DE19508478A1 - Elektrischer Anschluß und Unterlegscheibe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Anschluß und eine Unterlegscheibe für einen elektrischen Anschluß.

In Wechselstromgeneratoren und Generatoren, die zum Beispiel in kraftfahrzeug­ technischen Anwendungen benutzt werden, ist es üblich, eine Stiftschraube vorzusehen, die sich aus dem Gehäuse des Wechselstromgenerators oder Generators erstreckt und welche verwendet wird, um einen Kabelbaum des Fahrzeugs mit der Schalttafel eines Wechselstromgenerators oder Generators zu koppeln. Die Stiftschraube ist typischer­ weise bei beiden Enden mit einem Gewinde versehen, wobei eines dieser Enden an der Schalttafel angeschraubt ist, während das andere Ende eine Schraube oder Mutter aufnimmt, die beim Befestigen eines Loch- bzw. Ösenanschlusses eines Kabelbaum­ drahts an der Stiftschraube verwendet wird. Um eine Befestigung der Stiftschraube an der Schalttafel zu erleichtern, besitzt das Teilstück, welches zwischen ihren beiden Gewindeenden liegt, eine hexagonale Gestalt für einen Eingriff durch einen Schrauben­ schlüssel oder Steckschlüssel. Das hexagonale Teilstück schließt eine Schulter ein, die als ein Stoppmittel wirkt, um die Bewegung der Kabelbaumschraube auf der Stiftschraube zu begrenzen.

Es ist festgestellt worden, daß es mit diesem Typ einer Stiftschraube möglich ist, daß die Kabelbaumschraube während eines Anziehens und Lösens zu stark angezogen bzw. ein zu starkes Drehmoment angelegt wird, was zu einer möglichen Beschädigung der Schalttafel und/oder der Möglichkeit eines Abschraubens der Stiftschraube von der Schalttafel bei einem Entfernungs- bzw. Demontageversuch der Kabelbaumschraube führt.

Die vorliegende Erfindung soll dieses Problem überwinden.

Ein elektrischer Anschluß gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Unterleg­ scheibe, die eine im wesentlichen flache Kontaktwand mit einer Öffnung dahindurch und mindestens zwei Wandteilstücke einschließt, welche von der Kontaktwand herabführen, wobei jedes Wandteilstück eine nach innen gerichtete Eingriffsoberfläche aufweist, die auf einem Bogen einer vorbestimmten Umfangslänge liegt; und eine Stiftschraube, die ein Verbindungsende, welches sich durch die Öffnung erstrecken kann, und ein poly­ gonales Teilstück zum Anziehen einschließt, das zwischen den Wandteilstücken auf­ genommen werden kann und eine Vielzahl von im wesentlichen identischen flachen Oberflächen einer vorbestimmten Länge umfaßt, wobei die Länge jeder flachen Ober­ fläche geringer als die Länge jeder Eingriffsoberfläche ist und die Eingriffsoberflächen sich mit dem polygonalen Teilstück zum Anziehen elastisch im Eingriff befinden.

Die Gestalt der Unterlegscheibe stellt sicher, daß sie sich auf der Stiftschraube dre­ hen kann, wodurch ein Schutz gegen ein zu starkes Anziehen einer Kabelbaumschraube bzw. eine zu starke Drehmomentanwendung geliefert wird. Außerdem wirkt der Ein­ griff der Oberflächen dahingehend, die Unterlegscheibe auf der Stiftschraube zu halten, wodurch eine Montage des Generators oder Wechselstromgenerators erleichtert wird.

Das polygonale Teilstück der Stiftschraube ist vorzugsweise im wesentlichen hexa­ gonal. Diese Gestalt paßt mit herkömmlichen Steckschlüsseln und Schraubenschlüsseln zusammen.

Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird für einen elektrischen Anschluß eine Unterlegscheibe für einen elektrischen Anschluß wie hierin beschrieben geschaffen.

Die vorliegende Erfindung wird nun nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:

Fig. 1 eine Seitenaufrißansicht eines Beispiels für eine Stiftschraube ist;

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenaufrißansicht eines Beispiels einer Schalttafel eines Generators ist, einschließlich der Stiftschraube von Fig. 1;

Fig. 3 eine Vorderaufrißansicht einer ersten Ausführungsform einer Unterlegschei­ be gemäß der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 4 eine Unteransicht der Unterlegscheibe von Fig. 3 ist;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht der Stiftschraube von Fig. 3 ist, gelegt entlang einer Linie 5-5 von Fig. 4;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines elektrischen Anschlusses gemäß der vorliegen­ den Erfindung mit der Stiftschraube von Fig. 1 und der Unterlegscheibe der Fig. 3 bis 5 ist;

Fig. 7 eine Unteransicht einer zweiten Ausführungsform einer Unterlegscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung ist, die mit der Stiftschraube von Fig. 1 verwendet werden kann;

Fig. 8 eine Querschnittsansicht auf der Linie VIII-VIII von Fig. 7 ist; und

Fig. 9 eine Querschnittsansicht auf der Linie IX-IX von Fig. 7 ist.

Nach den Fig. 1 und 2 schließt ein Beispiel einer Stiftschraube 10 für eine Ver­ wendung in einem Wechselstromgenerator oder Generator ein Kabelbaumende 12 mit einem Gewinde ein, auf das eine (nicht dargestellte) Kabelbaumschraube oder Mutter geschraubt werden kann. Die Stiftschraube 10 schließt ebenfalls ein Tafelende 14 mit einem Gewinde ein, das in der Anwendung mit einer Schalttafel 16 von zum Beispiel dem in Fig. 2 dargestellten Typ gekoppelt ist. Die Stiftschraube 10 ist aus einem elek­ trisch leitfähigen Material hergestellt oder damit beschichtet, so daß sie als eine elektri­ sche Kopplung zwischen dem Kabelbaum und einer Wechselstromgeneratorschaltung 18 verwendet werden kann, in diesem Beispiel einem Spannungsgleichrichter. Solch eine elektrische Verbindung kann zum Beispiel durch einen Draht hergestellt werden, der an die Stiftschraube 10 und die Schaltung 18 gelötet ist.

Die Stiftschraube 10 schließt ein im allgemeinen zylindrisches Körperteilstück 20 ein, welches zwischen den Gewindeenden 12, 14 liegt und bei einem Ende davon ein Teilstück 22 zum Anziehen aufweist, welches in einer bevorzugten Ausführungsform im axialen Querschnitt hexagonal ist. Das Teilstück 22 zum Anziehen wird durch im wesentlichen flache identische Oberflächen 23 definiert, welche mit einem Schrau­ benschlüssel oder Steckschlüssel in Eingriff gebracht werden können, um so die Stift­ schraube 10 auf einer (nicht dargestellten) Mutter anzuziehen, die nichtdrehend auf der Schalttafel 16 gehalten bzw. gesichert wird. Das Teilstück 22 zum Anziehen schließt eine Schulter 24 dem Kabelbaumende 12 der Stiftschraube 10 benachbart ein, die als ein Stoppmittel wirkt, um die Bewegung der Kabelbaumschraube auf der Stiftschraube 10 zu begrenzen.

Das Körperteilstück 20 der Stiftschraube 10 schließt eine Schulter 26 ein, die auf der Schalttafel 16 derart ruht bzw. aufsitzt, daß das Ende 14 durch ein Loch in der Schalttafel 16 geht und eine (nicht dargestellte) Mutter aufnimmt, die nichtdrehend bezüglich der Schalttafel 16 gehalten bzw. gesichert wird.

Die in Fig. 2 in der Anwendung dargestellte Schalttafel paßt in ein Kunst­ stoffgehäuse 60, welches eine Öffnung 62 einschließt, durch die sich mindestens das Kabelbaumende 12 der Stiftschraube 10 erstreckt, so daß die Kabelbaumschraube mit der Stiftschraube 10 von der Außenseite des Gehäuses 60 her gekoppelt werden kann. Um im wesentlichen sicherzustellen, daß die Kabelbaumschraube auf der Stiftschraube 10 nicht zu stark angezogen bzw. ein zu starkes Drehmoment angelegt wird, ist eine Unterlegscheibe des in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Typs vorgesehen. Die Unter­ legscheibe 40 ist konstruiert bzw. aufgebaut, um über das hexagonale Teilstück 22 zu passen und innerhalb des Gehäuses 60 gehalten zu werden.

Nach den Fig. 3 bis 5 ist die Ausführungsform der dargestellten Unterlegschei­ be 40 im wesentlichen becherförmig und schließt eine scheibenförmige Kontaktwand 42 ein, die eine im wesentlichen kreisförmige zentrale Öffnung 44 darin besitzt. Eine herabführende Wand, die sich von dem Umkreis bzw. der äußeren Begrenzung der Kon­ taktwand 42 erstreckt, besitzt vier darin gebildete Schlitze 46, welche im wesentlichen voneinander äquidistant beabstandet sind und welche sich im wesentlichen entlang der axialen Richtung A der Unterlegscheibe 40 erstrecken, um so vier Wandteilstücke 48 - 54 zu bilden.

Die freien Enden 55 der beiden gegenüberliegenden Wandteilstücke 50, 54 sind nach außen gebogen, um so zwei Flansche 56 zu bilden, welche im wesentlichen parallel zu der Kontaktwand 42 verlaufen.

Die Flansche 56 besitzen eine Breite, welche größer als der Abstand zwischen den Kontaktwänden 42 oder herabführenden Wandteilstücken 48-52 und dem Rand der Öffnung 62 in dem Gehäuse 60 ist. Das heißt, der maximale Durchmesser der Unter­ legscheibe 40 ist größer als der maximale Durchmesser der Öffnung 62. Somit können, wenn die Unterlegscheibe 40 an der Stiftschraube 10 innerhalb des Gehäuses 60 an­ gebracht wird, die Unterlegscheibe 40 und die Stiftschraube 10 aus dem Gehäuse 60 wegen eines Widerlagers der Flansche 56 auf der Innenoberfläche der Gehäusewand nicht entfernt werden. Somit wird die Stiftschraube 10 innerhalb des Gehäuses 60 ge­ halten bzw. gesichert, sogar falls die Stiftschraube von der Schalttafel 16, zum Beispiel während eines Lösens der Kabelbaumschraube, getrennt wird.

Insbesondere nach Fig. 5 ist nahe dem freien Ende 57 von jedem der beiden ge­ genüberliegenden Wandteilstücke 48 und 52 eine Eingriffsoberfläche ausgebildet, welche durch eine Rippe 28 definiert wird, die sich nach innen in den Hohlraum 58 innerhalb der Unterlegscheibe 40 erstreckt. Die freien Enden 57 der gegenüberliegenden Wand­ teilstücke 48, 52 verjüngen sich oder erweitern sich von dem Hohlraum 58 nach außen hin, um dabei zu helfen, die freien Enden 57 der Wandteilstücke 48, 52 während ei­ ner Anbringung der Unterlegscheibe 40 auf der Stiftschraube 10 voneinander weg zu drücken.

Jedes der Wandteilstücke 48-54 erstreckt sich über einen Bogen von annähernd 90°, gemessen von der Achse A der Unterlegscheibe 40, und in der dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die Rippen 28 alle über einen Bogen von annähernd 90°.

Die Unterlegscheibe 40 paßt über die Stiftschraube 10 (Fig. 6) derart, daß sich das Kabelbaumende 12 durch die Öffnung 44 erstreckt, während sich die herabführen­ den Wandteilstücke 48-54 über das hexagonale Teilstück 22 der Stiftschraube 10 erstrecken. Die Unterlegscheibe 40 ist bezüglich der Stiftschraube 10 von einer Größe, welche sicherstellt, daß die Rippen 28 die Oberflächen 23 des hexagonalen Teilstücks 22 mit ausreichender Kraft berühren, um die Unterlegscheibe 40 auf der Stiftschraube 10 zu packen bzw. zu fassen und zu halten, so daß sie während einer Montage nicht un­ beabsichtigt herunterfällt, welche aber ausreichend gering ist, um sicherzustellen, daß sich die Unterlegscheibe 40 auf der Stiftschraube 10 um eine Achse A drehen kann.

Weil sich die Rippen 28 über einen Bogen von annähernd 90° erstrecken, während sich jede Oberfläche 23 des hexagonalen Teilstücks 22 der Stiftschraube 10 über nur 60° der Stiftschraube 10 erstreckt, wird jede Rippe 28 immer auf mindestens eine Ecke zwischen den Oberflächen 23 einwirken, weil die Umfangslänge jeder Rippe 28 größer als die Länge jeder Oberfläche 23 ist, wenn man sie von Ecke zu Ecke mißt. Somit besteht während einer Montage bzw. eines Zusammenbaus kein Bedarf daran, die Unterlegscheibe 40 bezüglich der Stiftschraube 10 zu positionieren bzw. einzustellen.

Die Schaltung 18 wird mit dem Fahrzeugkabelbaum gekoppelt, indem auf dem Kabelbaumende 12 der Stiftschraube 10 eine Öse von herkömmlicher Form angeordnet wird, an welche ein Draht des Kabelbaums gelötet oder auf andere Weise befestigt wird. Eine Schraube wird dann auf das Kabelbaumende 12 geschraubt und angezogen, um die Öse an der Stiftschraube 10 zu befestigen. Die Kontaktwand 42 der Unterlegscheibe 40 ist zwischen der Schulter 24 auf der Stiftschraube 10 und der Öse positioniert bzw. angeordnet. Da sie in der Lage ist, sich auf der Stiftschraube 10 zu drehen, liefert die Unterlegscheibe 40 eine Drehschutzwirkung, die verhindert, daß die Schraube auf dem Kabelbaumende 12 zu stark angezogen wird.

Für eine Stiftschraube mit einem Teilstück 22 einer Gestalt, die sich von der dar­ gestellten hexagonalen Gestalt unterscheidet, kann die Unterlegscheibe 40 mit einer anderen Anzahl von Wandteilstücken 48-54 als der dargestellten und oben beschrie­ benen Anzahl gebildet werden. Außerdem könnten in einigen Ausführungsformen Hal­ teflansche auf den Wandteilstücken 48, 52 vorgesehen werden, welche die Rippen 28 einschließen, zusätzlich zu den Flanschen 56 der Wandteilstücke 50, 54 oder als Ersatz für diese.

Eine alternative Ausführungsform einer Unterlegscheibe 70, die in den Fig. 7 bis 9 dargestellt ist, besitzt ebenfalls eine Kontaktwand 72, eine Öffnung 74 und Wand­ teilstücke 76-82, von welchen zwei 76, 80 nach außen gerichtete Flansche 84 aufweisen und die anderen beiden 78, 82 nach innen gerichtete Rippen 86 und nach außen er­ weiterte freie Enden 88 besitzen, wie die Unterlegscheibe 40 in den Fig. 3 bis 5. In diesem Fall erstrecken sich die Rippen 86 jedoch über einen Bogen von annähernd 85° bezüglich einer Achse A, und die zugeordneten Wandteilstücke 78, 82 weisen eine kleinere Bogenlänge als die Bogenlänge der Rippen auf. Diese Anordnung sorgt für eine erhöhte Flexibilität der Wandteilstücke 76, 82 (im Vergleich zu den Wandteilstücken 48, 52 der Unterlegscheibe 40) für einen einfacheren Einbau der Unterlegscheibe 70 auf dem hexagonalen Teilstück 22 der Stiftschraube 10.

Die Unterlegscheiben 40, 70 werden vorzugsweise aus einem Stahlblech bzw. Blech gestanzt.

Die nach außen gerichteten Flansche 56; 84 auf den Wandteilstücken 50, 54; 76, 80 können weggelassen werden. In diesem Fall können zusätzliche, nach innen gerichtete Rippen auf diesen Wandteilstücken ausgebildet werden, um einen zusätzlichen Griff auf dem hexagonalen Teilstück 22 der Stiftschraube 10 zu liefern.

Claims (10)

1. Ein elektrischer Anschluß mit einer Unterlegscheibe (40), die eine im wesentlichen flache Kontaktwand (42) mit einer Öffnung (44) dahindurch und mindestens zwei Wandteilstücke (48, 52) einschließt, welche von der Kontaktwand herabführen, wobei jedes Wandteilstück eine nach innen gerichtete Eingriffsoberfläche (28) besitzt, welche auf einem Bogen einer vorbestimmten Umfangslänge liegt; und einer Stiftschraube (10), die ein Verbindungsende (12), das sich durch die Öffnung erstrecken kann, und ein polygonales Teilstück (22) zum Anziehen einschließt, das zwischen den Wandteilstücken aufgenommen werden kann und eine Vielzahl von im wesentlichen identischen flachen Oberflächen (23) einer vorbestimmten Länge umfaßt, wobei die Länge jeder flachen Oberfläche geringer als die Länge jeder Eingriffsoberfläche ist und die Eingriffsoberflächen mit dem polygonalen Teilstück zum Anziehen elastisch im Eingriff stehen.

2. Ein elektrischer Anschluß nach Anspruch 1, worin das polygonale Teilstück (22) zum Anziehen der Stiftschraube (10) im wesentlichen hexagonal ist.

3. Ein elektrischer Anschluß nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin sich jede Eingriffsoberfläche (28) von jedem Wandteilstück (48, 52) der Unterlegscheibe (40) über einen Bogen von zwischen 65 Grad und 90 Grad erstreckt.

4. Ein elektrischer Anschluß nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, worin jede Eingriffsoberfläche von jedem Wandteilstück (48, 52) der Unterlegscheibe (40) durch eine Rippe (28) definiert wird, die in dem Wandteilstück gebildet ist.

5. Ein elektrischer Anschluß nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, worin jedes Wandteilstück (48, 52) der Unterlegscheibe (40) ein freies Ende (57) besitzt und jede Eingriffsoberfläche (28) nahe dem freien Ende positioniert bzw. angeordnet ist.

6. Ein elektrischer Anschluß nach Anspruch 5, worin das freie Ende (57) jedes Wand­ teilstücks (48, 52) nach außen erweitert ist.

7. Ein elektrischer Anschluß nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, der zwei Wandteilstücke (48, 52) einschließt, welche diametral gegenüberliegen.

8. Ein elektrischer Anschluß nach Anspruch 7, der ferner mindestens ein zusätzliches Wandteilstück (50, 54) einschließt, das von der Kontaktwand (42) der Unterleg­ scheibe (40) herabführt, wobei das zusätzliche Wandteilstück einen nach außen hin gerichteten Flansch (56) aufweist, der sich im wesentlichen parallel zu der Kontaktwand erstreckt.

9. Ein elektrischer Anschluß nach Anspruch 8, der zwei zusätzliche Wandteilstücke (50, 54) einschließt, wobei die zusätzlichen Wandteilstücke diametral gegenüber­ liegen.

10. Eine Unterlegscheibe (40) für einen elektrischen Anschluß für eine Verwendung in einem elektrischen Anschluß nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9.