JP2006520522A - バッテリ端子 - Google Patents

Abstract

例えば１２ボルトよりも大きな電圧を有する自動車バッテリ用のバッテリ端子（１）が、ケーブル（３）に位置する端子コネクタ（４）を有しており、該端子コネクタが、使用位置において電極（５）に摩擦接続式及び／又は形状接続式で係合する。この場合、端子コネクタ（４）は、電極（５）に上方及び側方から周面係合するために、ほぼカップ形またはベル形に形成されており、外側を、少なくとも表面は絶縁材料から成るケーシング部材（６）によって取り囲まれている。このケーシング部材（６）は、端子コネクタ（４）に対して軸方向で可動であり、端子コネクタ（４）はケーシング部材（６）を解離位置では軸方向で凌駕しており、使用位置では、端子コネクタ（４）の外壁はケーシング部材（６）の内壁によって負荷されている。これにより、端子コネクタ（４）は半径方向で圧縮可能であり、端子コネクタの内側は電極の外面に圧着可能である。

Description

本発明は特に、例えば１２ボルトよりも高い電圧を有する自動車バッテリ用のバッテリ端子であって、使用位置において電極に摩擦接続式且つ／又は形状接続式で係合するケーブル端子コネクタを有している形式のものに関する。

このような形式のバッテリ端子は既に公知である。例えば２４又は４２ボルトの自動車バッテリは、電極において汎用の１２ボルトの自動車バッテリよりも著しく高い出力を供給可能である。これに関連した比較的高い電圧において、電極から端子コネクタを解離した場合に、露出したアーク又は他の金属部材に対するアークの弧絡が発生する危険があり、これらの露出したアーク又はアークの弧絡は機械工にとっても危険であり且つ／又は火災の危険をも意味している。この危険は特に、架橋ケーブルによって一方の車両から他方の車両への接続が生ぜしめられた場合に生じる。

従って、バッテリ端子の解離及び取付けによって外部アーク又は火花の発生する恐れが無く且つ架橋ケーブルの接続が防止されているか又は難しくされている、冒頭で述べた形式のバッテリ端子若しくはコンタクト装置又はコンタクト接続を提供するという課題が生じる。

この課題を解決するためには、電極に上方及び側方から周面係合するために、端子コネクタがほぼカップ形又はベル形に形成されており、該端子コネクタが、外側を少なくとも表面は絶縁材料から成るケーシング部材によって取り囲まれており、該ケーシング部材が、端子コネクタに対する差込み方向とは逆方向で先細になるか又は狭くなる内側開口を有しており且つ／又は端子コネクタが、差込み方向でケーシング部材の内側に向かって拡張する横断面を有しており、ケーシング部材が、端子コネクタに対して軸方向で可動であり、該端子コネクタが、ケーシング部材を解離位置では軸方向で凌駕しており、使用位置では端子コネクタの外壁がケーシング部材の内壁によって負荷されており、これにより、端子コネクタが半径方向で圧縮可能であり且つ端子コネクタの内面が電極の外面に圧着可能である。

つまり、有利な形式ではベル形の端子コネクタが軸方向で電極に被せ嵌められる若しくは押し付けられるだけでよく、その後、端子コネクタはケーシング部材が同一軸方向で押しずらされることによって圧縮されて、電極と接触状態にもたらされる。接触時又は解離時に場合によっては発生するアーク又は火花は、絶縁性のケーシング部材の内側に存在するので無害である。

ケーシング部材が端子コネクタを特に簡単に圧縮できるようにする、若しくは、ケーシング部材を簡単に端子コネクタに被せ嵌められるようにするためには、ケーシング部材の内側開口の傾斜の下部域が、端子コネクタの外壁の傾斜の上部域とほぼ合致しており、解離位置においてケーシング部材の内壁の傾斜が、端子コネクタの外壁の傾斜を負荷していると有利である。

ケーシング部材の、上方に向かって若しくは入口から開口内へ向かって狭まっている領域の上位の開口内に、ケーシング部材の内面とウェブを介して結合された内輪又は部分内輪が設けられており、この内輪の外寸が、変形されていない端子コネクタの内寸と同一であるか又は該内寸よりも小さく、更に、内輪が、端子コネクタの使用位置において該端子コネクタの内側で、端子コネクタの当該内輪の領域における半径方向の圧縮を制限又は阻止し且つケーシング部材が解離位置へ軸方向で移動する際に、端子コネクタの出発位置への半径方向拡張を生ぜしめるか、又は助成するか、又は促進すると、特に有利である。

つまり、端子コネクタは、使用位置においてケーシング部材によって外側から及び／又は内輪によって内側から半径方向で緊締され得る。ケーシング部材が解離位置に向かって運動すると、端子コネクタの内側及び外側の緊締は解除され、このことと、端子コネクタの差込み方向とは逆方向で端子コネクタの内側で運動して、この端子コネクタの内側を負荷する内輪とによって、端子コネクタの半径方向内側に移動又は圧縮された部分が迅速に半径方向外側に延いては電極から離反して運動され得る。これにより、アークの発生を更に低下させることができ、アークは既存の作動電圧では一般に数ミリメートルの長さにしかなり得ず、充電部分若しくは金属部分の間隔が急速に大きくなることによって、発生直後に再び断裂する。

ケーシング部材は、端子コネクタを全体的に又は部分的に取り囲むか若しくは負荷することができ且つ例えば外輪として形成されていてよく、この外輪は、該外輪とウェブを介して結合された内輪と協働する。

端子コネクタは、圧縮可能な部分が弛緩状態において、電極の外寸よりも小さな内寸を有しており且つ解離位置では前記内輪によって拡張されている若しくは押し広げられており、使用位置では内輪による緊締が解除されており、これにより、端子コネクタが電極に、端子コネクタの内部応力に基づいて摩擦接続式で周面係合し且つ外側のケーシング部材によって位置固定されているように構成されていてもよい。

バッテリ端子の有利な構成では、端子コネクタが、軸方向で延びる、下側の外縁部の開いた少なくとも２つのスリットを有しており、これらのスリットは、端子コネクタの外壁を軸方向で少なくとも部分的に分割している。これにより、端子コネクタ用の材料は比較的硬く形状安定性を有していてよいと同時に、端子コネクタの、電極に周面係合する領域は、スリット幅の縮小下でフレキシブル且つ半径方向で圧縮可能であってよい。良好なフレキシビリティーと同時に端子コネクタの良好な形状安定性を得るためには、例えば３〜６のセグメント若しくはスリットを備えた構成が有利である。

この場合、端子コネクタにおいて内輪を支持するウェブの領域に、軸方向で延びるスリットがそれぞれ設けられていると有利である。例えば、端子コネクタの外壁を半径方向で圧縮可能な複数のセグメントに分割するスリットは、内輪を支持するウェブが当該のスリットを通って案内されていることができる程度に上側に向かって続いていてよく、これにより、ケーシング部材が端子コネクタの外側を負荷しているにも関わらず、ケーシング部材の内側に内輪のための固定部が供与されている。ウェブを端子コネクタのスリット内に配置することにより、ケーシング部材と接続端子との間の回動も防止されている。

ケーシング部材及び端子コネクタを容易に解離位置から使用位置へ運動させることができるようにするためには、ケーシング部材に旋回可能に支承された偏心部材が係合し、この偏心部材がその死点を越えて旋回することにより、ケーシング部材が軸方向で端子コネクタを覆い、これにより、端子コネクタ自体を緊締・コンタクト位置へ押しずらし且つこの使用位置で固定すると有利である。

偏心部材の有利な構成では、この偏心部材が操作レバーを有しており、この操作レバーが、ケーシング部材のシフト方向に対して横方向で延びる軸線を中心として回動可能に支承されており、更に、操作レバーに該操作レバーの回転軸線に対して偏心的に支承された２つのピンが配置されており、これらのピンが、ケーシング部材の長孔に係合する。操作レバーによって偏心部材が容易に手動操作可能である一方で、操作レバーの位置に基づいて、端子コネクタの目下の位置を容易に推測することが可能である。例えば、操作レバーは使用位置ではバッテリケーシングにフラットに載着されており且つ解離位置では上方に向かって突出していてよいので、特にボンネットやバッテリカバーを誤って閉じてしまうことが簡単には起こり得ない。長孔内のピンのガイドは事実上摩耗フリーで構成されていてよいので、バッテリ端子は長時間確実に作動可能である。

この場合、端子コネクタの移動に役立つ偏心部材が、コンタクト位置若しくは使用位置においてセルフロック状態にあると、バッテリ端子の確実なコンタクトに関して有利である。このことは、長孔内でピンが操作レバーの回転軸線に対して相対的に、半径方向でケーシング部材における操作レバーの作用位置を越えて延いては保持位置又は係止位置へシフトされることによって行われる。

場合によっては発生するアークを確実にケーシング部材の内側に保持して、バッテリを包囲する構成部材を保護するためには、端子コネクタを使用位置において取り囲むケーシング部材が、端子コネクタの側面をケーブル接続部の上位まで取り囲んでいると有利である。

端子コネクタと電極との間の、振動又は別の動的負荷に対して確実なコンタクトを得るために、電極又は電極を取り囲むコンタクトスリーブの外側が、少なくとも１つの凹部、特に少なくとも１つの有利には環状の溝又は周方向溝等を有しており且つカップ形又はベル形の端子コネクタの内側に前記溝に適合した突出部が設けられており、この突出部が、緊締位置において形状接続的に前記凹部に係合しており且つ／又は電極に突出部が設けられており且つ端子コネクタの内側に前記突出部に適合する凹部が、軸方向で形状接続的に結合するために設けられていると有利である。突出部と凹部との協働により、端子コネクタの電極との噛合いが得られ、これにより、両者は使用位置において軸方向で互いに固定されており且つ電気的な接続も改善されている。

端子コネクタが外された場合に、例えばスパナのような工具等の落下金属部材が電極とアースとの間又は２つの電極間の短絡を生ぜしめる恐れがあるということを防止するためには、電極の上端部が絶縁材料から成るキャップを支持しており、このキャップが内輪の上位に位置する端子コネクタの領域をも電極から遮蔽していると有利である。

電極を側方でも保護し且つ遮蔽するためには、電極が絶縁材料から成る、半径方向で見て環状の保護壁によって取り囲まれており、この保護壁が、電極から半径方向で隔てられており、ケーシング部材が使用位置において保護壁と電極との間の半径方向間隔に嵌合し、これにより、保護壁によって外側が包囲されていると有利である。これにより、使用位置にあるケーシング部材も保護壁によって半径方向で形状を安定化され得る。バッテリ端子は、使用位置において端子コネクタと、端子コネクタ内に位置する電極とを遮蔽するケーシング部材と保護壁とを組み合わせることによって、例えば水の飛沫も遠ざけられるように、ケーシング部材の全周を保護されていてよい。

電極は、プラスチックキャップによってだけでなく、保護壁が軸方向を少なくとも電極の金属部分又は充電部分の軸方向延在部と同様に設計されていると、落下金属物質による短絡に対して更に良好に保護され得る。

以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

全体を符号１で示したバッテリ端子は端子コネクタ４を有しており、この端子コネクタ４は、電極５に摩擦接続式且つ／又は形状接続式で係合している。図３に個別に示した端子コネクタ４は、電極５の周面に係合するために、ほぼカップ形又はベル形に形成されており且つ矢印Ｐｆ１で示した差込み方向で、図面では下側の開口に向かって拡張する横断面を有している。

この場合、端子コネクタ４は図１及び図２に示したように、絶縁材料から成るケーシング部材６によって包囲されている。このケーシング部材６は、差込み方向（矢印Ｐｆ１）とは逆方向で、当該ケーシング部材６の下部域から先細になる若しくは狭くなる内側開口を有しており且つ図１及び図２の両図を比較すると明らかなように、端子コネクタ４に対して軸方向で可動である。

解離位置（図１）では、端子コネクタ４はケーシング部材６を軸方向で凌駕しているのに対して、使用位置（図２）では、端子コネクタ４の外壁がケーシング部材６の内壁によって負荷されており、これにより、端子コネクタ４は半径方向で圧縮可能であり延いては内側若しくは内壁が、電極５の外側に圧着可能である。

バッテリ端子１の解離位置から使用位置への移行時に、ケーシング部材６が端子コネクタ４に対して容易に可動であり且つ下方に向かって運動するケーシング部材６の内壁による端子コネクタ４の外壁の負荷時の摩耗が僅かであるようにするためには、ケーシング部材６の先細になっている内側開口が傾斜７を有しており、この傾斜７の下部域は、半径方向外向きに拡張している端子コネクタ４の外壁に設けられた傾斜８の上部域に、ほぼ対応する。両傾斜７，８は、図１にも示したように解離位置において相接して位置する。ケーシング部材６延いては傾斜７が、図２に示した使用位置へ矢印Ｐｆ１の方向で運動すると、ケーシング部材６の傾斜７の上位の狭まっている内壁によって、端子コネクタ４が圧縮される。

図４では特にはっきりと、ケーシング部材６において、開口内位で且つ矢印Ｐｆ１で示した差込み方向とは逆方向で狭まっている領域若しくは傾斜７の上位に、ケーシング部材６の内壁とウェブ１０を介して結合された内輪９が配置されているということが示されている。図１及び図２では、内輪９の外寸が、変形されていない端子コネクタ４の内寸よりもやや小であるか、若しくはほぼ同じであるということが認識可能である。これにより、内輪９は使用位置（図２）において、この内輪９が配置された端子コネクタ４の上部域の半径方向の圧縮を制限し且つ使用位置から解離位置へケーシング部材６が軸方向で移動する際に端子コネクタ４の半径方向拡張を生ぜしめるか又は助成若しくは促進する。それというのも、ケーシング部材６に固定された内輪９が一緒に上方に向かって運動されて、端子コネクタ４の内壁を負荷することにより、外側に向かって押圧するからである。

図３には、端子コネクタ４が軸方向で延びる複数のスリット１１を有しており、これらのスリット１１は、端子コネクタ４の下縁部で開いており且つ端子コネクタ４の外壁を軸方向で、部分的に半径方向で圧縮可能な複数のセグメント１２に分割しているということが示されている。図３に示した実施例では、端子コネクタ４の周面に均等に配分された６つのスリット１１が、端子コネクタ４の外壁を、スリット幅の縮小下で半径方向に圧縮可能な同じ大きさの６つのセグメント１２に分割しており、これらのセグメント１２は、半径方向外側に向かって拡張している領域の上位で、端子コネクタ４のスリットの設けられていない外壁に配置されている。この場合、スリット１１は、内輪９を保持するウェブ１０が各スリット１１に係合可能であるように、上方に向かって続いている。このことは、図１、図２及び図６において、破線で示した端子コネクタ４の内輪９の領域に基づいて明らかとなる。それというのも、これらの図において断面された端子コネクタ４は、ウェブ１０によって隠されているからである。

図１及び図２では偏心部材１３が認識可能であり、この偏心部材１３はケーシング部材６に係合し且つ旋回することにより当該偏心部材１３の死点を越えて、ケーシング部材を軸方向で端子コネクタ４を覆って下方に向かって摺動させて、使用位置に固定する。

図５には、図１及び図２で示した偏心部材１３の構成が再度個別に示されており、この場合、偏心部材１３が操作レバー１４を有しており、この操作レバー１４はケーシング部材６の摺動方向に対して横方向で延びる軸線１５を中心として回動可能に支承されており且つ当該操作レバー１４には、該操作レバー１４の回転軸線１５に対して偏心的に支承された２つのピン１６が配置されており、これらのピン１６は、図１及び図２に示したようにケーシング部材６の長孔１７に係合しており、この長孔１７内で運動することにより、ケーシング部材６は端子コネクタ４に対して軸方向で移動可能であるということが明らかになる。図１、図２及び図６の部分断面図では、長孔１７を形成するケーシング部材６の領域は断面されていない。破線で示すことにより、各１つのピン１６が外側から対応配置された長孔１７に係合しており、この場合、ケーシング部材６及び該ケーシング部材６内に配置された端子コネクタ４の外部を包囲しているということが明らかになる。

この場合、偏心部材１３は図２に示した使用位置ではセルフロック状態にある。それというのも、ピン１６はケーシング部材６の運動方向に対して横方向で延在する長孔１７内で保持されており且つ解除位置から使用位置へ操作レバー１４を運動させると、長孔１７内で半径方向に、操作レバー１４の回動軸線１５若しくはケーシング部材６における操作レバー１４の作用箇所を越えて摺動されたので、軸方向で作用する力による、解離位置へ向かう長孔１７内でのピン１６の戻り摺動は不可能だからである。

図２では、ケーシング部材６が端子コネクタ４を、使用位置において端子コネクタ４のケーブル接続部を覆うまで取り囲んでいるということが認識可能である。これにより、絶縁材料から成る若しくは表面に絶縁部材の設けられたケーシング部材６は、端子コネクタ４が金属物質及び／又は手と接触しないように防護している。

図１及び図２には、電極５が外側に凹部１８（図示の実施例では、軸方向で密に相並んで位置する複数の細い環状の溝）を有しており、これに対して端子コネクタ４には、内壁に配置された複数の適合する突出部１９が設けられており、これらの突出部１９は、使用位置において形状接続的に前記凹部１８に係合するということが示されており、この係止領域は、端子コネクタ４と電極５との間の結合部を、例えば振動等の動的負荷に対して位置固定し且つ電気的な接続を改善する。

図６に示した実施例では、電極５は絶縁材料から成る、半径方向を取り囲む保護壁２１によって包囲されており、この保護壁２１は、ケーシング部材６が使用位置において電極５と保護壁２１との間の半径方向の間隔に嵌合し、これにより、保護壁２１によって外側を包囲されている程度に電極５から半径方向で隔てられている。この場合、保護壁２１は、軸方向で見て電極５の金属部分若しくは充電部分よりもやや高くなるように、軸方向を設定されている。電極５に選択的に取付け可能な絶縁材料から成るキャップと相まって、保護壁２１は電極５を、例えば工具等の落下金属部材による接触及び短絡に対して有効に保護する。使用位置において、ケーシング部材６を巡って半径方向で取り囲む保護壁２１は、ケーシング部材６を安定化させることが可能である。

端子コネクタ、該端子コネクタを取り囲むケーシング部材及び偏心部材を備えた本発明によるバッテリ端子の解離位置の部分断面図である。 図１に示したバッテリ端子を使用位置で示した図である。 端子コネクタの斜視図である。 ケーシング部材の斜視図である。 偏心部材の斜視図である。 電極及びケーシング部材を取り囲む保護壁を備えた、図１に示したバッテリ端子を使用位置で示した図である。

Claims (13)

1. 使用位置において電極（５）に摩擦接続式且つ／又は形状接続式で係合するケーブル端子コネクタ（４）を有するバッテリ端子において、
   電極（５）に上方及び側方から周面係合するために、端子コネクタ（４）がほぼカップ形又はベル形に形成されており、該端子コネクタ（４）が、外側を少なくとも表面は絶縁材料から成るケーシング部材（６）によって取り囲まれており、該ケーシング部材（６）が、端子コネクタ（４）に対する差込み方向とは逆方向で先細になるか又は狭くなる内側開口を有しており且つ／又は端子コネクタ（４）が、差込み方向でケーシング部材（６）の内側に向かって拡張する横断面を有しており、ケーシング部材（６）が、端子コネクタ（４）に対して軸方向で可動であり、該端子コネクタ（４）が、ケーシング部材（６）を解離位置では軸方向で凌駕しており、使用位置では端子コネクタ（４）の外壁がケーシング部材（６）の内壁によって負荷されており、これにより、端子コネクタ（４）が半径方向で圧縮可能であり且つ端子コネクタの内側が電極（５）の外面に圧着可能であることを特徴とする、バッテリ端子。
2. ケーシング部材（６）の内側開口の傾斜（７）の下部域が、端子コネクタ（４）の外壁の傾斜（８）の上部域とほぼ合致しており、解離位置においてケーシング部材（６）の内壁の傾斜（７）が、端子コネクタ（４）の外壁の傾斜（８）を負荷している、請求項１記載のバッテリ端子。
3. ケーシング部材（６）の、上方に向かって若しくは入口から開口内へ向かって狭まっている領域の上位の開口内に、ケーシング部材（６）の内面とウェブ（１０）を介して結合された内輪（９）又は部分内輪が設けられており、該内輪の外寸が、変形されていない端子コネクタ（４）の内寸と同一であるか又は該内寸よりも小であり、更に、内輪が、端子コネクタ（４）の使用位置において該端子コネクタの内側で、端子コネクタの当該内輪（９）の領域における半径方向の圧縮を制限又は阻止し且つケーシング部材（６）が解離位置へ軸方向で移動する際に、端子コネクタ（４）の出発位置への半径方向拡張を生ぜしめるか、又は助成するか、又は促進する、請求項１又は２記載のバッテリ端子。
4. 端子コネクタ（４）が、軸方向で延びる、下側の外縁部の開いた少なくとも２つのスリット（１１）を有しており、これらのスリットが、端子コネクタ（４）の外壁を軸方向で少なくとも部分的に分割している、請求項１から３までのいずれか１項記載のバッテリ端子。
5. 端子コネクタ（４）の、内輪（９）を支持するウェブ（１０）の領域に、軸方向で延びるスリットがそれぞれ設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載のバッテリ端子。
6. ケーシング部材（６）に旋回可能に支承された偏心部材（１３）が係合しており、該偏心部材がその死点を越えて旋回することにより、ケーシング部材（６）が軸方向で端子コネクタ（４）を覆い、これにより、端子コネクタ（４）自体を緊締・コンタクト位置へ押しずらし且つこの使用位置で固定する、請求項１から５までのいずれか１項記載のバッテリ端子。
7. 端子コネクタ（４）の移動に役立つ偏心部材（１３）が、コンタクト位置においてセルフロック状態にある、請求項１から６までのいずれか１項記載のバッテリ端子。
8. 偏心部材（１３）が操作レバー（１４）を有しており、該操作レバーが、ケーシング部材（６）のシフト方向に対して横方向で延びる軸線（１５）を中心として回動可能に支承されており、更に、操作レバー（１４）に該操作レバーの回転軸線（１５）に対して偏心的に支承された２つのピンが配置されており、これらのピンが、ケーシング部材（６）の長孔（１７）に係合している、請求項１から７までのいずれか１項記載のバッテリ端子。
9. 端子コネクタ（４）を使用位置において取り囲むケーシング部材（６）が、端子コネクタ（４）の側面をケーブル接続部の上位まで取り囲んでいる、請求項１から８までのいずれか１項記載のバッテリ端子。
10. 電極（５）又は該電極を取り囲むコンタクトスリーブの外側が、少なくとも１つの凹部（１８）、特に少なくとも１つの有利には環状の溝又は周方向溝等を有しており且つカップ形またはベル形の端子コネクタ（４）の内側に前記溝に適合した少なくとも１つの突出部（１９）が設けられており、該突出部が、緊締位置において形状接続的に前記凹部（１８）に係合しており且つ／又は電極（５）に突出部が設けられており且つ端子コネクタ（４）の内側に前記突出部に適合する凹部が、軸方向で形状接続的に結合するために設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載のバッテリ端子。
11. 電極（５）の上端部が絶縁材料から成るキャップ（２０）を支持しており、該キャップが内輪の上位に位置する端子コネクタ（４）の領域をも電極（５）から遮蔽している、請求項１から１０までのいずれか１項記載のバッテリ端子。
12. 電極（５）が、絶縁材料から成る、半径方向で見て環状の保護壁（２１）によって取り囲まれており、該保護壁が、電極（５）から半径方向で隔てられており、ケーシング部材（６）が、使用位置において保護壁（２１）と電極（５）との間の半径方向間隔に嵌合し、これにより、保護壁（２１）によって外側が包囲されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のバッテリ端子。
13. 保護壁（２１）が、軸方向を少なくとも電極（５）の金属部分又は充電部分の軸方向延在部と同様に設計されている、請求項１２記載のバッテリ端子。

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