WO2018167045A1 - Verfahren zum herstellen einer batterieklemme und batterieklemme - Google Patents

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WO2018167045A1
WO2018167045A1 PCT/EP2018/056209 EP2018056209W WO2018167045A1 WO 2018167045 A1 WO2018167045 A1 WO 2018167045A1 EP 2018056209 W EP2018056209 W EP 2018056209W WO 2018167045 A1 WO2018167045 A1 WO 2018167045A1
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WO
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contact
leg
pole
battery terminal
base part
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/056209
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English (en)
French (fr)
Inventor
Norman LÜDTKE
Noel GUNKEL
Original Assignee
Bremi Fahrzeug-Elektrik Gmbh + Co.Kg
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Publication date
Application filed by Bremi Fahrzeug-Elektrik Gmbh + Co.Kg filed Critical Bremi Fahrzeug-Elektrik Gmbh + Co.Kg
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H01R11/28—End pieces consisting of a ferrule or sleeve
    • H01R11/281—End pieces consisting of a ferrule or sleeve for connections to batteries
    • H01R11/287—Intermediate parts between battery post and cable end piece
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H01R11/28—End pieces consisting of a ferrule or sleeve
    • H01R11/281—End pieces consisting of a ferrule or sleeve for connections to batteries

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a battery terminal and a battery terminal.
  • forged battery terminals are known from the prior art.
  • the materials used for forging make the battery terminals robust, but also heavy. Also problematic is the material consumption, since the required electrical properties of a forged battery terminal can be achieved only by the use of large amounts of material.
  • forged battery terminals have a large cross-section due to these required electrical properties as well as production-related, so that they can not be used in all mounting environments.
  • An adaptation of the geometry of the battery terminal, for example, to adapt to different mounting environments, requires high expenditures for new tools. Optimizing forged battery terminals for resource efficiency is difficult.
  • battery terminals are known from the prior art, which are manufactured by means of punch-bending process.
  • the production of these known battery terminals is usually done with molded progressive tools, so that here also requires a change in the geometry of the battery terminal a complex adaptation of the tools.
  • certain parts of the material remain unused in the stamping and bending process as a blend.
  • One aspect of the invention relates to a method for producing a battery terminal, in which a first semifinished product and a second semifinished product are provided. The two
  • Semi-finished products can also be identical in terms of their width and thickness in the raw state.
  • a base part is produced from the first semi-finished product.
  • the base part has a pole contact element, a first leg and a second leg.
  • the pole contact element is designed to enclose a pole of an accumulator in a mounting plane.
  • the first leg and the second leg are each connected to the Polumbleelement, and their distance is reduced for attaching the PolCountiatas to the pole by applying force.
  • a contact carrier is produced from the second semifinished product.
  • the contact carrier is material or positively connected to the Polbitelement of the base part.
  • a first contact outlet and / or a second contact outlet is formed on or at the contact carrier.
  • the contact carrier comprises the second contact outlet.
  • the position of the contact carrier with the first contact outlet and / or the second contact outlet on the Polumbleelement can be varied without complicated and expensive adaptation of the tool by the cohesive bonding, in particular ultrasonic welding or positive connection, for example wedging, jamming or caulking.
  • the battery terminal can thus be adapted relatively easily to different mounting environments.
  • a first contact outlet is formed on the first leg or the second leg.
  • this first contact outlet and the second contact outlet can be arranged in particular such that they are opposite to the pole contact element.
  • This arrangement of this first and second Kontatkabgangs is particularly advantageous if, for example, two consumers are to be electrically connected simultaneously with the pole of the accumulator.
  • a fastening bead is formed in the Poluttonelement, which serves to receive a Poluttonelement facing the end of the contact carrier.
  • the Poluttonelement facing the end of the contact carrier can be arranged between the pole of the accumulator and the Poluttonelement. This arrangement provides for improved electrical contact between the pole and the second contact output of the contact carrier. Furthermore, a secure connection between the base part and the contact carrier is ensured in the assembled state of the battery terminal, since the contact carrier is at least partially clamped between the pole and the pole contact element of the base part.
  • connection between the contact carrier and the pole contact element is generated via a material bond by ultrasonic welding.
  • the material bond produced by ultrasonic welding is particularly distinguished by a reliable mechanical and electrical contact.
  • the ultrasonic welding process does not result in an unacceptably high temperature load on the materials used.
  • by using strips or sheets as a respective semi-finished product in the first and / or second forming process low tool and material costs can be achieved.
  • the use of tapes saves tool and production time, since prefabricated tapes having a width corresponding to the dimensions of the base part and / or the contact carrier as the respective semi-finished product in the first and / or second forming process are readily available.
  • a hole in the end of the contact carrier facing away from the pole contact element is produced by punching or drilling.
  • This hole is used for secure contacting, for example, a consumer with the second contact outlet of the contact carrier of the battery terminal.
  • a direct attachment of one or more cables at the end of the second contact outlet by ultrasonic welding is possible.
  • a clamping arrangement coupling the two legs together is provided, with the aid of which the distance between the first leg and the second leg for fastening the pole contact element to the pole can be reduced by application of force.
  • the clamping arrangement is designed in particular interchangeable, so that the battery terminal can be easily and flexibly adapted to different mounting environments.
  • At least one second contact carrier is produced in at least one forming process following the second forming process, which is connected to the pole contact element of the base part in a material or form-fitting manner.
  • a further aspect of the invention relates to a battery terminal having a base part, which has a Polumbleelement, a first leg and a second leg.
  • the pole contact element is designed to enclose a pole of a battery in a mounting plane.
  • the first leg and the second leg are each connected to the pole contact element.
  • the distance between the first leg and the second Leg is for securing the Poluttonides on the pole by applying force with the help of a two legs coupled together clamping arrangement can be reduced.
  • the battery terminal has a material contact with the pole contact element of the base part or positively connected contact carrier with a first contact outlet and / or a second contact outlet.
  • the base part preferably has a first contact outlet arranged on the first or the second limb.
  • the contact carrier comprises the second contact outlet.
  • the base part and the contact carrier are each designed in one piece. As a result, in particular a simple and cost-effective production can be achieved. Furthermore, this no joints are required. Thus, the strength and rigidity of the battery terminal is increased.
  • a first and the second contact outlet are arranged on opposite sides of the Poluttonelements. This geometry is particularly advantageous if, for example, two consumers are to be electrically connected simultaneously to the pole of the battery.
  • the contact carrier is designed and arranged on the Poluttonelement that the Poluttonelement facing away from the end of the contact carrier is arranged in the intended condition of the battery terminal connected to the battery terminal above the mounting plane.
  • the battery terminal comprises at least two with the Poluttonelement fabric or positively connected contact carrier.
  • the battery terminal can be flexibly adapted to different mounting environments.
  • FIG. 1 shows a flowchart of an exemplary method for producing a battery terminal clamp
  • Fig. 2 is a perspective view of a first embodiment of a battery terminal; 3 shows a part of the embodiment of the battery terminal of Figure 2 in a schematic sectional view. and
  • FIG. 4 is a perspective view of a second embodiment of a
  • FIG. 1 shows a flowchart of an exemplary method 100 for producing a battery terminal.
  • Figure 2 shows a perspective view of a first embodiment of a battery terminal 10.
  • Figure 4 shows a perspective view of a second embodiment of the battery terminal 10.
  • the battery terminal 10 of Figures 2 and 4 can be produced by means of the method 100 shown in FIG.
  • the method 100 according to FIG. 1 comprises in particular the following steps.
  • a first semifinished product and a second semifinished product are provided.
  • the first semifinished product and / or the second semifinished product may be a band, for example a metal band, or a sheet metal.
  • a material with a high electrical conductivity, preferably copper, is used.
  • the base part 12 shown in FIGS. 2 and 4 is produced from the first semifinished product with the aid of a first forming process.
  • the base part 12 has a pole contact element 14, a first leg 16 and a second leg 18.
  • a fastening bead 24 can be introduced into the pole contact element 14 (see FIG. 2).
  • the contact carrier 50 shown in FIGS. 2 and 4 is produced from the second semifinished product with the aid of a second forming process. After the second forming process, for example, by punching or drilling a hole 26 in the pole contact member 14 remote from the end of the contact carrier 50 are generated (see Figure 2). Furthermore, after the first forming process, a hole can also be produced in the two legs 16, 18.
  • a material or positive connection of the contact carrier 50 with the Poluttonelement 14 of the base member 12 is carried out. It is particularly advantageous if a material-locking connection is produced by ultrasonic welding. This compound is characterized in particular by a reliable mechanical and electrical contact.
  • the contact carrier 50 may be connected in such a material or form-fitting manner that the Poluttonelement 14 facing the end of the contact carrier 50 is disposed in the assembled state of the battery terminal 10 between the Poluttonelement 14 and a pole of a battery.
  • FIGS. 2 and 4 show how the contact carrier 50 is attached to the pole contact element 14 such that the contact carrier 50 faces a first contact exit 20.
  • a clamping arrangement 30 which couples the two legs 16, 18 together can be provided (see FIG. With their help, the distance between the first leg 16 and the second leg 18 for attaching the Poluttonelements 14 can be reduced to the pole of the accumulator by applying force.
  • FIG. 2 shows the battery terminal 10 that can be produced with the aid of the method 100 according to FIG. 1, in particular by materially bonded connection, according to a first exemplary embodiment.
  • the battery terminal 10 according to the first exemplary embodiment comprises the base part 12 with the first contact outlet 20, the clamping arrangement 30 and the contact carrier 50.
  • the base part 12 comprises in particular the Poluttonelement 14 which is formed substantially cylindrical.
  • the pole contact member 14 of the base 12 encloses the pole of the starter battery and is electrically connected thereto.
  • the pole contact element 14 has a fastening face 24, in which the end of the contact carrier 50 facing the pole contact element 14 is attached in a material-locking manner.
  • the distance between the two legs 16, 18 can be reduced by applying a force, whereby the battery terminal 10 is attached via the pole contact element 14 to the pole. Furthermore, the legs 16, 18 holes 38, of which, due to the perspective of Figure 2, only the hole in the second leg 18 is visible. The holes 38 are used to attach the clamping assembly 30 to the base member 12 by means of a clamping screw.
  • the first contact outlet 20 may be arranged on the first leg 16 or the second leg 18.
  • the clamping arrangement 30 Arranged around the two legs 16, 18 is the clamping arrangement 30, which couples the two legs 16, 18 with each other and is suitable for applying a force to the two legs 16, 18.
  • the design of the clamping arrangement can be adapted to the individual assembly environment.
  • the clamping arrangement 30 shown in FIG. 2 comprises a first clamping part 32, a second clamping part 34 and a clamping screw 36, which is guided along a clamping direction S through the holes 38 in the two legs 16, 18.
  • the clamping screw 36 is arranged such that it can be actuated to apply force to the two legs 16, 18.
  • Another exemplary embodiment of a clamping arrangement 31 is also shown below in FIG. 3.
  • the contact carrier 50 is mounted in the attachment bead 24 of the pole contact element 14.
  • the contact carrier 50 is arranged in the assembled state of the battery terminal 10 between the pole of the accumulator and the pole contact element 14, which ensures a good electrical contact.
  • a second contact outlet 22 of the contact carrier 50 has the hole 26, through which a fastening screw can be guided, which serves to connect the contact carrier 50 with the consumer.
  • the second contact outlet 22 of the contact carrier 50 lies opposite the first contact outlet 22.
  • Other arrangements are conceivable.
  • the position of the attachment bead 24 and of the contact carrier 50 on the pole contact element 14 can be varied.
  • the battery terminal 10 can thus be relatively easily adapted to different mounting environments.
  • the end of the contact carrier 50 facing away from the pole contact element 14 is arranged above the mounting plane M. Furthermore, for this purpose, the contact carrier 50 is formed in such a way that the end of the contact carrier 50 remote from the pole contact element 14, in particular the section which has the hole 26, is substantially parallel to the mounting plane M.
  • FIG. 3 shows a part of the embodiment of the battery terminal 10 of Figure 2 in a schematic sectional view.
  • a section along a plane perpendicular to the longitudinal direction of the two legs 16, 18 is shown in FIG.
  • FIG. 3 shows the position of the mounting plane M.
  • the embodiment of the clamping arrangement 31 shown in FIG. 3 has the clamping screw 37, a cage 40, a screw wedge 42 and a counterwedge 44.
  • the essential difference from the embodiment of the clamping arrangement 30 shown in FIG. 2 is that, in the embodiment of the clamping arrangement 31 shown in FIG. 3, the clamping direction S is perpendicular to the mounting plane M and a transverse force can be generated with the aid of the wedges 42, 44, so that an access from above on the clamping screw 37 is made possible. This is advantageous and desirable in some assembly environments.
  • the clamping arrangement 31 according to FIG. 3 can be arranged on the two legs 16, 18 of the battery terminal 10 instead of the clamping arrangement 30 according to FIG.
  • FIG. 4 shows the battery terminal 10 'according to a second exemplary embodiment.
  • the battery terminal 10 'according to the second embodiment differs from the battery terminal 10 according to the first embodiment substantially only in that in that both the first contact outlet 20 'and the second contact outlet 22' are arranged on the contact carrier 50 ', which are each designed as pins pointing away from the contact carrier 50'.
  • the contact carrier 50' is arranged on an outer side of the pole contact element 14.
  • the tool costs can be kept low with a high number of variants, since in particular the base part does not have to be additionally adapted. This also allows flexibility in production and thus shorter delivery times.

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Abstract

Bei einem Verfahren (100) zum Herstellen einer Batterieklemme (10) werden ein erstes Halbzeug und ein zweites Halbzeug bereitgestellt. Mit Hilfe eines ersten Umformprozesses wird ein Basisteil (12) aus dem ersten Halbzeug erzeugt. Das Basisteil (12) weist ein Polkontaktelement (14), einen ersten Schenkel (16) und einen zweiten Schenkel (18) auf. Das Polkontaktelement (14) ist ausgebildet, einen Pol eines Akkumulators in einer Montageebene (M) zu umschließen. Der erste Schenkel (16) und der zweite Schenkel (18) sind jeweils mit dem Polkontaktelement (14) verbunden, und deren Abstand ist zur Befestigung des Polkontaktelementes (14) an dem Pol durch Kraftbeaufschlagung verringerbar. Mit Hilfe eines zweiten Umformprozesses wird ein Kontaktträger(50, 50') aus dem zweiten Halbzeug erzeugt. Der Kontaktträger (50, 50') wird mit dem Polkontaktelement (14) des Basisteils (12) stoff- oder formschlüssig verbunden. Auf oder an dem Kontaktträger (50, 50') wird ein erster Kontaktabgang (20')und/oder ein zweiter Kontaktabgang (22, 22') ausgebildet.

Description

Verfahren zum Herstellen einer Batterieklemme und Batterieklemme
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Batterieklemme und eine Batterieklemme.
Aus dem Stand der Technik sind zumeist geschmiedete Batterieklemmen bekannt. Die zum Schmieden verwendeten Werkstoffe machen die Batterieklemmen zwar robust, aber auch schwer. Problematisch ist auch der Materialverbrauch, da sich die benötigten elektrischen Eigenschaften einer geschmiedeten Batterieklemme nur durch den Einsatz großer Werkstoffmengen erreichen lassen. Zudem besitzen geschmiedete Batterieklemmen aufgrund dieser benötigten elektrischen Eigenschaften sowie fertigungsbedingt einen großen Querschnitt, so dass diese nicht in allen Montageumgebungen eingesetzt werden können. Eine Anpassung der Geometrie der Batterieklemme, beispielsweise zur Anpassung an verschiedene Montageumgebungen, erfordert hohe Aufwendungen für neue Werkzeuge. Eine Optimierung geschmiedeter Batterieklemmen hinsichtlich der Ressourceneffizienz ist nur schwer möglich.
Ferner sind aus dem Stand der Technik Batterieklemmen bekannt, die mit Hilfe von Stanz-Biege-Verfahren gefertigt werden. Die Herstellung dieser bekannten Batterieklemmen erfolgt meist mit formgebundenen Folgeverbundwerkzeugen, so dass auch hier eine Änderung der Geometrie der Batterieklemme eine aufwendige Anpassung der Werkzeuge erfordert. Typischerweise verbleiben im Stanz-Biege-Verfahren gewisse Anteile des Werkstoffs als Verschnitt ungenutzt.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren lässt sich die Anpassung der Geometrie der Batterieklemme an die verschiedenen Montageumgebungen nur durch ein entsprechend aufwendiges und teures Anpassen des jeweiligen Werkzeugs erzielen. Ferner sind bei den bekannten Batterieklemmen die Kontaktabgänge derselben nur schwierig an die verschiedenen Montageumgebungen anpassbar. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Batterieklemme anzugeben, das es einerseits erlaubt, die Geometrie der Batterieklemme an verschiedene Montageumgebungen anzupassen, und andererseits eine kostengünstige und flexible Herstellung der Batterieklemme ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Batterieklemme mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Batterieklemme, bei dem ein erstes Halbzeug und ein zweites Halbzeug bereitgestellt werden. Die beiden
Halbzeuge können im Rohzustand insbesondere auch identisch sein bezüglich ihrer Breite und Stärke. Mit Hilfe eines ersten Umformprozesses wird ein Basisteil aus dem ersten Halbzeug erzeugt. Das Basisteil weist ein Polkontaktelement, einen ersten Schenkel und einen zweiten Schenkel auf. Das Polkontaktelement ist ausgebildet, einen Pol eines Ak- kumulators in einer Montageebene zu umschließen. Der erste Schenkel und der zweite Schenkel sind jeweils mit dem Polkontaktelement verbunden, und deren Abstand ist zur Befestigung des Polkontaktelementes an dem Pol durch Kraftbeaufschlagung verringerbar. Mit Hilfe eines zweiten Umformprozesses wird ein Kontaktträger aus dem zweiten Halbzeug erzeugt. Der Kontaktträger wird mit dem Polkontaktelement des Basisteils stoff- oder formschlüssig verbunden. Auf oder an dem Kontaktträger wird ein erster Kontaktabgang und/oder ein zweiter Kontaktabgang ausgebildet. Vorzugsweise umfasst der Kontaktträger den zweiten Kontaktabgang. Die Verwendung des ersten und zweiten Umformprozesses zur Erzeugung des Basisteils bzw. des Kontaktträgers erlaubt eine flexible Fertigung der Batterieklemme bei geringen Werkzeugkosten. Insbesondere fällt bei die- sen Umformprozessen kaum Verschnitt an, so dass auch Kosten für den Werkstoff eingespart werden können. Durch das je nach Ausführung Stoff- oder formschlüssige Verbinden des Kontaktträgers mit dem Polkontaktelement des Basisteils wird ein sicherer mechani- scher und elektrischer Kontakt zwischen denselben erreicht. Ferner kann durch das stoffschlüssige Verbinden, insbesondere Ultraschallschweißen, oder formschlüssige Verbinden, beispielsweise Verkeilen, Verklemmen oder Verstemmen, die Position des Kontaktträgers mit dem ersten Kontaktabgang und/oder dem zweiten Kontaktabgang an dem Polkontaktelement ohne aufwendige und teure Anpassung des Werkzeugs variiert werden. Die Batterieklemme lässt sich so relativ leicht an unterschiedliche Montageumgebungen anpassen.
Vorzugsweise wird mit Hilfe des ersten Umformprozesses ein erster Kontaktabgang an dem ersten Schenkel oder dem zweiten Schenkel ausgebildet. Hierdurch können dieser erste Kontaktabgang und der zweite Kontaktabgang insbesondere derart angeordnet werden, dass diese sich an dem Polkontaktelement gegenüberliegen. Diese Anordnung dieses ersten und des zweiten Kontatkabgangs ist besonders dann vorteilhaft, wenn beispielsweise zwei Verbraucher gleichzeitig mit dem Pol des Akkumulators elektrisch ver- bunden werden sollen.
Es ist vorteilhaft, wenn im ersten Umformprozess eine Befestigungssicke in dem Polkontaktelement ausgebildet wird, die zur Aufnahme eines dem Polkontaktelement zugewandten Endes des Kontaktträgers dient. Das dem Polkontaktelement zugewandte Ende des Kontaktträgers kann dadurch zwischen dem Pol des Akkumulators und dem Polkontaktelement angeordnet werden. Diese Anordnung sorgt für einen verbesserten elektrischen Kontakt zwischen dem Pol und dem zweiten Kontaktabgang des Kontaktträgers. Ferner ist im montierten Zustand der Batterieklemme eine sichere Verbindung zwischen dem Basisteil und dem Kontaktträger gewährleistet, da der Kontaktträger zumindest teil- weise zwischen dem Pol und dem Polkontaktelement des Basisteils eingeklemmt ist.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Verbindung zwischen dem Kontaktträger und dem Polkontaktelement über einen Stoffschluss durch Ultraschallschweißen erzeugt wird. Der durch Ultraschallschweißen erzeugte Stoffschluss ist insbesondere durch einen zuverläs- sigen mechanischen und elektrischen Kontakt ausgezeichnet. Insbesondere erfolgt durch das Ultraschallschweißverfahren keine unzulässig hohe Temperaturbelastung der eingesetzten Werkstoffe. Vorzugsweise lassen sich durch die Verwendung von Bändern oder Blechen als jeweiliges Halbzeug im ersten und/oder zweiten Umformprozess geringe Werkzeug- und Materialkosten erreichen. Insbesondere die Verwendung von Bändern spart Werkzeug und Ferti- gungszeit ein, da vorgefertigte Bänder mit einer Breite entsprechend den Dimensionen des Basisteils und/oder des Kontaktträgers als jeweiliges Halbzeug im ersten und/oder zweiten Umformprozess leicht verfügbar sind.
Vorzugsweise wird durch Stanzen oder Bohren ein Loch in dem dem Polkontaktelement abgewandten Ende des Kontaktträgers erzeugt. Dieses Loch dient zur sicheren Kontaktie- rung beispielsweise eines Verbrauchers mit dem zweiten Kontaktabgang des Kontaktträgers der Batterieklemme. Alternativ ist auch ein direktes Anbringen eines oder mehrerer Kabel am Ende des zweiten Kontaktabganges durch Ultraschallschweißen möglich. Ferner ist es vorteilhaft, wenn eine die beiden Schenkel miteinander koppelnde Spannanordnung bereitgestellt wird, mit deren Hilfe der Abstand zwischen dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel zur Befestigung des Polkontaktelements an dem Pol durch Kraftbeaufschlagung verringerbar ist. Die Spannanordnung ist insbesondere auswechselbar ausgebildet, so dass die Batterieklemme einfach und flexibel an unterschiedliche Montageumgebungen angepasst werden kann.
In einer alternativen Ausgestaltung wird in mindestens einem dem zweiten Umformprozess nachfolgenden Umformprozess mindestens ein zweiter Kontaktträger erzeugt, der mit dem Polkontaktelement des Basisteils Stoff- oder formschlüssig verbunden wird. Hierdurch kann die Geometrie der Batterieklemme weiter variiert werden, um die Batterieklemme flexibel an unterschiedliche Montageumgebungen anzupassen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Batterieklemme mit einem Basisteil, das ein Polkontaktelement, einen ersten Schenkel und einen zweiten Schenkel aufweist. Das Polkontaktelement ist ausgebildet, einen Pol eines Akkumulators in einer Montageebene zu umschließen. Der erste Schenkel und der zweite Schenkel sind jeweils mit dem Polkontaktelement verbunden. Der Abstand zwischen dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel ist zur Befestigung des Polkontaktelementes an dem Pol durch Kraftbeaufschlagung mit Hilfe einer die beiden Schenkel miteinander koppelnden Spannanordnung verringerbar. Die Batterieklemme weist einen mit dem Polkontaktelement des Basisteils stoff- oder formschlüssig verbundenen Kontaktträger mit einem ersten Kontaktabgang und/oder einem zweiten Kontaktabgang auf. Vorzugsweise weist das Basisteil einen an dem ersten oder dem zweiten Schenkel angeordneten ersten Kontaktabgang auf. Vorzugsweise umfasst der Kontaktträger den zweiten Kontaktabgang.
Es ist vorteilhaft, wenn das Basisteil und der Kontaktträger jeweils einstückig ausgestaltet sind. Dadurch kann insbesondere eine einfache und kostengünstige Fertigung erreicht werden. Ferner sind hierdurch keine Fügestellen erforderlich. Somit ist die Festigkeit und Steifigkeit der Batterieklemme erhöht.
Beispielsweise sind ein erster und der zweite Kontaktabgang auf gegenüberliegenden Seiten des Polkontaktelements angeordnet. Diese Geometrie ist besonders dann vorteilhaft, wenn beispielsweise zwei Verbraucher gleichzeitig mit dem Pol des Akkumulators elektrisch verbunden werden sollen.
Beispielsweise ist der Kontaktträger derart ausgebildet und an dem Polkontaktelement angeordnet, dass das dem Polkontaktelement abgewandte Ende des Kontaktträgers im bestimmungsgemäßen Zustand der mit dem Akkumulator verbundenen Batterieklemme oberhalb der Montageebene angeordnet ist. Dies erlaubt einen einfachen Zugriff einer Bedienperson von oben zu dem zweiten Kontaktabgang. In einer alternativen Ausgestaltung umfasst die Batterieklemme mindestens zwei mit dem Polkontaktelement stoff- oder formschlüssig verbundene Kontaktträger. Die Batterieklemme kann hierdurch flexibel an unterschiedliche Montageumgebungen angepasst werden. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die die Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung einer Bat- terieklemme;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Batterieklemme; Fig. 3 einen Teil des Ausführungsbeispiels der Batterieklemme nach Figur 2 in einer schematischen Schnittdarstellung; und
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer
Batterieklemme.
Figur 1 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 100 zur Herstellung einer Batterieklemme. Figur 2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Batterieklemme 10. Figur 4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Batterieklemme 10. Die Batterieklemme 10 nach den Figuren 2 und 4 ist mit Hilfe des in Figur 1 gezeigten Verfahrens 100 herstellbar. Das Verfahren 100 nach Figur 1 umfasst insbesondere die folgenden Schritte.
In einem Schritt 101 werden ein erstes Halbzeug und ein zweites Halbzeug bereitgestellt. Bei dem ersten Halbzeug und/oder dem zweiten Halbzeug kann es sich um ein Band, bei- spielsweise ein Metallband, oder ein Blech handeln. Idealerweise kommt ein Werkstoff mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit, vorzugsweise Kupfer, zum Einsatz.
In einem Schritt 102 wird mit Hilfe eines ersten Umformprozesses das in den Figuren 2 und 4 gezeigte Basisteil 12 aus dem ersten Halbzeug erzeugt. Das Basisteil 12 weist ein Polkontaktelement 14, einen ersten Schenkel 16 und einen zweiten Schenkel 18 auf. In dem ersten Umformprozess kann eine Befestigungssicke 24 in das Polkontaktelement 14 eingebracht werden (siehe Figur 2). In einem Schritt 104 wird mit Hilfe eines zweiten Umformprozesses die in den Figuren 2 und 4 gezeigter Kontaktträger 50 aus dem zweiten Halbzeug erzeugt. Nach dem zweiten Umformprozess kann beispielsweise durch Stanzen oder Bohren ein Loch 26 in dem dem Polkontaktelement 14 abgewandten Ende des Kontaktträgers 50 erzeugt werden (siehe Figur 2). Ferner kann nach dem ersten Umformprozess auch ein Loch in den beiden Schenkeln 16, 18 erzeugt werden.
In einem Schritt 106 erfolgt ein Stoff- oder formschlüssiges Verbinden des Kontaktträgers 50 mit dem Polkontaktelement 14 des Basisteils 12. Es ist besonders vorteilhaft, wenn eine stoffschlüssige Verbindung durch Ultraschallschweißen hergestellt wird. Diese Verbindung zeichnet sich insbesondere durch einen zuverlässigen mechanischen und elektrischen Kontakt aus. Der Kontaktträger 50 kann derart Stoff- oder formschlüssig verbunden werden, dass das dem Polkontaktelement 14 zugewandte Ende des Kontaktträgers 50 im montierten Zustand der Batterieklemme 10 zwischen dem Polkontaktelement 14 und einem Pol eines Akkumulators angeordnet ist. Lediglich beispielhaft ist in den nachfolgenden Figuren 2 und 4 gezeigt, wie der Kontaktträger 50 derart an dem Polkontaktelement 14 angebracht ist, dass der Kontaktträger 50 einem ersten Kontaktabgang 20 gegenüberliegt.
In einem in Figur 1 nicht gezeigten Schritt des Verfahrens 100 kann eine die beiden Schenkel 16, 18 miteinander koppelnde Spannanordnung 30 bereitgestellt werden (vgl. Figur 2). Mit deren Hilfe ist der Abstand zwischen dem ersten Schenkel 16 und dem zwei- ten Schenkel 18 zur Befestigung des Polkontaktelements 14 an dem Pol des Akkumulators durch Kraftbeaufschlagung verringerbar.
In Figur 2 ist die mit Hilfe des Verfahrens 100 nach Figur 1, insbesondere durch stoffschlüssiges Verbinden, herstellbare Batterieklemme 10 gemäß einem ersten Ausfüh- rungsbeispiel gezeigt. Die Batterieklemme 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst das Basisteil 12 mit dem ersten Kontaktabgang 20, die Spannanordnung 30 und der Kontaktträger 50. Wie in Figur 2 gezeigt, umfasst das Basisteil 12 insbesondere das Polkontaktelement 14, das im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist. Wenn die Batterieklemme 10 beispielsweise an einer Starterbatterie eines Fahrzeugs befestigt ist, umschließt das Polkontaktelement 14 des Basisteils 12 den Pol der Starterbatterie und ist mit diesem elektrisch verbunden. Ferner weist das Polkontaktelement 14 eine Befestigungssi- cke 24 auf, in der das dem Polkontaktelement 14 zugewandte Ende des Kontaktträgers 50 stoffschlüssig angebracht ist. Der Abstand der beiden Schenkel 16, 18 lässt sich durch Beaufschlagung einer Kraft verringern, wodurch die Batterieklemme 10 über das Polkontaktelement 14 an dem Pol befestigt wird. Ferner weisen die Schenkel 16, 18 Löcher 38 auf, von denen aufgrund der Perspektive von Figur 2 nur das Loch im zweiten Schenkel 18 sichtbar ist. Die Löcher 38 dienen zur Befestigung der Spannanordnung 30 an dem Basisteil 12 mit Hilfe einer Spannschraube. Der erste Kontaktabgang 20 kann an dem ersten Schenkel 16 oder dem zweiten Schenkel 18 angeordnet sein.
Um die beiden Schenkel 16, 18 herum angeordnet ist die Spannanordnung 30, die die beiden Schenkel 16, 18 miteinander koppelt und geeignet ist, auf die beiden Schenkel 16, 18 eine Kraft zu beaufschlagen. Die Ausgestaltung der Spannanordnung kann auf die individuelle Montageumgebung abgestimmt werden. Die in Figur 2 gezeigte Spannanordnung 30 umfasst ein erstes Klemmteil 32, ein zweites Klemmteil 34 und eine Spannschraube 36, die entlang einer Spannrichtung S durch die Löcher 38 in den beiden Schenkeln 16, 18 geführt ist. Die Spannschraube 36 ist derart angeordnet, dass sie zur Kraftbeaufschlagung auf die beiden Schenkel 16, 18 betätigt werden kann. Eine weitere beispielhafte Ausgestaltung einer Spannanordnung 31 ist nachfolgend auch in Figur 3 gezeigt.
In Bezug auf Figur 2 ist der Kontaktträger 50 in der Befestigungssicke 24 des Polkontakte- lements 14 angebracht. Der Kontaktträger 50 ist im montierten Zustand der Batterieklemme 10 zwischen dem Pol des Akkumulators und dem Polkontaktelement 14 angeordnet, was einen guten elektrischen Kontakt gewährleistet. Zur sicheren Kontaktierung mit beispielsweise einem Verbraucher weist ein zweiter Kontaktabgang 22 des Kontaktträgers 50 das Loch 26 auf, durch das eine Befestigungsschraube geführt werden kann, die zur Verbindung des Kontaktträgers 50 mit dem Verbraucher dient.
Wie in Figur 2 gezeigt, liegt der zweite Kontaktabgang 22 des Kontaktträgers 50 dem ers- ten Kontaktabgang 20 an dem Polkontaktelement 14 bzw. den beiden Schenkeln 16, 18 gegenüber. Auch andere Anordnungen sind denkbar. Beispielsweise kann die Position der Befestigungssicke 24 und des Kontaktträgers 50 an dem Polkontaktelement 14 variiert werden. Die Batterieklemme 10 lässt sich so relativ einfach an unterschiedliche Monta- geumgebungen anpassen.
Zum einfachen Zugriff einer Bedienperson zu dem zweiten Kontaktabgang 22 ist das dem Polkontaktelement 14 abgewandte Ende des Kontaktträgers 50 oberhalb der Montageebene M angeordnet. Ferner ist zu diesem Zweck der Kontaktträger 50 derart ausgebil- det, dass das dem Polkontaktelement 14 abgewandte Ende des Kontaktträgers 50, insbesondere der Abschnitt, der das Loch 26 aufweist, im Wesentlichen parallel zur Montageebene M ist.
Figur 3 zeigt einen Teil des Ausführungsbeispiels der Batterieklemme 10 nach Figur 2 in einer schematischen Schnittdarstellung. In Figur 3 ist insbesondere ein Schnitt entlang einer Ebene senkrecht auf der Längsrichtung der beiden Schenkel 16, 18 gezeigt. Ferner zeigt Figur 3 die Lage der Montageebene M.
Die in Figur 3 gezeigte Ausgestaltung der Spannanordnung 31 weist die Spannschraube 37, einen Käfig 40, einen Schraubkeil 42 und einen Gegenkeil 44 auf. Der wesentliche Unterschied zu der in Figur 2 gezeigten Ausgestaltung der Spannanordnung 30 ist, dass bei der in Figur 3 gezeigten Ausgestaltung der Spannanordnung 31 die Spannrichtung S senkrecht auf der Montageebene M steht und mit Hilfe der Keile 42, 44 eine Querkraft erzeugbar ist, so dass ein Zugriff von oben auf die Spannschraube 37 ermöglicht wird. Dies ist in manchen Montageumgebungen vorteilhaft und wünschenswert.
Die Spannanordnung 31 nach Figur 3 kann anstelle der Spannanordnung 30 nach Figur 2 an den beiden Schenkeln 16, 18 der Batterieklemme 10 angeordnet sein. Figur 4 zeigt die Batterieklemme 10' gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Batterieklemme 10' gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Batterieklemme 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen nur dadurch, dass sowohl der erste Kontaktabgang 20' als auch der zweite Kontaktabgang 22' auf dem Kontaktträger 50' angeordnet sind, die jeweils als von dem Kontaktträger 50' weg weisende Stifte ausgebildet sind. Im Gegensatz zur Batterieklemme 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 und 3 ist bei der Batterieklemme 10' gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach der Figur 4 der Kontaktträger 50' auf einer Außenseite des Polkontaktelementes 14 angeordnet.
Mit Hilfe der Erfindung können bei hoher Variantenvielfalt die Werkzeugkosten geringgehalten werden, da insbesondere das Basisteil nicht zusätzlich angepasst werden muss. Dies erlaubt zudem eine Flexibilität in der Herstellung und somit kürzere Lieferzeiten.
Bezugszeichenliste
10, 10' Batterieklemme
12 Basisteil
14 Polkontaktelement
16, 18 Schenkel
20, 20', 22, 22' Kontaktabgang
24 Befestigungssicke
26, 38 Loch
30, 31 Spannanordnung
32, 34 Klemmstück
36, 37 Spannschraube
40 Käfig
42 Schraubkeil
44 Gegenkeil
50, 50' Kontaktträger
100 Verfahren
101, 102 bis 106 Schritt des Verfahrens
M Montageebene
S Spannrichtung

Claims

Verfahren (100) zum Herstellen einer Batterieklemme (10, 10'), bei dem ein erstes Halbzeug und ein zweites Halbzeug bereitgestellt werden, bei dem mithilfe eines ersten Umformprozesses ein Basisteil (12) aus dem ersten Halbzeug erzeugt wird, wobei das Basisteil (12) ein Polkontaktelement (14), einen ersten Schenkel (16) und einen zweiten Schenkel (18) aufweist, wobei das Polkontaktelement (14) ausgebildet ist, einen Pol eines Akkumulators in einer Montageebene (M) zu umschließen, und wobei der erste Schenkel (16) und der zweite Schenkel (18) jeweils mit dem Polkontaktelement (14) verbunden sind und deren Abstand zur Befestigung des Polkontaktelementes (14) an dem Pol durch Kraftbeaufschlagung verringerbar ist, bei dem mithilfe eines zweiten Umformprozesses ein Kontaktträger (50, 50') aus dem zweiten Halbzeug erzeugt wird; bei dem der Kontaktträger (50, 50') mit dem Polkontaktelement (14) des Basisteils (12) stoff- oder formschlüssig verbunden wird; und bei dem ein erster Kontaktabgang (20') und/oder ein zweiter Kontaktabgang (22, 22') auf oder an dem Kontaktträger (50, 50') ausgebildet wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mithilfe des ersten Umformprozesses ein erster Kontaktabgang (20) an dem ersten Schenkel (16) oder dem zweiten Schenkel (18) ausgebildet wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger (50) den zweiten Kontaktabgang (22) umfasst.
4. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Umformprozess (102) eine Befestigungssicke (24) in das Polkontaktelement (14) des Basisteils (12) eingebracht wird.
5. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger (50, 50') durch Ultraschallschweißen mit dem Polkontaktelement (14) des Basisteils (12) verbunden wird.
6. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Umformprozess und/oder im zweiten Umformprozess ein Band oder ein Blech als erstes beziehungsweise zweites Halbzeug verwendet wird.
7. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Stanzen oder Bohren ein Loch (26) in dem dem Polkontaktelement (14) des Basisteils (12) abgewandten Ende des Kontaktträgers (50) erzeugt wird.
8. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine die beiden Schenkel (16, 18) miteinander koppelnde Spannanordnung (30, 31) bereitgestellt wird, mit deren Hilfe der Abstand zwischen denselben zur Befestigung des Polkontaktelementes (14) an dem Pol durch Kraftbeaufschlagung verringerbar ist.
9. Batterieklemme (10, 10'), mit einem Basisteil (12), das ein Polkontaktelement (14), einen ersten Schenkel (16) und einen zweiten Schenkel (18) aufweist, wobei das Polkontaktelement (14) ausgebildet ist, einen Pol eines Akkumulators in einer Montageebene (M) zu umschließen, wobei der erste Schenkel (16) und der zweite Schenkel (18) jeweils mit dem Polkontaktelement (14) verbunden sind, und wobei der Abstand zwischen dem ersten Schenkel (16) und dem zweiten Schenkel (18) zur Befestigung des Polkontaktelementes (14) an dem Pol durch Kraftbeaufschlagung mithilfe einer die beiden Schenkel (16, 18) miteinander koppelnden Spannanordnung (30) verringerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieklemme (10, 10') einen mit dem Polkontaktelement (14) des Basisteils (12) stoff- oder formschlüssig verbundenen Kontaktträger (50, 50') mit einem ersten Kontaktabgang (20') und/oder einem zweiten Kontaktabgang (22, 22') aufweist.
10. Batterieklemme (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (12) einen an dem ersten oder dem zweiten Schenkel (16, 18) angeordneten ersten Kontaktabgang (20) aufweist.
11. Batterieklemme (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger (50) den zweiten Kontaktabgang (22) umfasst.
12. Batterieklemme (10) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktabgang (20) und der Kontaktträger (50) auf gegenüberliegenden Seiten des Polkontaktelements (14) angeordnet sind.
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