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Die
Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung mit einer Schraube
zur Verwendung als Schweißschraube
für das
Anordnen wenigstens eines Kabelanschlusses mit einem Kabelhalter.
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Bekannte
Schrauben zur Verwendung als Schweißschraube für das Anordnen wenigstens eines
Kabelanschlusses mit einem Kabelhalter haben einen Schaft und einen
daran angrenzenden Flansch, der auf seiner dem Schaft abgewandten Seite
eine Schweißfläche aufweist,
die dazu dient, die Schweißschraube
mit einer metallischen Struktur, die beispielsweise die Karosserie
eines Kraftfahrzeuges sein kann, zu verschweißen. Solche Schrauben werden
beispielsweise als Masseanschluss für elektrischen Leitungen verwendet.
Soll eine elektrische Leitung an einer solchen Schweißschraube
befestigt werden, so weist der Schaft vorzugsweise ein Außengewinde
auf, sind die Leitungen über
einen Kabelhalter mit einem Kabelanschluss versehen und der Kabelanschluss
ist an dem Schaft mit Hilfe einer Mutter befestigt. Wird eine elektrische
Leitung auf eine Schraube als Masseanschluss befestigt, so werden
zur Befestigung der elektrischen Leitung relativ hohe Drehmomente
benötigt,
um sicherzustellen, dass ein ausreichend guter elektrischer Kontakt
zwischen der Schraube und der elektrischen Leitung besteht.
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Ein
Problem, welches wiederholt zu Schwierigkeiten beim Befestigen von
Bauteilen an Schweißschrauben
führt,
besteht in dem Umstand, dass die Bauteile im allgemeinen nicht ausreichend
gegen ein Verdrehen geschützt
sind. Kräfte
und Drehmomente von größtenteils
unterschiedlicher Natur und Werte wirken auf die Bauteile, die von
den Schweißschrauben
gehalten sind, aufgrund von Schwingungen, die sich während der
Bewegung des Kraftfahrzeuges ergeben. Aus dem Gebrauchsmuster G
84 25 599.4 ist bekannt, dass solche Drehmomente zum Verdrehen des
Bauteils in Bezug auf die Schweißschraube führen. Das Bauteil wird demzufolge
gelockert, insbesondere wenn der Schaft spiralförmige Vorsprünge, d.
h. ein Gewinde, aufweist, so dass Bauteile nicht länger optimal
ihre Funktion erfüllen
können.
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In
EP 0 533 421 A2 wird
vorgeschlagen, dass eine Stiftschraube, die mit einem Kunststoffteil zusammenwirkt,
als Schweißstiftschraube
verwendet wird. Die Schweißschraube
weist ein Bodenteil mit einem nicht kreisförmigen Außenrand auf, der in das Kunststoffteil,
dessen unterer Abschnitt einen Innenrand aufweist, hineinragt. Ein
oberer Abschnitt des Kunststoffteils weist Aussparungen zur Aufnahme
eines Kabelhalters auf. Die nicht kreisförmige Ausbildung des Außenrandes
des Bodenteils der Stiftschraube und die entsprechende nicht kreisförmige Ausbildung
des unteren Abschnitts des Kunststoffteils ermöglicht eine sichere drehfeste
Verbindung zwischen der Schweißschraube
und dem Kunststoffteil. Der Kabelhalter des Kabelanschlusses, an
dem ein Kabel befestigt ist, wird durch die Aussparung geführt, so
dass der Kabelanschluss in einer festen Position fixiert ist und
sich beim Zusammenbau nicht selbst verdrehen kann. Die Fixierung
des Kabelanschlusses erfolgt über
eine Mutter, die auf einen Gewindeschaft der Schweißstiftschraube
aufgeschraubt wird. Der Aufschraubvorgang erfolgt automatisch, wobei
das Anziehmoment relativ hoch ist, um sicherzustellen, dass ein
ausreichend guter elektrischer Kontakt zwischen dem Kabelanschluss
und der Stiftschraube besteht. Bedingt durch das hohe Anzugsmoment
kann es dazu kommen, dass das Kunststoffteil durch eine Mutter mit
genauem Kabelanschluss in Rotation versetzt wird. Dies kann auftreten,
weil das Kunststoffteil das Anziehmoment oder das von dem Kabelanschluss
herrührende
Moment nicht aufnehmen kann. Dadurch nimmt der Kabelanschluss eine andere
als die eigentlich gedachte Lage ein. Insbesondere im Kraftfahrzeugbau,
in dem die vorbeschriebenen Befestigungsanordnungen als Masseanschlüsse verwendet
werden, kann eine solche Positionsverlagerung des Kabelanschlusses
zu Kurzschlüssen
führen,
da der Kabelanschluss mit benachbarten elektrischen Geräten in Verbindung
kommen kann.
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Zur
Fixierung eines Kabelhalters an der Schweißschraube wird der Kabelhalter,
der einen im wesentlichen scheibenringförmigen Anschluss aufweist, über den
Schaft der Schweißschraube
gestülpt und
durch eine auf den Gewindeschaft der Schweißschraube aufgeschraubte Mutter
befestigt. Bei der Montage kann es vorkommen, dass aufgrund der
federelastischen Eigenschaften eines Kabels, das mit dem Kabelanschluss
verbunden ist, der Kabelanschluss sich von der Schweißschraube
löst, wodurch ein
wiederholter Anlegevorgang des Kabelanschlusses auf die Schweißschraube
notwendig ist.
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Dieser
Effekt wird noch weiter verstärkt, wenn
mehrere Kabelanschlüsse
an einer Schweißschraube
fixiert werden sollen. Soll eine sogenannte Überkopfmontage stattfinden,
so führt
dies zu einer recht aufwendigen Handhabung.
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US-A-5 370 558 offenbart
eine Befestigungsanordnung zum Halten eines Spleißmoduls
für Telekommunikationskabel
mit einem Grundkörper,
der mit einer Reihe von aufgerichteten Zähnen versehen ist, die einen
Abstand voneinander haben und ausgestaltet sind, um die Drähte in Bezug
auf das auf dem Grundkörper
zwischen den Zahnreihen eingesetzte Spleißmodul aufzunehmen und zu positionieren.
An ihren freien Enden haben die Zähne einen vergrößerten Kopf
mit divergierenden unteren Flächen
und konvergierenden oberen Flächen
und dazwischen im wesentlichen waagrecht angeordneten Flächen, die den
engsten Raum zwischen den Zähnen
bestimmen. Die Flächen
sind so angeordnet, dass sie eingesetzt und entfernt werden können.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannte Befestigungsanordnung
mit einer Schraube zur Verwendung als Schweißschraube für das Anordnen wenigstens eines
Kabelanschlusses mit einem Kabelhalter so weiterzubilden, dass eine Fixierung
eines Kabelanschlusses auf der Schweißschraube vereinfacht und vorzugsweise
eine Überkopfmontage
erleichtert wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Befestigungsanordnung anzugeben, durch die während der Montage ein Verdrehen
des Kunststoffteils mit dem Kabelanschluss verhindert wird.
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Die
vorliegende Erfindung sieht eine Befestigungsanordnung vor mit einer
Schraube zur Verwendung als Schweißschraube für das Anordnen wenigstens eines
Kabelanschlusses mit einem Kabelhalter, wobei die Schraube einen
im Querschnitt polygonalen Bodenabschnitt mit einem Außenrand
aufweist, und mit einem mit der Schraube zusammenwirkenden Kunststoffteil,
dessen unterer Abschnitt eine Ausnehmung mit an den Außenrand
des Bodenabschnitts angepassten Innenrand aufweist und dessen oberer
Abschnitt durch Zapfen begrenzte Aussparungen mit einer Öffnung zur
Aufnahme des Kabelhalters aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens
ein Zapfen zweier benachbarter Zapfen mindestens einen Steg aufweist,
der sich zum benachbarten Zapfen hin erstreckt und die Öffnung teilweise
begrenzt, und dass das Kunststoffteil wenigstens eine Rastnase aufweist,
die sich von dem Innenrand teilweise in die Ausnehmung erstreckt
und unter den Bodenabschnitt greift.
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Diese
Ausgestaltung des Kunststoffteils stellt sicher, dass ein Kabelanschluss
mit einem Kabelhalter sich nicht von der Schweißschraube löst, wenn dieser einmal in die
Aussparung eingebracht worden ist. Dies wird dadurch erreicht, dass
der Steg eine Art eines Anschlags bildet, gegen den der Kabelanschluss
stößt, wenn
dieser sich aus der Aussparung herausbewegen sollte. Bevorzugt ist
eine Ausgestaltung des Kunststoffteils der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung,
bei dem jeder Zapfen jeweils einen sich zu jedem benachbarten Zapfen
erstreckenden Steg aufweist.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Befestigungsanordnung wird
vorgeschlagen, dass ein Spalt zwischen einem Steg und einem Zapfen
oder zwischen zwei Stegen benachbarter Zapfen vorgesehen ist. Dieser
Spalt bildet eine Einühröffnung,
durch die ein Kabelhalter in die Aussparung eingeführt werden
kann. Die Breite des Spaltes ist vorzugsweise kleiner als die Breite
des Kabelhalters. Um die Einführung
eines Kabelhalters zu vereinfachen, wird vorgeschlagen, dass jeder Steg
an seinem freien Endabschnitt eine Einführschräge aufweist, an der der Kabelhalter
entlanggleitet, wenn dieser in die Aussparung hineingedrückt wird.
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Um
den Einführvorgang
eines Kabelhalters in die Aussparung zu vereinfachen und um die
Einführkräfte zu verringern,
wird vorgeschlagen, dass jeder Steg und/oder jeder Zapfen federelastisch
ausgebildet ist. Dies kann durch geeignete Materialwahl des Kunststoffteils
erzielt werden.
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Unter
bestimmten Umständen
muss das Kunststoffteil von der Schweißschraube abgezogen werden.
Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn das Kunststoffteil
beschädigt
ist. Um das Abziehen des Kunststoffteils von der Schweißschraube zu
vereinfachen, wird vorgeschlagen, dass wenigstens zwei Stege, vorzugsweise
zwei diametral gegenüberliegende
Stege, einen Außenkragenabschnitt
bilden. Die Außenkragenabschnitte
dienen als Angriffsflächen
für ein
Abziehwerkzeug.
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Bevorzugt
ist eine Ausgestaltung der Befestigungsanordnung bei der der Steg
oder die Stege ein integraler Bestandteil des Zapfens ist bzw. sind.
Der Steg oder die Stege und der Zapfen oder die Zapfen bilden hierbei
ein einstückiges
Bauteil.
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Durch
ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist die Befestigungsanordnung
insbesondere zur Überkopfmontage
geeignet. Das Kunststoffteil der Befestigungsanordnung weist wenigstens
eine sich von dem Innenrand in die Ausnehmung erstreckende Rastnase
auf, die unter den Bodenabschnitt greift. Durch diese Maßnahme ist
sichergestellt, dass das Kunststoffteil nicht unbeabsichtigt von
der Schweißschraube
abgezogen werden kann.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Befestigungsanordnung
wird ein Kunststoffteil vorgeschlagen, bei dem mehrere Rastnasen äquidistant
zueinander ausgebildet sind. Vorzugsweise ist die Rastnase bzw.
sind die Rastnasen ein integraler Bestandteil des Kunststoffteils.
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Gemäß einem
anderen erfinderischen Gedanken wird eine Befestigungsanordnung
mit einer Schraube zur Verwendung als Schweißschraube für das Anordnen wenigstens eines
Kabelanschlusses mit einem Kabelhalter mit den Merkmalen des Anspruchs
12 vorgeschlagen, durch die sichergestellt wird, dass das Kunststoffteil
während
der Montage nicht verdreht wird. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen,
dass die Seitenflächen
des Außenrandes gekrümmt, vorzugsweise
konkav gekrümmt
sind. Diese Ausgestaltung der Seitenflächen des Außenrandes und somit auch die
entsprechenden Seitenflächen
des Innenrandes, die entgegengesetzt gekrümmt sind, wird erreicht, dass
das Drehmoment während
des Befestigungsvorgangs sicher und zuverlässig von dem Kunststoffteil
aufgenommen wird, ohne dass dieses seine Position verändert, wenn
ein Kabelanschluss aufgeschraubt wird. Gemäß einem weiteren Gedanken wird
vorgeschlagen, dass der Bodenabschnitt wenigstens einen achteckförmigen Querschnitt
aufweist. Durch diese Ausgestaltung des Bodenabschnitts wird die
Kontaktfläche
zwischen dem Bodenabschnitt der Schweißschraube und der Ausnehmung
des Kunststoffteils vergrößert. Bevorzugt
ist eine Ausgestaltung, bei der der Querschnitt des Bodenabschnitts
die Form eines regelmäßigen Polygons
hat. Je größer die
Anzahl der Ecken eines Polygons des Querschnitts des Bodenteils,
desto feiner kann die Positionierung eines Kabelanschlusses für die Montage
erfolgen.
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Eine
Ausführung
einer Befestigungsanordnung wird nun unter Bezugnahme auf die anliegenden
Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 perspektivisch
ein Kunststoffteil,
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2 eine
Draufsicht des Kunststoffteils,
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3 eine
Vorderansicht des Kunststoffteils nach 1 im Vollschnitt,
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4 eine
Vorderansicht einer Schweißschraube,
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5 eine
Unteransicht der Schweißschraube
nach 4,
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6 schematisch
eine Befestigungsanordnung, und
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7 schematisch
eine Befestigungsanordnung in der Draufsicht.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Kunststoffteils 1. Das
Kunststoffteil 1 ist im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet.
Es weist einen unteren Abschnitt 2 auf, in dem eine Ausnehmung 3 ausgebildet
ist. Die Ausnehmung 3 weist einen Innenrand 4 auf,
der an einen Außenrand
einer Schweißschraube
angepasst ist. Der obere Abschnitt 5 des Kunststoffteils 1 weist
Aussparungen 6a bis 6f auf. Jede Aussparung 6a bis 6f weist
eine Öffnung 8 zur Aufnahme
eines Kabelhalters auf. Die jeweiligen Aussparungen 6a, 6b bis 6f sind
durch benachbarte Zapfen 7a, 7b; 7b, 7c; 7c, 7d; 7d, 7e; 7e, 7f; 7f, 7a begrenzt.
Die Zapfen 7a bis 7f erstrecken sich im wesentlichen
senkrecht von dem unteren Abschnitt 2 des Kunststoffteils 1.
Jeder Zapfen 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f weist
einen Steg 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f auf.
Jeder Steg 9a bis 9f erstreckt sich zum benachbarten
Zapfen. Betrachtet man beispielsweise den Zapfen 7a, so
erstreckt sich der Steg 9a sowohl zu dem Zapfen 7b als
auch zu dem Zapfen 7f. Ähnlich
betrachtet sind die Stege 9b bis 9f an den Zapfen 7b bis 7f ausgebildet.
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Zwischen
den Stegen 9a, 9b; 9b, 9c; 9c, 9d; 9d, 9e; 9e, 9f, 9f, 9a ist
jeweils ein Spalt 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f ausgebildet.
Die Breite des jeweiligen Spaltes 10a bis 10f ist
kleiner als die Breite eines Kabelhalters.
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Wie
insbesondere aus 1 ersichtlich ist, weist jeder
Steg 9a, 9b, 9c, 9d, 9e und 9f an
seinen beiden freien Endabschnitten jeweils eine Einführschräge 11a bzw. 11b auf.
Jeder Steg 9a bis 9f sowie jeder Zapfen 7a bis 7f ist
vorzugsweise aus einem federelastischen Kunststoff ausgebildet.
Die Stege 9a bis 9f sind an den Zapfen 7a bis 7f so
angeformt, dass diese jeweils einen Außenkragenabschnitt bilden.
Die jeweilige Fläche 12 eines
jeden Stegs 9a bis 9f, die dem jeweiligen Steg 7a bis 7f benachbart
ist, dient als Anlagefläche
für ein
nicht dargestelltes Werkzeug, zum Abziehen des Kunststoffteils 1 von einer
Schraube.
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Das
Kunststoffteil 1 weist zwei in die Ausnehmung 3 ragende
Rastnasen 13a, 13b auf. Die Rastnasen 13a, 13b sind
diametral gegenüber
ausgebildet. Sie bilden einen integralen Bestandteil des Kunststoffteil 1.
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4 und 5 zeigen
eine Schraube 14 zur Verwendung als Schweißschraube
für das
Anordnen wenigstens eines Kabelanschlusses mit einem Kabelhalter.
Die Schraube 14 weist einen im Querschnitt polygonalen
Bodenabschnitt 15 mit einem Außenrand 16 auf. Der
Bodenabschnitt 15 ist achteckförmig ausgebildet. Die Seitenflächen des
Außenrandes 16 sind
konkav gekrümmt.
Entsprechend sind die Seitenflächen
des Innenrandes 4 konvex gekrümmt. An den Bodenabschnitt 15 schließt sich
ein Gewindeabschnitt 17 an, auf den eine Mutter aufschraubbar ist.
Unterhalb des Bodenabschnitts 15 ist ein bolzenförmiger Abschnitt 18 ausgebildet,
der zur schweißtechnischen
Verbindung mit einer metallischen Struktur dient.
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Es
wird nunmehr Bezug auf 6 genommen, welche eine Befestigungsanordnung
zeigt. Die Befestigungsanordnung umfasst eine Schraube 14, die
mit einer Struktur 19 verschweißt ist. Die Schraube 14 ist
mit der Struktur 19 über
den bolzenförmigen Abschnitt 18 verschweißt. Die
Verbindung ist so ausgestaltet, dass der Bodenabschnitt 15 einen
Abstand zu der Struktur 19 hat. Der Abstand zwischen dem Bodenabstand 15 und
der Struktur 19 ist ausreichend groß, damit die Rastnasen 13a, 13b zwischen
dem Bodenabschnitt 15 und der Struktur 19 einführbar sind.
Durch die Rastnasen 13a, 13b wird das Kunststoffteil 1 an
der Schraube 14 gehalten. Der polygonale Bodenabschnitt 15 mit
dem Außenrand 16 ragt teilweise
in die Ausnehmung 3 des Kunststoffteils ein. Auf dem Bodenabschnitt 15 liegt
ein im wesentlichen ringförmiger
Kabelanschluss 20 auf. Der Kabelanschluss 20 weist
eine Durchgangsbohrung auf, durch die sich der Gewindeschaft 17 der
Schraube 14 hindurch erstreckt. Der Kabelanschluss 20 weist einen
Kabelhalter 21 auf, der sich durch die Aussparung 6f hindurcherstreckt.
Ein nicht dargestelltes Kabel ist durch den Kabelhalter 21 nicht
formschlüssig mit
dem Kabelanschluss 20 verbunden. Die Breite des Kabelhalters 21 ist
so bemessen, dass diese im wesentlichen dem Abstand zwischen den
benachbarten Pfosten 7f, 7a entspricht. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Pfosten 7a, 7b; 7b, 7c; 7c, 7d; 7d, 7e; 7e, 7f; 7f, 7a stets
gleich, dies ist aber nicht zwingend. Kabelanschlüsse mit
unterschiedlichen breiten Kabelhaltern können Verwendung finden, wenn
unterschiedliche Abstände
angewendet werden.
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7 ist
eine Draufsicht einer Befestigungsanordnung. Die Befestigungsanordnung
weist ein Kunststoffteil 1 auf, das in der Gestaltung im
wesentlichen dem Kunststoffteil 1, wie es in der 1 dargestellt
ist, entspricht. In dem Kunststoffteil 3 ist eine Ausnehmung 3 ausgebildet,
die einen hexagonalen Querschnitt aufweist. In die Ausnehmung 3 ragt
ein Bodenabschnitt 15 einer Schraube 14 hinein,
der einen sechseckigen Querschnitt aufweist. Gestrichelt ist ein
Kabelanschluss 20 mit einem Kabelhalter 21 und
einem elektrischen Kabel 22 dargestellt. Der Kabelhalter 21 ist
in der durch die Pfosten 7c, 7d und die Stege 9c, 9d begrenzten
Aussparung 6b fixiert. Oberhalb des Kabelhalters 21 ist
eine Mutter 23 auf den Gewindeabschnitt 17 aufgeschraubt.