DE102010010772B4 - Connection pole for an accumulator and accumulator housing - Google Patents
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Abstract
Anschlusspol (1) für einen Akkumulator mit folgenden Merkmalen: a) der Anschlusspol (1) weist einen Anschlussabschnitt (2) auf, in dem eine Polklemme am Anschlusspol (1) befestigbar ist, b) der Anschlusspol (1) weist einen Befestigungsabschnitt (3) auf, in dem der Anschlusspol (1) in einem Gehäuseteil (5) des Akkumulators befestigbar ist, c) der Befestigungsabschnitt (3) weist einen Labyrinthabschnitt (4) auf, d) die Außenwand (6) des Anschlusspols (1) weist im Labyrinthabschnitt (4) wenigstens einen umlaufenden Vorsprung (7, 8) auf, e) wobei die Außenwand (6) des Anschlusspols (1) in wenigstens einem Abschnitt des Labyrinthabschnitts (4) außerhalb des wenigstens einen umlaufenden Vorsprungs (7, 8) in von dem Anschlussabschnitt (2) fortweisender Richtung konisch vergrößert ist. f) wobei der Anschlusspol (1) innen hohl ist und die Innenwand (9) des Anschlusspols (1) in wenigstens einem ersten Abschnitt (10) des Labyrinthabschnitts (4) in von dem Anschlussabschnitt (2) fortweisender Richtung konisch vergrößert ist, dadurch gekennzeichnet, dass g) die Innenwand (9) und die Außenwand (6) des Anschlusspols (1) in dessen Längsrichtung (1) in dem Labyrinthabschnitt (4) zumindest abschnittsweise parallel verlaufen.Terminal pole (1) for an accumulator having the following features: a) the terminal pole (1) has a terminal section (2) in which a pole terminal can be fastened to the terminal pole (1), b) the terminal pole (1) has a fastening section (3 c) the attachment section (3) has a labyrinth section (4), d) the outer wall (6) of the connection pole (1) points in Labyrinth portion (4) at least one circumferential projection (7, 8) on, e) wherein the outer wall (6) of the terminal pole (1) in at least a portion of the labyrinth section (4) outside the at least one circumferential projection (7, 8) in the connecting portion (2) is progressively enlarged conically. f) wherein the terminal pole (1) is hollow inside and the inner wall (9) of the terminal pole (1) is conically enlarged in at least a first section (10) of the labyrinth section (4) in a direction away from the terminal section (2), characterized in that g) the inner wall (9) and the outer wall (6) of the connection pole (1) run parallel in the labyrinth section (4) in its longitudinal direction (1) at least in sections.
Description
Die Erfindung betrifft einen Anschlusspol für einen Akkumulator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Akkumulatorgehäuse oder ein Teil davon mit wenigstens einem derartigem Anschlusspol gemäß dem Anspruch 12.The invention relates to a terminal pole for a rechargeable battery according to the preamble of
Anschlusspole für Akkumulatoren dienen zur elektrischen Kontaktierung des Akkumulators mit elektrischen Einrichtungen, die von dem Akkumulator mit Strom versorgt werden sollen. Im Falle einer Starterbatterie für ein Kraftfahrzeug werden an zwei Anschlusspole der Starterbatterie die entsprechenden Polklemmen geschraubt.Connection poles for accumulators are used to make electrical contact with the accumulator with electrical devices that are to be supplied with power by the accumulator. In the case of a starter battery for a motor vehicle, the corresponding pole terminals are screwed to two terminal poles of the starter battery.
Ein Anschlusspol für einen Akkumulator ist aus der
Die
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anschlusspol mit einem gegenüber dem bekannten Anschlusspol geringeren Gewicht anzugeben. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Akkumulatorgehäuse mit einem solchen Anschlusspol mit einem geringeren Gewicht anzugeben.The invention has for its object to provide a terminal pole with a comparison with the known terminal pole lower weight. The invention is further based on the object of specifying a corresponding accumulator housing with such a terminal pole with a lower weight.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüche 1 und 12 angegebene Erfindung gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.This object is achieved by the invention specified in
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, die Außenwand des Anschlusspols in wenigstens einem Abschnitt des Labyrinthabschnitts außerhalb des wenigstens einen umlaufenden Vorsprungs in von dem Anschlussabschnitt fortweisender Richtung konisch zu vergrößern. Hierdurch ist der Außenumfang des Anschlusspols in dem wenigstens einen Abschnitt des Labyrinthabschnitts außerhalb des wenigstens einen umlaufenden Vorsprungs in von dem Anschlussabschnitt fortweisender Richtung etwa linear vergrößert.According to the invention, it is proposed to conically enlarge the outer wall of the connection pole in at least one section of the labyrinth section outside the at least one circumferential projection in a direction away from the connection section. As a result, the outer circumference of the terminal pole in the at least one section of the labyrinth section outside the at least one circumferential projection is enlarged approximately linearly in a direction away from the connection section.
Der Begriff ”Abschnitt” bezieht sich dabei auf Abschnitte in Längsrichtung des Anschlusspols, d. h. in Richtung der in
Hierdurch kann vorteilhaft eine Materialeinsparung in dem konischen Bereich realisiert werden. Zugleich kann weiterhin eine ausreichende mechanische Stabilität des Anschlusspols gewährleistet werden. Die Einsparung des Materials des Anschlusspols, der z. B. aus Blei hergestellt ist, führt zu einer spürbaren Gewichtsverringerung des Anschlusspols und damit auch eines mit dem Anschlusspol versehenen Gehäuses eines Akkumulators. Mit der Materialeinsparung geht vorteilhaft auch eine Kosteneinsparung einher. Vorteilhaft ist die Außenwand des Anschlusspols in wenigstens einem Abschnitt konisch verlaufend, und zwar in einem Abschnitt, in dem nicht der umlaufende Vorsprung bzw. die umlaufenden Vorsprünge angeordnet sind.This can advantageously be realized in the conical region material savings. At the same time, sufficient mechanical stability of the terminal pole can continue to be ensured. The saving of the material of the terminal pole, the z. B. made of lead, leads to a significant reduction in weight of the terminal pole and thus also provided with the terminal pole housing of a battery. With the material savings is also advantageous cost savings. Advantageously, the outer wall of the terminal pole is tapered in at least one section, specifically in a section in which the circumferential projection or peripheral projections are not arranged.
Die Erfindung erlaubt es, auch den wenigstens einen im Labyrinthabschnitt vorgesehenen umlaufenden Vorsprung in seinem Durchmesser zu reduzieren. Hierdurch ergibt sich eine weitere Material- und Gewichtseinsparung. Es können auch mehrere umlaufende Vorsprünge vorgesehen sein.The invention also makes it possible to reduce the diameter of at least one circumferential projection provided in the labyrinth section. This results in a further material and weight savings. It can also be provided several circumferential projections.
Gemäß der Erfindung ist der Anschlusspol innen hohl. Die Innenwand des Anschlusspols ist in wenigstens einem ersten Abschnitt des Labyrinthabschnitts in von dem Anschlussabschnitt fortweisender Richtung konisch vergrößert. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der konische Abschnitt der Innenwand mit dem konischen Abschnitt der Außenwand überlappend ausgebildet sein. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der von der vom konischen Abschnitt der Innenwand gebildete Winkel zur Längsachse des Anschlusspols im Wesentlichen gleich dem Winkel der konischen Abschnitts der Außenwand zur Längsachse des Anschlusspols. Hierdurch lassen sich zumindest abschnittsweise parallel verlaufende Innen- und Außenwände des Anschlusspols realisieren. Insgesamt lässt sich der Anschlusspol hierdurch weiter hinsichtlich Materialeinsparungen und Gewicht optimieren.According to the invention, the terminal pole is hollow inside. The inner wall of the terminal pole is conically enlarged in at least a first portion of the labyrinth portion in the direction away from the terminal portion. In an advantageous development of the invention, the conical section of the inner wall may be formed overlapping with the conical section of the outer wall. According to an advantageous development of the invention, the angle formed by the conical section of the inner wall to the longitudinal axis of the terminal pole is substantially equal to the angle of the conical section of the outer wall to the longitudinal axis of the terminal pole. As a result, at least partially parallel inner and outer walls of the terminal pole can be realized. Overall, the terminal pole can be further optimized in terms of material savings and weight.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Außenwand des Anschlusspols im gesamten Labyrinthabschnitt außerhalb des wenigstens einem umlaufenden Vorsprungs in von dem Anschlussabschnitt fortweisender Richtung konisch vergrößert. Hierdurch kann die Materialeinsparung und damit die Gewichtseinsparung maximiert werden.According to an advantageous development of the invention, the outer wall of the connection pole is conical in the entire labyrinth section outside the at least one circumferential projection in a direction away from the connection section increased. As a result, the material savings and thus the weight savings can be maximized.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Labyrinthabschnitt eine geringere Erstreckung in Längsrichtung des Anschlusspols auf als der Befestigungsabschnitt. Dies erlaubt das Vorsehen weiterer Elemente in dem Befestigungsabschnitt ohne Beeinträchtigung des Labyrinthabschnitts.According to an advantageous development of the invention, the labyrinth section has a smaller extension in the longitudinal direction of the connection pole than the attachment section. This allows the provision of further elements in the attachment section without affecting the labyrinth section.
Der umlaufende Vorsprung kann mit unterschiedlichen Profilen realisiert sein. Als Grundform für den umlaufenden Vorsprung sei eine ringartige Form genannt. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der wenigstens eine umlaufende Vorsprung ein hakenförmiges Profil auf. Der hakenförmige Bereich des Profils kann sich beispielsweise auf der Außenseite eines ringartig geformten Vorsprungs nach der zuvor genannten Grundform anschließen. Das hakenförmige Profil unterstützt wirksam die Labyrinthbildung zwischen dem Material des Anschlusspols und dem Kunststoff des umgebenden Gehäuses. Hierdurch kann die Dichtwirkung des Labyrinths weiter verbessert werden.The circumferential projection can be realized with different profiles. As a basic form for the circumferential projection is called a ring-like shape. According to an advantageous embodiment of the invention, the at least one circumferential projection on a hook-shaped profile. The hook-shaped portion of the profile may, for example, connect to the outside of a ring-shaped projection of the aforementioned basic shape. The hook-shaped profile effectively promotes labyrinth formation between the material of the terminal post and the plastic of the surrounding housing. As a result, the sealing effect of the labyrinth can be further improved.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ragt der erste Abschnitt der konischen Vergrößerung der Innenwand in Längsrichtung des Anschlusspols über den Abschnitt hinaus, indem die Außenwand konisch vergrößert ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der erste Abschnitt der konischen Vergrößerung der Innenwand sich bis in den Anschlussabschnitt erstreckt.According to an advantageous development of the invention, the first section of the conical enlargement of the inner wall projects beyond the section in the longitudinal direction of the connection pole, in that the outer wall is conically enlarged. In particular, it can be provided that the first section of the conical enlargement of the inner wall extends into the connection section.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ragt der erste Abschnitt der konischen Vergrößerung der Innenwand in Längsrichtung des Anschlusspols nicht über den Abschnitt hinaus, in dem die Aussenwand konisch vergrössert ist. Dies erlaubt das Vorsehen weiterer besonders geformter Abschnitte der Innenwand.According to an advantageous development of the invention, the first section of the conical enlargement of the inner wall in the longitudinal direction of the connection pole does not protrude beyond the section in which the outer wall is conically enlarged. This allows the provision of further specially shaped sections of the inner wall.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Innenwand des Anschlusspols in wenigstens einem zweiten Abschnitt des Labyrinthabschnitts in von dem Anschlussabschnitt fortweisender Richtung konisch vergrößert. Die Innenwand bildet im zweiten Abschnitt einen größeren Winkel zur Längsachse des Anschlusspols als in dem ersten Abschnitt. Eine solche stufenweise Vergrößerung des Konuswinkels erlaubt das Vorsehen von Innenbereichen des Anschlusspols mit abgestufter Zentrierwirkung bei der Montage eines Akkumulators. Der innere, hohle Bereich des Anschlusspols ist zur Aufnahme eines Anschlussstifts vorgesehen, der sich durch den Anschlusspol hindurch bis in das Innere des Anschlussabschnitts erstreckt. Der Anschlussstift ist mit Elektrodenplattensätzen im Inneren des Akkumulators verbunden. Im Rahmen der Herstellung eines Akkumulators wird zunächst ein Gehäuseunterteil mit den Elektrodenplattensätzen, an denen Anschlussstifte bereits angebracht sind, versehen. Anschließend wird ein Deckel des Akkumulators, in dem Anschlusspole in Spritzgießtechnik eingeformt sind, auf das Gehäuseunterteil gesetzt. Hierbei ist eine einfache und schnelle Zentrierung der Anschlusspole gegenüber den Anschlussstiften angestrebt, um eine schnelle und rationelle Akkumulatorherstellung zu ermöglichen. Die konischen Innenabschnitte vereinfachen diese Zentrierung.According to an advantageous development of the invention, the inner wall of the connection pole is conically enlarged in at least one second section of the labyrinth section in a direction away from the connection section. The inner wall forms in the second section at a greater angle to the longitudinal axis of the terminal pole than in the first section. Such a gradual increase in the cone angle allows the provision of inner regions of the terminal pole with a stepped centering effect during the assembly of a rechargeable battery. The inner, hollow region of the connection pole is provided for receiving a connection pin, which extends through the connection pole into the interior of the connection section. The pin is connected to electrode plate sets inside the accumulator. As part of the production of a rechargeable battery, a housing base is first provided with the electrode plate sets to which pins are already attached. Subsequently, a lid of the accumulator, are formed in the terminal posts in injection molding, placed on the housing base. In this case, a simple and fast centering of the connection poles with respect to the pins is desired in order to enable a fast and efficient accumulator production. The conical inner sections simplify this centering.
Ein weiterer Vorteil ist, dass bei der Herstellung des Deckels des Akkumulators ein unterer Dorn für die Innenabdichtung der Spritzgießmasse gegenüber der Umgebung schnell in dem zweiten konischen Abschnitt positioniert werden kann.Another advantage is that in the manufacture of the lid of the accumulator, a lower mandrel for the internal sealing of the injection molding compound from the environment can be quickly positioned in the second conical section.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der zweite Abschnitt auf der dem Anschlussabschnitt abgewandten Seite des ersten Abschnitts.According to an advantageous development of the invention, the second section is on the side of the first section facing away from the connection section.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Umfang der Innenwand des Anschlusspols an dem dem Anschlussabschnitt abgewandten Ende des Anschlusspols diskontinuierlich verändert. Eine solche Diskontinuität bewirkt eine sprunghafte Veränderung des Innendurchmessers. Hierdurch kann z. B. ein ringförmiger Endabschnitt des Anschlusspols mit gegenüber dem ersten oder dem zweiten Abschnitt vergrößerten Durchmesser realisiert werden.According to an advantageous development of the invention, the circumference of the inner wall of the connection pole is discontinuously changed at the end of the connection pole facing away from the connection section. Such a discontinuity causes a sudden change in the inner diameter. As a result, z. B. an annular end portion of the terminal pole can be realized with respect to the first or the second portion enlarged diameter.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Anschlusspol in dem Befestigungsabschnitt zwischen dem Anschlussabschnitt und dem Labyrinthabschnitt einen umlaufenden Vorsprung mit einer Verzahnung am Außenumfang auf. Mittels der Verzahnung kann vorteilhaft eine Verdrehsicherung realisiert werden, die ein unerwünschtes Verdrehen des Anschlusspols in dem Material des Akkumulatorgehäuses verhindert. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Verzahnung eine Anzahl von Zähnen im Bereich von 6 bis 9 auf. Insbesondere hat sich gezeigt, dass eine Anzahl von 8 Zähnen besonders vorteilhaft ist und einen guten Kompromiss zwischen der mechanischen Stabilität der Zähne des Anschlusspols und der Haltbarkeit des Anschlusspols in dem Kunststoffmaterial des Akkumulatorgehäuses ist. Eine zu hohe Anzahl von Zähnen führt zwangsläufig zu einer Verkleinerung der Abmessungen der einzelnen Zähne, wodurch die Stabilität der einzelnen Zähne abnimmt. Eine zu geringe Anzahl an Zähnen führt zu einer Abnahme der Wirksamkeit des Verdrehschutzes, da die Haltbarkeit des Anschlusspols im Kunststoffmaterial des Akkumulatorgehäuses abnimmt. According to an advantageous embodiment of the invention, the terminal pole in the attachment portion between the terminal portion and the labyrinth portion on a circumferential projection with a toothing on the outer circumference. By means of the toothing can advantageously be realized against rotation, which prevents unwanted rotation of the terminal pole in the material of the accumulator housing. In an advantageous development of the invention, the toothing has a number of teeth in the range from 6 to 9. In particular, it has been found that a number of 8 teeth is particularly advantageous and is a good compromise between the mechanical stability of the teeth of the terminal pole and the durability of the terminal pole in the plastic material of the accumulator housing. An excessive number of teeth inevitably leads to a reduction in the dimensions of the individual teeth, whereby the stability of the individual teeth decreases. Too small a number of teeth leads to a decrease in the effectiveness of the anti-rotation, since the durability of the terminal pole decreases in the plastic material of the accumulator.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Anschlusspol innen hohl. Die Innenwand des Anschlusspols in dem Anschlussabschnitt weist einen konischen Verlauf auf. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich der konische Verlauf der Innenwand des Anschlusspols bis in den Befestigungsabschnitt hinein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an den konischen Verlauf der Innenwand in dem Anschlussabschnitt sich der erste Abschnitt und daran der zweite Abschnitt der Innenwand des Anschlusspols anschließt.According to an advantageous embodiment of the invention, the terminal pole is hollow inside. The inner wall of the terminal pole in the connection section has a conical shape. According to an advantageous development of the invention, the conical course of the inner wall of the connection pole extends into the fastening section. In an advantageous embodiment of the invention can be provided that adjoins the conical shape of the inner wall in the connection portion of the first portion and the second portion of the inner wall of the terminal pole.
Ein vorteilhaftes Akkumulatorgehäuse oder ein Teil davon weist wenigstens einen Anschlusspol der zuvor beschriebenen Art auf. Vorteilhaft ist der Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Anschlusspols mittel Spritzgießtechnik in einem Akkumulatorgehäuseteil eingebettet. Das Akkumulatorgehäuseteil kann z. B. der Deckel des Akkumulators sein.An advantageous accumulator housing or a part thereof has at least one terminal pole of the type described above. Advantageously, the attachment portion of the at least one connection pole is embedded in an accumulator housing part by means of injection molding technology. The accumulator housing part can, for. B. be the lid of the accumulator.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail by means of embodiments using drawings.
Es zeigenShow it
In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.In the figures, like reference numerals are used for corresponding elements.
Die
Der Anschlusspol
Die
Der Anschlusspol
An den zweiten Abschnitt
Die
In der
Die
Der umlaufende Vorsprung
Die
Die
Gemäß
Gemäß
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