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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-248264 vom 28. Oktober 2009; auf den dortigen Offenbarungsgehalt wird vollinhaltlich Bezug genommen.
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Die Erfindung betrifft eine Stehbolzenanordnung zur Verbindung zweier elektrischer leitfähiger Bauteile miteinander, sowie einen elektrischen Verteilerkasten oder ein elektrisches Verteilergehäuse, welcher oder welches mit einer derartigen Stehbolzenanordnung ausgestattet ist.
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Es ist bekannt, in einem elektrischen Verteilerkasten, der für Verdrahtungsvorgänge in einem Kraftfahrzeug verwendet wird, wenigstens einen Stehbolzen (festen Schraubbolzen) zu verwenden, um einen Eingangsanschluss für elektrische Energie oder Leistung mit einer Energieversorgungsbusschiene zu verbinden. Der Stehbolzen wird in den elektrischen Verteilerkasten eingebaut. Der Eingangsanschluss und die Energieversorgungsbusschiene werden an dem Stehbolzen durch Befestigen einer Mutter an dem Stehbolzen festgelegt, so dass diese beiden elektrisch leitfähigen Bauteile elektrisch miteinander verbunden sind.
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Der Stehbolzen wird in dem Verteilerkasten vorab mittels Presssitz oder Einsatzgießen befestigt. Ein Beispiel für einen derartigen Aufbau findet sich in der
JP 96-9535 A1 oder der
JP 98-80039 A1 .
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Da jedoch der Stehbolzen an dem Verteilerkasten durch Presssitz oder Einsatzgießen befestigt wird, besteht die Möglichkeit, dass zwischen einer Verbindungsoberfläche des Stehbolzens und der Busschiene ein Freiraum oder Abstand verursacht wird. Dieser Freiraum wird hervorgerufen durch eine Fertigungsgenauigkeit der Busschiene oder dem Zusammenbauzustand des Verteilerkastens. Wenn hierbei eine Mutter angezogen wird, um die Verbindungsoberfläche des Stehbolzens mit derjenigen der Busschiene zu kontaktieren, muss eine sehr hohe Kraft auf einen Befestigungsabschnitt zwischen Busschiene und Stehbolzen aufgebracht werden, was eine Verformung oder einen Bruch von Bauteilen verursachen kann. Es gibt auch das Problem, dass eine stabile Verbindung zwischen dem Eingangsanschluss für elektrische Energie und der Energieversorgungsbusschiene nicht erhalten werden kann.
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Insbesondere in einem Fall, bei dem der Stehbolzen in eine Bolzenbefestigungsöffnung des elektrischen Verteilerkastens eingeführt wird und ein Eingriffsvorsprung der Bolzenbefestigungsöffnung in Eingriff mit einer Eingriffsvertiefung seitens des Stehbolzens gelangt, wie in den
1 und
2 der obigen
JP 96-9535 A1 gezeigt, „schwimmt” der Stehbolzen in Vorstehrichtung durch eine unpassende Anziehkraft der Mutter „auf”, was Bruch des Eingriffsvorsprungs oder ein Lösen des Stehbolzens verursachen kann. Wie weiterhin in den
1 und
5 der obigen
JP 98-80039 A1 gezeigt, wird in einem Fall, bei dem der Stehbolzen auf einem Bolzensockel angeordnet ist, der durch Einsatzgießen an oder in dem elektrischen Verteilerkasten ausgebildet wird, eine überhohe Kraft auf den Bolzensockel aufgrund einer falschen Anziehkraft der Mutter aufgebracht, was Bruch des Bolzensockels oder eine Verformung des elektrischen Verteilerkastens verursachen kann.
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Ein weiteres Beispiel eines elektrischen Verteilerkastens bzw. einer Stehbolzenanordnung ist in der
US 6 322 376 B1 gezeigt. Eine in dieser Druckschrift offenbarte Stehbolzenanordnung umfasst wenigstens einen Stehbolzen mit einem Schaftabschnitt und einem Kopfabschnitt, wobei der Kopfabschnitt eine Sitzfläche aufweist und der Schaftabschnitt einen proximal endseitigen Vorsprung aufweist, der von der Sitzfläche vorsteht; wenigstens eine Bolzenabdeckung mit einer Bodenwand und einer rohrförmig umlaufenden Umfangswand, wobei die Bodenwand mit einer Aufnahmeöffnung in einem mittigen Teil hiervon versehen ist und der Kopfabschnitt des Stehbolzens innerhalb der Umfangswand aufgenommen ist und der Schaftabschnitt des Stehbolzens in die Aufnahmeöffnung derart eingesetzt ist, dass der Schaftabschnitt des Stehbolzens nach außen von der Aufnahmeöffnung; und Drehverhinderungsmittel zum Unterbinden, dass der Kopfabschnitt des Stehbolzens um eine Längsmittellinie des Kopfabschnitts innerhalb der Umfangswand dreht; wobei eine distale Endfläche des proximal endseitigen Vorsprungs von der Aufnahmeöffnung in der Bodenwand der Bolzenabdeckung vorsteht und der Schaftabschnitt des Stehbolzens in seiner maximalen Länge von der Bolzenabdeckung vorsteht (vergl. insbesondere die
3 bis
5 der
US 6 322 376 B1 ). Auf den Schaftabschnitt ist eine Mutter schraubbar und durch Anziehen der Mutter kann eine Busschiene mit einem Anschluss verbunden werden. Busschiene und Anschluss werden hierbei zwischen der Mutter und der Sitzfläche fest eingespannt. Die Drehverhinderungsmittel verhindern neben einer Drehung des Kopfabschnitts auch eine Bewegung hiervon in Axialrichtung.
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Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ausgehend von der
US 6 322 376 B1 eine Stehbolzenanordnung zu schaffen, mittels der wenigstens zwei elektrisch leitfähige Bauteile stabil und zuverlässig miteinander verbindbar sind, wobei Bruch und/oder Verformung der Bauteile bei deren Verbindung miteinander vermieden ist. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Verteilerkasten mit einer derartigen Stehbolzenanordnung zu schaffen.
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Die Erfindung ist gemäß einer exemplarischen Ausführungsform gerichtet auf eine Stehbolzenanordnung der in der
US 6 322 376 B1 beschriebenen Art, die weiterhin aufweist: Spielermöglichungsmittel, welche eine Verschiebung des Stehbolzens in axialer Richtung innerhalb der Bolzenabdeckung gestatten, wobei ein Öffnungsumfangskantenabschnitt entlang der Aufnahmeöffnung in der Bodenwand der Bolzenabdeckung mit einem Kragenabschnitt versehen ist, der sich axial von der Bodenwand weg erstreckt und den proximal endseitigen Vorsprung des Stehbolzens umgibt, wobei der proximal endseitige Vorsprung des Stehbolzens bei einer von den Spielermöglichungsmitteln begrenzten maximalen axialen Verschiebung des Stehbolzens innerhalb der Bolzenabdeckung axial von dem Kragenabschnitt vorsteht.
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Wenn bei der Stehbolzenanordnung gemäß dieser Ausführungsform die wenigstens zwei elektrisch leitfähigen Bauteile, die am Schaftabschnitt des Stehbolzens angeordnet sind, miteinander durch Anziehen der Mutter auf dem Schaftabschnitt verbunden werden, wird der Stehbolzen in der Bolzenabdeckung in Axialrichtung verschoben. Somit steht die distale Endfläche des proximal endseitigen Vorsprungs von der Aufnahmeöffnung in der Bodenwand der Bolzenabdeckung vor und die beiden elektrisch leitfähigen Bauteile, die an dem Schaftabschnitt angeordnet sind, können direkt und fest zwischen der Mutter und der distalen Endfläche des proximal endseitigen Vorsprungs befestigt werden. Im Ergebnis ist es, wenn die beiden elektrisch leitfähigen Bauteile miteinander verbunden werden, möglich, die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den wenigstens zwei elektrisch leitfähigen Bauteilen zu erhöhen und Bruch und/oder Verformung eines Bauteils zu vermeiden, an welchem die Stehbolzenanordnung angebaut ist.
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Auch wenn die Fertigungsgenauigkeit der elektrisch leitfähigen Bauteile niedrig ist und es einen Freiraum oder Abstand (Spiel) zwischen dem anzuordnenden Bauteil des Stehbolzens und der Busschiene gibt, kann dieser Freiraum oder dieses Spiel durch eine erlaubte Verschiebung des Stehbolzens gegenüber der Bolzenabdeckung in Axialrichtung ausgeglichen werden. Der Freiraum wird durch die axiale Verschiebung des Stehbolzens beim Anziehen der Mutter beseitigt und es ist möglich, eine stabile Metall/Metall-Kontaktierung zwischen der Verbindungsoberfläche (der distalen Endfläche des proximal endseitigen Vorsprungs) und der Busschiene zu realisieren.
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Bei einem mit dem erfindungsgemäßen Stehbolzen ausgestatteten Verteilerkasten kann sich somit der Stehbolzen in axialer Richtung bewegen und die distale Endfläche des proximal endseitigen Vorsprungs kann nach oben über eine Auflagefläche seitens des Verteilerkastens vorstehen. Damit ist es möglich, einen Anschluss und eine Busschiene zwischen einer Mutter auf dem Schaftabschnitt und der distalen Endfläche des proximal endseitigen Vorsprungs direkt zu befestigen. Im Ergebnis wird unter Vermeidung von Bruch oder Verformungen aufgrund eines zu starken Anziehens der Mutter ein Oberflächenkontakt zwischen Anschluss und Busschiene erreicht, was die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung verbessert.
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Da sich die Stehbolzenanordnung in axialer Richtung bewegen kann, wird ein Bewegungsbetrag des Stehbolzens in Axialrichtung größer. Selbst wenn daher ein großes Spiel aufgrund von z. B. Fertigungsgenauigkeiten (Toleranzen) ergibt, ist es möglich, die distale Endfläche des proximal endseitigen Vorsprungs in Kontakt mit z. B. einem Plattenabschnitt einer Busschiene zu bringen. Folglich ist es möglich, wirksam zu verhindern, dass es aufgrund eines zu starken Anziehens der Mutter Brüche oder Verformungen gibt.
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Da die Verbindung durch reines Anziehen der Mutter erfolgt, die auf den Schaftabschnitt des Stehbolzens geschraubt wird, wird es möglich, die Montagezeit zu verkürzen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung ist die Umfangswand der Bolzenabdeckung an einer inneren Umfangsoberfläche mit einem Eingriffsteil versehen. Dem Eingriffsteil ist es erlaubt, sich in Richtung einer äußeren Umfangsseite der Umfangswand elastisch zu verformen. Der Kopfabschnitt des Stehbolzens läuft über das Eingriffsteil, um in der Bolzenabdeckung aufgenommen zu sein. Wenn das Eingriffsteil aufgrund seiner Eigenelastizität in die Ausgangslage zurückkehrt, wird der Kopfabschnitt des Stehbolzens durch das Eingriffsteil daran gehindert, sich von der Bolzenabdeckung zu lösen.
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Bei dieser vorteilhaften Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung ist es mit einem einfachen Aufbau möglich, den Stehbolzen in der Bolzenabdeckung zu halten, so dass der Stehbolzen sich über eine bestimmte Strecke in Axialrichtung in der Bolzenabdeckung bewegen kann, aber sich der Stehbolzen nicht von der Bolzenabdeckung trennen kann.
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Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung richtet sich auf einen elektrischen Verteilerkasten oder ein elektrisches Verteilergehäuse. Bei diesem elektrischen Verteilerkasten ist wenigstens ein erfindungsgemäßer Stehbolzen eingebaut und ein elektrisch leitfähiges Bauteil ist in Verbindung mit einer elektrischen Energieversorgungsschaltung an einem externen Verbindungsanschluss angebracht, wobei das elektrisch leitfähige Bauteil eine Auflagefläche aufweist und wobei der elektrische Verteilerkasten aufweist: eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand, wobei die erste Seitenwand und zweiten Seitenwand eine Bolzeneinsetzöffnung definieren; wobei die Bolzenabdeckung der Stehbolzenanordnung in der Bolzeneinsetzöffnung so aufgenommen ist, dass die Bolzenabdeckung an einer Drehung um eine Längsmittelachse hiervon gehindert ist; und der Schaftabschnitt des Stehbolzens von der Bolzeneinsetzöffnung aus das elektrisch leitfähige Bauteil durchsetzt; wobei, wenn der proximal endseitige Vorsprung des Stehbolzens bei einer von den Spielermöglichungsmitteln begrenzten maximalen axialen Verschiebung des Stehbolzens innerhalb der Bolzenabdeckung axial von dem Kragenabschnitt vorsteht, die Bolzenabdeckung in der Bolzeneinsetzöffnung axial um einen bestimmten Betrag derart beweglich ist, dass die distale Endfläche des proximal endseitigen Vorsprungs oberhalb der Auflagefläche des elektrisch leitfähigen Bauteils zu liegen kommt.
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Wenn bei dem elektrischen Verteilerkasten gemäß der vorliegenden Erfindung eine Freiraum oder ein Spiel zwischen dem elektrisch leitfähigen Bauteil und der Auflagefläche verursacht wird, ist es trotzdem möglich, die distale Endfläche des Schaftabschnitts mit dem elektrisch leitfähigen Bauteil durch eine axiale Verschiebung des Stehbolzens zu kontaktieren, welche beim Anziehen der Mutter auf den Schaftabschnitt verursacht wird. Damit ist es möglich, den Verbindungsanschluss und das elektrisch leitfähige Bauteil zwischen der Mutter und der distalen Endflächen des proximal endseitigen Vorsprungs direkt und fest zu befestigen.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des elektrischen Verteilerkastens ist die Stehbolzenanordnung in der Bolzeneinsetzöffnung so aufgenommen, dass sich die Stehbolzenanordnung in der Öffnung axial um einen bestimmten Betrag bewegen kann.
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Bei dem elektrischen Verteilerkasten gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Freiraum oder Spiel zwischen der Bolzenabdeckung und der Bolzenaufnahmeöffnung zusätzlich zu dem Spiel zwischen Stehbolzen und Bolzenabdeckung vorhanden. Es ist möglich, nicht nur den Stehbolzen, sondern auch die Stehbolzenanordnung selbst in Axialrichtung beim Anziehen der Mutter auf dem Schaftabschnitt des Stehbolzens zu verschieben, so dass die Stehbolzenanordnung sich dem elektrisch leitfähigen Bauteil annähern kann. Selbst wenn somit ein großer Abstand zwischen der distalen Endfläche des proximal endseitigen Vorsprungs und dem elektrisch leitfähigen Bauteil vor dem Anziehen der Mutter vorliegt, wird dieser Freiraum oder dieses Spiel durch die axiale Verschiebung der Bolzenverbindungsoberfläche ausgeglichen. Der Verbindungsanschluss und das elektrisch leitfähige Bauteil werden direkt und fest zwischen der Mutter und der distalen Endfläche des proximal endseitigen Vorsprungs befestigt. Folglich ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen Verbindungsanschluss und elektrisch leitfähigem Bauteil zu verbessern.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform des elektrischen Verteilerkastens ist ein Öffnungsumfangskantenabschnitt entlang einer Aufnahmeöffnung in einer Bodenwand der Bolzenabdeckung mit einem Kragenabschnitt versehen, der nach außen vorsteht. Der Kragenabschnitt umfasst den proximal einseitigen Vorsprung des Stehbolzens. Der Kragenabschnitt erstreckt sich von der Bolzeneinsetzöffnung frei auf der Auflagefläche.
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Die Aufnahmeöffnung kann sich bei dieser Ausgestaltungsform ins Innere des Kragenabschnitts erstrecken. Folglich ist es möglich, Kippbewegungen des Schaftabschnitts des Stehbolzens wirksam zu unterbinden.
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Der Stehbolzen wird gegenüber der Bolzenabdeckung im Zusammenhang mit dem Anziehen der Mutter auf dem Schaftabschnitt des Stehbolzens bei den erfindungsgemäßen Ausführungsformen axial verschoben. Somit ist es möglich, eine Metall/Metall-Oberflächenkontaktierung zwischen dem Stehbolzen und dem elektrisch leitfähigen Bauteil sicherzustellen, so dass die elektrische Verbindung verbesserte Zuverlässigkeit hat.
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Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteil der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung.
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Es zeigt:
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1 eine Teilschnittseitenansicht auf eine Ausführungsform eines elektrischen Verteilerkastens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 eine vergrößerte Schnittdarstellung entlang Linie II-II in 1, wobei ein wesentlicher Teil des elektrischen Verteilerkastens dargestellt ist;
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3 eine vergrößerte Schnittdarstellung durch ein Hauptteil des elektrischen Verteilerkastens von 1;
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4 eine Schnittdarstellung durch eine Stehbolzenanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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5 eine Ansicht von unten auf eine Bolzenabdeckung in der Stehbolzenanordnung von 4; und
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6 eine Schnittansicht entlang Linie VI-VI in 5 zur Veranschaulichung der Bolzenabdeckung.
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Bezug nehmend auf die Zeichnung wird nachfolgend eine exemplarische Ausführungsform näher beschrieben.
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Die 1 bis 3 zeigen einen Sicherungskasten 10, der als ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Verteilerkastens oder -gehäuses dienen möge. Der Sicherungskasten 10 umfasst einen Gehäusehauptkörper 12, eine obere Abdeckung 16 und eine untere Abdeckung 18. Die oberen und unteren Abdeckungen 16 und 18 werden mit dem Gehäusehauptkörper 12 zusammengefügt, um den Sicherungskasten 10 zu bilden. Nachfolgend sei als obere bzw. untere Richtung die vertikale Richtung gemäß 1 definiert.
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Elektrische Bauteile wie Sicherungen (nicht gezeigt) sind in dem Gehäusehauptkörper 12 eingebaut. Der Gehäusehauptkörper 12 enthält weiterhin eine Busschienenschaltung 20, welche mit den elektrischen Bauteilen verbunden ist, um eine Energieversorgungsschaltung für elektrische Energie oder Leistung zu bilden.
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Elektrisch leitfähige Bauteile 24a und 24b sind mit der Busschienenschaltung 20 verbunden. Die elektrisch leitfähigen Bauteile 24a und 24b werden gebildet durch geeignetes Biegen einer Metallschicht oder Metallplatte aus reinem Kupfer mit hoher Leitfähigkeit. Die Metallschicht hat eine Dicke von gleich oder mehr als 2.0 mm (Millimeter). Wärmeerzeugung aufgrund fließender elektrischer Ströme in den elektrisch leitfähigen Bauteilen 24a und 24b kann daher begrenzt werden. Die elektrisch leitfähigen Bauteile 24a und 24b sind mit Einbauplattenabschnitten 26a und 26b versehen, welche jeweils rechteckförmige dicke flache Plattenform haben. Die Einbauplattenabschnitte 26a und 26b sind mit Bolzenaufnahmeöffnungen 28 versehen, welche sich in Dickenrichtung erstrecken. Insbesondere ist der Einbauplattenabschnitt 26a in einem elektrisch leitfähigen Bauteil 24a mit zwei Bolzenaufnahmeöffnungen 28 versehen, welche um einen geeigneten Abstand in Längsrichtung voneinander getrennt sind. Das elektrisch leitfähige Bauteil 24a ist mit einem Verbindungsstück 30 zum Auflegen auf ein Verbindungsanschlussteil 29 der Busschienenschaltung 20 versehen (2). Wenn das Verbindungsteil 30 auf die Busschienenschaltung gelegt und durch einen Bolzen oder eine Schraube 32 befestigt ist, ist das elektrisch leitfähige Bauteil 24a elektrisch mit der Busschienenschaltung 20 verbunden. Das elektrisch leitfähige Bauteil 24b ist weiterhin elektrisch mit der Busschienenschaltung 20 wie das elektrisch leitfähige Bauteil 24a verbunden, obgleich dies in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist.
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Die Einbauplattenabschnitte 26a und 26b der elektrisch leitfähigen Bauteile 24a und 24b kontaktieren die oberen Oberflächen von Bolzeneinsetzöffnungen 34 in der unteren Abdeckung 18, wenn der Gehäusehauptkörper 12 in der unteren Abdeckung 18 aufgenommen und hieran angebracht ist. Die Bolzeneinsetzöffnungen 34 enthalten Stehbolzenanordnungen 35.
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Gemäß 4 umfasst jede Stehbolzenanordnung 35 einen Stehbolzen 36 und eine Bolzenabdeckung 38, die am Stehbolzen 36 angebracht ist. Der Stehbolzen 36 ist mit einem Kopfabschnitt 40 versehen. Der Kopfabschnitt 40 ist mit einer Sitzfläche 42 versehen. Ein Schaftabschnitt 44 steht von einem mittigen Teil der Sitzfläche 42 vor.
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Der Kopfabschnitt 40 hat eine dicke rechteckförmige Blockform. Demgegenüber hat der Schaftabschnitt 44 eine im Wesentlichen säulen- oder stiftförmige Ausgestaltung. Der Schaftabschnitt 44 ist in einem Zwischenteil mit einem Gewindeabschnitt 46 versehen. Der Schaftabschnitt 44 ist an einem proximalen Ende mit einem proximal endseitigen Vorsprung 48 versehen, der größeren Durchmesser hat als der Gewindeabschnitt 46. Eine distale Endfläche 50 des proximal endseitigen Vorsprungs 48 hat Ringform, welche sich in eine Richtung senkrecht zu einer Axialrichtung erstreckt.
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Gemäß den 5 und 6 weist die Bolzenabdeckung 38 eine Umfangswand 52 und eine obere Bodenwand 54 auf. Die Bolzenabdeckung 38 hat eine rechteckförmige Schachtelform mit einem Innenraum, der nach unten offen zugänglich ist. Die Bolzenabdeckung 38 ist aus einem synthetischen Material, beispielsweise Kunstharz oder Kunststoff.
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Die Umfangswand 52 umfasst ein Paar von Seitenwänden 56, welche bezüglich einer Mittellinie einander gegenüberliegen, welche sich in Höhenrichtung (Richtung von oben nach unten) erstreckt, sowie ein Paar von Seitenwänden 58, die einander in einer Richtung senkrecht zur Anordnungsrichtung der Seitenwände 56 gegenüberliegen. Die Umfangswand 52 hat insgesamt eine Rechteckrohrform und verläuft durchgängig in Umfangsrichtung durch die Ausbildung der Seitenwände 56 und 58.
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Jede der Seitenwände 56 ist mit zwei geraden Schlitzen 60 versehen, die jeweils im Wesentlichen konstante Breite haben und sich in Höhenrichtung der Bolzenabdeckung 38 erstrecken. Die Schlitze 60 erstrecken sich aus gusstechnischen Gründen in die obere Bodenwand 54.
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Jeder Schlitz 60 ist mit einem Eingriffsstück versehen. Das Eingriffsstück 62 ist mit einem vorstehenden plattenartigen Abschnitt 64 (6) versehen, der sich in Höhenrichtung entlang der Seitenwand 56 nach oben erstreckt. Somit kann das Eingriffsstück 62 elastisch aufgrund der Elastizität (materialinhärente Elastizität) des vorstehenden plattenartigen Abschnitts 64 gegenüber der Seitenwand 56 nach innen und außen ausgelenkt werden.
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Der vorstehende plattenartige Abschnitt 64 ist mit einer Klaue 66 versehen, die von der Seitenwand 56 aus nach innen vorsteht. Die Klaue 66 hat Sägezahn- oder Dreiecksform und vergrößert eine Höhe vom vorstehenden plattenartigen Vorsprung 64 nach oben allmählich. Eine obere Endfläche der Klaue 66 verläuft senkrecht zu einer Innenfläche der Seitenwand 56.
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Das Paar von Seitenwänden 58 ist an äußeren Seitenflächen mit Führungsausnehmungen 68 versehen, die im Querschnitt im Wesentlichen rechteckförmig sind und sich geradlinig in Höhenrichtung erstrecken. Jede Führungsausnehmung 68 ist an einer Bodenfläche mit einem Eingriffsvorsprung 70 versehen, der sich in einer Richtung senkrecht zur Höhenrichtung nach außen erstreckt. Der Eingriffsvorsprung 70 hat eine Sägezahn- oder Dreiecksform mit zunehmender Höhe von einer Bodenfläche der Führungsausnehmung 68 in Richtung eines unteren Endes der Führungsausnehmung 68. Eine untere Endfläche erstreckt sich senkrecht zur Bodenfläche der Führungsausnehmung 68.
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Jede der Seitenwände 56 und 58 ist an einer Innenfläche mit zwei Führungsrippen 72 versehen, welche als Drehverhinderungsmittel dienen und sich von einem oberen Ende einer jeden der Seitenwände 56 und 58 in einen Zwischenteil in Höhenrichtung der Seitenwände 56 und 58 gesehen erstrecken. Die Führungsrippe 72 ist an einem unteren Ende mit einer schrägen Fläche versehen, deren Höhe von der Innenfläche in einer Richtung nach oben allmählich zunimmt.
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Demgegenüber verläuft die obere Bodenwand 54 senkrecht mit konstanter Dicke in Höhenrichtung der Umfangswand 52 von einem oberen Ende der Umfangswand 52. Die obere Bodenwand 54 ist in einem mittigen Teil mit einer Aufnahmeöffnung 74 versehen, welche kreisförmig ist und in Dickenrichtung der Wand (in Höhenrichtung der Umfangswand 52) verläuft.
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Die Aufnahmeöffnung 74 ist an einer Öffnungsumfangskante mit einem Kragenabschnitt 76 (4) versehen, der sich nach oben erstreckt. Somit erstreckt sich die Aufnahmeöffnung 74 zu einer Innenfläche des Kragenabschnitts 76. Wie in 4 gezeigt ist eine axiale Länge L1 der Aufnahmeöffnung 74 kleiner als eine Höhe L2 des proximal endseitigen Vorsprungs 48 des Stehbolzens 36.
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Die Stehbolzen 36 werden in die Bolzenabdeckung 38 mit obigem Aufbau eingebaut. Genauer gesagt, der Schaftabschnitt 44 des Stehbolzens 36 wird in die Öffnung in dem Raum in der Bolzenabdeckung 38 eingeführt. Sodann verläuft der Schaftabschnitt 44 von der Innenseite der Bolzenabdeckung 38 aus in die Aufnahmeöffnung 74 in der oberen Bodenwand 54. Folglich steht der Schaftabschnitt 44 von der Aufnahmeöffnung 74 aus zur Außenseite der Bolzenabdeckung 38 vor.
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Nachdem der Schaftabschnitt 44 in die Aufnahmeöffnung 74 eingeführt worden ist, ist der Kopfabschnitt 40 innerhalb der Umfangswand 52 aufgenommen. Der Kopfabschnitt 40, der sich in der Umfangswand 52 in Richtung der oberen Bodenwand 54 bewegt, kontaktiert die Klaue 66 eines jeden Eingriffsteils 62. Jedes Eingriffsteil 62 verringert die Vorstehhöhe einer jeden Klaue 66 von der Innenfläche einer jeden Seitenwand 56 aus aufgrund der Elastizität eines jeden sich erstreckenden plattenartigen Abschnitts 64. Dies erlaubt, dass sich die Bolzenabdeckung 38 elastisch nach außen verformt. Folglich bewegt sich der Kopfabschnitt 60 zu der oberen Bodenwand 54, während der Kopfabschnitt 40 jedes Eingriffsteil 62 nach außen drückt.
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Wenn der Kopfabschnitt 40 beginnt, jedes Eingriffsteil 62 nach außen zu drücken, beginnt der Kopfabschnitt 40, die schräge Fläche einer jeden Führungsrippe 72 zu kontaktieren. Wenn eine Mittellinie des Kopfabschnitts 40 nicht mit einer Mittellinie der Umfangswand 52 fluchtet, bewegt der Kopfabschnitt 40 sich in der Umfangswand 52 derart, dass die Mittellinien (Axialmittellinien) in Fluchtung gelangen, da eine Führungswirkung der schrägen Fläche einer jeden Führungsrippe 72 erfolgt.
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Wenn die Mittellinie des Kopfabschnitts 44 in Fluchtung mit der Mittellinie der Umfangswand 52 ist, kontaktieren alle Führungsrippen 72 den Kopfabschnitt 40. Somit ist der Kopfabschnitt 40 daran gehindert, sich um die Mittellinie zu drehen.
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Wenn der Kopfabschnitt 40 über die Klaue 66 eines jeden Eingriffsteils 62 läuft, kehrt das Eingriffsteil 62 aufgrund der Elastizität eines jeden plattenartigen Abschnitts 64 in seine Ausgangslage zurück. Somit kehrt auch die Vorstehhöhe einer jeden Klaue 66 von der Innenfläche der Seitenwand 56 in ihre Ausgangslage zurück. Folglich ist eine obere Oberfläche des Kopfabschnitts 40 über einer oberen Endfläche einer jeden Klaue 66 angelangt und der Kopfabschnitt 40 ist in Eingriff mit der Bolzenabdeckung 38, so dass sich der Kopfabschnitt 40 nicht aus der Öffnung des Raums in der Bolzenabdeckung 38 lösen kann.
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In diesem Zustand wird der proximal endseitige Vorsprung 48 in die Aufnahmeöffnung 74 eingeführt. Die distale Endfläche 50 des proximal endseitigen Vorsprungs 48 wird unterhalb der vorstehenden Endfläche des Kragenabschnitts 76 angeordnet. Die Sitzfläche 42 des Kopfabschnitts 40 und die Innenfläche der oberen Bodenwand 54 liegen einander auf der Mittellinie gegenüber. Folglich wird ein Abstand oder Spiel t (4) zwischen der Sitzfläche 42 des Kopfabschnitts 40 und der Innenfläche der oberen Bodenwand 54 definiert. Daher kann sich der Kopfabschnitt 40 um einen Betrag entsprechend dieses Spiels t in Axialrichtung bewegen. Man erkennt aus dem obigen Aufbau, dass die Klaue 66 eines jeden Eingriffsteils 62 und die obere Bodenwand 54 der Bolzenabdeckung 38 ein Spielermöglichungsmittel bilden. Wenn der Kopfabschnitt 40 die obere Bodenwand 54 kontaktiert, liegt die distale Endfläche 50 des proximal endseitigen Vorsprungs 48 oberhalb der vorstehenden Endfläche des Kragenabschnitts 76.
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Andererseits hat die Bolzeneinsetzöffnung 34 einen rechteckförmigen Querschnitt größer als derjenige des Umfangs der Umfangwand 52 der Bolzenabdeckung 38 und erstreckt sich geradlinig in Höhenrichtung (nach oben bzw. unten). Ein Paar von inneren Seitenflächen 78 (3), die einander in Längsrichtung (Richtung von rechts nach links in 1) der unteren Abdeckung 18 gegenüberliegen, ist mit Eingriffsvorsprüngen 80 versehen. Jeder Eingriffsvorsprung 80 hat Sägezahn- oder Dreiecksform mit allmählich nach oben zunehmender Höhe. Eine Endfläche des Eingriffsvorsprungs 80 erstreckt sich senkrecht in Öffnungsrichtung (Richtung von oben nach unten bzw. umgekehrt) der Bolzeneinsetzöffnung 34.
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Die Bolzeneinsetzöffnung 34 ist an einem oberseitigen Öffnungsende mit einer Deckelplatte 82 (2) versehen, welche im Wesentlichen konstante Dicke hat und sich senkrecht zur Öffnungsrichtung (Richtung von oben nach unten) erstreckt. Eine obere Oberfläche der Deckelplatte 82 definiert eine Anlagefläche 84 für jede der Einbauplatten 26a und 26b der elektrisch leitfähigen Bauteile 24a und 24b. Die Deckelplatte 82 ist mit einer Durchgangsöffnung 86 versehen, die mit der Bolzeneinsetzöffnung 34 fluchtet und die Deckelplatte 82 in Dickenrichtung (in Öffnungsrichtung der Bolzeneinsetzöffnung 34) durchtritt. Die Durchgangsöffnung 86 liegt im Wesentlichen auf der gleichen Mittellinie wie die Bolzenaufnahmeöffnung 28 in jedem der Einbauplattenabschnitte 26a und 26b, wobei die Einbauplattenabschnitte 26a und 26b oberhalb der Bolzeneinsetzöffnung 34 liegen.
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Jede Stehbolzenanordnung 35 ist in jeder Bolzeneinsetzöffnung 34 aufgenommen. Genauer gesagt, die Stehbolzenanordnung 35 wird zunächst in die Bolzeneinsetzöffnung 34 so eingesetzt, dass der Schaftabschnitt 44 eines jeden Stehbolzens 36 in jede Bolzeneinsetzöffnung 34 eingeführt wird. Wenn sich jede Bolzenabdeckung 38 in jeder Bolzeneinsetzöffnung 34 bewegt, bewegt sich jeder Eingriffsvorsprung 80 an der inneren Umfangsfläche einer jeden Bolzeneinsetzöffnung 34 in jeder Führungsausnehmung 68 der äußeren Umfangsoberfläche der Bolzenabdeckung 38.
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Da der Eingriffsvorsprung in der Führungsausnehmung 68 liegt, wird die Bolzenabdeckung 38 daran gehindert, sich um ihre Längsmittellinie in der Bolzeneinsetzöffnung 34 zu drehen. Somit wird auch der Stehbolzen 36 daran gehindert, sich um seine Längsmittelachse in der Bolzeneinsetzöffnung 34 zu drehen.
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Wenn jeder Eingriffsvorsprung 70 jeden Eingriffsvorsprung 80 kontaktiert, wird die Seitenwand 58 der Bolzenabdeckung 38 aufgrund ihrer Elastizität nach innen verformt. Somit läuft der Eingriffsvorsprung 70 über den Eingriffsvorsprung 80.
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Wenn jeder Eingriffsvorsprung 70 über jeden Eingriffsvorsprung 80 gelaufen ist, kehrt die Seitenwand 58 der Bolzenabdeckung 38 aufgrund ihrer Elastizität in die Ausgangslage zurück. Somit liegt die untere Endfläche des Eingriffsvorsprungs 70 auf der oberen Endfläche des Eingriffsvorsprungs 80 und der Eingriffsvorsprung 70 ist in Eingriff mit dem Eingriffsvorsprung 80. Folglich ist es möglich, zu verhindern, dass sich jede Stehbolzenanordnung 35 aus jeder Bolzeneinsetzöffnung 34 löst.
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In diesem Zustand wird der Kragenabschnitt 76 in die Durchgangsöffnung 86 der Deckplatte 82 eingeführt. Der Kragenabschnitt 76 liegt auf der Auflagefläche 84. Eine vorstehende Endfläche des Kragenabschnitts 76 liegt unterhalb der Auflagefläche 84.
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Der Schaftabschnitt 44 eines jeden Stehbolzens 36 steht von der Auflagefläche 84 vor und wird in die entsprechende Bolzenaufnahmeöffnung 28 des Einbauplattenabschnitts 26a oder 26b eingeführt. Somit sind die elektrisch leitfähigen Bauteile 24a und 24b an dem Stehbolzen 36 angeordnet. Insbesondere ist das elektrisch leitfähige Bauteil 24a des Einbauplattenabschnitts 26a mit zwei Bolzenaufnahmeöffnungen 28 versehen, die an zwei Stehbolzen 36 festgelegt sind.
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Ein Freiraum oder Spiel T1 (3) ist zwischen jeder Bolzenabdeckung 38 und jeder Deckplatte 82 definiert. Folglich ist die Stehbolzenanordnung 35 in der Bolzeneinsetzöffnung 34 so aufgenommen, dass sich die Stehbolzenanordnung 35 in Axialrichtung um einen Betrag entsprechend des Spiels T1 bewegen kann. Eine Größe des Spiels T1 bei Eingriff der Eingriffsvorsprünge 80 und 70 wird gemäß 3 so gesetzt, dass es sich um die Summe des Spiels T1 zwischen der Bolzenabdeckung 38 und der Deckplatte 82 und eines Spiels T2 zwischen den Eingriffsvorsprüngen 70 und 80 handelt.
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Gemäß 3 wird ein Energieversorgungsanschluss 90, der an einem Ende eines elektrischen Kabels 88 angecrimpt ist, das sich von einer Batterie her erstreckt, an dem Stehbolzen 36 angebracht, der von einer der Einbauplatten (der linken Einbauplatte 26a in 1) vorsteht. Weiterhin wird ein Verbindungsanschluss 93, der an einem Ende eines elektrischen Kabels angecrimpt ist, das von einem Anlasser (nicht gezeigt) aus verläuft, an dem Stehbolzen 36 angebracht, der von der anderen Einbauplatte (der rechten Einbauplatte 26b in 1) vorsteht. Ein Verbindungsanschluss 95, der an einem Ende eines elektrischen Kabels angecrimpt ist, das von einer Lichtmaschine (nicht gezeigt) aus verläuft, ist an dem Stehbolzen 36 angeordnet, der von der Einbauplatte 26b vorsteht. Nachfolgend wird eine Verbindungsstruktur zwischen dem Eingangsanschluss 90 und der Einbauplatte 26a erläutert und die Erläuterung der anderen Anschlüsse 93 und 95 wird weggelassen, da die Verbindungsstruktur zwischen den Anschlüssen 90, 93 und 95 unter Verwendung der Stehbolzenanordnungen 35 und der Einbauplatten 26a und 26b jeweils einander entsprechen.
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Zunächst wird der Leistungseingangsanschluss 90 mit einer Kontaktplatte 92 versehen, welche elektrisch mit dem elektrisch leitfähigen Bauteil 24a verbunden wird, indem es auf die Einbauplatte 26a des elektrisch leitfähigen Bauteils 24a gesetzt wird. Die Kontaktplatte 92 ist mit einer Bolzendurchgangsöffnung 94 versehen, welche die Platte in Dickenrichtung durchsetzt.
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Der Leistungseingangsanschluss 90 wird an dem Stehbolzen 36 angebracht, indem der Schaftabschnitt 44 des Stehbolzens 36 in die Bolzendurchgangsöffnung 94 der Kontaktplatte 92 eingeführt wird. In diesem Zustand wird eine Mutter 96 in Eingriff mit dem Schaftabschnitt 44 des Stehbolzens 36 gebracht. Somit können der Eingangsanschluss 90 und das elektrisch leitfähige Bauteil 24a durch Anziehen der Mutter 96 miteinander verbunden werden.
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Obgleich sich der Stehbolzen 36 innerhalb der Bolzenabdeckung 38 in Axialrichtung innerhalb des Sicherungskastens 10 bewegen kann, wird der Stehbolzen 36 an einer Drehung um seine Axialmittellinie (Mittellinien der Bolzenabdeckung 38 und der Bolzeneinsetzöffnung 34) gehindert. Wenn somit die Mutter 96 aus dem Zustand, wo die Mutter 96 den Leistungseingangsanschluss 90 kontaktiert, weiter angezogen wird, wird der Stehbolzen 36 in Axialrichtung aufgrund der Gewindezugwirkung zwischen Mutter 96 und Gewindeabschnitt 46 des Stehbolzens 36 nach oben bewegt. Folglich gelangt der Kopfabschnitt 40 mit der oberen Bodenwand 54 in Anlage und die distale Endfläche 50 des proximal endseitigen Vorsprungs 48 liegt oberhalb der vorstehenden Endfläche des Kragenabschnitts 76.
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Da sich die Stehbolzenanordnung 35 in der Bolzeneinsetzöffnung 34 in Axialrichtung bewegen kann, bewegt sich die Stehbolzenanordnung 35 selbst nach oben, wenn die Mutter 96 ausgehend aus dem Zustand, wo der Kopfabschnitt 40 die obere Bodenwand 54 kontaktiert, weiter angezogen wird. Folglich wird gemäß 3 der Freiraum oder Abstand T2 zwischen der unteren Endoberfläche des Eingriffsvorsprungs 70 und der oberen Endoberfläche des Eingriffsvorsprungs 80 definiert. Zusammen mit dem Abstand T2 wird der Abstand T1 zwischen der Bolzenabdeckung 38 und der Deckplatte 82 klein.
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In diesem Zustand liegt die distale Endfläche 50 des proximalen endseitigen Vorsprungs 48 oberhalb der Auflagefläche 84. Damit sind die Kontaktplatte 92 des Leistungseingangsanschlusses 90 und die Einbauplatte 26a des elektrisch leitfähigen Teils 24a direkt in einer gegenseitigen Metallflächenkontaktanlage zwischen Mutter 96 und distaler Endfläche 50 des proximal endseitigen Vorsprungs 48 befestigt. Im Ergebnis sind der Eingangsanschluss 90 und das elektrisch leitfähige Bauteil 24a elektrisch und mechanisch fest miteinander in Verbindung.
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In dem Sicherungskasten 10 gemäß obiger Beschreibung kann sich der Stehbolzen 36 in axialer Richtung bewegen und die distale Endfläche 50 des proximal endseitigen Vorsprungs 48 kann nach oben über die Auflagefläche 84 vorstehen. Selbst wenn somit die Einbauplatte 26a eine Dicke gleich oder größer als 2.0 mm (Millimeter) hat und schwer zu verformen ist, ist es möglich, die Kontaktplatte 92 und den Einbauplattenabschnitt 26a zwischen der Mutter 96 und der distalen Endfläche 50 des proximal endseitigen Vorsprungs 48 direkt zu befestigen. Im Ergebnis wird unter Vermeidung von Bruch oder Verformung der unteren Abdeckung 18 aufgrund eines zu starken Anziehens der Mutter 96 ein Oberflächenkontakt zwischen der Kontaktplatte 92 und dem Einbauplattenabschnitt 26a erreicht, was die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung zwischen dem Leistungseingangsanschluss 90 und dem elektrisch leitfähigen Bauteil 24a verbessert.
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Da sich die Stehbolzenanordnung 35 in axialer Richtung bewegen kann, wird ein Bewegungsbetrag des Stehbolzens 36 in Axialrichtung größer. Selbst wenn daher ein großes Spiel zwischen dem Einbauplattenabschnitt 26a und der Anlagefläche 84 aufgrund von Fertigungsgenauigkeiten (Toleranzen) des elektrisch leitfähigen Bauteils 26a oder aufgrund des Zusammenbauzustands zwischen Gehäusehauptkörper 12 und unterer Abdeckung 18 ergibt, ist es möglich, die distale Endfläche 50 des proximal endseitigen Vorsprungs 48 in Kontakt mit dem Einbauplattenabschnitt 26a zu bringen. Folglich ist es möglich, wirksam zu verhindern, dass die untere Abdeckung 18 aufgrund eines zu starken Anziehens der Mutter 96 bricht oder sich verformt. Auch ist es möglich, die Verbindungszuverlässigkeit zwischen dem Leistungseingangsanschluss 90 und dem elektrisch leitfähigen Bauteil 24a zu verbessern.
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Der Einbauplattenabschnitt 26a des elektrisch leitfähigen Bauteils 24a und die Verbindungsplatte 92 des Leistungseingangsanschlusses 90 liegen direkt aufeinander. Somit ist es möglich, einen elektrischen Strom direkt vom Eingangsanschluss 90 auf das elektrisch leitfähige Bauteil 24a ohne Zwischenschaltung des Stehbolzens 36 zu übertragen. Damit kann die Führung des elektrischen Stroms auf das elektrisch leitfähige Bauteil 24a verbessert werden.
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Da die Verbindung zwischen dem Leistungseingangsanschluss 90 und dem elektrisch leitfähigen Bauteil 24a durch reines Anziehen der Mutter 96 erfolgt, die auf den Schaftabschnitt 44 des Stehbolzens 36 geschraubt wird, wird es möglich, die Zeit zu verkürzen, die zum Befestigen des Eingangsanschlusses 90 mit dem elektrisch leitfähigen Bauteil 24a nötig ist.
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Obgleich voran stehend eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Merkmale beschränkt ist. Beispielsweise kann das elektrisch leitfähige Bauteil eine Busschiene mit üblichen Dickenabmessungen sein (0.8 mm oder 0.64 mm).
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Die Bolzenabdeckung, welche die Stehbolzenanordnung mit bildet, kann an verschiedenen Arten von Bolzenbefestigungsabschnitten festgelegt sein, beispielsweise elektrischen Verteilerkästen oder Fahrzeugkarosserieblechen unter Verwendung allgemein bekannter Mittel, beispielsweise eines Klebers, Schrauben, Formschlussverbindungen und kann in einer Bolzenbefestigungsstruktur zwischen einzelnen Bauteilen verwendet werden. Auf ähnliche Weise kann die Bolzeneinsetzöffnung in einem Bauteil vorhanden sein, beispielsweise einem Fahrzeugkarosserieblech oder einer Halterung und nicht ausschließlich in dem elektrischen Verteilergehäuse.
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Eine Bolzenabdeckung ohne Führungsrippe 72 kann bei der obigen Ausführungsform gleichermaßen verwendet werden. Wenn eine solche Bolzenabdeckung verwendet wird, ist in einem Fall, wo es einen Abstand oder ein Spiel zwischen der äußeren Umfangsfläche des Kragenabschnitts 76 und der inneren Umfangsoberfläche der Aufnahmeöffnung 74 gibt, möglich, den Stehbolzen 36 gegenüber der Bolzenabdeckung 38 in einer senkrechten Richtung zu verschieben. Selbst wenn daher die Bolzenaufnahmeöffnung 28 nicht exakt in Fluchtung mit der Aufnahmeöffnung 74 aufgrund von Herstellungsungenauigkeiten der elektrisch leitfähigen Bauteile 24a oder 24b ist oder aufgrund einer Zusammenbauungenauigkeit zwischen unterer Abdeckung 18 und Gehäusehauptkörper 12, ist es möglich, den Stehbolzen 36 in die Bolzenaufnahmeöffnung 28 einzuführen. Insbesondere da zwei Bolzenaufnahmeöffnungen 28 in dem Einbauplattenabschnitt 26a des einen elektrisch leitfähigen Bauteils 24a vorhanden sind, kann einer der Stehbolzen 36 in die Bolzenaufnahmeöffnung 28 durch Verschiebung des Stehbolzens 36 senkrecht zur Einführrichtung eingeführt werden, obgleich die gegenseitige Position zwischen Bolzenaufnahmeöffnung 28 und Aufnahmeöffnung 74 kaum abweichen wird. Der Kopfabschnitt 40 und die Umfangswand 52 bilden bei der obigen Bolzenabdeckung ein Drehverhinderungsmittel.
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In einer erfindungsgemäßen Stehbolzenanordnung können somit zwei elektrisch leitfähige Bauteile miteinander stabil und zuverlässig verbunden werden, wobei ein Bruch oder eine Verformung der Bauteile bei deren Verbindung vermieden ist. Beschrieben wurde weiterhin ein elektrisches Verteilergehäuse, welches mit wenigstens einer derartigen Stehbolzenanordnung ausgestattet ist. Ein elektrisch leitfähiges Bauteil und ein Verbindungsanschluss werden an einem Schaftabschnitt eines Stehbolzens angeordnet. Das elektrisch leitfähige Bauteil wird an den Verbindungsanschluss durch Anziehen einer Mutter auf dem Schaftabschnitt festgelegt. Der Stehbolzen wird in einer Bolzenabdeckung in axialer Richtung verschoben. Das elektrisch leitfähige Bauteil und der Verbindungsanschluss an dem Schaftabschnitt werden fest und direkt zwischen der Mutter und einer distalen Endfläche eines proximal endseitigen Vorsprungs des Stehbolzens befestigt.
