WO2007087788A2

WO2007087788A2 - Vorrichtung zum anschliessen wenigstens einer stromführenden leitung an einen batteriepol

Info

Publication number: WO2007087788A2
Application number: PCT/DE2007/000151
Authority: WO
Inventors: Harald Störring
Original assignee: Stoerring Harald
Priority date: 2006-02-01
Filing date: 2007-01-24
Publication date: 2007-08-09
Also published as: DE112007000817A5; WO2007087788A3; DE202006001672U1

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Anschließen wenigstens einer stromführenden Leitung an einen Batteriepol, mit wenigstens einem Anschlußorgan, wobei das Anschlußorgan einen Batterieanschluß und einen Versorgungsanschluß aufweist, und der Batterieanschluß mit dem Batteriepol elektrisch verbindbar ist, sind am Versorgungsanschluß wenigstens zwei als Steckbuchsen ausgebildete Kontaktelemente angeordnet. Entlang einer inneren Mantelfläche jeder Steckbuchse ist eine Vielzahl von wendelartig verlaufenden, flexiblen Streben derart angeordnet, daß der innere freie Querschnitt jeder Steckbuchse mittels der Streben eine Einschnürung aufweist.

Description

Vorrichtung zum Anschließen wenigstens einer stromführenden Leitung an einen Batteriepol

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anschließen wenigstens einer stromführenden Leitung an einen Batteriepol, mit wenigstens einem Anschlußorgan, wobei das Anschlußorgan einen Batterieanschluß und einen Versorgungsanschluß aufweist, und der Batterieanschluß mit dem Batteriepol elektrisch verbind bar ist.

Bekannte Vorrichtungen sind beispielsweise Polklemmen, die das Verbinden einer stromführenden Leitung oder eines Kabels mit einem Batteriepol, insbesondere mit einem Batteriepol einer Fahrzeugbatterie, ermöglichen, wodurch eine Stromversorgung, von zum Beispiel elektrisch betriebenen Fahrzeugkomponenten bzw. anzuschließenden externen Verbrauchern gewährleistet ist.

Die DE 20 2004 019 235 U1 offenbart eine Vorrichtung zum Anschließen einer stromführenden Leitung an einen Batteriepol. Dabei weist die Vorrichtung ein Anschlußorgan auf, an dessen Anschlußbereich ein Kontaktstift angeordnet ist. Über den Kontaktstift kann die Stromversorgung eines daran angeschlossenen Verbrauchers vorgenommen werden. Zum Schutz vor Kurzschlüssen ist der Kontaktstift durch einen Teil eines Gehäuses weitestgehend eingeschlossen. Der etwa rechteckig ausgebildete, mehrere Formschlußteile aufweisende Gehäuseteil dient gleichzeitig zur Aufnahme eines mit dem Kontaktstift in Verbindung zu bringenden Steckers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorbezeichneten Gattung derart zu verbessern, daß stets eine flexible und gleichzeitig sichere Verbindung zwischen der anzuschließenden Leitung und dem Batteriepol gegeben ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1 und durch die Merkmale des Schutzanspruchs 22. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei einer Vorrichtung zum Anschließen wenigstens einer stromführenden Leitung an einen Batteriepol an wenigstens einem Anschlußorgan, wobei das Anschlußorgan einen Batterieanschluß und einen Versorgungsanschluß aufweist, und der Batterieanschluß mit dem Batteriepol elektrisch verbindbar ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß am Versorgungsanschluß wenigstens zwei als Steckbuchsen ausgebildete Kontaktelemente angeordnet sind.

Die Ausbildung der Kontaktelemente als Steckbuchsen gewährleistet, aufgrund der vergrößerten Kontaktfläche zwischen dem Kontaktelement des Versorgungsanschlußes und einem mit dem Kontaktelement korrespondierenden Kontaktorgan einer anzuschließenden stromführenden Leitung eine sichere und feste Verbindung. Mittels der erfindungsgemäß ausgestalteten Kontaktfläche kann im Bereich der Steckverbindung selbst bei Überlast eine erhöhte Wärmeentwicklung bzw. eine Spannungserhöhung ausgeschlossen werden. Die Ausgestaltung der einzelnen Steckbuchsen als zylindrische Buchse schafft des weiteren eine drehbewegliche Aufnahme eines jeweils zugeordneten Kontaktorgans in der jeweiligen Steckbuchse. Insbesondere beim Anschließen der stromführenden Leitung an den Versorgungsanschluß kann das Kabel der Leitung verwindungsfrei zwischen den zu verbindenden Anschlüssen verlegt und Schäden am Stromleiter des Kabels vermieden werden. Selbstverständlich kann die Kontaktfläche jeder Steckbuchse im Querschnitt auch die Form eines Polygons aufweisen. Bevorzugt kann jedes Anschlußorgan dabei Steckbuchsen gleicher Polarität aufweisen.

Nach einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß entlang einer inneren Mantelfläche jeder Steckbuchse eine Vielzahl von wendelartig verlaufenden Streben derart angeordnet ist, daß der innere freie Querschnitt jeder Steckbuchse mittels der Streben eine Einschnürung aufweist. Die wendelartig verlaufenden Streben sind insbesondere längs ihrer Erstreckung mit einer Druckkraft beaufschlagt und weisen somit eine gestauchte Ausgestaltung auf. Aufgrund der Stauchung wölbt sich vor allem der Mittenbereich einer jeweiligen Strebe in den freien Querschnitt der Steckbuchse hinein. Ein mit den Streben in Kontakt gebrachtes Kontaktorgan einer jeweiligen stromführenden Leitung, welches bevorzugt Übermaß hinsichtlich des zwischen den Streben gegebenen Durchmessers aufweist, weitet die nach innen gewölbten Streben auf. Eine gleichmäßig auf den Umfang des Kontaktorgans wirkende Druckkraft wird erzeugt, wodurch auf vorteilhafte Weise eine gleichmäßig am Umfang des Kontaktorgans anliegende Kontaktfläche der Steckbuchse geschaffen ist. Derartig ausgestaltete Steckbuchsen können insbesondere Abweichungen, die bei der Fertigung einer jeweiligen Steckbuchse bzw. eines Steckorgans einer jeweils anzuschließenden Leitung entstehen, stets mit Vorteil ausgleichen.

Dabei ist den Enden der Streben einer jeweiligen Steckbuchse jeweils ein Ringelement zugeordnet. Die Ringelemente sind bevorzugt mit den Enden der wendelartig verlaufenden Streben verbunden und ermöglichen eine parallele Ausrichtung der flexiblen Streben zueinander, so daß mit Vorteil eine gleichmäßige Einschnürung über den gesamten inneren Umfang der Steckbuchse gegeben ist. Es ist zum Beispiel möglich, daß jedes Ringelement einstückig mit den jeweils verbundenen Enden der wendelartig verlaufenden Streben ausgebildet ist. Die Ringelemente sind gemeinsam mit den wendelartig, etwa parallel zur Mantelfläche der Steckbuchse verlaufenden Streben zu einem elastischen Käfig ausgebildet. Die Ausbildung der Ringelemente mit den Streben zu einem elastischen Käfig hat den Vorteil, daß eine flexible und zugleich in sich feste Struktur auf der inneren Mantelfläche der Steckbuchse geschaffen ist. Die Ausbildung eines Käfigs hat des weiteren den Vorteil, daß über die gleichmäßig am Kontaktorgan anliegenden Kontaktflächen der Streben ein Strom nahezu verlustfrei fließen kann. Es ist zum Beispiel möglich, daß der Käfig sich nicht über die gesamte Mantelfläche der Steckbuchse erstreckt, da aufgrund einer möglichen, geringen Wärmeentwicklung und einer damit verbundenen Längenausdehnung des elastischen Käfigs eine sogenannte Dehnungsfuge notwendig ist, um auftretenden Spannungen innerhalb des sich erwärmenden Materials entgegenzuwirken.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steckbuchse wenigstens zweiteilig ausgebildet ist und zwei koaxial zueinander angeordnete Hohlzylinder aufweist. Durch die mehrteilige Ausgestaltung der Steckbuchse läßt sich eine konstruktiv einfache und zugleich kostengünstige Herstellung bzw. Fertigung umsetzen.

Die Ringelemente weisen eine Vielzahl von Klemmen auf, die an den jeweiligen Stirnseiten eines ersten Hohlzylinders nach außen umgelegt sind und zwischen der äußeren Mantelfläche des ersten Hohlzylinders und einer inneren Mantelfläche eines zweiten Hohlzylinders geklemmt gehalten sind. Mit Hilfe der Klemmen läßt sich eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Klemmen und den Mantelflächen der Hohlzylinder der Steckbuchse schaffen, so daß sich insbesondere über die Ringelemente eine Druckkraft entlang der wendelartig verlaufenden Streben erzeugen läßt, die mit Vorteil die Einschnürung der Steckbuchse bewirkt. Durch die Vielzahl der Klemmen erfolgt eine gleichmäßige Kraftverteilung über den gesamten Umfang der Steckbuchse, wodurch die Belastung an den verschiedenen Angriffspunkten eines jeweiligen Ringelements relativ gering ist. Es ist selbstverständlich möglich, die Ringelemente beispielsweise mittels einer stoffschlüssigen Verbindung an der inneren Mantelfläche der Steckbuchse zu befestigen. Bevorzugt sind am Versorgungsanschluß des Anschlußorgans Steckbuchsen unterschiedlicher Dimensionierung angeordnet. Mittels der unterschiedlich dimensionierten Steckbuchsen kann eine Stromversorgung der verschiedenen angeschlossenen Verbraucher bzw. Gruppen von Verbrauchern hinsichtlich ihres individuellen Leistungsbedarfs erfolgen. Eine Überlastung und damit verbundene Schäden bzw. Ausfälle an den Verbrauchern können mit Vorteil vermieden werden.

Des weiteren liegt es im Rahmen der Erfindung, daß die Steckbuchsen am Versorgungsanschluß in einem Winkel von etwa 90° zueinander angeordnet sind. Die ohnehin geringe Anzahl von Anschlußmöglichkeiten an einen Batteriepol läßt sich somit auf vorteilhafte Weise weiter erhöhen. Dabei wird die Belastung an den einzelnen stromführenden Leitungen verringert, so daß dünnere Leiterquerschnitte verwendet werden können. Die etwa rechtwinklig an einem Anschlußorgan angeordneten Steckbuchsen ermöglichen insbesondere das Anschließen von Leitungen an zwei Seiten im Eckbereich einer Batterie.

Um eine ungewollte Entladung bzw. Kurzschlüsse an der Batterie zu vermeiden, ist jedem Anschlußorgan zumindest ein Isolationsgehäuse zugeordnet. Das Anschlußorgan ist insbesondere durch das Isolationsgehäuse fast vollständig eingefaßt. Lediglich im Bereich um die Kontaktelemente ist das Isolationsgehäuse zur Ausbildung einer Anschlußmöglichkeit für eine oder mehrere stromführende Leitungen offen ausgestaltet. Das Isolationsgehäuse weist insbesondere ein auf seiner Unterseite umlaufendes Dichtelement auf, welches einem Durchbruch, der zur Aufnahme eines jeweiligen Batteriepols dient, zugeordnet ist. Somit kann keine Feuchtigkeit über den Spalt zwischen dem Batteriedeckel und dem aufliegenden Isolationsgehäuse in dessen Innenraum gelangen. Es ist zum Beispiel möglich, daß sowohl ein als auch mehrere Anschlußorgane gleichzeitig von einem Isolationsgehäuse eingefaßt sind.

Bevorzugt ist das Isolationsgehäuse mehrteilig ausgebildet. Eine mehrteilige Ausgestaltung ermöglicht einen vorteilhaft einfachen Zusammenbau des Isolationsgehäuses mit dem Anschlußorgan und eine anschließend problemlose Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf dem Batteriepol. Es ist auch möglich, daß das Isolationsgehäuse beispielsweise einstückig ausgebildet sein kann.

Mit Vorteil ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das Isolationsgehäuse als Teil eines Batteriedeckels ausgebildet ist. Ein bei der Herstellung als Teil des Batteriedeckels ausgebildetes bzw. im Batteriedeckel integriertes Isolationsgehäuse hat den Vorteil, daß ein weitestgehend isolierter Bereich um einen Batteriepol und dem daran angeordneten Anschlußorgan geschaffen ist. Insbesondere der Bereich um ein mit dem Batteriepol verbundenen Batterieanschluß bildet einen funkensicheren Raum aus, wodurch Schäden an der Batterie selbst verhindert werden können.

Eine alternative Ausgestaltung des Isolationsgehäuses sieht vor, daß das Isolationsgehäuse ein Gehäuse ist, in dem wenigstens zwei Anschlußorgane unterschiedlicher Polarität angeordnet sind. Mittels zweier Anschlußorgane, welche unterschiedliche Polaritäten aufweisen, läßt sich insbesondere ein als Verzweigungsstelle ausgebildetes Verteilerorgan schaffen. Ein derartiges Verteilerorgan ermöglicht beispielsweise in bestimmten Bereichen eines Fahrzeuges die Verzweigung eines vorhandenen Stromkreises und somit eine voneinander unabhängige Stromversorgung verschiedener Fahrzeugkomponenten bzw. externer Verbraucher.

Jedes Isolationsgehäuse insbesondere eines Verteilerorgans, weist zumindest einen Steckverbinder auf. Mittels der Steckverbinder ist eine feste Verbindung zwischen einzelnen miteinander zu verbindenden Verteilerorganen gegeben, wodurch mit Vorteil kompakte Module geschaffen werden können. Der Steckverbinder kann beispielsweise als Nut ausgebildet sein, in die ein korrespondierendes Funktionsteil eingreift, wobei zwischen den Kontaktflächen über die dabei entstehende Flächenpressung eine feste Verbindung gewährleistet ist. Jedem Kontaktelement eines jeweiligen Versorgungsanschlusses ist eine Steckeraufnahme zugeordnet, die Teil des Isolationsgehäuses ist. Mittels der Steckeraufnahme kann ein Stecker einer jeweiligen stromführenden Leitung mit dem Kontaktelement verbunden werden, wobei durch die Steckeraufnahme gleichzeitig ein fester Sitz des darin aufzunehmenden Steckers gegeben ist. Des weiteren gewährleistet ein mit einer Steckeraufnahme in Kontakt gebrachter Stecker eine optimale Isolation der jeweils umschlossenen Steckbuchse und des damit ausgebildeten Versorgungsanschlusses, so daß mit Vorteil eine direkte Berührung und ein daraus resultierender Kurzschluß verhindert ist. Es ist ebenfalls möglich, daß ein nicht benötigtes Kontaktelement durch eine die jeweils zugehörige Steckeraufnahme verschließende Abdeckkappe abgedeckt werden kann.

Jede Steckeraufnahme weist je nach entsprechender Polarität eine vorbestimmte Codierung auf, wodurch mit Vorteil ein Vertauschen der darin aufzunehmenden Stecker der stromführenden Leitungen unterschiedlicher Polarität verhindert ist und insbesondere Schäden an beispielsweise elektronischen Bauteilen eines Fahrzeuges, die aufgrund einer vertauschten Polarität entstehen können, ausgeschlossen sind. Die Codierung kann beispielsweise über entsprechende Formschlußelemente bzw. mittels konstruktiv veränderlicher Abmaße an der Steckeraufnahme oder dem äußeren Hohlzylinder der Steckbuchse, wie zum Beispiel unterschiedlich ausgebildeter Durchmesser, umgesetzt werden.

Jeder Steckeraufnahme des Isolationsgehäuses ist ein Sicherungselement zugeordnet, welches mit Vorteil ein unbeabsichtigtes Lösen bzw. das Trennen einer durch die Steckeraufnahme und dem darin aufgenommenen Stecker ausgebildeten Steckverbindung verhindert. Es ist zum Beispiel möglich, daß das Sicherungselement eine am Stecker angeordnete Überwurfmutter ist, welche die Steckverbindung mittels Kraftschluß sicherstellt.

Jedes Sicherungselement ist ein in die Steckeraufnahme des Isolationsgehäuses vorstehendes Formteil, das ein korrespondierendes Form-schlußteil eines in der Steckeraufnahme aufgenommenen Steckers hintergreift. Mit Hilfe des als Formschlußteil ausgebildeten Sicherungselementes bleibt neben einer sicheren Steckverbindung auf vorteilhafte Weise die Drehbarkeit des Steckers innerhalb der Stecker-aufnahme gewährleistet, so daß beim Anschließen einer stromführenden Leitung an eine Steckbuchse stets ein verwindungsfreies Verlegen eines jeweiligen Kabels gegeben ist. Es ist ebenfalls denkbar, daß die miteinander korrespondierenden Formschlußteile ineinander greifende Rastelemente aufweisen, die einen mit der Steckeraufnahme in Kontakt gebrachten Stecker mittels des eingerasteten Sicherungselements in einer bestimmten Stellung bzw. Position arretieren.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Isolationsgehäuse spritzwassergeschützt ausgebildet ist. Das mehrteilig ausgebildete Isolationsgehäuse, insbesondere dessen miteinander zu fügende Gehäuseteile, weisen eine derartig hohe Passgenauigkeit auf, daß mit Vorteil keine Feuchtigkeit in die Verbindungsbereiche der zusammengefügten Bauteile eindringen kann und somit Kriechströme und eine damit verbundene Entladung der Batterie vermieden ist. Derartig genaue Passteile können beispielsweise mit Hilfe eines Spritzgußverfahren hergestellt werden.

Der Batterieanschluß weist wenigstens ein Klemmelement auf, das kraftschlüssig mit dem jeweiligen Batteriepol verbunden werden kann. Der Einsatz eines Klemmelements hat den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auf herkömmliche, handelsverfügbare Batteriesysteme aufgebracht oder montiert werden kann. Des weiteren ermöglicht ein derartig ausgebildeter Batterieanschluß, insbesondere nach Überschreiten der entsprechenden Lebensdauer einer jeweiligen Batterie, eine Wieder-verwendung der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung.

Alternativ kann bei einem in den Batteriedeckel integrierten Isolationsgehäuse vorgesehen sein, daß der Batterieanschluß einstückig mit dem jeweiligen Batteriepol ausgebildet ist. Über den einstückig mit dem Batteriepol ausgebildeten Batterieanschluß der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist sowohl eine dauerhafte mechanische als auch elektrische und somit verlustfreie Verbindung gegeben, die sowohl einfach als auch kostengünstig mittels geeigneter Herstellungsverfahren wie zum Beispiel dem Kokillengießen, erzeugt werden kann. Es ist selbstverständlich auch möglich, den Batterieanschluß und den Batteriepol zweiteilig auszubilden, wobei der Batteriepol und der Batterieanschluß während der Montage der Batterie miteinander in Kontakt gebracht und über eine Stoffschlußverbindung, wie zum Beispiel einer Schweißverbindung, dauerhaft miteinander verbunden werden können.

Es liegt selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, daß der Batterieanschluß eines jeweiligen Anschlußorgans als Steckbuchse ausgebildet ist. Ein derartig ausgestalteter Batterieanschluß kann insbesondere über eine daran angeschlossene stromführende Leitung mit dem Batteriepol einer Batterie verbunden werden, wobei insbesondere mittels der stromführenden Leitung zu überbrückende Abstände zwischen dem Batteriepol und dem Batterieanschluß ausgeglichen werden können. Ein als Steckbuchse ausgebildeter Batterieanschluß ist beispielsweise Teil eines in einem Fahrzeugheck angeordneten als Dual- oder Powerbox ausgebildeten Verteilerorgans, welches die Stromversorgung daran angeschlossener elektrischer Verbraucher gewährleistet.

Ein in Kombination mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verwendender Stecker zum Herstellen einer Steckverbindung, gemäß den Schutzansprüchen 1 bis 21 , mit einem Steckergehäuse, für den selbstständiger Schutz beantragt wird, zeichnet sich dadurch aus, daß mittels des Steckergehäuses wenigstens ein mit einer Steckbuchse des Versorgungsanschlusses korrespondierendes Kontaktorgan aufgenommen ist. Das mit der Steckbuchse in Kontakt gebrachte Kontaktorgan ermöglicht aufgrund seiner optimal auf die Steckbuchse angepaßten Form auf vorteilhafte Weise eine optimale und verlustfreie stromleitende Verbindung.

Nach einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Kontaktorgan ein Steckzylinder, der mit Vorteil über nahezu seine gesamte Mantelfläche mit dem an der inneren Mantelfläche der Steckbuchse angeordneten elastischen Käfig in Kontakt gebracht werden kann. Die Ausbildung des Kontaktorgans als Steckzylinder kann einfach erfolgen, wodurch eine vorteilhafte und zugleich kostengünstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steckers gewährleistet ist. Es ist zum Beispiel möglich, daß die mit dem elastischen Käfig der Steckbuchse korrespondierende Mantelfläche des Kontaktorgans als Polygon ausgebildet sein kann.

Ein Steckorgan des Steckergehäuses weist je nach entsprechender Polarität eine vorbestimmte Codierung auf. Mittels des codierten Steckorgans eines jeweiligen Steckergehäuses können, insbesondere beim Anschließen eines Steckers an eine Steckbuchse eines jeweiligen Batteriepols, nur Steckverbindungen entsprechender Polarität geschaffen werden, so daß mit Vorteil keine Schäden an elektronischen Bauteilen eines Fahrzeuges entstehen können oder ein derartig erzeugter Kurzschluß die Batterie zerstört. Jedes Steckorgan kann beispielsweise als Hülse ausgebildet sein, wobei die Steckorgane unterschiedlicher Polarität jeweils voneinander abweichende Innenbzw. Außendurchmesser aufweisen können.

Jedes Steckorgan des Steckergehäuses weist ein mit dem Sicherungselement des Isolationsgehäuses korrespondierendes Formschlußteil auf. Das Formschlußteil gewährleistet eine sichere Steckverbindung zwischen dem Stecker und einer Steckeraufnahme des Isolationsgehäuses, wodurch ein ungewolltes Trennen der Steckverbindung verhindert ist. Das Formschlußteil kann zum Beispiel eine am Steckergehäuse angeordnete Öse sein, in die das Sicherungselement, welches beispielsweise als Sicherungshaken ausgebildet ist, eingreift.

Das Formschlußteil ist eine auf einer äußeren Mantelfläche des Steckorgans angeordnete umlaufende Nut, die von einem jeweils zugeordneten Sicherungselement des Isolationsgehäuses hintergriffen wird und auf vorteilhafte und einfache Weise einen Formschluß bewirkt. Neben der sicheren Verbindung ist gleichzeitig die Drehbarkeit des Steckorgans in einer jeweiligen Steckeraufnahme des Isolationsgehäuses ermöglicht. Darüber hinaus läßt sich das Kabel einer stromführenden Leitung stets verwindungsfrei zwischen den miteinander zu verbindenden Anschlüssen verlegen. Die auf der Mantelfläche des Steckorgans umlaufende Nut kann beispielsweise durch eine entsprechende Formgebung bei der Herstellung des Steckers erzeugt bzw. durch eine entsprechende Nachbearbeitung, wie zum Beispiel einem spanenden Bearbeitungsverfahren, erzeugt werden.

Nach einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß in einem Steckergehäuse zwei Kontaktorgane unterschiedlicher Polarität eingefaßt sind. Mittels eines derartig ausgebildeten, erfindungsgemäßen Steckers können die anzuschließenden stromführenden Leitungen für elektrisch betriebene Verbraucher zusammengefaßt werden. Im Bedarfsfall kann dann ein einfaches Anschließen bzw. Abklemmen der Verbraucher erfolgen, wodurch mit Vorteil ein vereinfachter Austausch defekter Verbraucher ohne erhöhten Aufwand vorgenommen werden kann.

Bei einer Zange zum Anklemmen an ein Batteriepol einer Batterie, mit einem als Klemmorgan ausgebildeten Batterieanschluß und einem Griffbereich, vorzugsweise zur Verwendung in Kombination mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 21 , ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zumindest ein Handteil des Griffbereichs einen Anschlußkontakt aufweist.

Mittels der erfindungsgemäßen Zange ist eine stromleitende Verbindung zwischen einem erfindungsgemäßen Batteriesystem und einer herkömmlichen Batterie möglich und es kann gegebenenfalls Starthilfe geleistet werden. Der Anschlußkontakt ist vorzugsweise am Ende eines Handteils angeordnet, wodurch eine daran anzuschließende stromführende Leitung auf vorteilhaft einfache Weise mit der Zange verbunden werden kann. Durch die lösbare Steckverbindung zwischen der Zange und der Leitung, können sowohl die Zange als auch das Kabel einzeln und somit platzsparend in beispielsweise einem Kofferraum eines Fahrzeuges verstaut werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Anschlußkontakt als Steckbuchse ausgebildet ist. Aufgrund der konstruktiv vergrößerten Kontaktfläche des Anschlußkontakts ist beim Anschließen einer stromführenden Leitung eine sichere und zugleich feste Verbindung gewährleistet. Über die Kontaktfläche, welche etwa durch die gesamte innere Mantelfläche der Steckbuchse ausgebildet wird, kann ein Strom optimal fließen, ohne daß bei einer auftretenden Überlast eine übermäßige Wärmeentwicklung bzw. eine Spannungserhöhung entsteht. Die Steckbuchse kann insbesondere einen elastischen Käfig aufweisen, der aus mehreren wendelartig, etwa parallel zur inneren Mantelfläche der Steckbuchse verlaufenden Streben gebildet ist. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen der Steckbuchse denkbar.

Um eine vorteilhaft einfache Isolation der stromführenden Steckbuchse zu gewährleisten, ist das Handteil ein die Steckbuchse in radialer Richtung einfassendes Gehäuse. Dabei weisen die Handteile der erfindungsgemäßen Zange Profilierungen auf der äußeren Mantelfläche auf, so daß neben einer vorteilhaft sicheren Isolation auch eine optimale Handhabung gegeben ist. Der Anschlußkontakt und das den entsprechenden Anschlußkontakt einfassende Handteil weist je nach entsprechender Polarität eine vorbestimmte Codierung auf. Somit kann das Vertauschen von stromführenden Leitungen entgegengesetzter Polarität vermieden werden, wodurch Schäden an den Batteriesystemen bzw. an daran angeschlossenen Fahrzeugkomponenten mit Vorteil ausgeschlossen werden können. Die Codierung kann beispielsweise über entsprechende Formschlußelemente bzw. mittels konstruktiv veränderlicher Abmaße am Handteil bzw. am Außendurchmesser des als Steckbuchse ausgebildeten Anschlußkontakts gesetzt werden. Um ein Vertauschen der Zangen an den Anschlüssen eines Batteriepols zu vermeiden, weist insbesondere der Griffbereich jeder Zange entsprechend ihrer Polarität eine farbliche Codierung auf. Die Handteile des Griffbereichs der Zange sind beispielsweise aus einem Kunststoff gefertigt, wobei der eingesetzte Werkstoff vorteilhafte Eigenschaften bezüglich der geforderten Isolation und der Handhabung aufweist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 : eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einer Explosionsdarstellung;

Fig. 2: eine perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels montiert auf einer Batterie;

Fig. 3: eine perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels mit einem daran angeschlossenen möglichen Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steckers;

Fig. 4: eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 5a: eine Vorderansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 5b: eine perspektivische Rückansicht des dritten Ausführungsbeispiels;

Fig. 6a: eine Vorderansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 6b: eine perspektivische Rückansicht des vierten Ausführungsbeispiels;

Fig. 7: eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steckers nach Art einer Explosionsdarstellung;

Fig. 8: eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Steckers;

Fig. 9: eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Steckers und

Fig. 10: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Zange.

Mit 1 ist ein Anschlußorgan einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bezeichnet, das an einen Batteriepol einer Batterie 2 (Fig. 2) angeschlossen werden kann. Das Anschlußorgan 1 unterteilt sich in einen Versorgungsanschluß 3 und einen Batterieanschluß 4, wobei das Anschlußorgan 1 fast vollständig von einem Isolationsgehäuse 5 eingeschlossen ist. Am Versorgungsanschluß 3 sind mehrere Steckbuchsen 6, 7 angeordnet, die unterschiedliche Dimensionierungen aufweisen. Jede Steckbuchse 6, 7 weist insbesondere auf ihrer inneren Mantelfläche wendelartig verlaufende Streben 8 auf, die zu einem elastischen Käfig 9 ausgebildet sind. Der Batterieanschluß 4 des Anschlußorgans 1 ist insbesondere aus zwei Klemmelementen 10, 11 gebildet und ermöglicht über eine Schraubverbindung 12, die an den Enden der Klemmelemente 10, 11 angeordnet ist, eine kraftschlüssige Verbindung mit einem jeweiligen Batteriepol. Das Isolationsgehäuse 5 setzt sich hauptsächlich aus den Gehäuseteilen 13, 14 zusammen, die eine derartige Passgenauigkeit aufweisen, daß das Isolationsgehäuse 5 spritzwassergeschützt ausgebildet ist. Die Steckbuchsen 6, 7 sind durch die jeweils zugeordneten Steckeraufnahmen 15, 16 des Isolationsgehäuses 5 eingefaßt. Jeder Steckeraufnahme 15, 16 ist ein Sicherungselement 17, 18 zugeordnet, wobei das Sicherungselement 17, 18 als ein in die jeweils zugeordnete Steckeraufnahme 15, 16 vorstehendes Formschlußteil ausgebildet ist. Jede Steckeraufnahme 15, 16 die nicht mit einem Stecker einer jeweils anzuschließenden stromführenden Leitung verbunden ist, kann mittels einer Abdeckkappe 19, 20 verschlossen werden.

Fig. 2 zeigt die auf einer handelsverfügbaren Batterie 2 montierte erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei insbesondere auf jedem Batteriepol der Batterie 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung aufgesetzt ist.

In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt, an der ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Steckers 21 angeschlossen ist. Fig. 3 verdeutlicht insbesondere die Wirkungsweise des Sicherungselementes 17, welches mit seinem Formschlußteil in die Steckeraufnahme 15 vorsteht und ein korrespondierendes Formschlußteil 22 des Steckers 21 hintergreift.

In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer beispielsweise in einen Batteriedeckel 23 einer Batterie 24 integrierten, erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Dabei weist die erfindungsgemäße Vorrichtung Steckbuchsen 6, 7 auf, die etwa in einem Winkel von etwa 90° zueinander ausgerichtet sind. Dadurch läßt sich die Anzahl der Anschlußmöglichkeiten an einer Batterie 24 erhöhen und insbesondere an zwei Seiten des Batteriedeckels 23 eine stromführende Leitung anschließen. Das Isolationsgehäuse ist als Teil des Batteriedeckels 23 ausgebildet und weist wiederum jeweils den Steckeraufnahmen 15, 16 zugeordnete Sicherungselemente 17, 18 auf.

Fig. 5a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welches beispielsweise in der Armatur eines Fahrzeuges integriert werden kann. Dabei weist die als Dualbox ausgebildete Vorrichtung innerhalb seines Isolationsgehäuses 25 wenigstens zwei Anschlußorgane unterschiedlicher Polarität auf. Die daran angeordneten Steckbuchsen 26, 27 des Versorgungsanschlusses ermöglichen eine Stromversorgung eines im Fahrgastraum eines Fahrzeuges befindlichen externen Verbrauchers.

Fig. 5b zeigt eine perspektivische Rückansicht und soll den Aufbau eines mit dem jeweiligen Batteriepol zu verbindendem Batterieanschluß 28, 29 verdeutlichen. Jeder Batterieanschluß 28, 29 des Ausführungsbeispiels weist ebenfalls wie ein entsprechender Versorgungsanschluß eine Steckbuchse 26, 27 auf, die über eine stromführende Leitung an einem jeweiligen Batteriepol angeschlossen werden kann. Dabei weisen die Steckbuchsen 26, 27 sowohl des Batterieanschlusses 28, 29 als auch des Versorgungsanschlusses und die eine jeweilige Steckbuchse 26, 27 einfassende Steckeraufnahme 30, 31 eine entsprechende Codierung auf, so daß ein unbeabsichtigtes Vertauschen der an den Steckbuchsen 26, 27 anzuschließenden Leitungen vermieden ist. Insbesondere im Seitenbereich des Isolationsgehäuses 25 sind Steckverbinder 32 ausgebildet, die eine Montage mehrerer Vorrichtungen zu kompakten Modulen ermöglichen.

In Fig. 6a und 6b ist ein weiteres, als Verteilerorgan 33 ausgebildetes, Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Dabei erfolgt die Stromversorgung des Verteilerorgans 33 über die in Fig. 6b aufgezeigten, als Steckbuchsen 26, 27 ausgebildeten Batterieanschlüsse 28, 29. Auf der Vorderseite des Verteilerorgans 33 sind wiederum Steckbuchsen 6, 7 im Isolationsgehäuse 34 eingefaßt, die unterschiedliche Polaritäten aufweisen und somit als Anschlußmöglichkeit für einen zum Beispiel in einem Fahrzeugheck befindlichen Verbraucher dienen. Das Verteilerorgan 33 weist im Seitenbereich des Isolationsgehäuses 34 Steckverbinder 32 auf, die eine Verbindung zwischen zwei Verteilerorganen 33 ermöglichen, so daß die Verteilerorgane 33 zu Modulen zusammengesetzt werden können.

Fig. 7 zeigt einen an einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anzuschließenden Stecker 35, der ein mit einer jeweiligen Steckbuchse 6, 7, 26, 27 korrespondierendes Kontaktorgan 36 aufweist. Das Kontaktorgan 36 ist zum Zwecke der Isolation mit einem Steckergehäuse 37 ummantelt. Ein in einer Steckeraufnahme 15, 16, 30, 31 (Fig. 1 bis 6b) aufzunehmendes Steckorgan 38 eines Steckergehäuses 37 weist ein als umlaufende Nut ausgebildetes Formschlußteil 22 auf, in das ein entsprechendes Sicherungselement 17, 18 eingreifen kann und somit ein ungewolltes Herausziehen bzw. ein Lösen der Steckverbindung zwischen einem Stecker 35 und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verhindert ist.

In Fig. 8 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steckers 39 dargestellt, der insbesondere eine abgewinkelte Form aufweist. An einem im Steckergehäuse 40 aufgenommenen Kontaktorgan 41 ist ein etwa um 90° abgewinkelter Zuleitungsanschluß 42 angeordnet, wodurch das Verlegen von Kabeln einer stromführenden Leitung, insbesondere in einem Motorraum eines Fahrzeuges, vereinfacht vorgenommen werden kann.

Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Steckers 43, in dessen Steckergehäuse 44 zwei Kontaktorgane 36 eingefaßt sind. An den Zuleitungsanschlüssen 45 der Kontaktorgane 36 sind stromführende Leitungen unterschiedlicher Polarität angeschlossen, so daß mittels des erfindungsgemäßen Steckers 43 beispielsweise in Kombination mit dem Verteilerorgan 33 die Stromversorgung eines externen Verbrauchers gewährleistet ist.

In Fig. 10 ist eine erfindungsgemäße Zange 46 dargestellt, die beispielsweise zum Herstellen einer stromleitenden Verbindung mit einem herkömmlichen Batteriesystem eingesetzt wird. Die Zange 46 weist einen als Klemmorgan 47 ausgebildeten Batterieanschluß auf, wobei das Klemmorgan 47 mittels entsprechender Federelemente 48 eine entsprechende Klemmkraft erzeugt und an einem herkömmlichen Batteriepol befestigt werden kann. Die Zange 46 weist des weiteren einen Griffbereich 49 auf, der jeweils zwei Handteile 50 umfaßt, mit Hilfe derer das Klemmorgan 47 gespreizt werden kann. An mindestens einem Ende der Handteile 50 des Griffbereichs 49 ist ein Anschlußkontakt 51 angeordnet, an dem eine stromführende Leitung angeschlossen werden kann. Das Handteil 50 umschließt den als Steckbuchse 26 ausgebildeten Anschlußkontakt 51 und hat die Funktion eines Isolators. Sowohl das Handteil 50 als auch der Anschlußkontakt 51 weisen je nach entsprechender Polarität eine vorbestimmte Codierung auf, wodurch an dem Anschlußkontakt 51 lediglich stromführende Leitungen mit der entsprechenden Polarität angeschlossen werden können.

Claims

Schutzansprüche

I₁ Vorrichtung zum Anschließen wenigstens einer stromführenden Leitung an einen Batteriepol, mit wenigstens einem Anschlußorgan, wobei das Anschlußorgan einen Batterieanschluß und einen Versorgungsanschluß aufweist, und der Batterieanschluß mit dem Batteriepol elektrisch verbindbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß am Versorgungsanschluß (3) wenigstens zwei als Steckbuchsen (6, 7) ausgebildete Kontaktelemente angeordnet sind.

2^ Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß entlang einer inneren Mantelfläche jeder Steckbuchse (6, 7, 26, 27) eine Vielzahl von wendelartig verlaufenden, flexiblen Streben (8) derart angeordnet ist, daß der innere freie Querschnitt jeder Steckbuchse (6, 7, 26, 27) mittels der Streben (8) eine Einschnürung aufweist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Enden der Streben (8) einer jeweiligen Steckbuchse (6, 7, 26, 27) jeweils ein Ringelement zugeordnet ist.

4, Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringeiemente gemeinsam mit dem wendelartig, etwa parallel zur Mantelfläche der Steckbuchse (6, 7, 26, 27) verlaufenden Streben (8) zu einem elastischen Käfig (9) ausgebildet sind. 5_. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckbuchse (6, 7, 26, 27) wenigstens zweiteilig ausgebildet ist und zwei koaxial zueinander angeordnete Hohlzylinder aufweist.

& Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelemente eine Vielzahl von Klemmen aufweisen, die an den jeweiligen Stirnseiten eines ersten Hohlzylinders nach außen umgelegt sind und zwischen der äußeren Mantelfläche des ersten Hohlzylinders und einer inneren Mantelfläche eines zweiten Hohlzylinders geklemmt gehalten sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Steckbuchsen (6, 7) unterschiedlicher Dimensionierung am Versorgungsanschluß des Anschlußorgans angeordnet sind.

EL Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckbuchsen (6, 7) am Versorgungsanschluß in einem Winkel von etwa 90° zueinander angeordnet sind.

9_, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Anschlußorgan (1) zumindest ein Isolationsgehäuse (5, 25, 34) zugeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolationsgehäuse (5, 25, 34) mehrteilig ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolationsgehäuse (5) als Teil eines Batteriedeckels (23) ausgebildet ist.

IZ Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Isolationsgehäuses (25, 34) wenigstens zwei Anschlußorgane unterschiedlicher Polarität eingefaßt sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolationsgehäuse (25, 34) zumindest einen Steckverbinder (32) aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kontaktelement eine Steckeraufnahme (15, 16, 30, 31) zugeordnet ist, die Teil des Isolationsgehäuses (5, 25, 34) ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steckeraufnahme (15, 16, 30, 31) je nach entsprechender Polarität eine vorbestimmte Codierung aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Steckeraufnahme (15, 16) des Isolationsgehäuses (5) ein Sicherungselement (17, 18) zugeordnet ist

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Sicherungselement (17, 18) ein in die Steckeraufnahme (15, 16) vorstehendes Formschlußteil ist, das ein korrespondierendes Formschlußteil (22) eines in der Steckeraufnahme (15, 16) aufgenommenen Steckers (21) hintergreift.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolationsgehäuse (5) spritzwassergeschützt ausgebildet ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Batterieanschluß (4) wenigstens ein Klemmelement (10, 11) aufweist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Batterieanschluß (4) einstückig mit dem jeweiligen Batteriepol ausgebildet ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Batterieanschluß (28, 29) eines jeweiligen Anschlußorgans als Steckbuchse (26, 27) ausgebildet ist.

22. Stecker zum Herstellen einer Steckverbindung mit einer Vorrichtung zum Anschließen einer stromführenden Leitung an einen Batteriepol, gemäß den Schutzansprüchen 1 bis 21 , mit einem Steckergehäuse, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,. daß mittels des Steckergehäuses (37, 40, 44) wenigstens ein mit einer Steckbuchse (6, 7) eines jeweiligen Versorgungsanschlusses korrespondierendes Kontaktorgan (36, 41 ) aufgenommen ist.

23. Stecker nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktorgan (36, 41 ) ein Steckzylinder ist.

24. Stecker nach einem der Ansprüche 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steckorgan (38) des Steckergehäuses (35, 40, 44) je nach entsprechender Polarität eine vorbestimmte Codierung aufweist.

25. Stecker nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Steckorgan (38) des Steckergehäuses (35, 40, 44) ein mit dem Sicherungselement (17, 18) des Isolationsgehäuses (5) korrespondierendes Formschlußteil (22) aufweist.

26. Stecker nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Formschlußteil

(22) eine auf einer äußeren Mantelfläche des Steckorgans (38) angeordnete umlaufende Nut ist.

27. Stecker nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Steckergehäuse (44) zwei Kontaktorgane (36) unterschiedlicher Polarität eingefaßt sind.

28. Zange zum Anklemmen an einen Batteriepol einer Batterie, mit einem als Klemmorgan ausgebildeten Batterieanschluß und einem Griffbereich dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Handteil (50) des Griffbereichs (45) einen Anschlußkontakt (51 ) aufweist.

29. Zange nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkontakt (51) als Steckbuchse (26) ausgebildet ist.

30. Zange nach einem der Ansprüche 28 und 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Handteil (50) ein die Steckbuchse (26) in radialer Richtung einfassendes Gehäuse ist.

31. Zange nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Handteil (50) und der Anschlußkontakt (51) je nach entsprechender Polarität eine vorbestimmte Codierung aufweist.