht darin, daß die Montage und die Demontage in nur einer einzigen Bewegungsrichtung erfolgen. Zur Montage ist lediglich eine Druckkraft auf die Abdeckkappe 24 der Batterieklemme auszuüben. Diese Druckkraft sorgt zunächst dafür, daß der Kontaktring fest auf den anzuschließenden Batteriekontakt aufgepreßt wird. Dabei ergibt sich bereits eine Flächenberührung zwischen dem Batteriekontakt und dem Kontaktring. Erst wenn die dabei erzielte Kontaktkraft einen bestimmten Wert überschreitet, der durch die Höhe der Arretierkanten 19 eingestellt werden kann, ist ein Überführen der Batterieklemme aus der Montagestellung in die Kontaktstellung möglich. Dies geschieht nach Freigeben des Sperrkeils 28 durch dieselbe Druckkraft, die nun den Sperrkeil in einen Bereich verschiebt, in welchem er nicht mehr an den Laschen und den Schrägen angreift. Bei diesem Montageverfahren ergibt sich außerdem eine hohe Prozeßsicherheit. Das Hinübergleiten des Sperrkeils 28 über die Arretierkanten 19 ist sowohl bei einer manuellen Montage als auch bei einer automatisierten Montage zuverlässig detektierbar und liefert eine Anzeige dafür, daß die Batterieklemme sicher auf dem Batteriekontakt eingerastet ist.

Auch die Demontage der Batterieklemme erfolgt entlang einer einzigen Betätigungsrichtung. Es muß lediglich eine Zugkraft auf den Hebel 32 in einer Richtung von dem Batteriekontakt weg ausgeübt werden. Diese Zugkraft überführt zunächst die Batterieklemme aus der Kontaktstellung in die Montagestellung und zieht dann die Batterieklemme vom Batteriekontakt ab.

Claims

Batterieklemme mit einer Anschlußlasche (12), einem Kontaktring (10), der mit einem Schlitz versehen ist, so daß zwei einander gegenüberliegende Klemmenden (14) gebildet sind, die jeweils mit einer abgebogenen Lasche (16) versehen sind, die jeweils eine Schräge (18) aufweist, einer Feder (22), die an den Klemmenden des Kontaktringes angreift, und einem Sperrkeil (28), der zwischen den Laschen der Klemmenden angeordnet ist und zwischen einer Montagestellung, in der er die Klemmenden des Kontaktringes gespreizt hält, und einer Kontaktstellung verstellbar ist, in der er die Klemmenden freigibt, so daß die Feder die Klemmenden zusammenziehen kann.
Batterieklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lasche mit einer Arretierkante (19) versehen ist.
Batterieklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkeil (28) mit einer verschwenkbar angebrachten Abdeckkappe (24) verbunden ist.
Batterieklemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Abdeckkappe (24) ein Hebel (32) gelagert ist, mittels dem der Sperrkeil über die Abdeckkappe in die Montagestellung gebracht werden kann.
Batterieklemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel mit zwei Flügeln versehen ist, die sich an der Abdeckkappe abstützen können.
Batterieklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktring auf seiner Innenseite mit einer Rändelung versehen ist.