DE102005052309A1 - Anschlußbolzen, Anschlußelement und elektrisch leitende Kupplungsvorrichtung - Google Patents
Anschlußbolzen, Anschlußelement und elektrisch leitende Kupplungsvorrichtung Download PDFInfo
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Abstract
Bei
einem Anschlußbolzen
(1) mit einem Schaft (2) und einem Fuß (3), der an einem Ende des
Schaftes (2) angeordnet und zur Befestigung des Anschlußbolzens
(1) an einem Bauteil bestimmt ist, weist der Schaft (2) eine Außenfläche (6)
auf, die eine Kontaktfläche für die Befestigung
eines Anschlußelements
bildet. Die Außenfläche (6)
des Schaftes (2) ist von einer Schutzhülse (8) umgeben, welche die
Kontaktfläche
bedeckt auf dem Schaft (2) in eine Stellung bewegbar ist, in der
die Kontaktfläche
frei zugänglich
ist.
Dem Anschlußbolzen (1) zugeordnet ist ein Anschlußelement (12) mit einer radial federnd nachgiebigen Buchse (13), die eine Öffnung (15) zur Aufnahme des Schaftes (2) des Anschlußbolzens (1) hat, wobei in der Öffnung Kontaktflächen vorgesehen sind. Anschlußelement (12) und Anschlußbolzen (1) bilden miteinander eine elektrisch leitende Kupplungsvorrichtung (10).
Dem Anschlußbolzen (1) zugeordnet ist ein Anschlußelement (12) mit einer radial federnd nachgiebigen Buchse (13), die eine Öffnung (15) zur Aufnahme des Schaftes (2) des Anschlußbolzens (1) hat, wobei in der Öffnung Kontaktflächen vorgesehen sind. Anschlußelement (12) und Anschlußbolzen (1) bilden miteinander eine elektrisch leitende Kupplungsvorrichtung (10).
Description
- Die Erfindung betrifft einen Anschlußbolzen, insbesondere Schweißbolzen, mit einem Schaft und einem Fuß, der an einem Ende des Schaftes angeordnet und zur Befestigung des Bolzens an einem Bauteil bestimmt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Anschlußelement und eine einen Anschlußbolzen und ein Anschlußelement umfassende elektrisch leitende Kupplungsvorrichtung.
- In Kraftfahrzeugen sind an zahlreichen Stellen sogenannte Masseanschlüsse erforderlich, die im Fahrzeug angeordnete elektrische Einrichtungen mit der Fahrzeugmasse verbinden. Die Masseanschlüsse weisen im allgemeinen einen Anschlußbolzen auf, der durch Schweißen oder andere Fügeverfahren elektrisch leitend mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Anschlußbolzen der angegebenen Art sind aus
DE 36 13 397 C2 undDE 94 13 406 U1 bekannt. Die bekannten Anschlußbolzen haben einen mit einem Gewinde versehenen Schaft und eine durch einen Fuß gebildete, dem Schaft zugewandte Schulter, die eine Kontaktfläche bildet. Um zu erreichen, daß beispielsweise bei einem möglichen Lackiervorgang, bei dem das mit dem Anschlußbolzen versehene Bauteil, z.B. die Fahrzeugkarosserie, mit einer Lackschicht überzogen wird, die Farbe den Gewindebereich des Schweißbolzens und die Kontaktfläche nicht erreichen kann, sind die bekannten Anschlußbolzen vor der Montage mit einer Schutzkappe oder einer Hutmutter versehen, die den Schaft umgibt und dicht an der Schulter anliegt. Vor der anschließenden Montage eines Kontaktelements müssen Schutzkappe oder Hutmutter zunächst entfernt werden, was umständlich ist und einen zusätzliche Montageaufwand erfordert. Wird die Hutmutter anschließend zur Befestigung des Kontaktelements verwendet, so ist auch das Aufschrauben und Anziehen der Hutmutter zeitaufwendig. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anschlußbolzen der eingangs angegebenen Art und ein mit ihm zusammenwirkendes Anschlußelement sowie eine daraus gebildete Kupplungsvorrichtung zu schaffen, die eine einfache und schnelle Montage ermöglichen.
- Die Aufgabe wird hinsichtlich des Anschlußbolzens durch die Merkmale des Anspruchs 1, hinsichtlich des Anschlußelements durch die Merkmale des Anspruchs 12 und hinsichtlich der Kupplungsvorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs gelöst.
- Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß der Anschlußbolzen einen Schaft mit einer Außenfläche aufweist, die eine Kontaktfläche für die Befestigung eines Anschlußelements bildet, wobei die Außenfläche des Schaftes von einer Schutzhülse umgeben ist, die die Kontaktfläche bedeckt und die auf dem Schaft in eine Stellung bewegbar ist, in der die Kontaktfläche frei zugänglich ist.
- Die erfindungsgemäße Gestaltung des Anschlußbolzens hat den Vorteil, daß das Entfernen einer Schutzkappe oder einer Hutmutter entbehrlich ist. Statt dessen läßt sich die Schutzhülse bei der Montage eines Anschlußelements gegenüber dem Schaft derart bewegen, daß das Kontaktelement mit den Kontaktflächen in Kontakt gebracht werden kann. Die Anordnung der Kontaktflächen auf dem Schaft hat weiterhin den Vorteil, daß das Anschlußelement durch Aufstecken auf dem Schaft montiert werden kann und daß zeitraubende Schraubvorgänge entfallen. Hierbei kann der Schaft des Anschlußbolzens eine glatte Außenfläche haben, er kann aber auch mit einem Gewinde versehen sein, so daß der gleiche Bolzen auch für andere Befestigungsaufgaben geeignet ist.
- Die Schutzhülse kann erfindungsgemäß in ihrer Länge veränderbar gestaltet sein, vorzugsweise hat sie die Form eines Faltenbalges. Hierbei genügt es zum Freilegen der Kontaktflächen, wenn die Schutzhülse in axialer Richtung zusammengedrückt wird, wobei von Vorteil ist, daß die verbleibende geringe axiale Länge der Schutzhülse nur wenig Platz auf dem Schaft des Anschlußbolzens benötigt. Der Anschlußbolzen kann daher entsprechend kurz ausgeführt sein.
- Um die von der Schutzhülse bedeckten Kontaktflächen wirksam gegen das Eindringen von Farbe und Lack schützen zu können, sind erfindungsgemäß an den Enden der Schutzhülse an dem Schaft anliegende Dichtlippen vorgesehen.
- An dem Fuß des Anschlußbolzens kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ein Flansch ausgebildet sein, der einen größeren Durchmesser als der Fuß hat und der in einem axialen Abstand von dem Befestigungsende des Fußes angeordnet ist. Mit Hilfe dieses Flansches kann ein auf dem Anschlußbolzen angeordnetes Anschlußelement in axialer Richtung fixiert werden. Handelt es sich bei dem Anschlußbolzen um einen Schweißbolzen, so kann der Flansch zusätzlich zur Einleitung des Schweißstromes dienen.
- Das Anschlußelement zur Lösung der genannten Aufgabe weist erfindungsgemäß eine radial federnd nachgiebige Buchse auf, die eine Öffnung zur Aufnahme des Schaftes eines Anschlußbolzens hat, wobei in der Öffnung Kontaktflächen vorgesehen sind. Auf der Einsteckseite kann die Buchse einen sich radial nach außen erstreckenden Kragen haben, an den sich ein weiterer Buchsenabschnitt größeren Durchmessers anschließt, der dazu bestimmt ist, den Flansch eines Anschlußbolzens zu übergreifen. Das Anschlußelement weist vorzugsweise weiterhin eine radial von der Buchse abstehende Kontaktfahne auf, welche mit einem Ende die radial federnd nachgiebige Buchse nach Art einer Schelle auf der Außenseite umgreift.
- Die Erfindung umfaßt weiterhin eine elektrisch leitende Kupplungsvorrichtung, welche aus einem erfindungsgemäßen Anschlußbolzen und einem erfindungsgemäßen Anschlußelement besteht.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen
-
1 einen Anschlußbolzen mit Schutzhülse und -
2 eine den Anschlußbolzen gemäß1 beinhaltende Kupplungsvorrichtung. - In Figur ist ein Anschlußbolzen
1 dargestellt, der zur Verwendung als Massebolzen in Kraftfahrzeugen bestimmt und so ausgebildet ist, daß er mittels Hubzündungsschweißen mit der Fahrzeugkarosserie verbunden werden kann. Der Anschlußbolzen1 hat einen Schaft2 und einen Fuß3 . Der Fuß3 hat einen größeren Durchmesser als der Schaft2 und weist an seinem dem Schaft2 zugekehrten Ende einen Flansch4 mit kreisrunder Außenkontur auf. Das dem Schaft2 abgekehrte Ende des Fußes3 ist mit einer stumpfwinkligen Kegelfläche5 versehen, deren Spitze beim Anschweißen des Anschlußbolzens1 zur Erzeugung eines zentralen Lichtbogens dient. Beim Schweißen kann der Anschlußbolzen1 an dem Flansch4 mit Hilfe einer Zange gegriffen werden, die den Schweißstrom auf den Anschlußbolzen1 überträgt. Der Schaft2 hat eine glatte zylindrische Außenfläche6 , die eine Kontaktfläche für die Befestigung eines Anschlußelements bildet. Anstelle der glatten Ausführung kann die Außenfläche6 auch mit einem Gewinde versehen sein, wenn zusätzlich eine Befestigungsmöglichkeit mit Hilfe einer Mutter gegeben sein soll. Das freie Ende des Schaftes2 ist mit einer kegelstumpfförmigen Fase7 versehen, die das Montieren eines Anschlußelements erleichtert. - Die Außenfläche
6 des Schaftes2 ist nahezu auf ihrer gesamten Länge von einer Schutzhülse8 umgeben. Die Schutzhülse8 besteht aus Kunststoff und hat die Form eines Faltenbalges, der aus einer Mehrzahl kegelstumpfförmiger Wandabschnitte gebildet ist. An ihren offenen Enden weist die Schutzhülse8 Dichtlippen9 auf, die die Schutzhülse8 gegenüber der Außenfläche6 abdichten. - Die Schutzhülse
8 hat die Aufgabe, die als Kontaktfläche dienende Außenfläche6 des Anschlußbolzens1 farb- bzw. lackfrei zu halten, wenn das Karosserieteil mit dem durch Schweißen daran befestigten Anschlußbolzen1 mit Farbe bzw. Lack überzogen wird. Bei der späteren Montage eines Anschlußelements kann die Schutzhülse8 aufgrund ihrer Ausbildung in axialer Richtung auf einen Bruchteil ihrer ursprünglichen Länge zusammengedrückt werden, so daß ein geschützter Bereich der Außenfläche6 für den Anschluß eines Anschlußelements freiliegt. -
2 zeigt eine elektrisch leitende Kupplungsvorrichtung10 zur Bildung eines Masseanschlusses in einem Kraftfahrzeug. Die Kupplungsvorrichtung10 besteht aus dem mit einem Karosserieteil11 durch Schweißen elektrisch leitend verbundenen Anschlußbolzen1 mit Schutzhülse8 und einem mit dem Anschiußbolzen1 lösbar verbundenen Anschlußelement12 . Der Anschlußbolzen1 ist so mit dem Karosserieteil11 verschweißt, daß sich der Flansch4 in einem Abstand von dem Karosserieteil11 befindet. - Das Anschlußelement
12 besteht aus einer Buchse13 , die mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz14 versehen und radial federnd ausgebildet ist. Die Buchse13 hat eine zylindrische Öffnung15 , deren Innenwand eine Kontaktfläche bildet. In entspanntem Zustand der Buchse13 ist der Innendurchmesser der Öffnung15 geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Schaftes2 des Anschlußbolzens1 . Durch Aufstecken auf den Schaft2 wird die Buchse13 federnd auf den Schaftdurchmesser aufgeweitet, so daß sie mit einer der Aufweitung entgegenwirkenden Federkraft an dem Schaft2 anliegt. Auf der Einsteckseite der Öffnung15 weist die Buchse13 einen kegelstumpfförmigen, sich radial nach außen erstreckenden Kragen16 auf, der nach Art eines Trichters das Ende des Anschlußbolzens1 in Richtung der Öffnung15 lenkt, wenn die Teile der Kupplungsvorrichtung10 miteinander verbunden werden. An den äußeren Rand des Kragens16 schließt sich ein zylindrischer Buchsenabschnitt17 an, dessen Innendurchmesser an den Außendurchmesser des Flansches4 angeglichen ist. An seinem freien Ende trägt der Buchsenabschnitt17 radial nach innen gerichtete Rastelemente18 , die beim Befestigen des Anschlußelements12 über den Flansch4 hinweggleiten und den Flansch4 auf der dem Karosserieteil11 zugekehrten Seite hintergreifen, um dadurch das Anschlußelement12 auf dem Anschlußbolzen1 festzuhalten. Das Überwinden des Flansches4 durch die Rastelemente18 wird durch einen zusätzlichen Schlitz19 in dem Kragen16 und dem Buchsenabschnitt17 erleichtert. Es können auch mehrere zusätzlich Schlitze19 vorgesehen sein. - Zum Anschluß eines Kabels weist das Anschlußelement
12 eine Kontaktfahne20 auf, die aus einem Blechstreifen besteht, der die Buchse13 auf der Außenseite nach Art einer Schelle umgreift. Die Kontaktfahne20 kann mit radialer Vorspannung reib- oder formschlüssig auf der Buchse13 gehalten sein, sie kann auch durch Punktschweißen mit der Buchse13 unlösbar verbunden sein. - Wie in
2 gezeigt, wird bei dem Aufstecken des Anschlußelements12 auf den Schaft2 des Anschlußbolzens1 die Schutzhülse8 durch den Kragen16 in Richtung des Flansches4 verschoben und dabei zusammengedrückt. In der Endstellung des Anschlußelements12 bilden der Kragen16 und der Buchsenabschnitt17 einen Hohlraum, in dem die zusammengedrückte Schutzhülse8 Platz findet. Ein Entfernen der Schutzhülse8 vor der Montage des Anschlußelements12 ist daher entbehrlich.
Claims (12)
- Anschlußbolzen (
1 ), insbesondere Schweißbolzen, mit einem Schaft (2 ) und einem Fuß (3 ), der an einem Ende des Schaftes (2 ) angeordnet und zur Befestigung des Anschlußbolzens (1 ) an einem Bauteil bestimmt ist, wobei der Schaft (2 ) eine Außenfläche (6 ) aufweist, die eine Kontaktfläche für die Befestigung eines Anschlußelements bildet und wobei die Außenfläche (6 ) des Schaftes (2 ) von einer Schutzhülse (8 ) umgeben ist, welche die Kontaktfläche bedeckt und auf dem Schaft (2 ) in eine Stellung bewegbar ist, in der die Kontaktfläche frei zugänglich ist. - Anschlußbolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (
6 ) zylindrisch und glatt ist. - Anschlußbolzen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Außenfläche (
6 ) ein Gewinde aufweist. - Anschlußbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülse (
8 ) in ihrer Länge veränderbar ist. - Anschlußbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülse (
8 ) die Form eines Faltenbalges hat. - Anschlußbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der Schutzhülse (
8 ) an dem Schaft anliegende Dichtlippen (9 ) vorgesehen sind. - Anschlußbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Fuß (
3 ) ein Flansch (4 ) ausgebildet ist, der einen größeren Durchmesser hat als der Fuß (3 ) und der in einem axialen Abstand von dem Befestigungsende des Fußes (3 ) angeordnet ist. - Anschlußelement (
12 ) für einen Anschlußbolzen (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer radial federnd nachgiebigen Buchse (13 ), die eine Öffnung (15 ) zur Aufnahme des Schaftes (2 ) des Anschlußbolzens (1 ) hat, wobei in der Öffnung Kontaktflächen vorgesehen sind. - Anschlußelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß kann die Buchse (
13 ) auf der Einsteckseite einen sich radial nach außen erstreckenden Kragen (16 ) hat, an den sich ein Buchsenabschnitt (17 ) größeren Durchmessers anschließt, der dazu bestimmt ist, den Flansch (4 ) eines Anschlußbolzens (1 ) zu übergreifen. - Anschlußelement nach einem der Ansprüche 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine radial von der Buchse (
13 ) abstehende Kontaktfahne (20 ), welche die Buchse (13 ) nach Art einer Schelle auf der Außenseite umgreift. - Anschlußelement nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Buchsenabschnitt (
17 ) an seinem freien Ende radial nach innen gerichtete Rastelemente (18 ) aufweist. - Elektrisch leitende Kupplungsvorrichtung (
10 ), bestehend aus einem Anschlußbolzen (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und einem Anschlußelement (12 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 11.
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