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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Solche Befestigungsvorrichtungen können genutzt werden, um für eine klemmende Verbindung zum Anschluss von Kabeln an einzelnen Kontakten elektrischer Geräte oder Baugruppen zu sorgen, mit dem Ziel, eine stromleitende Verbindung herzustellen. Dies ist beispielsweise bei elektrischen Motoren bzw. Generatoren oder bei einer Fahrzeugbatterie nötig. Die elektrische Verbindung zur Fahrzeugbatterie ist für die komplette Stromversorgung des Fahrzeuges notwendig, weshalb angesichts der zunehmenden Zahl elektrisch betriebener Komponenten und einem aufwändigen Energiemanagement in Fahrzeugen heutzutage ein erhöhtes Interesse daran besteht, die elektrische Verbindung dieser Komponenten zur Fahrzeugbatterie zu sichern.
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Eine normalerweise verwendete Klemmschelle, mit der ein Stromkabel an einen Pol einer Fahrzeugbatterie angeschlossen ist, kann sich durch Erschütterungen lösen, beispielsweise weil sich die Schraubverbindung lockert. Es kann außerdem leicht passieren, dass die Klemmschelle falsch montiert wird, wenn diese nicht vollständig auf den zylindrischen Batteriepol geschoben und dann festgezogen wird.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Befestigungsvorrichtung anzugeben, die kompakt, kostengünstig und / oder zuverlässig ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Gegenstück zur Verspannung von Spannbacken vorzugsweise das jeweilige Gegenstück bei einer Schraube-Mutter-Verbindung verstanden, so dass dieses beispielsweise einer Mutter entspricht, falls es sich bei dem Schraubelement um eine Schraube handelt.
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Vorzugsweise wird unter einer Freigabe des Gegenstücks oder der Verschraubung die Freigabe, insbesondere die Freigabe der Drehung des Gegenstücks oder der Verschraubung, besonders bevorzugt durch Entsperren einer Blockiervorrichtung, zum Anziehen der Klemmschelle verstanden.
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Vorzugsweise ragt der Bügel über die Klemmschelle hinaus, besonders bevorzugt in Aufschiebe- bzw. Achsrichtung der Klemmschelle. Beim Aufschieben der Klemmschelle, beispielsweise auf einen Batteriepol, kommt der Bügel mit dem Boden des Batteriepols und/oder dem Polsockel des Batteriepols in Anlage und verformt bzw. verschiebt sich beim weiteren Aufschieben so, dass das Gegenstück oder die Verschraubung freigegeben wird und die Klemmschelle festgezogen werden kann, wenn die Klemmschelle am Polsockel anliegt bzw. wenn die Klemmschelle vollständig auf den Batteriepol aufgeschoben ist.
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Als Material kommt für den Bügel vorzugsweise ein federnder Werkstoff, beispielsweise Kunststoff oder Federstahl in Frage.
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Vorzugsweise ist ein Klemmelement vorgesehen, welches die Spannbacken zumindest teilweise äußerlich umgreift, wobei das Klemmelement derart entlang einer Gewindeachse des Schraubelements bewegbar ist, dass das Klemmelement die Spannbacken zusammendrückt. Auf diese Weise ist eine kompakte und ergonomisch vorteilhafte Senkrechtverschraubung möglich, bei der die Verschraubung senkrecht zur Verspannung der Spannbacken erfolgt.
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Es ist bevorzugt, dass der Bügel einteilig mit einer Unterlegscheibe ausgebildet ist, wobei die Unterlegscheibe zwischen dem Gegenstück und den Spannbacken angeordnet ist. Die einteilige Bauweise ermöglicht eine einfache und kostengünstige Integration des Bügels in eine herkömmliche Befestigungseinrichtung. Besonders bevorzugt ist der Bügel einteilig mit einer Unterlegscheibe als Stanz-Biegeteil ausgebildet.
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Gemäß einer Weiterbildung ist der Bügel im Übergangsbereich zu der Unterlegscheibe elastisch verformbar ausgebildet. Die beanspruchungsgerechte Auslegung des Bügels wird somit vereinfacht.
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Vorzugsweise weist der Bügel eine bügelseitige Sperrgeometrie, insbesondere Lasche, auf, die einer gegenstückseitigen Sperrgeometrie, insbesondere einem Zahn, gegenübersteht, so dass eine Verdrehung des Gegenstücks gegenüber dem Schraubelement verhindert wird, solange der Bügel nicht verschoben und / oder verformt ist.
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Es ist bevorzugt, dass das Gegenstück oder die Verschraubung eine Markierung, insbesondere eine ringförmige und / oder farbliche Markierung, aufweist, wobei der Bügel auf Höhe der Markierung liegt, solange der Bügel nicht verschoben und / oder verformt ist.
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Es ist zweckmäßig, dass der Bügel in Blickrichtung der Gewindeachse des Schraubelements im Wesentlichen U-förmig ist.
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Vorzugsweise weist der Bügel in einer Blickrichtung senkrecht zu der Gewindeachse des Schraubelements zumindest einen Knick oder eine Rundung auf.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Klemmschelle zum Anklemmen an einen Pol einer Fahrzeugbatterie ausgebildet.
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Vorzugsweise hat der Bügel ohne Krafteinwirkung und/oder im unausgelenkten Zustand eine Sperrposition inne, wobei der Bügel derart ausgebildet ist und/oder der Bügel und/oder das Schraubelement und/oder das Gegenstück in der Sperrposition derart zusammenwirken, dass ein Schraubvorgang des Schraubelements und/oder des Gegenstücks in Schließrichtung und/oder in Löserichtung nicht durchführbar ist oder erschwert wird, wobei der Bügel durch Krafteinwirkung in eine Löseposition biegbar ist und/oder elastisch verformbar ist, so dass der Schraubvorgang des Schraubelements und/oder des Schraubgegenelements in Schließrichtung und/oder in Löserichtung durchführbar ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Batteriesensor gelöst, wobei der Batteriesensor mittels einer Befestigungsvorrichtung nach einer der vorgenannten Ausführungsformen mit einem Pol einer Fahrzeugbatterie elektrisch leitend verbunden ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen in schematischer Darstellung
- 1 eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung in einem ersten Zustand,
- 2 die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung der 1 in einem zweiten Zustand,
- 3 die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung der 1 und 2 in dem ersten Zustand nach einer weiteren Darstellung,
- 4 die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung der vorigen Figuren in dem zweiten Zustand nach einer weiteren Darstellung,
- 5 eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
- 6 die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der 5 in einer weiteren Ansicht,
- 7 eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel in einem ersten Zustand,
- 8 die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der 7 in einer Schnittdarstellung,
- 9 die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung der 7 und 8 in einem zweiten Zustand in einer Schnittdarstellung,
- 10 die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung der 7 bis 9 in dem zweiten Zustand in einer weiteren Darstellung,
- 11 die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung der 7 bis 10 in dem ersten Zustand in einer weiteren Ansicht,
- 12 ein Teil der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung der 7 bis 11 in dem ersten Zustand in einer weiteren Ansicht.
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Die in den 5 und 6 gezeigte Befestigungsvorrichtung 1 weist eine Klemmschelle 4 mit einer leicht konischen Hülsenform auf. Die Klemmschelle 4 lässt sich auf ein Zylinderstück 2, beispielsweise in Form eines Batteriepols, aufschieben, das hier nicht dargestellt ist. An die Klemmschelle 4 ist außerdem ein Anbindungsstück 41, beispielsweise für einen Batteriesensor, angeformt. Außerdem weist die Klemmschelle 4 zwei Spannbacken 5 auf, zwischen denen in der Hülsenform der Klemmschelle 4 ein Spalt ist. Somit lässt sich die Klemmschelle 4 durch Zusammendrücken der Spannbacken 5 umfänglich an das Zylinderstück 2 anpressen und somit fixieren.
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Zum Zusammendrücken der Spannbacken 5 dient ein Klemmelement 8, das im Wesentlichen T-förmig ausgebildet ist und ein Gewinde aufweist, das in 6 besser erkennbar ist. Das Gewinde gehört zu dem Schraubelement 6, das in diesem Ausführungsbeispiel in das Klemmelement 8 integriert ausgebildet ist. Auf dem Schraubelement 6 sitzt ein Gegenstück 7 mit Gegengewinde in Form einer Mutter. Durch Drehen des Gegenstücks 7 mit einem geeigneten Werkzeug entsteht in Folge der ineinander greifenden Gewinde eine Spannkraft. Auf der oberen Seite wird eine unter dem Gegenstück 7 angeordnete Unterlegscheibe 91 und gleichzeitig auf der unteren Seite das Klemmelement 8 gegen die Spannbacken 5 gepresst. Die Arme des Klemmelements 8 sind so geformt, dass diese eine Kraft auf die Spannbacken 5 ausüben können, so dass die Spannbacken 5 und damit auch der hülsenförmige Teil der Klemmschelle 4 zusammengedrückt werden.
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Das Gegenstück 7 ist mittels eines verschiebbaren bzw. verformbaren Bügels 9 gesichert, der einteilig mit der Unterlegscheibe 91 ausgebildet ist. Dazu weist der Bügel eine bügelseitige Sperrgeometrie 92 in Form einer Lasche auf. Diese steht einer Markierung 72 des Gegenstücks 7, hier in Form eines farblich hervorgehobenen Rings, gegenüber und signalisiert dem Anwender optisch, dass ein sicheres Spannen der Klemmschelle 4 zur Fixierung an dem Zylinderstück 2 nicht durchführbar ist. Erst wenn die bügelseitige Sperrgeometrie 92 durch Verformung bzw. Verschiebung des Bügels 9 nicht mehr der Markierung 72 gegenübersteht, kann die Klemmschelle 4 sicher an dem Zylinderstück 2 fixiert werden. Obwohl in dem Ausführungsbeispiel der 5 und 6 nicht vorgesehen, kann alternativ oder zusätzlich eine gegenstückseitige Sperrgeometrie 71, beispielsweise in Form eines Zahnes, vorgesehen sein, die ein Spannen der Klemmschelle 4 durch Formschluss verhindert. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in den 1 bis 4 dargestellt.
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Die Bewegungen bzw. die Kräfte und Momente des Bügels 9 sind in 1 durch Pfeile dargestellt. Sie werden durch einen auf den Bügel 9 wirkenden Sockel 21 des Zylinderstücks 2 hervorgerufen, der nur in den 3 und 4 dargestellt ist. Beim Aufschieben der Klemmschelle 4 auf das Zylinderstück 2 erzeugt der Sockel 21 einen Druck auf die gekrümmten Enden des Bügels 9, wodurch dieser sich im Übergangsbereich zu der Unterlegscheibe 91 elastisch verformt und sich auf der gegenüberliegenden Seite des Bügels 9 von dem Gegenstück 7 wegbewegt. Der Übergangsbereich zwischen Unterlegscheibe 91 und Bügel 9 verläuft dabei entlang der Drehachse. Der Bügel 9 ist so ausgebildet, dass die bügelseitige Sperrgeometrie 92 erst dann nicht mehr in die gegenstückseitige Sperrgeometrie 71 eingreift, wenn die Klemmschelle 4 vollständig auf das Zylinderstück 2 aufgeschoben ist. Sobald die Sperrgeometrien 92, 71 sich nicht mehr blockierend gegenüberstehen kann zum Festspannen der Klemmschelle 4 an dem Zylinderstück 2 das Gegenstück 7 in Form der Mutter gedreht und somit angezogen werden. Damit der Bügel 9 mit der integrierten Unterlegscheibe 91 sich nicht mitdrehen kann, weist dieser eine Verdrehsicherung auf. Dazu ist eine Lasche in dem Spalt zwischen den Spannbacken 5 ausgebildet.
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Der somit erreichte Zustand ist in den 2 und 4 dargestellt. Solange die Klemmschelle 4 vollständig auf dem Sockel 21 aufliegt übt dieser so viel Druck auf den Bügel 9 aus, dass die gegenstückseitige Sperrgeometrie 71 und damit das Gegenstück 7 freigegeben bleibt. Wird die Klemmschelle 4 von dem Sockel 21 abgehoben, beispielsweise durch eine Lockerung der Verschraubung, so bewegt sich der Bügel 9 zurück, so dass die Sperrgeometrien 92, 71 wie in 1 oder 2 dargestellt ineinandergreifen und ein Verdrehen des Gegenstücks 7 verhindern. Der Bereich der Sperrgeometrien 92, 71 ist in den 3 und 4 jeweils durch eine elliptische Umrahmung hervorgehoben.
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Bei dem in den 7 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der elastische Übergangsbereich zwischen Unterlegscheibe 91 und Bügel 9 eine gefaltete bzw. 180°-gekrümmte Form auf. Ein zentraler Arm des Bügels 9 verläuft entlang des Spalts in dem hülsenförmigen Teil der Klemmschelle bzw. zwischen den Spannbacken 5. Die Funktionsweise ist analog zu der vorangehenden Figurenbeschreibung der 1 bis 6 zu verstehen. Durch Verschiebung des zentralen Arms in Folge des Aufschiebens der Klemmschelle 4 auf das Zylinderstück 2 wird eine Sperrgeometrie 92, 71 bzw. eine visuell wahrnehmbare Markierung 72 freigegeben, so dass eine sichere Montage ermöglicht wird.
