DE102004043138B4

DE102004043138B4 - Batterieabdeckung

Info

Publication number: DE102004043138B4
Application number: DE200410043138
Authority: DE
Inventors: Arthur Kurz; Klaus Wagner
Original assignee: Kromberg and Schubert GmbH and Co KG
Current assignee: KROMBERG & SCHUBERT KG, DE
Priority date: 2004-09-07
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2024-09-08
Also published as: DE102004043138A1

Abstract

Als Gehäuse für die Aufnahme von elektronischen Bauelementen und/oder elektronischen Schaltkreisen ausgebildete Batterieabdeckung (10) mit integrierten Kontakteinrichtungen (12A, 12B) und Befestigungseinrichtungen (13A, 13B) für die Pole (101A, 101B) einer Batterie (100), wobei die integrierten Kontakt- und Befestigungseinrichtungen (12A, 12B, 13A, 13B) werkzeuglos von oberhalb der Batterieabdeckung (10) betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtung (12A, 12B) eine geschlitzte spannbare Hülse (30) umfasst, die mitsamt der Batterieabdeckung (10) auf die Pole (101) der Batterie aufschiebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterieabdeckung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Batterien, für die diese Abdeckung bestimmt ist, werden bevorzugt bei mit Verbrennungskraftmaschinen ausgerüsteten Fahrzeugen eingesetzt. Diese Batterien umfassen zwei Pole, die aus dem Batteriegehäuse herausragen. Der elektrische Anschluss an das Bordnetz des Fahrzeugs erfolgt über Polklemmen, die auf die Pole aufgesetzt und mittels einer Schraubverbindung verspannt werden. Diese Montageart ist zeitaufwendig und verteuert dadurch den Produktionsprozess des Fahrzeugs. Auch bei dem Austausch einer defekten Batterie fällt wieder entsprechende Montagearbeit an.
Aus DE 198 25 245 C1 ist ein Batteriehauptschalter bekannt, der ein auf den Pluspol der Batterie aufsetzbares Schaltergehäuse und eine innerhalb des Gehäuses an dem Pluspol festklemmbare Polklemme besitzt. Unmittelbar an der Polklemme ist ein feststehender Trennkontakt befestigt, der mit einem beweglichen Trennkontakt zusammenwirkt. Letzterer ist an einem Kontaktträger befestigt, der durch Federkraft gegen den feststehenden Trennkontakt vorgespannt ist und im Normalbestriebszustand den Kontakt geschlossen hält. In Verlängerung des Kontaktträgers ist ein Anschlussleiter ausgebildet, der die Batterie mit dem Bordnetz des Fahrzeugs verbindet. Zum Auftrennen des Batteriestromkreises dient eine Trennvorrichtung, vorzugsweise in Form einer Nockenwelle, welche entweder von Hand oder durch einen Motor betätigbar ist. Der Hauptschalter dient als Transitschalter oder Stilllegungsschalter, um bei längerem Stillstand des Fahrzeugs die Batterie von dem Bordnetz abzutrennen und eine Entladung der Batterie zu verhindern.
Aus DE 198 46 196 A1 ist ein Verbinder für das Verbinden von mindestens einem Abgangskabel mit einem ersten bzw. einem zweiten Pol einer Fahrzeugbatterie, wobei der erste und der zweite Pol jeweils als Polstift auf der Fahrzeugbatterie herausgeführt ist. Als eine kompakt aufgebaute, einfach zu montierende und zuverlässige Verbindung des mindestens einen Stromkreises in einem Fahrzeug mit der Fahrzeugbatterie wird eine Polklemme zum Verbinden einer Stromschiene mit einem Polstift vorgeschlagen. Die Polklemme umfasst einen Endabschnitt mit einer Durchführungsöffnung für die Aufnahme des Polstifts, einen federnden Mittelabschnitt, der im Wesentlichensenkrecht zu dem Endabschnitt angeordnet ist, und eine Kontaktschiene, die in einem vorgegebenen Winkel zu dem Mittelabschnitt angeordnet ist und deren Länge kleiner als die Länge des Mittelabschnitts ist. Der Mittelabschnitt ist derart gebogen, dass in entspannter Stellung der Polklemme die Kontaktschiene und die Durchführungsöffnung in dem Endabschnitt sich teilweise überlappen und in gespannter Stellung der Polklemme der Polstift durch den Endabschnitt gegen den Rand der Durchführungsöffnung gedrückt wird, wobei der Endabschnitt mit der Stromschiene verbunden ist, an die das mindestens eine Abgangskabel anschließbar ist.
Aus DE 202 07 721 U1 ist eine Batterie, insbesondere Starterbatterie, für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug bekannt, mit einem Gehäuse, einem Batteriedeckel und zwei Polen, zwischen denen ein Poldom vorgesehen ist. In dem Poldom sind Bauteile für die Steuerung, insbesondere für die Batteriesteuerung und/oder für die Steuerung von einer oder mehreren Baugruppen des Fahrzeugs bzw. Kraftfahrzeugs angeordnet.
Aus DE 79 08 149 U1 ist ein Behälter für Batterien in Wohnwagen mit im Behälter angeordneten Stromabnehmern und -verbindungen bekannt, wobei mit dem Behälter ein Stromverteilungsblock fest verbunden ist, der auf dem Oberteil des Behälters angeordnet ist.
Aus EP 0 906 853 A2 ist eine an einer Batterie angeordnete Verbindungseinrichtung bekannt. Die Verbindungseinrichtung umfasst ein direkt an der Batterie montiertes Gehäuse. Die Verbindungseinrichtung umfasst weiter ein Anschlussteil, das mit einem Pol der Batterie verbunden ist und das Gehäuse mit der Batterie verbindet. In dem Gehäuse ist ein mit dem Pol der Batterie verbundener gedruckter Schaltkreis angeordnet, der weitere Ausgangsanschlüsse für die Verteilung von elektrischer Energie umfasst.
Aus WO 02/30712 A1 ist ein mit den Polen einer Fahrzeugbatterie verbindbares Gehäuse bekannt. Dabei umfasst das Gehäuse elastische Haken, über die das Gehäuse mit der Batterie verrastet wird. Das Gehäuse dient zur Aufnahme elektronischer Module, die auf einem gedruckten Schaltkreis zusammengefasst sind.
Aus EP 0 161 365 A2 ist eine Diebstahlsicherung bekannt, die mit einer Fahrzeugbatterie verbindbar ist. Die Diebstahlsicherung umfasst einen Leistungsschalter, der die Batterie von ihrem Standardbatteriekabel trennt, wenn der Stromfluss durch dieses Kabel einen vorgebbaren Wert überschreitet, was auf einen Startversuch hindeutet. Die Diebstahlsicherung kann ohne externe Verdrahtung unmittelbar mit der Batterie verbunden werden.
Aus DE 30 29 335 A1 ist eine Batterieklemme zur Befestigung eines elektrischen Leiters an dem Pol einer Batterie bekannt, bestehend aus einem den Batteriepol umfassenden Schellenkörper sowie einem Klemmmechanismus, welcher durch Zusammendrücken der Flansche des Schellenkörpers letzteren auf dem Batteriepol fixiert. Der Klemmmechanismus besteht aus einem schwenkbar gelagerten Hebel, der beim Verschwenken in eine Klemmposition unter Mitwirkung von Nockenflächen die beiden Flanschbereiche des Schellenkörpers zusammendrückt.
Aus DE 198 25 245 C1 ist weiter ein Batterie-Hauptschalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bekannt. Der Batterie-Hauptschalter besitzt ein auf den Pluspol der Batterie aufsetzbares Schaltergehäuse und eine innerhalb des Gehäuses an dem Pluspol festklemmbare Polklemme. Unmittelbar an der Polklemme ist ein feststehender Trennkontakt befestigt, der mit einem beweglichen Trennkontakt zusammenwirkt. Letzterer ist an einem Kontaktträger befestigt, der durch Federkraft gegen den feststehenden Trennkontakt vorgespannt ist und im Normalbetriebszustand den Kontakt geschlossen hält. In Verlängerung des Kontaktträgers ist ein Anschlussleiter ausgebildet, der die Batterie mit dem Bordnetz des Fahrzeugs verbindet. Zum Auftrennen des Batteriestromkreises dient eine Trennvorrichtung, vorzugsweise in Form einer Nockenwelle, welche entweder von Hand oder durch einen Motor betätigbar ist. Der Hauptschalter dient als Transitschalter oder Stilllegungsschalter, um bei längerem Stillstand des Fahrzeugs die Batterie von dem Bordnetz abzutrennen und eine Entladung der Batterie zu verhindern. Der Grundkörper des Gehäuses besitzt eine runde, nicht sichtbare Ausnehmung im Boden, die an den Durchmesser eines Batteriepols mit einem elastischen Dichtring angepasst ist und ein Aufstecken des Gehäuses auf einen Pol einer Fahrzeugbatterie, in der Regel auf den Pluspol 3, ermöglicht. Eine Batterieklemme ist in üblicher Weise mittels einer Befestigungsschraube auf dem Pol festklemmbar.
Die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ermöglicht einen außerordentlich schnellen und sicheren Anschluss einer Batterie an ein elektrisches Bordnetz bzw. an einen mit diesem Bordnetz verbundenen Kabelbaum. Dadurch, dass Kontakteinrichtungen für den Anschluss an die Pole der Batterie und weiterhin mit den Kontakteinrichtungen zusammenwirkende Befestigungseinrichtungen in die Batterieabdeckung integriert sind, lässt sich die vorzugsweise an den Kabelbaum vormontierte Batterieabdeckung werkzeuglos auf die Batterie aufsetzen und kontaktsicher mit den Polen der Batterie verbinden. Auch eine Demontage der Batterieabdeckung ist entsprechend leicht möglich. Die Batterieabdeckung ist als Gehäuse ausgebildet, das elektronische Schaltkreise und/oder elektronische Bauelemente aufnimmt. Vorteilhaft bilden diese Schaltkreise und Bauelemente schon in dem Bereich der Batterieabdeckung eine Stromverteilungseinrichtung, die den Batteriestrom auf verschiedene Stromkreise aufteilt. Vorteilhaft werden die Stromkreise durch in die Batterieabdeckung integrierte Sicherungsmittel abgesichert. Abgesehen von herkömmlichen Schmelzsicherungen kommen dabei vorteilhaft elektronisch steuerbare Sicherungsmittel zum Einsatz, die insbesondere reversibel sein können. Die Sicherungsmittel sind vorteilhaft durch ein Steuergerät steuerbar, das vorteilhaft ebenfalls in die Batterieabdeckung integriert ist. Im Sinne einer geringen und Kosten sparenden Variantenvielfalt ist in einer Ausführungsvariante der Erfindung die Batterieabdeckung mehrteilig ausgebildet. Da die Teile zueinander verschiebbar sind können die in den Teilen der Batterieabdeckung angeordneten Kontakteinrichtungen vorteilhaft auf unterschiedliche Polabstände eingestellt werden. Eine besonders vorteilhafte Befestigungseinrichtung, die zwecks guter elektrischer Kontaktgabe mit der die Pole der Batterie kontaktierenden Kontakteinrichtung zusammenwirkt, ist werkzeuglos über in dem Deckel der Batterieabdeckung zugängliche Betätigungsmittel, insbesondere Exzenterspannhebel, bedienbar. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung und aus den Unteransprüchen.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Schrägaufsicht auf eine Batterieabdeckung,
2 eine Schrägaufsicht auf eine Batterieabdeckung mit teilweise entferntem Deckel,
3 eine Befestigungseinrichtung in perspektivischer Darstellung,
4 eine Aufsicht auf das Innere einer Batterieabdeckung,
5 eine Seitenansicht einer in ihrer Länge veränderbaren Batterieabdeckung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine Schrägaufsicht auf eine erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Batterieabdeckung 10. Bei dieser Ausführungsvariante ist die Batterieabdeckung 10 im Wesentlichen schalenförmig oder deckelförmig ausgebildet. Der aus einem elektrisch isolierenden Material bestehende Deckel 11 ist dabei hinsichtlich seiner Größe so bemessen, dass er die Kontaktseite einer Batterie 100 ganzflächig abdeckt und so insbesondere auch die Pole 101 der Batterie 100 kurzschlusssicher übergreift und zusätzlich gegen Verschmutzung schützt. Die Batterieabdeckung 10 umfasst weiter den Polen 101A, 101B der Batterie 100 zugewandte Kontakteinrichtungen 12A, 12B. Hierbei ist in 1 nur ein Pol 101A der Batterie 100 und die diesem Pol 101A zugeordnete Kontakteinrichtung 12A sichtbar dargestellt. Die dem zweiten Pol 101B der Batterie 100 zugeordnete Kontakteinrichtung 12B wird, ebenso wie der Pol 101B selbst, durch den Deckel 11 verdeckt. Die Kontakteinrichtung 12A umgreift den Pol 101A der Batterie 100 und stellt somit den elektrischen Kontakt zu diesem Pol 101A her. Dies gilt analog für die nicht sichtbare Kontakteinrichtung 12B, die den elektrischen Kontakt zu dem zweiten Pol 101B der Batterie 100 herstellt. Zusätzlich umfasst die Batterieabdeckung 10 von oben betätigbare Befestigungseinrichtungen 13A, 13B, die noch weiter unten ausführlich unter Bezug auf 3 beschrieben werden. Die Befestigungseinrichtungen 13A, 13B ermöglichen eine gute elektrische und rüttelsichere Kontaktierung der Pole 101A, 101B der Batterie 100. In 1 sind die Befestigungseinrichtungen 13A, 13B nur teilweise sichtbar. In der Zeichnung ist je ein Exzenterspannhebel der Befestigungseinrichtungen 13A, 13B erkennbar, der in eine in die Oberfläche des Deckels 11 eingelassene Mulde eingeklappt ist. Die Kontakteinrichtungen 12A, 12B münden an der in dem Vordergrund der 1 sichtbaren Längsseite der Batterieabdeckung 10 in Befestigungsmitteln für mit Kabelschuhen 14B, 15B garnierte Kabel 14C, 15C, die die Verbindung zu dem Bordnetz des Fahrzeugs herstellen. Als Befestigungsmittel eignen sich beispielsweise Schraubbolzen 14, 15. Die Kabelschuhe 14B, 15B sind an diesen Schraubbolzen 14, 15 mit Muttern 14A, 15A und nicht sichtbar dargestellten Sicherungsscheiben befestigt. Vorzugsweise wird die Batterieabdeckung 10 mit dem Kabelbaum des Fahrzeugs vormontiert, also, wie in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt, mit den Kabeln 14C, 15C, verbunden. Der elektrische Kontakt zwischen dem Bordnetz des Fahrzeugs und der standsicher in dem Fahrzeug montierten Batterie 100 wird dann einfach und schnell dadurch hergestellt, dass die Batterieabdeckung 10 mit ihren Kontakteinrichtungen 12A, 12B auf die Pole 101A, 101B der Batterie 100 aufgesetzt wird und die Befestigungseinrichtungen 13A, 13B von oberhalb der Batterieabdeckung 10 gespannt werden.
In einer vorteilhaften weiteren Ausführungsvariante der Erfindung, die im Folgenden unter Bezug auf 2 beschrieben wird, ist die Batterieabdeckung 10 als flach bauendes Gehäuse ausgebildet. In der Zeichnung sind jetzt beide Kontakteinrichtungen 12A, 12B und die jeder Kontakteinrichtung 12A, 12B zugeordnete Befestigungseinrichtung 13A, 13B erkennbar. Die beiden Kontakteinrichtungen 12A, 12B sind in der Batterieabdeckung 10 im Abstand der Batteriepole voneinander angeordnet. Die genaue Ausgestaltung und Funktion der Kontakteinrichtungen 12A, 12B und der Befestigungseinrichtungen 13A, 13B werden weiter unten noch unter Bezugnahme auf 3 erläutert. Vorteilhaft dient die als Gehäuse ausgestaltete Batterieabdeckung 10 zugleich zur Aufnahme von elektronischen Schaltkreisen, und/oder elektronischen Bauelementen, wie beispielsweise Sicherungen, Shuntwiderständen und dergleichen. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung werden diese Schaltkreise und/oder Bauelemente zweckmäßig auf einer in dem Gehäuse gehalterten Trägerplatte oder Platine 20 angeordnet. Da der Deckel 11 leicht abnehmbar ausgestaltet sein kann, ist die Platine 20 nach Abnahme des Deckels für Wartungszwecke leicht zugänglich. Weitere Einzelheiten dieser Platine 20 werden weiter unten unter Bezug auf 4 näher erläutert. Wie die in 1 dargestellte Batterieabdeckung, wird auch diese Ausführungsvariante der Batterieabdeckung 10 auf die Oberfläche der Batterie 100 aufgesetzt, derart, dass die in die Batterieabdeckung 10 integrierten Kontaktmittel 12A, 12B für die Pole 101A, 101B der Batterie 100 über den Polen 101A, 101B der Batterie 100 zu liegen kommen und diese nach leichtem Druck auf die Batterieabdeckung 10 umschließen. Anschließend werden die Kontaktmittel 12A, 12B durch die Befestigungsmittel 13A, 13B mit den Polen 101A, 101B der Batterie 100 verspannt, so dass sich eine elektrisch gut leitende und rüttelsichere Verbindung zwischen den Kontaktmitteln 12A, 12B und den Polen 101A, 101B der Batterie 100 ergibt. Als zusätzliche Sicherung kann die Batterieabdeckung 10 wiederum noch mit Spannmitteln, wie insbesondere Federbügeln mit dem Batteriegehäuse beziehungsweise mit der Karosserie in dem Bereich der Batteriehalterung, verspannt werden. Auch diese Ausführungsvariante der Batterieabdeckung 10 umfasst wiederum Schraubbolzen 14, 15, an denen mit Kabelschuhen 14B, 15B versehene Kabel 14C, 15C mit Muttern 14A, 15A befestigt sind. Diese Kabel 14C, 15C stellen die Verbindung zwischen der Batterieabdeckung 10, bzw. Der Batterie 100 und dem Bordnetz des Fahrzeugs her. Zusätzlich sind in 2 Steckverbinder erkennbar, die weitere Anschlussmöglichkeiten zwischen der Batterieabdeckung 10 und dem Bordnetz des Fahrzeugs bieten.
Wie bereits erwähnt umschließen die Kontakteinrichtungen 12A, 12B nach Aufsetzen der Batterieabdeckung 10 auf die Kontaktseite der Batterie 100 die Pole 101A, 101B der Batterie 100. Mittels Befestigungseinrichtungen 13A, 13B werden die Kontakteinrichtungen 12A, 12B dann derart an die Pole 101A, 101B der Batterie 100 gepresst, dass sich eine elektrisch gut leitende und rüttelsichere Verbindung ergibt. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsvariante einer Befestigungseinrichtung 13A, 13B und deren Zusammenwirken mit einer Kontakteinrichtung 12A, 12B werden im Folgenden unter Bezug auf 3 beschrieben. 3 zeigt eine perspektivisch dargestellte Befestigungseinrichtung 13A, 13B zusammen mit einer Kontakteinrichtung 12A, 12B. Für jeden Pol 101A, 101B der anzuschließenden Batterie 100 ist je eine derartige Kontakteinrichtung 12A, 12B und eine Befestigungseinrichtung 13A, 13B in der Batterieabdeckung 10 angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsvariante besteht die Kontakteinrichtung 12A, 12B aus einer spannbaren Hülse 30. Die spannbare Hülse 30 umfasst im Wesentlichen zwei einstückig zusammengefügte in Längsrichtung geschlitzte Hohlkörper 30A, 30B. Ein Querschnitt dieser spannbaren Hülse ähnelt stark der Zahl acht. Der erste Hohlkörper 30A umschließt mit seiner Innenmantelfläche einen Pol 101A, 101B der Batterie 100 und sollte zwecks optimaler Kontaktgabe mit seiner Innenmantelfläche formschlüssig an der Außenmantelfläche des Pols 101A, 101B anliegen. Vorzugsweise ist daher die Innenmantelfläche des ersten Hohlkörpers 30A konisch zulaufend als Berandungsfläche eines Kegelstumpfs ausgebildet. Von seiner äußeren Berandungsfläche gesehen, kann der erste Hohlkörper 30A dagegen im Wesentlichen als Zylinder ausgebildet sein. Der einstückig mit dem ersten Hohlkörper 30A verbundene zweite Hohlkörper 30B ist dagegen im Wesentlichen als geschlitzter Hohlzylinder ausgebildet. Der in der Außenmantelfläche des zweiten Hohlkörpers 30B sichtbare Schlitz 30C durchteilt den zweiten Hohlkörper 30B diametral und trennt auch den Mantel des ersten Hohlkörpers 30A achsparallel. Die spannbare Hülse 30 ist vorteilhaft federnd ausgelegt. Im entspannten Zustand ist der erste Hohlkörper 30A leicht auf den Pol 101A, 101B der Batterie 100 aufschiebbar. Die im Folgenden noch detailliert beschriebene Befestigungseinrichtung 13A, 13B spannt die spannbare Hülse 30 dann entgegen der Federkraft so stark an, dass der erste Hohlkörper 30A fest an dem Pol 101A, 101B der Batterie 100 anliegt und einen guten elektrischen Kontakt vermittelt. Die Befestigungseinrichtung 13A, 13B umfasst einen im Wesentlichen zylindrischen oder auch als Hohlzylinder ausgebildeten Bolzen 32, der an einem Ende einen hutförmig ausgestalteten Sockel 33 trägt. Die Innenmantelfläche des Sockels 33 ist vorzugsweise kegelstumpfförmig ausgebildet. Der Bolzen 32 durchgreift den zweiten Hohlkörper 30B, wobei der hutförmig ausgebildete Sockel 33 den zweiten Hohlkörper 30B auf einem Teil seiner Länge umschließt. Auf der dem Sockel 33 abgewandten Seite des zweiten Hohlkörpers 30B sitzt eine im Wesentlichen stuhlartig ausgebildete Klemmeinrichtung 35 auf dem zweiten Hohlkörper 30B auf. Der Bolzen 32 durchgreift die zentrisch durchbohrte Sitzfläche 35A der Klemmeinrichtung 35, während schräg gestellte „stuhlbeinartige" Fortsätze 35B.1, 35B.2, 35B.3, 35B.4 der Klemmeinrichtung 35 an der Außenmantelfläche des zweiten Hohlkörpers 30B stellenweise aufliegen. Alternativ kann der Hohlkörper 30 an beiden Endstücken konisch zulaufend ausgebildet sein, während die Fortsätze 35B.1, 35B.2, 35B.3, 35B.4 im Wesentlichen achsparallel verlaufen und der Sockel 33 im Inneren hohlzylindrisch ausgebildet ist. Auch bei dieser Ausführungsvariante kann eine Spannwirkung auf den Hohlkörper 30 ausgeübt werden. Eine „Lehne" 35C der Klemmeinrichtung 35 erstreckt sich stellenweise im Wesentlichen parallel zu dem Bolzen 32 und mündet dann in eine winklig abgebogene Kontaktfahne 35D, die an ihrem freien Endstück ein Auge 35 zur Verbindung mit weiteren Kontaktmitteln trägt. Vorzugsweise ist die Klemmeinrichtung 35 einstückig ausgebildet. Vorzugsweise besteht die Klemmeinrichtung 35 aus Manganin. Die Kontaktfahne 35D wird in einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung mit einem definierten geometrischen Profil und einem definierten elektrischen Leitwert ausgebildet. Auf diese Weise ist die Kontaktfahne vorteilhaft als Shuntwiderstand mit einem definierten elektrischen Widerstand einsetzbar. Vorzugsweise dient ein derartiger Shuntwiderstand der Überwachung des der Batterie entnommenen Laststroms, beziehungsweise des der Batterie zugeführten Ladestroms. Der an dem Shuntwiderstand auftretende Spannungsabfall kann vorteilhaft als Abschaltkriterium für in die Batterieabdeckung 10 integrierte elektronische Schalt- und Sicherungsmittel verwendet werden. Auf der Sitzfläche 35A der Klemmeinrichtung 35 sitzt eine den Bolzen 32 streckenweise konzentrisch umschließende Hülse 31 auf und stützt sich einseitig an der Sitzfläche 35A ab. An der dem Sockel 33 abgewandten Endstück des Bolzens 32 ist auf einer Welle 34B ein Exzenterspannhebel 34 drehbar gelagert. An den Exzenterspannhebel 34 ist ein Exzenter 34A angeformt, der auf der der Sitzfläche 35A abgewandten Grundfläche der Hülse 31 aufliegt und diese Hülse 31 daher, je nach Stellung des Exzenterspannhebels 34, mehr oder weniger belastet. Die Kontakteinrichtung 12A, 12B und die Befestigungseinrichtung 13A, 13B stehen in Wirkverbindung miteinander. Im Folgenden wird die Funktion der beiden Einrichtungen beschrieben. Der an den Exzenterspannhebel 34 angeformte Exzenter 34A ist derart gestaltet, dass der Exzenter 34A die Hülse 31 in waagerechter Stellung des Exzenterspannhebels 34 maximal belastet. In senkrechter Stellung des Exzenterspannhebels 34 dagegen ist die Hülse 31 entlastet. Für die Montage der Batterieabdeckung 10 wird demzufolge der Exzenterspannhebel 34 senkrecht gestellt. In dieser Stellung des Exzenterspannhebels 34 wird die Hülse 31 im Wesentlichen nicht belastet und übt daher keinen Druck auf die Sitzfläche 35A der Klemmeinrichtung 35 aus. Auch der Sockel 33 und die Fortsätze 35B.1, 35B.2, 35B.3, 35B.4 liegen im Wesentlichen ohne Krafteinwirkung auf der Außenmantelfläche des zweiten Hohlkörpers 30B der spannbaren Hülse 30 auf. Die spannbare Hülse 30 ist somit entspannt und der erste Hohlkörper 30A der spannbaren Hülse 30 kann somit leicht auf den Pol der Batterie aufgesetzt und zügig auf diesen aufgeschoben werden, während die Batterieabdeckung 10 auf die Batterie 100 aufgesetzt wird. Nach Aufsetzen der Batterieabdeckung 10 wird der Exzenterspannhebel 34 in die in 3 dargestellte waagerechte Lage gekippt (siehe auch 1 und 2). Während dieser Kippbewegung belastet der Exzenter 34A die Hülse 31 immer stärker. Dadurch wird der Bolzen 32 in Axialrichtung bewegt, während sich der mit dem Bolzen verbundene Sockel 33 auf den zweiten Hohlkörper 30B aufschiebt. Gleichzeitig wird die durch die Hülse 31 belastete Klemmeinrichtung 35 in Axialrichtung nach unten gedrückt, wodurch sich die Fortsätze 35B.1, 35B.2, 35B.3, 35B.4 weiter auf die Außenmantelfläche des zweiten Hohlkörpers 30B aufschieben und diesen somit stärker zusammenpressen. Infolgedessen wird auch der erste Hohlkörper 30A der spannbaren Hülse 30 stärker zusammengepresst und umgreift daher nun den Pol der Batterie kontaktsicher und rüttelfest. Mittels der erfindungsgemäß ausgestalteten Batterieabdeckung 10 kann eine neue Batterie, sei es bei der Erstmontage oder bei einem erforderlichen Batterietausch, praktisch in wenigen Sekunden elektrisch mit dem Bordnetz des Fahrzeugs verbunden oder von diesem getrennt werden. Für die Verbindung mit dem Bordnetz ist lediglich das Aufsetzen der Batterieabdeckung 10 auf die Batterie 100 und das Umlegen der beiden Exzenterspannhebel 34 erforderlich. Für das Trennen der Batterie von dem Bordnetz müssen lediglich die beiden Exzenterspannhebel 34 gelöst, das heißt, in senkrechte Stellung gebracht und dann die Batterieabdeckung 10 von der Batterie abgehoben werden. Im Folgenden wird, unter Bezug auf 4, eine Ausführungsvariante einer in einer als Gehäuse ausgestalteten Batterieabdeckung 10 (2) angeordnete Platine 20 beschrieben. In einer einfachen Ausgestaltung kann die Platine 20 lediglich als isolierende Trägerplatte für diskrete elektronische Bauelemente und/oder elektronische Schaltkreise ausgestaltet sein und ggf. ein- oder auch zweiseitig angeordnete Leiterbahnen für die elektrische Verbindung der Schaltkreise und Bauelemente untereinander und die Verbindung mit zu dem Bordnetz führenden Anschlußmitteln tragen. Weiterhin können auch Kühlflächen für die Ableitung der von den Schaltkreisen und Bauelementen abzuführenden Verlustwärme vorgesehen sein. In komplexeren Ausführungsvarianten kann die Platine 20 auch mehrlagig ausgeführt sein. In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Platine 20 wiederum Schraubbolzen 14, 15 für den Anschluss an Kabel des Bordnetzes. Vorzugsweise dienen diese mit hohen Strömen belastbaren Anschlussmittel zur Verbindung der Batterieabdeckung 10 mit dem Starter und Generator der Verbrennungskraftmaschine des Fahrzeugs. In dem unteren Randbereich der Platine 20 ist weiterhin eine zwischen zwei Schraubbolzen 22, 23 eingespannte Sicherung 21 sichtbar, die mit hohen Strömen belastbar ist. Zwischen den Schraubbolzen 14 und 23 gelegen sind in dem unteren Randbereich der Platine 20 weiterhin eine Reihe von Kontaktzungen 24A, 24B, 24C, 24D, 24E eines Steckverbinders erkennbar. Das entsprechende aber hier nicht sichtbare Gegenstück des Steckverbinders ist mit Anschlussleitungen des Kabelbaums des Fahrzeugs verbunden und leicht auf diese Kontaktzungen aufsteckbar. Die Kontaktzungen sind die Anschlussmittel einer auf der Platine 20 integrierten Stromverteilungseinrichtung, die den Batteriestrom bereits in der Batterieabdeckung 10 auf verschiedene Stromkreise aufteilt, die sich dann in dem Kabelbaum fortsetzen. In wenigstens einen Teil der durch die Stromverteilungseinrichtung bereitgestellten Stromkreise sind Sicherungsmittel 25A, 25B, 25C, 25D geschaltet, die eine unzulässige Überlastung der Stromkreise verhindern. In einer einfachen Ausführungsvariante der Batterieabdeckung 10 handelt es sich bei diesen Sicherungsmitteln um einfache Schmelzsicherungen, die bei Überlastung irreversibel zerstört und daher nach Ansprechen ausgetauscht werden müssen. Um diese Wartungsarbeit zu erleichtern, sind die Sicherungselemente zweckmäßig leicht auswechselbar ausgestaltet. Zweckmäßig können auch mehrere Sicherungselemente in einem leicht austauschbaren Gehäuse zusammengefasst sein. In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Batterieabdeckung 10 sind als Sicherungsmittel elektronische Bauelemente und/oder Schaltkreise vorgesehen, die reversibel sind und deren Stromgrenzwert steuerbar ist. Reversibel heißt in diesem Zusammenhang, dass diese Sicherungsmittel, im Gegensatz zu einfachen Schmelzsicherungen, nach Auslösen ihrer Sicherungsfunktion ohne Zerstörung in ihren ursprünglichen Überwachungszustand zurückkehren können. Dies kann entweder automatisch, ggf. durch ein Zeitglied gesteuert oder vorzugsweise aktiv durch ein Steuergerät gesteuert erfolgen. Die Steuerung kann dabei vorteilhaft durch ein ebenfalls in der Batterieabdeckung 10 integriertes Steuergerät 26 durchgeführt werden. Das in der Batterieabdeckung 10 integrierte Steuergerät 26 ist in einer Ausführungsvariante der Erfindung seinerseits vorteilhaft durch wenigstens ein weiteres örtlich abgesetztes Steuergerät 28 des Fahrzeugs steuerbar, das mit dem in der Batterieabdeckung integrierten Steuergerät 26 über ein BUS-System 27 kommuniziert. Bei diesem örtlich abgesetzten Steuergerät 28 kann es sich beispielsweise um ein Airbagsteuergerät handeln, das bei Unfallgefahr ein Steuersignal für die Unterbrechung der Stromzufuhr aus der Batterie 100 an das in der Batterieabdeckung 10 integrierte Steuergerät 26 übermittelt. Zusätzlich trägt die Platine 20 eine Gruppe 29 von Schaltelementen 29A, 29B, 29C, die von dem Strom der Batterie 100 durchflossen werden. In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Batterieabdeckung 10 sind als Schaltmittel elektronische Bauelemente und/oder Schaltkreise vorgesehen, die reversibel sind und deren Stromgrenzwert steuerbar ist. Reversibel heißt in diesem Zusammenhang, dass diese Sicherungsmittel, im Gegensatz zu einfachen Schmelzsicherungen, nach Auslösen ihrer Sicherungsfunktion ohne Zerstörung in ihren ursprünglichen Überwachungszustand zurückkehren können. Dies kann entweder automatisch, ggf. durch ein Zeitglied gesteuert oder vorzugsweise aktiv durch einen Sensor oder ein Steuergerät gesteuert erfolgen. Die Steuerung kann dabei vorteilhaft durch einen ebenfalls in die Batterieabdeckung 10 integrierten Sensor 35E oder ein in die Batterieabdeckung 10 integriertes Steuergerät 26 durchgeführt werden. Vorzugsweise misst der Sensor 35E dabei den an dem von dem Batteriestrom durchflossenen Shuntwiderstand entstehenden Spannungsabfall und erzeugt daraus ein Datensignal, mit welchem über das Steuergerät 26 und das Datensignal des Sensors 35E ein entsprechendes Energiemanagement in dem Kraftfahrzeug bewirkt werden kann. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung umfassen die in die Batterieabdeckung 10 integrierten elektronischen Schaltkreise auch eine Reglerschaltung für einen von der Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Generator, der mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt und diese dem Bordnetz des Fahrzeugs und insbesondere auch der Batterie 100 zuführt. Durch die Integration von elektronischen Schaltkreisen und Bauelementen, insbesondere auch einer Stromverteilungseinrichtung, in die Batterieabdeckung 10 ergeben sich besonders kompakte elektrische Verbindungen, die wenig störanfällig und daher einer hohen Betriebssicherheit förderlich sind. Der Generator wird dabei vorteilhaft mittels des Kabels 15C (1) an den Schraubbolzen 15 angeschlossen. Der Generatorstrom fließt über die Sicherung 21 und einen Shuntwiderstand 35G. Der durch den Stromfluss an dem Shuntwiderstand 35G entstehende Spannungsabfall wird von einem Sensor 35H überwacht. Dieser Sensor 35H erzeugt ein Steuersignal für die Steuerung der Sicherungsmittel 25A, 25B, 25C, 25D.
Je nach Motorleistung werden in den Fahrzeugen Batterien 100 mit unterschiedlichen Kapazitätswerten eingesetzt, die sich in ihren baulichen Abmessungen unterscheiden. Diese Unterschiede in den Abmessungen haben auch unterschiedliche Abstände der Pole 101 zur Folge. Um nun eine möglichst geringe Variantenvielfalt zu ermöglichen, die eine wirtschaftlichere Lagerhaltung ermöglicht und daher auch zur Kostensenkung beiträgt, ist in einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung die Batterieabdeckung 10 in ihrer Länge verstellbar ausgeführt. Dies wird im Folgenden anhand von 5 erläutert, in der eine derart verstellbare Batterieabdeckung schematisch dargestellt ist. Die in dieser Ausführungsvariante gehäuseartig ausgestaltete Batterieabdeckung 10 besteht aus zwei Teilen 10A und 10B, die teleskopartig ineinander greifen und zueinander verschiebbar sind. Jedes Teil 10A, 10B trägt eine Kontakteinrichtung 12A, 12B und eine damit zusammenwirkende, aber in 5 nicht dargestellte Befestigungseinrichtung 13A, 13B. Durch Verschieben der beiden Teile 10A, 10B zueinander ist auch der Abstand A der Kontakteinrichtungen 12A, 12B zueinander veränderbar und kann somit auf einfache Weise an unterschiedliche Polabstände verschiedener Batterietypen angepasst werden.

10: Batterieabdeckung
10A: Teil
10B: Teil
11: Deckel
12A: Kontakteinrichtung
12B: Kontakteinrichtung
13A: Befestigungseinrichtung
13B: Befestigungseinrichtung
14: Schraubbolzen
14A: Mutter
14B: Kabelschuh
14C: Kabel
15: Schraubbolzen
15A: Mutter
15B: Kabelschuh
15C: Kabel
20: Platine
21A: Kontaktzunge
21B: Kontaktzunge
21C: Kontaktzunge
21D: Kontaktzunge
22: Schraubbolzen
23: Schraubbolzen
24A: Kontaktzunge
24B: Kontaktzunge
24C: Kontaktzunge
24D: Kontaktzunge
24E: Kontaktzunge
25A: Sicherungsmittel
25B: Sicherungsmittel
25C: Sicherungsmittel
25D: Sicherungsmittel
25E: Sicherungsmittel
26: Steuergerät
27: BUS
28: Steuergerät
29: Gruppe
29A: Schaltelement
29B: Schaltelement
29C: Schaltelement
30: spannbare Hülse
30A: Hohlkörper
30B: Hohlkörper
31: Hülse
32: Bolzen
33: Sockel
34: Exzenterspannhebel
34A: Exzenter
34B: Welle
35: Klemmeinrichtung
35A: Sitz
35B.1: Fortsatz
35B.2: Fortsatz
35B.3: Fortsatz
35B.4: Fortsatz
35C: Lehne
35D: Kontaktfahne
35E: Auge
35F: Sensor
35G: Shuntwiderstand
35H: Sensor
100: Batterie
101A: Pol
101B: Pol
A: Abstand

Claims

Als Gehäuse für die Aufnahme von elektronischen Bauelementen und/oder elektronischen Schaltkreisen ausgebildete Batterieabdeckung (10) mit integrierten Kontakteinrichtungen (12A, 12B) und Befestigungseinrichtungen (13A, 13B) für die Pole (101A, 101B) einer Batterie (100), wobei die integrierten Kontakt- und Befestigungseinrichtungen (12A, 12B, 13A, 13B) werkzeuglos von oberhalb der Batterieabdeckung (10) betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtung (12A, 12B) eine geschlitzte spannbare Hülse (30) umfasst, die mitsamt der Batterieabdeckung (10) auf die Pole (101) der Batterie aufschiebbar ist.
Batterieabdeckung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die spannbare Hülse (30) einen ersten Hohlkörper (30A) umfasst, der einstückig mit einem zweiten Hohlkörper (30B) verbunden ist, welcher Bestandteil der Befestigungseinrichtung (13A, 13B) ist.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (13A, 13B) einen auf der einen Seite mit einem Sockel (33) und auf der anderen Seite mit einem Exzenterspannhebel (34) versehenen Bolzen (32), sowie eine auf den Bolzen (32) aufgeschobene Klemmeinrichtung (35) und eine auf den Bolzen aufgeschobene Hülse (31) umfasst.
Batterieabdeckung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (35) einstückig ausgebildet ist.
Batterieabdeckung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (35) aus Manganin besteht.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3–5, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenterspannhebel (34) einen Exzenter (34A) trägt, der die Hülse (31) in Abgängigkeit von der Lage des Exzenterspannhebels (34) mit Druck belastet.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3–6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (32) durch den zweiten Hohlkörper (30B) hindurchgreift und der Sockel (33) des Bolzens (32), sowie die Klemmeinrichtung (35) den zweiten Hohlkörper (30B) zwischen sich einschließen.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (35) eine Kontaktfahne (35D) umfasst, über die ein elektrischer Anschluss zu dem von der Kontakteinrichtung (12A, 12B) umschlossenen Pol (101A, 101B) der Batterie (100) herstellbar ist.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtungen (12A, 12B) für die Pole (101A, 101B) der Batterie (100) in dem Boden der Batterieabdeckung (10) und die Betätigungsmittel für die Kontakteinrichtungen (12A, 12B) und die Befestigungseinrichtungen (13A, 13B) auf dem Deckel (11) der Batterieabdeckung (10) zugänglich sind.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Anschlussmittel (14, 15, 21A, 21B, 21C, 21D, 24A, 24B, 24C, 24D, 24E) für den Anschluss an den Kabelbaum eines Fahrzeugs umfasst.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieabdeckung (10) elektronische Bauelemente und/oder elektronische Schaltkreise umfasst.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente und/oder Schaltkreise auf wenigstens einer Platine (20) angeordnet sind.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Schaltkreise eine Stromverteilungseinrichtung umfassen, die bereits in der Batterieabdeckung (10) eine Aufteilung des Batteriestroms in eine Mehrzahl von Stromkreisen ermöglicht.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Schaltkreise und/oder Bauelemente Sicherungsmittel (25A, 25B, 25C, 25D) umfassen.
Batterieabdeckung (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsmittel (25A, 25B, 25C, 25D) Schmelzsicherungen sind.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14–15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsmittel (25A, 25B, 25C, 25D) steuerbare Halbleiterelemente sind.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14–16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsmittel (25A, 25B, 25C, 25D) von einem Steuergerät (26, 28) steuerbar sind.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Steuergerät (26) in die Batterieabdeckung (10) integriert ist.
Batterieabdeckung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Schaltkreise und/oder Bauelemente Schaltelemente (29A, 29B, 29C) umfassen.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Batterieabdeckung (10) integrierten elektronischen Schaltkreise und/oder Bauelemente auf leicht austauschbaren Trägern angeordnet sind.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfahne (35D) als Shuntwiderstand ausgebildet ist.
Batterieabdeckung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieabdeckung (10) mehrteilig (Teile 10A, 10B) ausgebildet ist.
Batterieabdeckung (10) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Teile (10A, 10B) der Batterieabdeckung (10) zueinander verschiebbar sind, derart, dass die Batterieabdeckung (10) hinsichtlich ihrer Länge veränderbar und der Abstand (A) der in den Teilen (10A, 10B) angeordneten Kontakteinrichtungen (12A, 12B) an unterschiedliche Polabstände verschiedener Batterietypen anpassbar ist.