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Die Erfindung betrifft eine Kabelbefestigungsvorrichtung für einen Kabelbaum, vorzugsweise einen in einer elektrischen Antriebseinheit eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder sonstigen Nutzfahrzeuges eingesetzten Kabelbaums. Ferner betrifft die Erfindung einen Kabelbaum mit dieser Kabelbefestigungsvorrichtung sowie eine elektrische Antriebseinheit mit einem Kabelbaum mit dieser Kabelbefestigungsvorrichtung.
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Im Kraftfahrzeugbereich besteht prinzipiell die Anforderung, Kabelbäume platzsparend unterzubringen. Die Kabelbefestigungsvorrichtung an sich sollte möglichst flexibel einstellbar sein, um verschiedene räumliche Verläufe der Kabel zu ermöglichen. Unter anderem sollten auch Kabel, die schräg zu einer für die Kabelbefestigungsvorrichtung vorgesehene Auflagefläche eines Gehäuses verlaufen, ausreichend fest angebunden werden.
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Die
DE 20 2005 015 757 U1 zeigt eine Haltevorrichtung ausgebildet zur Halterung und ortsfesten Anordnung eines transportablen elektronischen Gerätes.
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Die
DE 10 2011 085 793 A1 zeigt eine Halterungsvorrichtung zum Haltern eines Kabels oder einer Leitung an einer Strukturkomponente eines Luft- oder Raumfahrzeugs.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kabelbefestigungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine möglichst flexibel einstellbare und bauraumsparende Anordnung eines Kabelbaums ermöglicht.
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Dies wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist eine Kabelbefestigungsvorrichtung für einen Kabelbaum beansprucht, welche Kabelbefestigungsvorrichtung mit einem (vorzugsweise stoffeinteilig ausgebildeten) Verankerungsteil und einem zur unmittelbaren Aufnahme eines Kabels des Kabelbaums ausgebildeten (vorzugsweise stoffeinteilig ausgebildeten) Aufnahmeteil ausgestattet ist. Das Aufnahmeteil ist ferner mittels einer Kugelgelenkverbindung relativverschwenkbar an dem Verankerungsteil angebracht.
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Durch jene Kugelgelenkverbindung ist das Aufnahmeteil möglichst flexibel einstellbar an dem Verankerungsteil angebracht. Insbesondere können dadurch auch Kabel / Kabelbäume fixiert werden, die in einem schrägen Winkel zu einer Auflagefläche an einem Gehäuse verlaufen. Dadurch wird eine platzsparende Anbringung des Kabelbaums ermöglicht.
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Des Weiteren hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn eine Sperreinrichtung zur Fixierung des Aufnahmeteils relativ zu dem Verankerungsteil in einer Sperrstellung vorhanden ist. Dadurch wird der Kabelbaum möglichst robust im Betrieb abgestützt. Für eine vereinfachte Herstellung ist es insbesondere bevorzugt die Sperreinrichtung als eine (rein) mechanische Sperreinrichtung auszubilden.
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Weist die Sperreinrichtung eine unmittelbar in der Kugelgelenkverbindung, das heißt unmittelbar durch den Kugelkopf und die Kugelkopfaufnahme, ausgebildete Übermaßpassung auf, ist die Sperreinrichtung einfach mit wenigen Bauteilen herstellbar.
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Auch ist es von Vorteil, wenn die Sperreinrichtung eine Verriegelungsklammer aufweist, welche Verriegelungsklammer zwischen einer Entsperrstellung, in der eine Schwenkposition des Aufnahmeteils relativ zu dem Verankerungsteil frei einstellbar ist, und einer Sperrstellung, in der die Schwenkposition des Aufnahmeteils relativ zu dem Verankerungsteil form- und/oder kraftschlüssig festgelegt ist, verstellbar angeordnet ist. Dadurch können Aufnahmeteil und Verankerungsteil möglichst robust zueinander fixiert werden.
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Weitergehende vorteilhafte Ausführungsformen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
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Demnach ist es weiterhin von Vorteil, wenn das Verankerungsteil einen (zur Fixierung in einem weiblichen Formschlussabschnitt vorbereiteten) männlichen Formschlussabschnitt aufweist. Der männliche Formschlussabschnitt ist vorzugsweise als ein stoffeinteilig mit dem Verankerungsteil ausgebildeter Zapfen realisiert, der vorbereitet ist mit einem gehäuseseitig vorhandenen Aufnahmeloch eine Schnappverbindung einzugehen. Bevorzugt weist der männliche Formschlussabschnitt mehrere Schnappnasen oder Schnapplaschen auf, weiter bevorzugt in Form einer Tannenbaumgeometrie. Dadurch lässt sich das Verankerungsteil ausreichend flexibel sowie fest in einem Aufnahmeloch eines Gehäuses anbringen.
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Weist ein erstes Teil aus der Gruppe des Verankerungsteils und des Aufnahmeteils einen Kugelkopf auf, ist die Kugelgelenkverbindung möglichst robust realisiert.
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Diesbezüglich ist es demnach auch zweckmäßig, wenn ein zweites Teil aus der Gruppe des Verankerungsteils und des Aufnahmeteils eine Kugelkopfaufnahme aufweist. Als besonders bevorzugt hat es sich herausgestellt, wenn das Verankerungsteil die Kugelkopfaufnahme aufweist und das Aufnahmeteil den Kugelkopf aufweist. Dadurch wird die Herstellung möglichst vereinfacht.
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Des Weiteren hat es sich in Bezug auf die Kugelkopfaufnahme als vorteilhaft erwiesen, wenn diese in Form einer Kugelpfanne umgesetzt / ausgebildet ist. Eine derartige Kugelpfanne lässt eine möglichst robuste Bauweise der Kugelkopfaufnahme ermöglichen.
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Alternativ hierzu ist es auch von Vorteil, wenn die Kugelkopfaufnahme zumindest zwei voneinander beabstandete gelochte Plattenbereiche aufweist. Jene Plattenbereiche stehen vorzugsweise in einer Längsrichtung / entlang einer Längsachse des Verankerungsteils ab und sind derart dimensioniert, dass der Kugelkopf formschlüssig zwischen diesen Plattenbereichen einrastbar ist. Dadurch ist die Herstellung der Kugelkopfaufnahme wiederum weiter vereinfacht.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Kugelkopfaufnahme seitens ihrer zur Einführung des Kugelkopfes dienenden Öffnung mit einem Hinterschnitt versehen ist. Damit ist sichergestellt, dass sich der Kugelkopf nicht einfach aus der Kugelgelenkverbindung löst.
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Auf ähnliche Weise ist es von Vorteil, wenn jene Plattenbereiche jeweils eine zu ihrer Mitte hin abnehmende Wandstärke aufweisen. Dadurch wird die Kugelverbindung möglichst stabil ausgebildet.
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Des Weiteren hat es sich diesbezüglich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Verriegelungsklammer als ein quer zu einer Längsachse des Verankerungsteils verschiebbarer (vorzugsweise direkt an dem Verankerungsteil aufgenommener) Schlitten oder als ein entlang der Längsachse des Verankerungsteils verschiebbares Ringelement umgesetzt ist. Dadurch ergeben sich zwei einfach durch einen Monteur anbringbare Lösungen.
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Für eine einfache Montage ist es weiterhin zweckmäßig, wenn die Verriegelungsklammer zumindest eine Fixierlasche, vorzugsweise in Form eines Hakens oder einer (gerade verlaufenden) Schneide, aufweist, die zum plastischen Eindrücken in das Aufnahmeteil und/oder das Verankerungsteil, vorzugsweise den Kugelkopf, ausgebildet ist.
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Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn sowohl das Aufnahmeteil als auch das Verankerungsteil aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sind. Die Verriegelungsklammer ist vorzugsweise aus einem Metall, weiter bevorzugt einem Metallblech, ausgeformt. Dadurch lässt sich die Herstellung weiter vereinfachen.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Kabelbaum für ein Kraftfahrzeug, mit einem elektrischen Kabel und zumindest einer erfindungsgemäßen Kabelbefestigungsvorrichtung nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen.
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Auch betrifft die Erfindung eine elektrische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug, mit einem Elektromotor, einer Leistungselektronikeinheit und einem den Elektromotor mit der Leistungselektronikeinheit verbindenden Kabelbaum, wobei der Kabelbaum an einem Gehäuse (der elektrischen Antriebseinheit) mittels zumindest einer erfindungsgemäßen Kabelbefestigungsvorrichtung nach zumindest eine der zuvor beschriebenen Ausführungen befestigt ist.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
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Es zeigen:
- 1 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kabelbefestigungsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei eine mit einer Übermaßpassung ausgeführte und eine Kugelpfanne aufweisende Kugelgelenkverbindung zwischen einem Verankerungsteil und einem Aufnahmeteil gut zu erkennen ist,
- 2 eine Seitendarstellung der Kabelbefestigungsvorrichtung nach 1 in Vollansicht,
- 3 eine perspektivische Darstellung der Kabelbefestigungsvorrichtung der 2,
- 4 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kabelbefestigungsvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei die Kugelgelenkverbindung nun zwei einen Kugelkopf aufnehmende Plattenbereiche aufweist,
- 5 eine Seitendarstellung der Kabelbefestigungsvorrichtung nach 4 in Vollansicht,
- 6 eine perspektivische Darstellung der Kabelbefestigungsvorrichtung der 5,
- 7 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kabelbefestigungsvorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei eine als Schlitten ausgebildete Verriegelungsklammer zur Fixierung des Aufnahmeteils relativ zum Verankerungsteil zusätzlich vorgesehen ist,
- 8 eine Seitendarstellung der Kabelbefestigungsvorrichtung nach 7 in Vollansicht,
- 9 eine Querschnittsdarstellung der Kabelbefestigungsvorrichtung nach 8, in der sich die Verriegelungsklammer in einer Entsperrstellung befindet,
- 10 eine Querschnittsdarstellung der Kabelbefestigungsvorrichtung nach 8, in der sich die Verriegelungsklammer in einer Sperrstellung befindet,
- 11 eine perspektivische Darstellung der Kabelbefestigungsvorrichtung der 8,
- 12 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Kabelbefestigungsvorrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel, wobei jene Verriegelungsklammer nun als Ringelement ausgebildet ist,
- 13 eine Längsschnittdarstellung der Kabelbefestigungsvorrichtung nach 12, wobei die Verriegelungsklammer nicht wie in 12 in der Entsperrstellung, sondern in der Sperrstellung angeordnet ist,
- 14 eine Seitendarstellung der Kabelbefestigungsvorrichtung nach 13 in Vollansicht,
- 15 eine perspektivische Darstellung der Kabelbefestigungsvorrichtung der 14, sowie
- 16 eine perspektivische Darstellung einer elektrischen Antriebseinheit im Bereich eines durch die Kabelbefestigungsvorrichtung der 1 befestigten Kabelbaums.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Prinzipiell können auch die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele frei miteinander kombiniert werden.
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Mit den 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kabelbefestigungsvorrichtung 1 veranschaulicht. Die 4 bis 15 veranschaulichen weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kabelbefestigungsvorrichtung 1, wobei darauf hingewiesen ist, dass nachfolgend der Kürze wegen lediglich die Unterschiede zwischen diesen Ausführungsbeispielen beschrieben sind, da sich der prinzipielle Aufbau und die Funktion aller Ausführungsbeispiele im Wesentlichen gleichen.
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Mit Verweis auf 16 sei zunächst auf einen bevorzugten Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Kabelbefestigungsvorrichtung 1 verwiesen. Die Kabelbefestigungsvorrichtung 1 ist vorzugsweise an einem Kabelbaum 2 angebracht bzw. in diesen integriert. Ein elektrisches Kabel 4 des Kabelbaums 2, das selbsterklärend mehrere einzelne elektrische Leiter aufweist und demnach auch als Kabelbündel oder Leitungsbündel bezeichnet werden kann, ist mittels der erfindungsgemäßen Kabelbefestigungsvorrichtung 1 an einem Gehäuse 17 einer elektrischen Antriebseinheit 20 fixiert. Insbesondere sind in 16 exemplarisch drei Kabelbefestigungsvorrichtungen 1 veranschaulicht, die das Kabel 4 an dem Gehäuse 17 fixieren. Zu einem Ende ist das Kabel 4 vorzugsweise von oben über einen ersten Stecker 23a mit einem hier der Einfachheit halber schematisch angedeuteten Elektromotor 19 verbunden. Mit einem gegenüber den ersten Stecker 23a nach oben hin (aus Bildebene heraus) versetzten Ende ist das Kabel 4 über einen weiteren zweiten Stecker 23b mit einer Leistungselektronikeinheit 18 (hier einer Platine / Leiterplatte der Leistungselektronikeinheit 18) verbunden. Die beiden Stecker 23a und 23b sind zudem räumlich im Wesentlichen um 90° zueinander versetzt ausgerichtet.
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Somit dient der Kabelbaum 2 auf typische Weise zum Übermitteln von Signalen und/oder elektrischer Leistung zwischen der Leistungselektronikeinheit 18 und den Bestandteilen des Elektromotors 19. Jene elektrische Antriebseinheit 20 ist weiter bevorzugt in einem hybridisch oder rein elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug integriert, wobei der Elektromotor 19 als Antriebsmaschine dient. Weiter bevorzugt ist jene elektrische Antriebseinheit 20 als ein in einem Getriebe integriertes Modul umgesetzt.
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Zurückkommend auf die 1 bis 3 sei auf das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kabelbefestigungsvorrichtung 1 näher hingewiesen. Die Kabelbefestigungsvorrichtung 1 ist zweiteilig ausgeführt.
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Die Kabelbefestigungsvorrichtung 1 weist ein Verankerungsteil 3 auf, das zur Befestigung in einem Aufnahmeloch des Gehäuses 17 vorbereitet ist. Das Verankerungsteil 3 ist gesamtheitlich stoffeinteilig umgesetzt und beispielsweise aus einem Kunststoff hergestellt. Das Verankerungsteil 3 weist einen männlichen Formschlussabschnitt 7 auf, der hier als ein Zapfen mit einer Tannenbaumgeometrie ausgeführt ist. Jener Formschlussabschnitt 7 bildet eine Längsachse 24 des Verankerungsteils 3 aus bzw. erstreckt sich entlang dieser Längsachse 24.
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Des Weiteren weist die Kabelbefestigungsvorrichtung 1 ein Aufnahmeteil 5 auf, das ebenfalls stoffeinteilig, beispielsweise aus einem Kunststoff, umgesetzt ist. Das Aufnahmeteil 5 weist einen einstellbaren Schlaufenbereich 25 auf, der unmittelbar zur Aufnahme / Halterung des Kabels 4 ausgebildet ist. Der Schlaufenbereich 25 ist in seinem Durchmesser / seiner Größe einstellbar.
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Erfindungsgemäß sind das Verankerungsteil 3 und das Aufnahmeteil 5 durch eine Kugelgelenkverbindung 6 miteinander verbunden. Demnach ist das Aufnahmeteil 5 relativ zu dem Verankerungsteil 3 verschwenkbar. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das Aufnahmeteil 5 über die Kugelgelenkverbindung 6 in beliebiger Lage auf einer gedachten Teilkugelfläche relativ zu der Längsachse 24 verschwenkbar.
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Die Kugelgelenkverbindung 6 umfasst einen Kugelkopf 8, der in dieser Ausführung an dem Aufnahmeteil 5 stoffeinteilig ausgebildet ist, und eine Kugelkopfaufnahme 9, die in dieser Ausführung stoffeinteilig an dem Verankerungsteil 3 ausgeformt ist. Selbstverständlich sind in weiteren Ausführungen der Kugelkopf 8 und die Kugelkopfaufnahme 9 auch an dem jeweils anderen Teil aus der Gruppe mit dem Verankerungsteil 3 und dem Aufnahmeteil 5 angebracht.
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Mit den 2 und 3 ist die Kugelkopfaufnahme 9 als eine Kugelpfanne 10 umgesetzt. Der Kugelkopf 8 ist in seiner Größe derart relativ zu der Größe der Kugelkopfaufnahme 9 dimensioniert, dass Verankerungsteil 3 und Aufnahmeteil 5 in der Kugelgelenkverbindung 6 über eine Übermaßpassung relativ zueinander vorgespannt sind. Somit ist das Aufnahmeteil 5 bis zu einem Überwinden einer entsprechenden Vorspannkraft relativ zu dem Verankerungsteil 3 unter Ausbildung einer Sperreinrichtung 13 in seiner Schwenkposition selbsttätig gehalten. Jene Übermaßpassung bildet eine rein mechanische Sperreinrichtung 13.
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Wie aus 1 und 3 auch ersichtlich, ist zu einer der Einführung des Kugelkopfes 8 dienenden Öffnung 21 des Verankerungsteils 3 / der Kugelpfanne 10 ein Hinterschnitt 16 vorhanden, der dafür sorgt, dass die Öffnung 21 der Kugelpfanne 10 im Durchmesser kleiner als der Kugelkopf 8 ausgeführt ist. Dadurch wird ein unbeabsichtigtes Lösen der Kugelgelenkverbindung 6 vermieden.
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In dem zweiten Ausführungsbeispiel der 4 bis 6 ist die Kugelkopfaufnahme 9 im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel auf andere Weise ausgebildet. Die Kugelkopfaufnahme 9 weist zwei parallel zueinander verlaufende Plattenbereiche 11a, 11b auf. Ähnlich wie die Kugelpfanne 10 sind auch die Plattenbereiche 11a, 11b zu einer dem Formschlussabschnitt 7 abgewandten Seite angeordnet. Die beiden Plattenbereiche 11a, 11b sind jeweils mit einem Aufnahmeloch 12a, 12b versehen, die den Kugelkopf 8 in einen Umfangsbereich formschlüssig aufnehmen.
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Diesbezüglich ist weiterhin ersichtlich, dass das Aufnahmeloch 12a, 12b in einer Richtung quer zu der Längsachse 24 sowie in einer Erstreckungsebene des jeweiligen Plattenbereiches 11a, 11b gesehen im Wesentlichen mittig positioniert ist. Ferner ist der Plattenbereich 11a, 11b zu seinem Aufnahmeloch 12a, 12b / zu seiner Mitte hin mit einer Verjüngung 23 versehen. Dadurch bildet sich, senkrecht zur Längsachse 24 sowie in der Erstreckungsebene betrachtet, eine Verdickung 26 zum Rand jedes Plattenbereiches 11a, 11b hin aus.
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Die Plattenbereiche 11a, 11b sind derart relativ zueinander positioniert und ausgeformt und auf den Kugelkopf 8 abgestimmt, dass das Verankerungsteil 3 und das Aufnahmeteil 5 über die Übermaßpassung, unter Ausbildung der Sperreinrichtung 13, zueinander vorgespannt / fixiert sind.
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Das weitere dritte Ausführungsbeispiel der 7 bis 11 lässt erkennen, dass die Kabelbefestigungsvorrichtung 1 auch im Wesentlichen dreiteilig umsetzbar ist.
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Im Vergleich zu dem zweiten Ausführungsbeispiel ist nun zusätzlich eine die Sperreinrichtung 13 mit ausbildende Verriegelungsklammer 14 vorhanden. Jene Verriegelungsklammer 14 ist in dieser Ausführung als ein Schlitten ausgeführt und senkrecht zur Längsachse 24 verschiebbar aufgenommen. Insbesondere weist die Verriegelungsklammer 14 zwei an zueinander abgewandten Seiten der Plattenbereiche 11a, 11b anliegende Führungsarme 27a, 27b auf. Die Führungsarme 27a, 27b dienen zur Abstützung am Verankerungsteil 3. Die Führungsarme 27a, 27b sind federnd umgesetzt. Die Führungsarme 27a, 27b sind endseitig mit Haltesicken 28 ausgeführt. Wie mit 9 zu erkennen, ist die Verriegelungsklammer 14 in ihrer Entsperrstellung derart angeordnet, dass die Führungsarme 27a, 27b zueinander vorgespannt an dem Verankerungsteil 3 anliegen, jedoch noch beabstandet zu dem Aufnahmeteil 5 angeordnet sind oder sich zumindest noch außer Eingriff mit dem Aufnahmeteil 5 befinden.
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In der Sperrstellung nach 10 ist die Verriegelungsklammer 14 derart angeordnet, dass sich zwei ebenfalls an zueinander abgewandten Seiten der Plattenbereiche 11a, 11b vorhandene Fixierlaschen 15 in das Aufnahmeteil 5, hier den Kugelkopf 8 plastisch eindrücken. Die Fixierlaschen 15 sind als geradlinig verlaufende Schneiden ausgeführt. Dadurch kommt es zu einer formschlüssigen Fixierung des Aufnahmeteils 5 relativ zu dem Verankerungsteil 3.
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In der Sperrstellung nach 10 verrasten die Haltesicken 28 zudem an dem Aufnahmeteil 5, sodass eine Bewegung der Verriegelungsklammer 14 aus der Sperrstellung heraus (in Richtung der Entsperrstellung) mit einer bestimmten Haltekraft blockiert / abgestützt ist.
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Jene Verriegelungsklammer 14 ist bevorzugt aus einem Stahlblech hergestellt.
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Mit den 12 bis 15 ist ein viertes Ausführungsbeispiel veranschaulicht, in dem die Verriegelungsklammer 14 wiederum unterschiedlich zu dem dritten Ausführungsbeispiel umgesetzt ist. Die Verriegelungsklammer 14 ist dabei ringförmig / als Ringelement ausgeführt und konzentrisch zu dem Verankerungsteil 3 angeordnet. Die Verriegelungsklammer 14 ist entlang der Längsachse 24 verschiebbar an dem Verankerungsteil 3 aufgenommen. In der mit 12 gezeigten Entsperrstellung ist das Aufnahmeteil 5 wiederum relativ zum Verankerungsteil 3 frei verschwenkbar, wohingegen in der mit 13 gezeigten Sperrstellung die Verriegelungsklammer 14 mit ihren Fixierlaschen 15, die nun als Haken umgesetzt sind und im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Ringelementes / der Verriegelungsklammer 14 verteilt angeordnet sind, in den Kugelkopf 8 des Aufnahmeteils 5 eingedrückt ist.
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Es sei ferner darauf hingewiesen, dass in Bezug auf das vierte Ausführungsbeispiel wiederum die Ausführung der Kugelgelenkverbindung 6 mit Kugelkopf 8 und Kugelkopfaufnahme 9 in Form einer Kugelpfanne 10 bevorzugt ist. Bevorzugt kann wiederum auf eine Übermaßpassung verzichtet werden oder diese zusätzlich zu der Verriegelungsklammer 14 vorgesehen werden.
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Mit anderen Worten ausgedrückt, wird erfindungsgemäß das Kabel-Befestigungselement (Kabelbefestigungsvorrichtung 1) zweitteilig ausgeführt und die Verbindung des Steckteils (Verankerungsteil 3) und des Aufnahmeteils 5 derart gestaltet, dass sie nicht nur um 360° rotierbar, sondern auch gegeneinander schwenkbar sind.
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Das Aufnahmeteil 5 ist mit einer beliebig wählbaren Aufnahmegeometrie ausgestattet, in der der Kabelstrang fixiert werden kann. Das Steckteil enthält eine Geometrie, über die die gesamte Baugruppe, z.B. in eine Gewindebohrung im Gehäuse, eingesteckt werden kann. In der Abbildung ist beispielhaft einen Tannenbaumgeometrie vorgesehen.
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Das Aufnahmeteil 5 weist einen Gelenkkopf (Kugelkopf 8) auf, während das Steckteil die Gelenkpfanne (Kugelpfanne 10) besitzt. Es ist aber auch möglich, die Anordnung von Gelenkkopf und -pfanne zu tauschen.
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Das beim Zusammenfügen der beiden Einzelteile entstehende Kugelgelenk (Kugelgelenkverbindung 6) ermöglicht eine flexible Anbindung des Kabelstranges, womit mit dem dargestellten Prinzip der Kabelbefestigung auch geneigte Kabelstränge fixiert werden können.
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Zusätzlich muss sichergestellt werden, dass sich das Kugelgelenk nach Einbau und Fixierung des Kabelstrangs nicht mehr bewegen, d. h. sperren, lässt. Hierzu werden im Folgenden verschiedene Lösungsansätze vorgestellt.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Fixierung und Sperrung des Kugelgelenks über eine entsprechend ausgelegte leichte Übermaßpassung bzw. Geometrie an der Schnittstelle zwischen Kugelkopf und Aufnahmepfanne realisiert. In dem dritten Ausführungsbeispiel und dem vierten Ausführungsbeispiel wird zur Sperrung des Kugelgelenks eine Halteklammer (Verriegelungsklammer 14), die seitlich oder von oben über die Verbindungsstelle geschoben wird und somit die Verbindung fixiert, verwendet.
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Bei genauerer Betrachtung des ersten Ausführungsbeispiels bildet der Kugelkopf im Aufnahmeteil zusammen mit der Gelenkpfanne im Steckteil eine leichte Übermaßpassung. Diese wird so ausgeführt, dass sich beide Fügepartner montieren lassen und sich das Gelenk noch manuell mit zur Ausrichtung an den Kabelbaum-Verlauf anpassen lässt, im Betrieb bzw. nach Befestigung des Kabelbaumes allerdings nicht mehr durch äußere Krafteinwirkungen (z.B. Vibration, Stoß des Gesamtsystems) seine Ausrichtung ändert.
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Die Gelenkpfanne im Steckteil weist im oberen Bereich einen Hinterschnitt 16 auf, damit sich das Aufnahmeteil mit dem Kugelkopf nicht aus der Verbindung löst. Stabilisierend wirkt in diesem Zusammenhang die gezielte Anordnung mehrerer Kabelclips (Kabelbefestigungsvorrichtungen 1) in unterschiedlichen (Schwenk-)Lagen. Das Steckteil ist zum Gehäuse 17 hin fixiert, das Aufnahmeteil im Verlauf des Kabelsatzes in verschiedenen Schwenklagen zum Kabelsatz angebunden. Über die Steifigkeit des in der Regel mit einem Kabelschutz versehenen Kabelstrangs verriegelt sich dieses System häufig bereits selbst und Vibrationslasten können abgestützt werden.
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Gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Gelenkpfanne in dem zweiten Ausführungsbeispiel nicht vollständig ausgeformt, sondern wird durch zwei parallel stehende, vertikale Wände (Plattenbereiche 11a, 11b) gebildet. In diesen Wänden befinden sich zwei Bohrungen (Aufnahmelöcher 12a, 12b), die die Kugel / den Kugelkopf 8 aufnehmen können. Die Bohrungen sind so dimensioniert, dass sie eine manuelle Bewegung des Aufnahmeteils zur Anpassung an den Kabelverlauf ermöglichen, jedoch eine Bewegung während des Betriebes unterbinden.
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Zur Vermeidung einer Durchdringung des Kugelkopfes mit der Aufnahme sowie zur einfacheren Montage der beiden Teile sind die Wände gestuft ausgeführt. Zur Mitte hin nimmt die Wandstärke ab.
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Das zweite Ausführungsbeispiel hat auch den Vorteil, dass kein Hinterschnitt für die Gelenkpfanne erzeugt werden braucht. Sie ist somit besonders einfach im Spritzgussverfahren herstellbar.
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Das dritte Ausführungsbeispiel besitzt im Gegensatz zu dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel einen zusätzlichen mechanischen Verriegelungsmechanismus. So besteht sie neben dem Aufnahme- und dem Steckteil noch aus der Verriegelungsklammer 14, die das Kugelgelenk fixiert.
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Nach Fügen des Aufnahmeteils mit dem Kugelkopf in die Aufnahmegeometrie am Steckerteil wird seitlich die Metallklammer (Verriegelungsklammer 14) aufgesteckt. Das Steckteil enthält dabei eine Geometrie, die als Führungsschienen für die Verriegelungsklammer dienen.
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Im Grundzustand (Entsperrstellung) ist die Verriegelungsklammer 14 nicht bis zur Endlage aufgeschoben. Durch zwei Haltebügel (Führungsarme 27a, 27b) ist sie zur Verliersicherung am Aufnahmeteil fixiert. Nach Ausrichtung des Aufnahmeteils an den Kabelverlauf wird die Verriegelungsklammer 14 vertikal Richtung Mittelpunkt des Kugelgelenks aufgeschoben. Dabei schneiden zwei Stege (Fixierlaschen 15) seitlich in die Kugel des Kunststoff-Aufnahmeteils ein und sperren so die weitere Bewegung des Kugelgelenks. Um ein Lösen der Halteklammer zu vermeiden, rastet die beiden Haltebügel wiederum in das Steckteil ein und verriegeln so die Halteklammer in Endlage (Sperrstellung).
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Das vierte Ausführungsbeispiel enthält ebenso wie das dritte Ausführungsbeispiel einen mechanischen Verriegelungsmechanismus. Im Unterschied zu dem dritten Ausführungsbeispiel wird dieser jedoch nicht seitlich, sondern von oben zur Sperrung des Kugelgelenks aufgeschoben.
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Bei der Montage der Kabelbefestigung wird die Halteklammer zusammen mit dem Aufnahmeteil von oben auf das Steckteil aufgesetzt. Im Grundzustand ist die Verriegelungsklammer 14 nicht bis zur Endlage aufgeschoben, sondern liegt lose zwischen Aufnahme- und Steckteil auf. Durch das Aufnahmeteil 5 ist es verliergesichert. Nach Ausrichtung des Aufnahmeteils an den Kabelverlauf wird die Verriegelungsklammer 14 von oben Richtung Mittelpunkt des Kugelgelenks bis in die Endlage geschoben. Dadurch schneiden die vier Stege (Fixierlaschen 15) von oben in die Kunststoff-Kugel ein, womit das Kugelgelenk gesperrt wird. Der umlaufende Bord 29 begrenzt den Verschiebeweg für die Halteklammer 14 und gibt somit die Endlage vor.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kabelbefestigungsvorrichtung
- 2
- Kabelbaum
- 3
- Verankerungsteil
- 4
- Kabel
- 5
- Aufnahmeteil
- 6
- Kugelgelenkverbindung
- 7
- Formschlussabschnitt
- 8
- Kugelkopf
- 9
- Kugelkopfaufnahme
- 10
- Kugelpfanne
- 11a
- erster Plattenbereich
- 11b
- zweiter Plattenbereich
- 12a
- erstes Aufnahmeloch
- 12b
- zweites Aufnahmeloch
- 13
- Sperreinrichtung
- 14
- Verriegelungsklammer
- 15
- Fixierlasche
- 16
- Hinterschnitt
- 17
- Gehäuse
- 18
- Leistungselektronikeinheit
- 19
- Elektromotor
- 20
- Antriebseinheit
- 21
- Öffnung
- 22
- Verjüngung
- 23a
- erster Stecker
- 23b
- zweiter Stecker
- 24
- Längsachse
- 25
- Schlaufenbereich
- 26
- Verdickung
- 27a
- erster Führungsarm
- 27b
- zweiter Führungsarm
- 28
- Haltesicke
- 29
- Bord
