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Die Erfindung betrifft die Anbindung eines Kabels, insbesondere eines Massekabels an einem metallischen Strukturteil, insbesondere einer Sitzwanne, das endseitig ein elektrisch leitendes Anschlussteil aufweist.
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Die Druckschrift
DE 10 2017 011 718 A1 beschreibt einen eine Klemme zur wenigstens vorläufigen Fixierung eines mittels einer ersten Oberfläche eines Ösenabschnitts auf einem Mehrkantkopf eines Massebolzens aufliegenden Kabelschuhs , wobei die Klemme bei axialer Aufsicht, entsprechend der Längsachse des Massebolzens , ein im Wesentlichen u-förmiges Element darstellt, welches ausgebildet ist, den Umfang des Mehrkantkopfs und des daran aufliegenden Ösenabschnitts teilweise zu umranden und im Bereich der Umrandung wenigstens abschnittsweise am Mehrkantkopf und am Ösenabschnitt des Kabelschuhs formschlüssig einzugreifen. Der Schaft des Massebolzens erstreckt sich durch einen Durchbruch des Ösenabschnitts . Der Mehrkantkopf ist vorzugsweise über ein Distanzstück elektrisch leitend mit einem Karosserieteil verbunden.
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Die Druckschrift
DE 10 2008 010 352 A1 offenbart eine Halteanordnung für wenigstens zwei elektrische Anschlussglieder, wie zum Beispiel Kabelschuhe, die jeweils einen elektrischen Anschlussabschnitt und einen Leitungsabschnitt aufweisen, mit einem Grundteil und einem Deckelteil , das mit dem Grundteil zu einer Halteeinrichtung verbindbar ist, wobei die Anschlussabschnitte in der Halteeinrichtung axial übereinander eingelegt und axial festgelegt sind und sich die Leitungsabschnitte in radialer Richtung gegenüber Radialöffnungen der Halteeinrichtung erstrecken, wobei die Radialöffnungen so ausgebildet sind, dass die Anschlussabschnitte nicht aus den Radialöffnungen herausgezogen werden können, wobei an dem Grundteil und/oder dem Deckelteil ferner eine Axialöffnung ausgebildet ist, über die wenigstens ein Anschlussabschnitt der eingelegten Anschlussabschnitte elektrisch kontaktierbar ist, wobei die Halteeinrichtung Zentriermittel zum Zentrieren der Anschlussabschnitte in der Halteeinrichtung aufweist und wobei die Zentriermittel an dem Außenumfang der Anschlussabschnitte angreifen.
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Die Druckschrift
EP 2 009 744 A1 betrifft ein Befestigungssystem zum Befestigen eines Kabelschuhs in einem Kraftfahrzeug, welches ein an einem komplementären fahrzeugfesten Element befestigbares Befestigungselement und eine Scheibe mit einer zentralen Öffnung umfasst. Die Scheibe und das Befestigungselement besitzen eine gemeinsame Symmetrieachse und die Scheibe ist mit dem Befestigungselement um diese Symmetrieachse drehbar verbunden. Die Scheibe ist mit Rastelementen versehen, mittels denen sie mit einem Kabelschuh drehfest verrastbar ist.
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Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung ist (vergleiche 1A) die Anbindung eines Kabels, insbesondere eines Massekabels an einem metallischen Strukturteil, insbesondere einer Sitzwanne, das endseitig ein elektrisch leitendes Anschlussteil, siehe 1B und 1C, insbesondere einen Kabelschuh oder eine Kabelöse aufweist.
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Die 1A, 1B und 1C zeigen den herkömmlichen Stand der Technik. Es zeigen:
- 1A eine Unterseite eines Strukturteiles eines Fahrzeugsitzes im montierten Zustand;
- 1B eine vergrößerte aus 1A herausgezogene Darstellung eines herkömmlichen Massekontaktes auf der Unterseite des Strukturteiles im montierten Zustand;
- 1C eine perspektivische Darstellung des herkömmlichen Massekontaktes auf der Unterseite des Strukturteiles gemäß den 1A und 1B im noch nicht vollständig montierten Zustand.
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Ein Massebolzen 1 mit einem Außengewinde wird mit dem Strukturteil 100, insbesondere der Sitzwanne verschweißt und eine Mutter 2 insbesondere eine Sechskant-Mutter, wird nach dem Auflegen des Anschlussteiles 200 (Kabelhalterung) auf den Massebolzen 1 mittels der Mutter 2 mit dem Massebolzen 1 verschraubt. Noch prinzipieller erläutert, ist die bekannte Vorgehensweise dadurch gekennzeichnet, dass zur Einrichtung eines stabilen Massekontaktes ein Massebolzen 1 oder eine Mutter 2 auf ein Strukturteil, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie aufgeschweißt wird, so dass der Massebolzen 1 beziehungsweise die Mutter 2 elektrisch leitfähig mit dem Blech des Strukturteiles 100 verbunden ist. Anschließend wird das Anschlussteil 200, wie der Kabelschuh elektrisch mit dem Massebolzen 1 beziehungsweise mit der Mutter 2 verbunden, indem eine Mutter 2 auf den Massebolzen 1 aufgedreht oder ein Massenbolzen 1 in die Mutter 1 eingedreht wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Strukturteil 100 eine aus einem dünnen Blech bestehende Sitzwanne eines Sitzteiles S eines Fahrzeugsitzes F, welches in den 1 von seiner Unterseite U gezeigt ist.
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Bei dieser herkömmlichen Ausgestaltung ergeben sich zu verbessernde Aspekte, die darin bestehen, dass die das Außengewinde abdeckende Mutter 2 des an dem Strukturteil 100, insbesondere der Sitzwanne angeordneten, insbesondere zuvor angeschweißten Massebolzens 1, der auch als Schweißbolzen bezeichnet wird, bei einer Endmontage wieder demontiert werden muss, damit das Massekabel oder auch ein Kabel mit anderer Funktion, wie oben erläutert verschraubt werden kann.
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Die das Außengewinde des Massebolzens 1 (der zur Ableitung des Erdungsstroms vom Strukturteil 100 über das Massekabel zur Karosserie (nicht dargestellt) dient) abdeckende Mutter 2 wird bereits vor der Endmontage vormontiert, da das Strukturteil 100 beschichtet wird, wobei als Beschichtungsverfahren, insbesondere die kathodische Tauchlackierung vorgesehen ist. Damit der Massebolzen 1 der zuvor mit dem Strukturteil 100 verschweißt worden ist, nicht mit beschichtet wird, muss nach dem gemeinsamen Beschichten des Massenbolzens 1 und der Mutter 2, die außengewindeabdeckende Mutter 2 in nachteiliger Weise zur Endmontage des Kabels 300 wieder entfernt werden. Zudem ist der Massenbolzen 1 bei dieser Vorgehensweise in nachteiliger Weise stets angeordnet, obwohl er in einigen Fahrzeugsitzen, bei denen kein Erdungsstrom abgeleitet werden muss, gar nicht benötigt wird. Das heißt eine individuelle Anordnung eines Massebolzens zur Ausgestaltung eines Massekontaktes nur im Bedarfsfall ist bei dieser bekannten Lösung nicht möglich.
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Es wurde darüber nachgedacht, den Massebolzen 1 erst bei der Endmontage zu montieren, mit dem Vorteil, dass der Massebolzen 1 beim Transport des beschichten Strukturteiles 100 zur Endmontage beispielsweise nicht beschädigt, insbesondere verbogen werden kann. Da die Endmontage der Komponenten, wie insbesondere auch das Massekabel jedoch von der Unterseite U des Strukturteiles 100 stattfindet, ist eine Montage des das Strukturteil 100 durchgreifenden Massebolzens 1 nur von einer Seite des Strukturteiles 100 für den Werker in einer Serienfertigung ungünstig, sodass nach einer Lösung gesucht wird, welche die genannten Nachteile vermeidet und eine individuelle Herstellung eines Massekontaktes ermöglicht.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine verbesserte Montage eines Bolzens, insbesondere eines Massebolzen zur Anordnung eines Kabels, insbesondere eines Massekabels zu schaffen, damit bei Bedarf eine strukturteilseitige Einrichtung eines elektrisch leitenden Kontaktes, insbesondere eines Massekontaktes in einfacher Weise stattfinden kann.
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Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Fixierbolzen, der einen Fixierbolzen-Kopf und einen Fixierbolzen-Schaft aufweist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Fixierbolzen-Kopf und/oder der Fixierbolzen-Schaft zwei Fixierungselemente aufweist, die im Wesentlichen in zwei zueinander beabstandeten Ebenen angeordnet sind, zwischen denen eine Strukturteil-Ebene ausgebildet ist, in der in einem Zusammenbauzustand ein Strukturteil liegt, an dem der Fixierbolzen fixiert ist.
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In vorteilhafter Weise weist der Fixierbolzen seine eigenen Fixierungselemente auf, sodass eine neuartige Befestigung des Fixierbolzens möglich ist, die in der Beschreibung näher erläutert ist.
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Vorgesehen ist in einer bevorzugten Ausführungsvariante, dass der Fixierbolzen einteilig ist, wobei die zwei Fixierungselemente an dem Fixierbolzen-Kopf und/oder dem Fixierbolzen-Schaft angeordnet sind. Durch eine einteilige Ausgestaltung vereinfacht sich in vorteilhafter Weise die Montage des Fixierbolzens an dem Strukturteil und alle benötigten Teile sind in vorteilhafter Weise verliersicher angeordnet.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsvariante ist der Fixierbolzen zweiteilig, wobei ein zweites Fixierungselement der zwei Fixierungselemente formschlüssig an dem Fixierbolzen-Kopf und/oder dem Fixierbolzen-Schaft separat reversibel angeordnet ist. Durch diese Lösung vereinfacht sich die Herstellung des Fixierbolzens, da jedes Teil für sich genommen, gegenüber dem Fixierbolzen der ersten Ausführungsvariante, einfacher, gegebenenfalls kostengünstiger hergestellt werden kann.
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Bevorzugt ist gemäß der ersten einteiligen Ausführungsvariante eines Fixierbolzens vorgesehen, dass die zwei Fixierungselemente bezogen auf eine Fixierbolzen-Längsachse radial von dem Fixierbolzen-Kopf und/oder dem Fixierbolzen-Schaft abgehende flügelartige Fixiersegmente und flügelartige Fixiergegensegmente sind.
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In der bevorzugten zweiten zweiteiligen Ausführungsvariante eines Fixierbolzens ist vorgesehen , dass die zwei Fixierungselemente bezogen auf die Fixierbolzen-Längsachse zwar ebenfalls radial von dem Fixierbolzen-Kopf und/oder dem Fixierbolzen-Schaft abgehende flügelartige Fixiersegmente sind, wobei im Unterschied zu der ersten einteiligen Ausführungsvariante ist das zweite Fixierungselement ein ringartiges Fixiergegensegment.
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Bei beiden Ausführungsvarianten ist insbesondere durch die flügelartigen Fixiersegmente in vorteilhafter Weise ein Durchstecken des ersten Fixierungselementes durch das Strukturteil und eine Fixierung an dem möglich, während die flügelartige Fixiergegensegmente in vorteilhafter Weise Gegenlager ausbilden, und somit in vorteilhafter Weise eine Art Sandwich bilden, da das Strukturteil im Zusammenbauzustand bei beiden Ausführungsvarianten der Fixierbolzen zwischen den Fixierungselementen (in der ersten Ebene) beziehungsweise den (in der zweiten Ebene liegenden) Fixiergegensegmenten angeordnet ist, wie in der Beschreibung näher erläutert ist.
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Erfindungsgemäß sind mehrere Ausgestaltungsvarianten in Bezug auf die Anordnung mindestens eines Anschlages und/oder mindestens eines Schneidelementes möglich.
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In einer ersten Ausgestaltungsvariante sind auf der zu der Strukturteil-Ebene gerichteten Fläche mindestens eines der flügelartigen Fixiersegmente ein Anschlag und mindestens ein Schneidelement angeordnet.
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In einer zweiten Ausgestaltungsvariante sind auf der zu der Strukturteil-Ebene gerichteten Flächen von zwei flügelartigen Fixiersegmenten auf einem der flügelartigen Fixiersegmente ein Anschlag und auf dem anderen der flügelartigen Fixiersegmente mindestens ein Schneidelement angeordnet.
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In einer dritten Ausgestaltungsvariante sind auf den zu der Strukturteil-Ebene gerichteten Flächen der mindestens zwei flügelartigen Fixiergegensegmente, sowohl mindestens ein Anschlag als auch mindestens ein Schneidelement angeordnet.
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In einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung ist in vorteilhafter Weise zur Lagesicherung der Fixierbolzen in seiner Ausgangsposition auf den zu der Strukturteil-Ebene gerichteten Flächen der flügelartigen Fixiergegensegmente oder des ringartiges Fixiergegensegmentes mindestens ein Verriegelungselement angeordnet, wie in der Beschreibung näher erläutert ist.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass das mindestens eine Schneidelement und/oder das mindestens eine Verriegelungselement als Rampen ausgebildet sind, wobei die Vorteile dieser Ausgestaltung in der Beschreibung näher erläutert sind.
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Die Erfindung betrifft somit eine Fixieranordnung zur Fixierung eines Bolzens, insbesondere eines Massebolzens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Fixieranordnung eine Aufnahmeöffnung in einem Strukturteil und einen Fixierbolzen gemäß mindestens einer der zuvor genannten Ausführungsvarianten und der zugehörigen bevorzugten Merkmale umfasst, der zwei Fixierungselemente in im Wesentlichen in zwei zueinander beabstandeten Ebenen aufweist, mittels denen der Fixierbolzen reversibel in der in der Strukturteil-Ebene liegenden Aufnahmeöffnung des Strukturteiles fixierbar ist.
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Ein Verfahren zur Fixierung des Fixierbolzens in der Aufnahmeöffnung des Strukturteiles ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung, wobei der Fixierbolzen die zwei Fixierungselemente in im Wesentlichen in zwei zueinander beabstandeten Ebenen aufweist, mittels denen der Fixierbolzen reversibel in der in der Strukturteil-Ebene liegenden Aufnahmeöffnung des Strukturteiles fixierbar ist.
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Das Verfahren, insbesondere das Montageverfahren, gemäß der Erfindung umfasst folgende wesentliche Schritte, die in der Beschreibung noch näher erläutert und untergliedert sind:
- a) Vorpositionieren und Durchstecken der in der ersten Ebene angeordneten flügelartigen Fixiersegmente des Fixierbolzens von einer Seite des Strukturteiles in die Aufnahmeöffnung bis die in der zweiten Ebene liegenden Fixiergegensegmente an dem Strukturteil anliegen und das Strukturteil in der Strukturteil-Ebene zwischen den beiden Ebenen angeordnet ist.
- b) Drehen des Fixierbolzens von der gleichen Seite des Strukturteiles aus,
- • wodurch die flügelartigen Fixiersegmente des Fixierbolzens in der ersten Ebene das Strukturteil hintergreifen, wobei die in der zweiten Ebene liegenden Fixiergegensegmente auf der gegenüberliegenden Seite des Strukturteiles Gegenlager bilden,
- • bis mindestens ein Anschlag, der sich in die Strukturteil-Ebene erstreckt, der an mindestens einem der flügelartigen Fixiersegmente angeordnet ist, an einem stirnseitigen Abschnitt des Strukturteiles innerhalb der Stirnseite der Aufnahmeöffnung anschlägt,
- • wobei gleichzeitig mindestens ein Schneidelement, das sich in die Strukturteil-Ebene erstreckt und an mindestens einem der flügelartigen Fixiersegmente angeordnet ist, während der Drehbewegung eine Beschichtung des Strukturteiles unter Ausbildung eines elektrischen Kontaktes zu dem metallischen Strukturteil aufschneidet.
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Bevorzugt ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass nicht nur der Fixierbolzen gemäß den beiden Ausführungsvarianten auf die beschriebene Vorgehensweise montierbar ist, sondern die Schritte a) und b) werden durchgeführt, nachdem zuvor ein mit einem Anschlussteil versehenes Kabel an dem Fixierbolzen-Schaft angeordnet und mittels einer Mutter-/Scheibenverbindung gesichert ist.
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In vorteilhafter Weise ist es dadurch möglich, dass reversibel eine Fixierbolzen-Einheit aus Fixierbolzen, Kabel, insbesondere einem Massekabel und der Mutter-/Scheibenverbindung an dem Fixierbolzen gemäß den Schritten a) und b) montierbar ist, wie in der Beschreibung näher erläutert ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der 2A bis 4D detailliert erläutert. Es zeigen:
- 2A den Fixierbolzen (ohne Kabel) gemäß einer ersten einteiligen Ausführungsvariante in einer perspektivische Darstellung schräg von oben;
- 2B den Fixierbolzen gemäß 2A in einer perspektivische Darstellung schräg von unten;
- 3A den Fixierbolzen (ohne Kabel) gemäß einer zweiten zweiteiligen Ausführungsvariante in einer perspektivische Darstellung schräg von oben;
- 3B den Fixierbolzen gemäß 3A in einer perspektivische Darstellung schräg von unten.
- 4A eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Aufnahmeöffnung in einem Strukturteil von der Unterseite des Strukturteiles gesehen;
- 4B der erfindungsgemäße Fixierbolzen (gemäß der ersten einteiligen Ausführungsvariante) mit einem bereits vormontierten Kabel (in einer perspektivischen Darstellung schräg von unten) in einer ersten Montageposition, der an der Unterseite des Strukturteiles in der ersten Montageposition vorpositioniert ist;
- 4C der erfindungsgemäße Fixierbolzen gemäß 4B mit dem bereits vormontierten Kabel (in einer perspektivischen Darstellung schräg von unten) in einer zweiten Montageposition, der von der Unterseite des Strukturteiles ausgehend in die Aufnahmeöffnung gemäß 4A gesteckt ist und in der zweiten Montageposition in dem Strukturteil vorpositioniert ist;
- 4D der erfindungsgemäße Fixierbolzen gemäß 4B mit dem bereits vormontierten Kabel (in einer perspektivisch Darstellung schräg von oben) in einer Endmontageposition in dem Strukturteil.
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Die 4A zeigt eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Aufnahmeöffnung 101 in einem Strukturteil 100 von der Unterseite U des Strukturteiles 100 aus gesehen.
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Es versteht sich, dass das Strukturteil 100 entsprechend eine Oberseite O aufweist, die im Ausführungsbeispiel zu einem auf der gepolsterten Sitzwanne des Sitzteiles S des Fahrzeugsitzes F aufsitzenden Insassen gerichtet ist.
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Die Aufnahmeöffnung 101 des Strukturteiles 100 weist eine spezifische Innenkontur auf, die mit einer Außenkontur eines ersten Fixierelementes 11 eines Fixierbolzen-Kopfes eines Fixierbolzens 10, 10' korrespondiert, wobei die 2A und 2B eine erste Ausführungsvariante des Fixierbolzens mit dem Bezugszeichen 10 und die 3A und 3B eine zweite Ausführungsvariante des Fixierbolzens mit dem Bezugszeichen 10' zeigen.
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Das erste Fixierungselement 11 des jeweiligen Fixierbolzen-Kopfes des Fixierbolzens 10, 10' unterscheidet sich in den beiden Ausführungsvarianten nicht, sodass die nachfolgende Beschreibung für beide Ausführungsvarianten gilt.
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Das erste Fixierelement 11 weist von einer Fixierbolzen- Längsachse Z (2B) ausgehend als Basisabschnitt 11.1 eine zylindrische Außenkontur auf, von der auf die Längsachse Z bezogen orthogonal flügelartige Fixiersegmente 11.2 abstehen.
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Die beiden zweiten Fixierelemente 12, 12' bilden mindestens ein Fixiergegensegment 12.2, 12'.2 aus, wobei der/die Fixiergegensegmente12.2, 12'.2 in Abhängigkeit der Ausführungsvarianten unterschiedlich ausgebildet ist/sind, worauf später noch eingegangen wird.
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Wesentlich ist zunächst, dass das erste Fixierelement 11 mit seinen Fixiersegmenten 11.1 und 11.2 in einer ersten x/y-Ebene E1 angeordnet sind.
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Das jeweilige zweite Fixierelement 12, 12' ist mit seinen Fixiergegensegmenten 12.2 beziehungsweise ist mit seinem Fixiergegensegment 12'.2 ebenfalls einer x/y-Ebene angeordnet, die parallel zu der ersten x/y-Ebene E1 liegt und nachfolgend als zweite x/y-Ebene E2 bezeichnet wird.
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In der dazwischen liegenden x/y-Ebene, die als dritte x/y-Strukturteil-Ebene E3 bezeichnet wird, liegt im Zusammenbauzustand das Blech des Strukturteiles 100, an dem der jeweilige Fixierbolzen 10, 10', im Sinne einer Fixierung des jeweiligen Fixierbolzens 10, 10' am Blech, befestigt wird.
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Die Fixiersegmente 11.1 und 11.2 des ersten Fixierungselementes 11 werden mit ihren Unterseiten an der Oberseite des Bleches verspannt und die Fixiergegensegmente 12.2 werden mit ihren Oberseiten und das Fixiergegensegment 12'.2 werden mit seiner Oberseite 2 an der Unterseite des Bleches verspannt, sodass schließlich der jeweilige Fixierbolzen 10, 10' (erste und zweite Ausführungsvariante) am Blech fixiert ist.
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Mit anderen Worten, die Unterseite des in der ersten x/y-Ebene E1 angeordneten ersten Fixierungselementes 11 und die Oberseite des jeweiligen in der zweiten x/y-Ebene E2 angeordneten zweiten Fixierungselementes 12, 12' sind in einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordnet, der von der Dicke des Strukturteiles 100, mithin von der Blechdicke des Strukturteiles 100, die im Ausführungsbeispiel die Sitzwannenblechdicke ist, abhängt.
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Die Fixierungselemente 11, 12 des Fixierbolzens 10 gemäß der ersten Ausführungsvariante (2A, 2B):
- Das zweite Fixierelement 12 weist von der Fixierbolzen-Längsachse Z (2B) ausgehend als Basisabschnitt 12.1 eine zylindrische Außenkontur auf, von der auf die Längsachse Z bezogen (ähnlich der ersten flügelartigen Fixiersegmente 11.2) zwei weitere orthogonal flügelartige Fixiergegensegmente 12.2 abstehen.
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Die Fixiergegensegmente 12.2 des zweiten Fixierungselementes 12 bilden auf ihren Oberseiten, die zu dem ersten Fixierungselement 11 gerichtet sind, mit Ausnahme des mindestens einen Verriegelungselementes 12.3 eine ebene Fläche. Die Unterseiten der Fixiergegensegmente 12-2 des zweiten Fixierungselementes 12 bilden ebenfalls eine ebene Fläche.
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Aus den 2A und 2B wird deutlich, dass die ersten Fixiersegmente 11.2 und die zweiten Fixiergegensegmente 12.2 auf dem zylindrischen Umfang der Basisabschnitte 11.1 und 12.1 derart angeordnet sind, dass die Fixiersegmente 11.2 und Fixiergegensegmente 12.2 zueinander versetzt angeordnet sind.
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Die zur Aufnahmeöffnung 101 orientierte seitliche Außenkontur der Fixiersegmente 11.2 des ersten Fixierelementes 11 korrespondiert mit der Innenkontur der in 4A dargestellten Aufnahmeöffnung 101.
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Die seitliche Außenkontur der Fixiergegensegmente 12.2 des zweiten Fixierelementes 12 korrespondiert nicht mit der Innenkontur der in 4A dargestellten Aufnahmeöffnung 101.
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Mindestens eines der ersten Fixiersegmente 11.2 weist einen Anschlag 11.3 auf, der in Richtung der Längserstreckung eines Fixierbolzenschaftes 13 von dem mindestens einen Fixiersegment 11.2 in Richtung Fixierbolzen- Längsachse Z absteht. Der mindestens eine Anschlag 11.3 weist eine bestimmte Länge auf, die so bemessen ist, dass der Anschlag 11.3 im Zusammenbauzustand nur bis in die dritte x/y-Strukturteil-Ebene E3 ragt. Der mindestens eine Anschlag 11.3 ist, wie aus den 2A, 2B deutlich wird, auf der Unterseite eines oder beider Fixiersegmente 11.2 angeordnet.
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Der mindestens eine Anschlag 11.3 ist insbesondere bevorzugt am Rand des jeweiligen Fixiersegmentes 11.2 angeordnet, wobei der mindestens eine Anschlag 11.3 an demjenigen Rand angeordnet ist, der gemäß 2A entgegen der Uhrzeigerrichtung gesehen, am weitesten von dem nächsten Fixiersegment 12.1 in der zweiten x/y-Ebene E2 des zweiten Fixierungselementes 12 entfernt liegt.
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Mindestens eines der ersten Fixiersegmente 11.2 weist ferner ein Schneidelement 11.4 auf, welches in Richtung der Längserstreckung eines Fixierbolzenschaftes 13 von dem mindestens einen Fixiersegment 11.2 in Richtung Fixierbolzen- Längsachse Z absteht. Das mindestens eine Schneidelement 11.4 weist eine bestimmte Länge auf, die so bemessen ist, dass das Schneidelement 11.4 im Zusammenbauzustand nur geringfügig bis in die dritte x/y-Strukturteil-Ebene E3 ragt. Das mindestens eine Schneidelement 11.4 ist, wie aus den 2A, 2B deutlich wird, auf der Unterseite eines oder beider Fixiersegmente 11.2 angeordnet.
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Mit geringfügig ist bezüglich der Länge des mindestens einen Schneidelementes 11.4 gemeint, dass das Schneidelement 11.4 in der Endposition, die noch erläutert wird, nicht oder nur geringfügig das Blech des Strukturteiles 100 einschneidet, jedoch einer Beschichtung des Bleches sicher einschneidet beziehungsweise einritzt, sodass ein elektrischer Kontakt zwischen dem Fixierbolzen 10 und dem Strukturteil 100 besteht.
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Das mindestens eine Schneidelement 11.4 ist bevorzugt als eine Art Verzahnung ausgeführt, wobei die Zähne bezogen auf die Fixierbolzen-Längsachse Z in Umfangsrichtung verlaufen, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass die Zahnhöhe in Umfangsrichtung ansteigend ausgebildet ist, wobei (vergleiche 2) die Zahnhöhe auf einer dem Anschlag 11.3 gegenüberliegenden Seite auf der Unterseite des Fixiersegmentes 11.2 nur einen geringen Betrag aufweist, der in Richtung des Anschlages 11.3 größer wird. Auf die Bedeutung dieser erfindungsgemäßen Lösung wird im Zusammenhang mit der Montage des Fixierbolzens 10 noch näher eingegangen.
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Aus den 2A und 2B wird deutlich, dass an einem Fixiersegment 11.2 oder beiden Fixiersegmenten 11.2 des ersten Fixierungselementes 11 sowohl ein Anschlag 11.3 und das Schneidelement 11.4 in Kombination angeordnet sein kann. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass an einem Fixiersegment 11.2 der Anschlag 11.3 und an dem anderen Fixiersegment 11.2 das Schneidelement 11.4 angeordnet ist. Wesentlich ist, dass mindestens ein Anschlag 11.3 und mindestens ein Schneidelement 11.4 in der erläuterten Art und Weise angeordnet werden.
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Wie bereits erläutert, sind die zweiten Fixiergegensegmente 12.2 gegenüber den ersten Fixiersegmenten 11.2 umfangsseitig zueinander versetzt angeordnet.
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Auf der Oberseite (vergleiche 2A) mindestens eines der Fixiergegensegmente 12.2 ist ein Verriegelungselement 12.3 angeordnet, welches als erhabene Kontur von der Oberseite geringfügig absteht und im Zusammenbauzustand in die dritte x/y-Strukturteil-Ebene E3 ragt. Mit geringfügig ist hier gemeint, dass der vorgebbare maximale Abstandsbetrag des Verriegelungselementes 12.3 maximal der Blechdicke oder ein Teilbetrag der Blechdicke des Strukturteiles 100 ist.
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Es wird in 2A deutlich, dass das Verriegelungselement 12.3 als Rampe ausgebildet ist, sodass der vorgegebene Abstandsbetrag erst am Ende der Rampe erreicht ist. Mit anderen Worten, das Verriegelungselement 12.3 bildet endseitig eine Stufe aus, die zur Verrieglung des Fixierbolzens 10 (Lagesicherung) in seiner Endposition dient. Dabei ist das mindestens eine Verriegelungselement 12.3 in genau einer Position auf der Oberseite des Fixiergegensegmentes 12.2 des zweiten Fixierungselementes 12 angeordnet, so dass die Stufe in der Endposition des Fixierbolzens 10 genau an einem stirnseitigen Abschnitt des Bleches innerhalb der Stirnseite 101.3 der Aufnahmeöffnung (vergleiche 4A) des Strukturteiles 100 verriegelnd angreift. Es versteht sich, dass auf mindestens einem oder beiden Fixiergegensegmenten 12.2 ein Verriegelungselement 12.3 in der beschriebenen Art und Weise angeordnet sein kann.
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Der Fixierbolzen 10 ist erfindungsgemäß einteilig ausgebildet. Bevorzugt ist er ein Kaltfließpresssteil, das heißt, der Fixierbolzen 10 wird durch Fließpressen hergestellt, wobei sich solche Pressteile durch extrem hohe Festigkeit und besondere Oberflächengüte auszeichnen. Der Fixierbolzen-Schaft 13 weist im Endzustand das nicht näher dargestellte Außengewinde auf, auf das eine Mutter 2 aufgeschraubt werden kann.
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Die Fixierungselemente 11, 12 des Fixierbolzens 10 gemäß der ersten Ausführungsvariante (3A, 3B):
- Wie bereits erwähnt, unterscheidet sich das erste Fixierungselement 11 gemäß der ersten Ausführungsvariante nicht von dem ersten Fixierungselement 11 gemäß der zweiten Ausführungsvariante.
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Jedoch unterscheidet sich das zweiten Fixierungselement 12' der zweiten Ausführungsvariante von dem zweiten Fixierungselement 12 der ersten Ausführungsvariante, wie durch die 3A und 3B deutlich wird.
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Das zweite Fixierungselement 12 der zweiten Ausführungsvariante ist als Fixiergegensegment 12'.2 in der Art eines Gegenlagerringes ausgebildet, wobei zudem vorgesehen ist, dass des Fixiergegensegment 12'.2 ein separates Teil darstellt.
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Das heißt, der Fixierbolzen 10' ist erfindungsgemäß zweiteilig ausgebildet. Bevorzugt werden der bereits im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsvariante beschriebene Teil des Fixierbolzens 10 und der Gegenlagerring jeweils separat hergestellt, wobei beide Teile als Kaltfließpressteile durch Fließpressen mit den genannten Vorteilen hergestellt werden können.
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Durch eine zweiteilige Ausgestaltung des Fixierbolzens 10 werden die in der ersten Ausführungsvariante des Fixierbolzens 10 gebildeten Hinterschnitte vermieden, die zu einem relativ aufwändigen Herstellungsprozess führen.
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Durch die zweiteilige Ausgestaltung des Fixierbolzens 10' ist die Position des Fixiergegensegmentes 12'.2, das heißt des Gegenlagerringes gegenüber den Fixiersegmenten 11.2 des ersten Fixierungselementes 11 nicht ohne Weiteres festgelegt, sodass erfindungsgemäß der Basisabschnitt 12'.1 des Gegenlagerringes am Fixierbolzen-Schaft 13 eine bestimmte Außenkontur aufweist, die (vergleiche 3B) mit der Innenkontur des Gegenlagerringes übereinstimmt. Im Zusammenbauzustand sind der Gegenlagerring und der Basisabschnitt 12'.1 über die Konturen formschlüssig miteinander verbunden, wobei der Gegenlagerring in der zweiten x/y-Ebene E2 liegt. Die Kontur des Basisabschnittes 12'.1 ist dabei derart ausgestaltet, dass der Gegenlagerring eine bestimmte Position einnimmt, in der sichergestellt ist, dass das Verriegelungselement 12.3 (vergleiche 3A), welches analog zur ersten Ausführungsvariante als Rampe ausgebildet ist, entsprechend der Erläuterungen zu der ersten Ausführungsvariante zur Verrieglung des Fixierbolzens 10' in seiner Endposition dient.
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Das Fixiergegensegment 12'.2 des zweiten Fixierungselementes 12 bildet auf seiner Oberseite (die zu dem ersten Fixierungselement 11 gerichtet ist), mit Ausnahme des Verriegelungselementes 12.3, eine ebene Fläche. Die Unterseite des Fixiergegensegmentes 12'.2 des zweiten Fixierungselementes 12 bildet ebenfalls eine ebene Fläche aus.
Nach alledem wird nachfolgend auf die Montage eingegangen, wobei sich die Montageschritte nur geringfügig voneinander unterscheiden, wobei zunächst anhand der 4A bis 4D auf die Montage des Fixierbolzens 10 gemäß der ersten Ausführungsvariante eingegangen wird.
Die Unterschiede zu der Montage des Fixierbolzens 10' gemäß der zweiten Ausführungsvariante werden anschließend erläutert.
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Der Basisabschnitt 11.1 des ersten Fixierelementes 11 bildet auch den Basisabschnitt 12.1 von den zweiten Fixierelementen 12, 12', die sich gemäß der nachfolgenden erläuterten Ausführungsvarianten des ersten Fixierbolzens 10 (erste Ausführungsvariante) und des zweiten Fixierbolzens 10' (zweite Ausführungsvariante) unterscheiden.
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Die zur Aufnahmeöffnung 101 orientierten Außenkonturen der Fixiersegmente 11.2 des ersten Fixierelementes 11 und des Basisabschnittes 11.1 korrespondieren mit der Innenkontur, der in 4A dargestellten Aufnahmeöffnung 101, die analog zu der Außenkontur des Basisabschnittes 11.1 einen Aufnahmeöffnungsabschnitt 101.1 mit einer kreisrunden Aufnahmeinnenkontur analog zu der Außenkontur des Basisabschnittes 11.1 aufweist. Ferner weist die Aufnahmeöffnung 101 Aufnahmeöffnungsabschnitte 101.2 mit einer Aufnahmeinnenkontur auf, die mit den zur Aufnahmeöffnung 101 orientierten Außenkonturen der Fixiersegmente 11-2 des ersten Fixierungselementes 11 übereinstimmen.
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Der Basisabschnitt 11.1 und die Fixiersegmente 11.2 des ersten Fixierungselementes 11 bilden auf ihrer Oberseite eine ebene Fläche. Die Unterseiten der Fixiersegmente 11-2 des ersten Fixierungselementes 11, die zu dem zweiten Fixierungselement 12 gerichtet sind, bilden mit Ausnahme des mindestens einen Schneidelementes 11.4 und des mindestens einen Anschlags 11.3 ebenfalls ebene Flächen aus.
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In 4B ist der Fixierbolzen 10 in der einteiligen Ausführungsvariante mit einem bereits vormontierten Kabel 300 in einer perspektivischen Darstellung schräg von unten in einer ersten Montageposition dargestellt, wobei der Fixierbolzen 10 an der Unterseite U des Strukturteiles 100 in der ersten Montageposition I vorpositioniert angeordnet ist.
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Es wird deutlich, dass bei der dargestellten ersten Montagevariante der Fixierbolzen 10 und das Kabel 300 auf dem Fixierbolzen-Schaft 13 mit einer Mutter-/Scheibenverbindung 2, 2A bereits vormontiert sind. Dabei ist vorgesehen, dass das Anschlussteil 200 des Kabels 300 bereits fest auf dem Außengewinde des Fixierbolzen-Schaftes 13 angezogen ist. Die dargestellte vormontierte sogenannte Fixierbolzen-Einheit kann somit insgesamt von einem Werker erfasst und gemäß dem Pfeil P1 in die Aufnahmeöffnung 101 gesteckt werden, wobei ein Einstecken durch die Konturvorgabe nur in der Position gemäß 4B oder um 180° um die Fixierbolzen-Längsachse Z möglich ist. Werden die Außenkonturen der Fixiergegensegmente 11.2 und die zugehörigen Innenkonturen der Aufnahmeöffnungsabschnitte 101.2 im Strukturteil unterschiedlich ausgebildet, kann sogar sichergestellt werden, dass nur eine einzige Einsteckposition möglich ist.
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Der Werker drückt die Fixierbolzen-Einheit in die Aufnahmeöffnung 101 (vergleiche 4C), wobei die Oberseite der Fixiergegensegmente 12.2 einen vom Werker spürbaren Anschlag an der Unterseite U des Bleches des Strukturteiles 100 bildet. Das auf der Oberseite der Fixiergegensegmente 12.2 angeordnete Verriegelungselement 12.3 wird dabei (in 4C nicht sichtbar) an die Unterseite des Bleches des Strukturteiles 100 gedrückt, welches dem Verriegelungselement 12.3 durch geringfügige elastische Verformung in diesem Bereich ausweicht.
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Die 4C zeigt die erfindungsgemäße Fixierbolzen-Einheit mit dem bereits vormontierten Kabel 300 in einer perspektivischen Darstellung schräg von unten in einer zweiten Montageposition II, die von der Unterseite U des Strukturteiles 100 ausgehend, vom Werker in die Aufnahmeöffnung 101 gesteckt und derart in der zweiten Montageposition II in dem Strukturteil vorpositioniert ist.
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In dem nächsten Schritt erfolgt eine Drehbewegung der Fixierbolzen-Einheit gemäß dem Pfeil P2 um der Fixierbolzen-Achse Z, bei der sich alle Teile der Fixierbolzen-Einheit mitdrehen. Der Werker kann beispielsweise mit einem Maulschlüssel die Mutter 2 erfassen und die Fixierbolzen-Einheit um ihre Längsachse drehen, wobei dabei vom Werker eine Kraft in z-Richtung und eine Rotationskraft um die Fixierbolzen-Längsachse Z solange ausgeübt wird, bis der Anschlag (vergleiche 4D) an einem stirnseitigen Abschnitt des Bleches innerhalb der Stirnseite 101.3 der Aufnahmeöffnung 101 anschlägt, während gleichzeitig das Verriegelungselement (vergleiche 4D) an einem anderen stirnseitigen Abschnitt des Bleches an der Stirnseite 101.3 innerhalb der Aufnahmeöffnung 101 mit seiner Stufe verrastet.
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Die flügelartigen Fixiersegmente 11.2 des ersten Fixierungselementes 11 in der ersten x/y-Ebene E1 hintergreifen das Blech des Strukturteiles nach der Drehbewegung P2 um die Fixierbolzen-Längsachse Z im Bereich der Aufnahmeöffnung 101, sodass das Blech in die dritte x/y-Strukturteil-Ebene E3 zwischen den x/y-Ebenen E1 und E2 der beiden Fixierungselemente 11, 12 kommt.
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Die 4D zeigt die erfindungsgemäße Fixierbolzen-Einheit mit dem bereits vormontierten Kabel 300 in einer perspektivischen Darstellung schräg von oben in einer Endmontageposition III in dem Strukturteil 100 in der das erste Fixierungselement 11 außerhalb der Aufnahmeöffnung liegt. Das Blech des Strukturteiles 100 liegt zwischen dem ersten Fixierungselement 11 und dem zweiten Fixierungselement 12, dessen Fixiergegensegmente 12.2 in der zweiten x/y-Ebene E2 das Blech in der dritten x/y-Strukturteil-Ebene E3 von unten abstützen, sodass sich das mindestens eine Schneidelement 11.4 (ohne, dass das Blech des Strukturteiles 100 ausweichen kann), die Beschichtung des Bleches des Strukturteiles 100 einritzen kann, wobei die in Drehrichtung zunehmende Zahnhöhe des mindestens einen Schneidelementes 11.4 für ein kontinuierlich tiefer werdendes Aufreißen der Oberflächenbeschichtung des Bleches sorgt. Dadurch ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass das mindestens eine Schneidelement 11.4 erst auf das Blech einwirkt, wenn ein Teil der Drehbewegung P2 stattgefunden hat, so dass das Aufritzen ausschließlich auf der Oberseite des Bleches erfolgt.
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Durch die Beschreibung wird deutlich, dass alle Schritte ausschließlich von der Unterseite des Strukturteiles 100, insbesondere der Sitzwanne vorgenommen werden können, worin an der Montagestrecke ein wesentlicher Vorteil hinsichtlich der Montagefreundlichkeit gesehen wird. Zudem wird deutlich, dass ein Fahrzeugsitz nur nach Bedarf mit dem Fixierbolzen 10, 10' der ersten oder zweiten Ausführungsvariante ausgerüstet wird. Lediglich die Aufnahmeöffnung 101 wird stets in allen Strukturteilen vorgesehen, sodass erst am Endmontageband eine bedarfsweise Ausstattung mit dem Fixierbolzen 10, 10 beziehungsweise der jeweiligen Fixierbolzen-Einheit erfolgen kann.
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Der Fixierbolzen 10' kann ebenfalls zu einer Fixierbolzen-Einheit vormontiert werden, sodass gemäß der vorhergehenden Beschreibung bei der eigentlichen Endmontage des Fixierbolzens 10' beziehungsweise der Fixierbolzen-Einheit mit dem Fixierbolzen 10 kein Unterschied besteht. Bei der Fixierbolzen-Einheit mit Fixierbolzen 10' gemäß der zweiten Ausführungsvariante wird vorher als zweites Fixierungselement 12' der Gegenlagerring formschlüssig und die Mutter-/Scheibenverbindung 2, 2A durch Aufschrauben gemäß der Beschreibung vormontiert.
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Es versteht sich, dass die Montage für beide Ausführungsvarianten der Fixierbolzen 10, 10' auch derart ausgeführt werden kann, dass der Fixierbolzen 10, 10' gesetzt und in der Endmontageposition III fixiert werden und erst anschließend das Anschlussteil 200 des Kabels 300 und die Mutter-/Scheibenverbindung 2, 2A aufgesetzt und das Kabel 300 am Fixierbolzen-Schaft 13 gesichert wird. In diesem Fall fehlt bei der Montage des Fixierbolzens 10, 10' die Mutter 2 an der gegebenenfalls ein Werkzeug angreift, um die Fixierbolzen 10, 10' in die Endmontageposition III zu drehen. Es wird deswegen vorgeschlagen, dass beispielsweise an dem Fixierbolzen-Schaft 13 eine Vorsehung vorbereitet ist an der ein Maulschlüssel oder ein dafür vorgesehenes Spezialwerkzeug angreift, damit die Fixierbolzen 10, 10' mit Hilfe dieses Werkzeuges in ihre Endmontageposition III gedreht werden können.
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Die Demontage der Fixierbolzen 10, 10' oder der Fixierbolzen-Einheiten ist ebenfalls leicht (bei Fixierbolzen-Einheiten) durch Lösen der Mutter 2 und Entrüsten des Verriegelungselementes 11.3 durch Drücken auf das Verriegelungselement 11.3 möglich, wobei dieser Schritt von der Oberseite O des Strukturteiles 100 durch Drücken und Drehen entgegen der Drehrichtung P2 durchführbar ist.
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Die Erfindung ermöglicht somit eine reversible nachträgliche Montage eines Massebolzens an einem lackierten Strukturteil 100, das bei der Montage nur von einer Seite zugänglich ist. Innerhalb der Endmontage kommt es zu einer Kostenreduzierung, da nur der Fixierbolzen 10, 10' beziehungsweise die Fixierbolzen-Einheiten montiert werden müssen, wobei die Montage variabel auch nur dann erfolgen kann, wenn sie im Komplettsitz auch benötigt werden. Der Fixierbolzen 10, 10' kann einfach reversibel montiert werden, wobei insbesondere das gleichzeitige Einschneiden der Beschichtung mittels des mindestens einen Schneidelementes 11.4 und der dadurch erreichten Kontaktierung des Schneidelementes 11.4 der Metallstruktur und damit in einer bevorzugten Ausgestaltung das Ableiten eines Massestroms in gewünschter Weise gewährleistet ist.
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Bezugszeichenliste
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Stand der Technik:
- 100
- Strukturteil
- 200
- Anschlussteil
- 300
- Kabel
- 1
- Massebolzen
- 2
- Mutter
- 2A
- Scheibe
Erfindung: - 100
- Strukturteil
- F
- Fahrzeugsitz
- S
- Sitzteil
- U
- Unterseite
- O
- Oberseite
- 101
- Aufnahmeöffnung
- 101.1
- Aufnahmeöffnungsabschnitt
- 101.2
- Aufnahmeöffnungsabschnitte
- 101.3
- Stirnseite
- 200
- Anschlussteil
- 300
- Kabel
Erster Fixierbolzen: - 10
- Fixierbolzen (erste Ausführungsvariante)
- 11
- erstes Fixierungselement
- 11.1
- Basisabschnitt
- 11.2
- Fixiersegmente
- 11.3
- Anschlag
- 12
- zweites Fixierungselement
- 12.1
- Basisabschnitt
- 12.2
- Fixiergegensegmente
- 12.3
- Verriegelungselement
Zweiter Fixierbolzen 10': - 10'
- Fixierbolzen (zweite Ausführungsvariante)
- 11
- erstes Fixierungselement
- 11.1
- Basisabschnitt
- 11.2
- Fixiersegmente
- 11.3
- Anschlag
- 12'
- zweites Fixierungselement
- 12'.1
- Basisabschnitt
- 12'.2
- Fixiergegensegment
- 12.3
- Verriegelungselement
- Z
- Fixierbolzen-Achse
- E1
- erste x/y-Ebene
- E2
- zweite x/y-Ebene
- E3
- dritte x/y-Strukturteil-Ebene
- P1
- Pfeil P1 (Einsteckbewegung)
- P2
- Pfeil P2 (Drehbewegung)
- z
- Raumrichtung
- I
- erste Montageposition
- II
- zweite Montageposition
- III
- Endposition
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017011718 A1 [0002]
- DE 102008010352 A1 [0003]
- EP 2009744 A1 [0004]
