JP2008128487A - 締結装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】改善された締結装置、そうした締結装置のための改善された予め形成された締結ユニット、締結装置の改善された製造方法、並びに、改善された予め形成された接触ユニットを提供すること。
【解決手段】本発明は、金属板(16)に接続され第1ねじ山区域(28)を有する第1締結部(20)と、第1ねじ山区域(28)と係合する第2ねじ山区域(40)を有する第2締結部(34)とを備え、締結部が電気接続部(42)と金属板(16)との間に電気接続が形成されるような方法で電気接続部(42)を固定する、締結装置(10)を提案する。この場合、カバー部(30)が、端部位置(E)において第1締結部(20)に固定され、被覆位置(A)において第2ねじ山区域(40)が第1ねじ山区域(28)と係合するまで第1ねじ山区域(28)の少なくとも一部を覆い、工程の間に、カバー部(30)は、被覆位置(A)から端部位置(E)に移動される(図3)。
【選択図】図1

Description

本発明は、金属板に接続され第1ねじ山区域を有する第1締結部と、第1ねじ山区域と係合する第2ねじ山区域を有する第2締結部とを備え、締結部が接続部と金属板との間に電気接続が形成されるような方法で電気接続部を固定する、締結装置に関する。
本発明はまた、特に、指定された形式の締結装置のための、予め形成された締結ユニット、並びに、予め形成された接触形成ユニットに関する。最後に、本発明は、締結装置の製造方法に関する。
この一般的な形式の締結装置は、文献EP第0 641 944 A1号から公知である。
文献EP第0 641 944 A1号からは、金属板に溶接され、ナットがねじ付けられる、ねじ山付きボルトが公知である。この装置は次に、ラッカー塗装される。次に、ナットがねじ外され、ボルトの上にケーブル・セットのケーブル・ラグが配置される。そしてナットが再びねじ付けられる。したがって、ラッカー塗装工程の間に接触面を保護する特別なプラスチック・キャップを後で配置する必要はない。しかしながら、ナットをねじ外すこと、ケーブル・ラグを取り付けること、及びナットを再びねじ付けることには手間がかかり、誤りを生じることが多い。同様の方法は、EP第0 640 404 A1号から公知である。
文献DE第101 07 231 A1号は、金属板に溶接されたナットであって、そのねじ山の中にねじがねじ込まれ、ねじ頭とナットとの間には間隔保持座金が挿入されている、ナットを開示している。ケーブルを接続するために、ねじがねじ外され、間隔保持座金が取り外され、ケーブル・ラグが間に固定された状態でねじが再びねじ込まれる。
金属板に突合せ溶接されたボルトに、締結ナットをねじ込むための雌ねじが設けられることも公知である(DE第195 38 256 A1号)。溶接工程の前に、使い捨てキャップが、ボルト上に配置され、ラッカー塗装工程が完了するまでボルト上に残って、ラッカー塗装工程の間にボルト内の雌ねじを保護する。
さらに、金属板にはんだづけされるナットと、ねじによって取り付けられるケーブル・ラグが、文献EP第0 487 365 A1号から公知である。この場合、ナットとケーブル・ラグとの間の相対角位置を固定するために、位置決めホルダが用いられることも提案される。
文献DE第296 16 631 U1号は、ボルト・フランジが金属板の表面から一定の距離に位置する状態で、ねじ山付きボルトが金属板に溶接された、締結装置を開示している。プラスチック・ホルダが、ねじ山付きボルトの上にクリップ取り付けされる。このプラスチック・ホルダは、それらの自由端に横方向ウェブを備えた複数の垂直ピンを有する。ケーブル・ラグを挿入するために、ラグは、ケーブル・ラグのネックが2つの横方向ウェブの間に押し通された状態で、ねじ山付きボルト上に配置され、それにより、ケーブル・ラグは、プラスチック・ホルダ上に係留保持される。このようにして、ナットがねじ山付きボルト上にねじ付けられる前に、複数のケーブル・ラグを、ボルトに取り付けられたホルダに予め取り付けることができる。
一般に、本発明は、特に自動車工学において広く用いられている、いわゆる接地ボルトの分野に関する。堅牢な接地接触部を形成するために、ボルト又はナットが車体構造の金属板に溶接されて、ボルト又はナットが金属板に導電的に接続される。次に、ナットをボルト上にねじ付けることによって、又は、ねじをナットの中にねじ込むことによって、ケーブル・ラグのような接続部がボルト又はナットに電気接続される。この場合の1つの一般的な問題は、ボルト(ナット)の溶接工程と接続部(ケーブル・ラグ)の固定工程との間に、ラッカー塗装工程が行われることである。電気接続が形成されている間の接触面をラッカー無しの状態に保つために、前述のように接触区域を覆うことが知られている。この場合、カバー部は接続部が固定される前に取り外される。最初に引用したEP第0 641 944 A1号に記載されたように、カバー部が、接続部を取り付けるのにも用いられるナットによって与えられる場合には、組立工程の間に取り外される部品はない。しかしながら、この組立工程は、全体的にやや複雑である。
さらに、文献DE第296 16 631 U1号からは、複数のケーブル・ラグがそれらをナットによってねじ山付きボルトに互いに取り付ける前にそれらを固定するためにクリップ取り付けされた、プラスチック・ホルダが、ボルト上に与えられることが知られている。加えて、この変形においては、組立工程は明らかに簡単化されるが、複数の組立ステップが必要とされる。
上記の背景に対して、本発明の目的は、改善された締結装置、そうした締結装置のための改善された予め形成された締結ユニット、締結装置の改善された製造方法、並びに、改善された予め形成された接触ユニットを提供することである。
最初に言及した締結装置の場合には、この目的は、カバー部が、端部位置において第1締結部に固定され、被覆位置において第2ねじ山区域が第1ねじ山区域と係合するまで少なくとも第1ねじ山区域の一部を覆い、締結工程中にカバー部は被覆位置から端部位置に移動する構成によって達成される。
さらに、上記の目的は、金属板に一体に接合することができ、ねじ山区域を有する締結部と、ねじ山区域の少なくとも一部を覆う被覆位置において締結部に固定されるカバー部とを備えた、予め形成された締結ユニットによって達成され、この場合、カバー部は締結部上で、被覆位置から、締結部に固定され少なくとも完全にではなくねじ山区域を覆う端部位置に、移動することができる。
さらに、上記の目的は、次の、
被覆位置において第1締結部上に係留保持されたカバー要素によって少なくとも部分的に覆われる第1接続区域を備えた第1締結部を、加工片に接合し、
加工片を、それに接合された第1締結部で覆い、
第2接続区域を有する第2締結部を与え、
カバー要素が被覆位置から第1締結部上に係留保持される端部位置に移動される状態で、接続区域によって締結部を接続する、
ステップを有する、特に前述のタイプの締結装置の製造方法によって達成される。
本発明の第1の態様によれば、本発明に係る締結装置の、本発明に係る締結ユニットの、及び本発明に係る製造方法の1つの特定の利点は、カバー部が、最初に被覆位置において第1締結部(例えばボルト又はナット)上に与えられることである。この場合、カバー部が締結部上に係留保持され、カバー部が第1締結部のねじ山区域を覆って、それをワニスその他のコーティングによって絶縁されることから保護する。カバー要素は、締結部のねじ山区域が第1締結部上で正確に互いに係合するまでは、被覆位置から端部位置に移動せず、そこに係留保持された状態のままである。結果として、組立工程は、取り外されたカバー部を処分するための如何なるステップも含まない。
被覆位置から端部位置へのカバー要素の移動は、接続ステップの間に行われて、この目的のために別個の組立ステップが必要とされないことが好ましい。
例えば、カバー部は、プラスチック部品から製造することができる。この場合、カバー部が第1締結部上に恒久的に残るにもかかわらず、締結装置の総重量の増加はほんの僅かである。第1及び第2締結部のねじ山区域は、従来の予め形成されたねじ山区域(M2、M3、M4など)であってもよい。ねじ山区域がセルフタッピングねじ山区域の形態である場合には、他方のねじ山区域は、必ずしもねじ山形状を有する必要はないが、タップすることができる区域の形態とすることができる。
被覆位置から端部位置に移動されるカバー部は、被覆位置において第1締結部に固定される大きい部品の一区域であってもよく、その大きい部品は、ことによると締結部の接続の間に突破されるキャップであり、突破部は本発明の目的においてはカバー部であることも自明のことである。例えば、大きい部品はまた、被覆位置において第1ねじ山区域の少なくとも一部を覆うフィルムであってもよい。プラスチック・キャップが用いられる場合には、突破されるべきカバー部のために所定の破壊点を与えることができる。
本発明の第2の態様によれば、上記の目的は、接触形成ユニットが第2ねじ山区域を備えた第2締結部を有する、特に本発明の第1の態様に係る締結装置のための予め形成された接触形成ユニットによって達成される。第2ねじ山区域は、金属板などに接合される第1締結部上で第1ねじ山区域と係合することができる。さらに、接触形成ユニットは、電線に接続され第1締結部と接続部との間に電気接続を形成するために第1及び第2締結部間に固定することができる、少なくとも1つの電気接続部を有する。最後に、接触形成ユニットは、第2締結部と電気接続部を互いに係留保持するための保持部を有する。
この本発明の第2の態様においては、プラスチックから製造されたケージの形態であることが好ましい保持部を介して、第2締結部(例えばねじ又はナット)と電気接続部との間に接続が形成される。
結果として、ケーブル・セット又はケーブル・ハーネスの製造中であっても、保持部によって、ケーブル・ハーネスに接続された電気接続部と第2締結部との間に係留接続を形成することができる。言い換えれば、この場合、第2締結部はケーブル・セットの一部である。したがって、原位置での設置中に、始めに記載した従来技術と同様に、まず第1に接続部を第1締結部に接続し、次に第2締結部を第1締結部に接続する必要はない。実際には、第1及び第2締結部の接続ステップは、単一の設置ステップで、接続部と第1締結部との間に電気接触を形成しながら接続部を固定する間に行うことができる。さらに、ストックされる必要がある構成要素の数が減少される。最後に、後でそれらの間にケーブル・ラグのような接続部を配置し、再び締結部を互いに接続するために、まず第1に第1締結部から第2締結部を引き離す必要はない。
本発明の第2の態様に係る予め形成された接触形成ユニットは、締結装置又は締結ユニットと組み合わせて、及び、本発明の第1の態様に係る本発明に係る製造方法と組み合わせて用いられることが好ましいことは自明のことである。
第1締結部は金属板に接合されると一般には想定されるが、第1締結部は、本発明の目的上、どのタイプの加工片にも取り付けることができる。金属板という表現は、この程度まで幅広く理解されるべきである。さらに、いわゆる「スタッド溶接」(短時間アーク溶接)によって第1締結部が金属板に接続されるのが好ましいことは自明のことである。しかしながら、一般に、導電性接着剤などによって第1締結部が金属板に接続されることも実現可能である。リベットのような他の接合技術も本発明によってカバーされることを意図される。
第1締結部は、ボルト(スタッド)の形態とされることが特に好ましい。この実施形態においては、例えば前述のスタッド溶接による、金属板への接続のための確立された接合技術を利用することが可能である。さらに、スタッドのコストは低い。
一般に、スタッドの代わりに、その内周上に第1ねじ山区域が形成されたスリーブを溶接することも可能である。
しかしながら、スタッドは、その内周上に第1ねじ山区域が形成されたブラインド孔を有することが特に好ましい。
この実施形態においては、第1ねじ山区域は、被覆位置においてカバー部によって比較的複雑さの少ない状態で覆うことができる。
したがって、カバー部は、端部位置においてブラインド孔の基部の領域に配置されることが特に好ましい。この場合、ブラインド孔は、ねじ山区域の相互接続によって閉鎖され、カバー部はブラインド孔の基部上に係留保持される。
第1締結部としてスリーブが用いられるときには、通常、金属板がブラインド孔の基部を形成する。したがって、ブラインド孔を備えたスタッドについての以下の言及は、貫通穴を備えたスリーブにも等しく適用されることを意図される。
さらに、カバー部は、被覆位置においてブラインド孔の開口部領域に配置されることに利点がある。
これは、ブラインド孔が完全に閉鎖されることを可能にする。このようにして配置されたカバー部を伴う予め形成された締結ユニットは、簡単な方法で取り扱うことができる。カバー部が作用するために提供する領域はほんの僅かであるため、それを失う恐れは少ない。さらに、これは、締結ユニットが一時的に保管されている間に、ブラインド孔の中に異物などがたまるのを防止する。さらに、周囲領域とブラインド孔の内部との間で空気の交換がなされるようにするために、カバー部に穴などを設けることができる。穴は、ラッカー塗装工程などの間にブラインド孔の内部にラッカーが入らないように、又は入るラッカーの量がほんの僅かとなるように、<1mmの直径を有することが好ましい。
したがって、ラッカー塗装の間の泡の生成を防止することができる。
さらに、被覆位置において、カバー部は、例えば、スタッドの側部に又はその外周部にも嵌合する、ブラインド孔の開口領域部におけるキャップの形態であってもよい。この場合、キャップなどが突破されることが実現可能であり、突破された部品は、端部位置においてブラインド孔の基部の領域内にカバー部として保持される。
1つの特に好ましい実施形態によれば、カバー部は、ブラインド孔の内径に対応する外形を有するプラグの形態である。
これは、プラグが簡単な方法でブラインド孔の中に押し込まれて、被覆位置においてブラインド孔の開口部を閉鎖することを可能にする。
一般に、カバー部は、金属材料から製造されることが実現可能である。しかしながら、カバー部はプラスチックから製造されることが好ましい。
さらに好ましい実施形態によれば、第1又は第2ねじ山区域は、セルフタッピング(セルフカッティング)ねじ山区域の形態であり、他方のねじ山区域はタップすることができる区域の形態である。
これは、一方では、ねじ山区域の領域内に流体密封又は少なくとも液体密封接続を与えることを可能にする。これは、さびなどの恐れを大いに低減させる。一方では、特に第1ねじ山区域がタップすることができる区域の形態である場合、このねじ山区域は、本質的に平滑になるように設計される。比較的簡単な方法で、被覆位置においてこの区域をカバー部によって外部からの影響(コーティング、ラッカー塗装など)に対して保護することが可能である。
全体として、同様に、第2締結部はねじの形態であることが好ましい。
一方、これは、接続部の接触区域を第1締結部に接続する前にねじ上に「ねじ付ける」ことを可能にする。
本発明の第2の態様によれば、第2締結部と接続部は、予め形成された接触形成ユニットとして第1締結部に嵌合されることが特に好ましい。
全体として、同様に、第1締結部は、全体的に回転対称となる形状にされ、回転対称ではない捻じれ防止区域を有することが好ましい。
これは、第2締結部によって第1締結部に固定された電気接続部が、後で捻じれることのない所定の位置を確実にとることを可能にする。
一般に、ボルトは、前述のようにブラインド孔を有することが好ましいが、もう1つの方法として、第1ねじ山区域がボルトの外周上に配置されることも可能であり、そのときカバー部は環状の形状を有する。
この実施形態においては、比較的低コストで製造することが可能な中実材料ボルトをボルトとして用いることができる。カバー部は、コーティング工程などの間に第1ねじ山区域を保護するために、外周部上で第1ねじ山区域を少なくとも部分的に覆う。
この場合、カバー部は、端部位置においてボルトの脚部に配置されることが特に好ましい。
これは、この実施形態においても同様に、カバー部が端部位置において第1締結部上に係留保持されることを可能にする。
本発明に係る製造方法に関しては、少なくとも第1締結部が導電性材料から製造されることと、接続部と金属板との間に電気接続を形成するために、締結部の接続中にそれらの間に電気接続部が固定されることに特に利点がある。
これは、接続部が金属板と又は加工片と電気接触を形成することを可能にする。
この場合、接続部と加工片との間の電気接続部が本質的に接続区域を介して形成されることに特に利点がある。
この場合、接合工程の結果として第1締結部と加工片との間に電気接続部が既に形成されることは自明のことである。
本発明の第2の態様に係る接触形成ユニットの場合には、第2締結部がねじであることと、接続部がねじのシャンク区域に掛かるアイ又はフォークのような接触区域を有することに特に利点がある。
特に、接触区域がアイの形態である場合には、保持部を介して第2締結部と電気接続部をそこに保持することは物理的に非常に簡単である。
例えば、ねじが接続部に対してスイングすることを可能にし、その結果としてそれが第1締結部に嵌合することを可能にするために、ねじ又は第2締結部が保持部上で移動可能であることが特に好ましいことは自明のことである。
さらに好ましい実施形態によれば、保持部は、ねじをそのねじ山区域の領域内に保持するために、弾性保持手段を有する。
一方、これは、ねじの頭部と弾性保持手段との間のその接触区域によって接触部が保持されることを可能にする。一方、保持手段が弾性となるように設計されるため、ねじを保持部に対して捻ることが可能である。
さらに好ましい実施形態によれば、保持部は、保持部の基部から特に軸方向に突出し、それらの間に接続部を保持するように設計された、少なくとも2つのピン区域を有する。
一方、これは、ピン区域が、保持部と接続部との間の相対位置を固定するのに用いられることを可能にし、その後の組立工程を簡単にする。一方、ピン区域を弾性となるように設計することができる。
2つのピン区域間の半径方向開口部は、接続部の接触区域が半径方向に挿入されるような寸法とされることが特に好ましい。
開口部は、その後の再位置合わせの間に接触区域をピン区域の後ろに保持するために、ほんの僅かに傾いた挿入が可能となるように形成することができる。
保持部の内部における接触区域のためのロックを与えるために、半径方向開口部の他の改善も実現可能である。
2つのピン区域間の軸方向開口部は、第2締結部及び/又は接続部が軸方向に挿入されるような寸法とされることが特に好ましい。
これは、第2締結部及び/又は接続部が保持部の中に挿入されることを可能にする。
2つのピン区域が弾性的に可撓性となって、第2締結部及び/又は接続部が保持部の中にクリップされることに特に利点がある。
これは、接触形成ユニットが特に簡単な方法で前もって製作されることを可能にする。
さらなる実施形態によれば、保持部は、各々の場合にそこから少なくとも2つのピン区域が両方の軸方向に延びる基部を有し、その場合、接続部は両方の軸方向から保持部の中に挿入することができる。
この実施形態においては、保持部を接続部に及び第2締結部に接続して、保持部及び第2締結部が関連するケーブル・セットなどにしっかりと接続されるようにすることが可能である。
原位置設置の間に、さらなる接続部が(例えば他のケーブル・セットから)第1締結部に接続されなければならない場合には、これらのさらなる接続部は、既に挿入された接続部とは異なる軸方向から保持部の中に挿入することができる。
複数の接続部を、単一の第2締結部と組み合わせて、1つの保持部上に前もって製作することもまた自明のことである。この場合、接続部を正しい位置に、つまり例えば、互いに対する特定の相対位置に(例えばピン区域によって)前もって製作することも可能である。接続部と第1締結部との間の相対位置は、例えば、第1締結部上のスイング防止区域を介して与えられてもよい。
全体として、ケーブル・セット又はケーブル・ハーネスのためのアース(接地)接続部を非常に簡単な方法で設けることができる。設置工程のために、予め形成された接触形成ユニットに予め形成されたケーブル・セットが与えられる。予め形成された締結ユニットは、金属板に又は作業位置に予め既に接合されており、コーティング又はラッカー塗装工程が既に行われている。次に、接触形成ユニットが、例えば、ボルトのブラインド孔の中にねじをねじ込むことによって、締結ユニットに接続される。工程の間、カバー部は、被覆位置から移動される。さらに、ねじ山区域及び/又は接続部区域を介して電気接続部が形成される。例えば、ねじの頭部の下面を介して、接続部とねじとの間の電気接触部を形成することができる。
したがって、単一の工程ステップで複数の接続部を取り付けることができる(それらが保持部に固定されているという条件で)。接続部が「忘れられる」ことは不可能である。これは、費用のかかる再加工を回避し、設置作業を簡単にする。
接続部は、特に、(例えば圧着することによって)ケーブル・ハーネスのケーブル端に取り付けられたリング・ケーブル・ラグとすることができる。
前述の構造体及び以下の本文でさらに説明されるものは、それぞれ述べられた組み合わせだけではなく、本発明の範囲から逸脱せずに、他の組み合わせで、又はそれら自体で用いることができることは自明のことである。
本発明の例示的な実施形態が以下の説明においてより詳細に説明され、図面に図示される。
図1及び図2においては、本発明に係る締結装置の第1実施形態が、全体として10と付されている。締結装置10は、締結ユニット12と接触形成ユニット14とを有する。締結ユニット12は、金属板16の形態の加工片に接合される。
締結ユニット12は、(例えばスタッド溶接によって)金属板16に接合されるフランジ区域22と、フランジ区域22から垂直方向上向きに延びるシャンク区域24とを有する、ボルト(スタッド)20の形態の第1締結部を含む。上部が開いたブラインド孔26がフランジ区域22に形成される。タップすることができる区域の形態の第1ねじ山区域28が、ブラインド孔26の内周上に形成される。言い換えれば、ブラインド孔26の内周上の第1ねじ山区域28は平滑であるが、材料の点では、ねじ接続がセルフタッピングねじによって形成されるように設計される。ボルト20の材料は、スチール合金、アルミニウムなどであってもよいが、特に、導電性材料から製造される。
プラグ30の形態のカバー部が、ブラインド孔26の中に挿入される。プラグ30は、例えば、プラスチック材料から製造され、ブラインド孔26の開口領域をシールするようにブラインド孔26の中に押し込まれる。ボルト20とプラグ30が締結ユニット12を形成し、それは、例えば、スタッド溶接機によって金属板16に自動的に溶接することができる。
ボルト20は、金属板16に接続されて、それらの間に導電性接続が形成されるようにする。例えば、導電性接着剤などによってボルト20を金属板16に接着剤結合することも可能である。
ボルト20は、接地ボルトの形態であり、接続ラグ42を地面に(例えば金属板部16として車体に)電気接続するために、ケーブル・ラグ42の形態の接続部に電気接続されるように設計される。
接触形成ユニット14は、頭部36とシャンク38とを備えたねじ34の形態の第2締結部を有する。セルフタッピングねじ山区域40の形態の第2ねじ山区域が、シャンク38の領域に形成される。
接触形成ユニット14はさらに、アイなどの形態の接触区域43を有するケーブル・ラグ42の形態の接続部を含む。接触区域43は、ねじ34のシャンク38の上に押し付けられる。ケーブル・ラグ42は、例えば、ケーブル・ハーネスの一部であってもよい電線44に接続される。
ケーブル・ラグ42は、リング・ケーブル・ラグの形態であることが好ましい。リング・ケーブル・ラグはまた、この用途においてはシールの機能を果たすことができる。
接触形成ユニット14はまた、ねじ34とケーブル・ラグ42との間の係留接続を与える、概略的に図示された保持部50を含む。ねじ34と、ケーブル・ラグ42と、保持部50は、共に、本発明に係る接触形成ユニット14を形成する。
この場合、ねじ34がケーブル・ラグ42に対して回転して、ケーブル・ラグ42も回転させる必要なしにねじ34をブラインド孔26の中にねじ込むことができるように、ねじ34が保持部50上に設置されることは自明のことである。
図1及び図2は、予め形成されたの接触形成ユニット14に接続された締結ユニット12を示しているが、本発明によれば、ケーブル・ラグ42などを伴う従来のセルフタッピングねじ34を、これらの部品が保持部50によって互いに接続されていない状態で、締結ユニット12の中にねじ込むことも可能である。
図1は、ねじ34がブラインド孔26の中にねじ込まれる直前の状態を示す。この場合、締結ユニット12は、ラッカーなどがブラインド孔26の中に入るのを回避しながら、金属板16と共に既にラッカー塗装されている。これは、プラグ30が、第1ねじ山区域28の少なくとも一部を覆う被覆位置Aにおけるブラインド孔26の開口領域に配置されるためである。
図2に示されるように、ねじ34がブラインド孔26の中にねじ込まれているときに、プラグ30が端部位置Eの所まで押し下げられる。端部位置Eにおいて、プラグ30はもはや如何なる機能的意義ももたないが、ボルト20上に係留保持されるので、設置工程の過程でプラグ30を回収したりする必要はない。
ねじ34がねじ込まれるときまで、プラグ30が第1ねじ山区域28を覆っているため、これは、好ましくは金属からなるねじ34とボルト20との間の良好な接触を保証する。さらに、ねじの頭部36の下面は、ケーブル・ラグ42のための良好な接触面を形成するように設計される。
図2に図示されるように、締結装置10が完成状態にあるときに、結果として、ケーブル・ラグ42、ケーブル・ラグ42に接続された電線44、及び金属板16の間に電気接続が形成される。したがって、例えば、電流は、ケーブル・ラグ42からねじ34の頭部36の下面を介してねじ34の中に流れ、そこからねじ山区域28、40を介してボルト20の中に流れ、そこから導電性接続部を介して金属板16の中に流れることができる。
これは、物理的に簡単で、それにもかかわらず特に堅牢な方法で、電線44のためのアース接触を形成することができるようにする。
ねじ34をブラインド孔26の中にねじ込むことによって、単一のプロセス・ステップで、ねじ34がボルト20に接続され、その結果、ケーブル・ラグ42がボルト20に接続される。カバー部を取り去る必要はない。プラグ30の形態のカバー部30は、ブラインド孔26の中に残る。
ケーブル・ラグ42は、リング・ケーブル・ラグの形態であることが好ましく、シールの機能を果たして、締結装置10が完成状態にあるときにブラインド孔26の内部領域がシールされるようにする。
本発明に係る接触形成ユニット14においては、保持部50は、例えば電線44を含むケーブル・ハーネスの製造中に、ねじ34がケーブル・ラグ42の形態の接続部に予め接続されることを可能にする。その結果、ねじなどを個別に保管する必要はない。
図1における破線はまた、ボルト20の上部に留まるキャップの形態の、もう1つのカバー部30Aを示す。ねじ34がねじ込まれているときに、このキャップ30Aが突き抜けられて、プラグ30の形態の突き抜け部がブラインド孔26の内部に保持される。
図3は、本発明に係る締結装置10’のもう1つの実施形態を示す。締結装置10’は、中実材料からなるボルト20’を含み、その外周上にねじ山区域28’が形成される。プラスチック材料からなるリング30’の形態のカバー部が、第1ねじ山区域28’に配置され、それは図3の被覆位置A’に示されている。
ケーブル・ラグ42’をボルト20’に接続するために、雌ねじ区域40’を備えたナット34’の形態の第2締結部が、ボルト20’上にねじつけられる。この工程の間に、カバー部30’が、ボルト20’のシャンク24’の脚部における端部位置E’に移動される。
本発明に係る接触形成ユニットを形成するために、ナット34’とケーブル・ラグ42’は、同様に保持部を介して接続できることは自明のことであるが、これは図3には示されていない。
締結装置、締結ユニット及び接触形成ユニットの複数のもう1つの実施形態を、以下の本文中で説明する。それらの設計及びそれらの作動方法については、これらは一般に、図1から図3までの2つの既に説明された実施形態の1つに対応する。したがって、違う点のみを以下の本文中で説明する。同一の又は同様の構成材にはまた、同じ参照番号が付される。
図3の番号34’Aはまた、ナット34’を、それがねじつけられたときにシール装置を形成することができる、キャップ・ナットの形態とすることができることを示す。この実施形態は、腐食の形成が良好に防止されるようにする。
図3aは、本発明に係る締結装置10のさらなる実施形態を示す。これは、一般に、図1及び図2の締結装置に対応する。ボルト20’が金属板16の穴の中に挿入するために全体として円筒形ボルトの形態となるようにするシャンク区域20’が、ボルト20’の上部領域に形成される。磁気アーク偏向などによってフランジ区域20’を金属板16に溶接することができ、又はその他の方法で接合することができる。この実施形態においては、ねじ34に比較的大きい力をかけることができる。このようなソリューションは一般に、対応するキャビティが金属板16の下面に与えられるときにのみ価値があることも自明のことである。しかしながら、締結装置10は、金属板16の上面に非常に平坦に適合される。
53において見られるように、プラグ30に、例えば<1.0mmの直径を有する小さい穴を設けることができる。プレハブ状態において(例えば図1に示されるような)、この穴は、ブラインド孔26内に係留された空気を逃がすために用いられる。これは、特に、例えばラッカー乾燥中の場合のような、ラッカー塗装工程の後の加熱のときに特に重要となる。例えば、穴は、中央に形成することができ、ラッカー塗装工程中に本質的にラッカーなどがブラインド穴に入らない寸法にすることができる。ラッカーが入ったとしても、いずれにしろそれは少量で、締結装置の作動方法に対する不利な影響をもたない。これは、既に述べたようにプラグ30によってねじ山区域28’が覆われるためであり、したがって、電気接触が形成されることが保証される。
図4は、一般に図1及び図2の締結装置に対応する、本発明に係る締結装置10のさらなる実施形態を示す。図示されるように、ねじ34は、ヘッドの領域内に、適切な工具を嵌めることができる内部六角凹部(又はTorxなど)54を有する。
図面はまた、1つのケーブル・ラグだけではなく2つのケーブル・ラグ42A、42B(各々が他の電線44に接続される)をボルト20に電気接続できることを示す。ケーブル・ラグは、頭部36の下面とボルト20のシャンク区域24の上面との間で、一方が他方の上に位置するように配置される。さらに、この実施形態においては、シーリング座金56を、最下位のケーブル・ラグ42Aとシャンク24の上面との間に挿入して、ブラインド孔26が確実に恒久的にシールされるようにすることができる。
同じく図4から分かるように、シャンク区域24の上部領域に、例えば多角形交差区域を有するスイング防止区域58が形成される。フック区域60がまた、スイング防止手段を形成するために、ケーブル・ラグ42上に形成されてもよく、それらは、ケーブル・ラグ42の基準面に対して90°曲げられ、スイング防止区域58の表面に対して、結果としてケーブル・ラグ42とボルトとの間の固定相対位置において働く。
図5から図7までは、本発明に係る締結装置のさらなる実施形態を示す。締結装置10は、プラスチック・ケージの形態の保持部50を備えたコンタクト形成ユニット14を使用する。保持部50は、ねじ34を挿入するための軸方向挿入開口部64を有する。保持部50はまた、ケーブル・ラグ42を半径方向に挿入するための半径方向開口部66を有する。軸方向下端において、保持部50はまた、ねじ34のシャンク(これ以上詳細に説明を加えられない)をボルト20のブラインド孔26の中に下方にねじ込むことができるようにする、軸方向出口開口部68を有する。
弾性フィンガ70が、ケージの内部に突出して、ねじ34のシャンクに対して、それを保持部50に対して保持するように働く。この場合、ケーブル・ラグ42は、ねじ34の頭部の下面と弾性フィンガ70との間に配置される。軸方向挿入開口部64は、半径方向に弾性的に広げることができ、開口部64が半径方向に広げられた状態でねじ34の頭部を挿入する(挟み込む)ことができる寸法にされる。半径方向開口部66はまた、ねじ34の頭部がそれを通り抜けることはできない寸法にされる。結果として、ねじ34は、保持部30内に係留された形で設置される。ケーブル・ラグ42はまた、ねじ34を介して正確に間接的に保持部50上に係留された形で設置される。
弾性フィンガ70は、接触形成ユニット14が予め形成された状態にあるときに、ねじ34が軸方向出口開口部68の外に大きく突出しないようにする。結果として、ねじ34が保持部50の外に引き出される恐れはない。これにより、ねじ34は好ましくは保持部50の外に突出しないので、車体への損傷に対する保護がもたらされる。弾性フィンガ70のさらなる利点は、ねじ34が保持部50の中央に配置されて、ブラインド孔26の中に確実にねじ込まれるようにすることである。
さらに、フィンガ70は、それらがねじ34とケーブル・ラグとの間の接触領域に入ることができないように設計される。これは、動作不良を回避する。
ねじ34は、軸方向挿入開口部64上に工具を適合させることによってねじ込まれ、ねじ34は、上からボルト20内のブラインド孔26の中にねじ込まれる。この工程中、弾性フィンガ70は、比較的ほんの小さな反対方向の力を与える。ねじ込まれた状態において、弾性フィンガ70は、ボルト20の外周上に置かれ、保持部50がボルト20上に恒久的に確実に固定されるようにする。保持部50は、プラスチック材料からなることが好ましい。
本発明に係る1つのこうした接触形成ユニット14の修正された実施形態を、以下の文中で説明する。また、以下の実施形態は、一般に、設計及び作動方法について既に説明された実施形態に対応している。したがって、以下の本文では違う点のみを説明する。同一の又は同様の部分には同じ参照番号が付されている。
本発明に係る接触形成ユニット14のもう1つの実施形態が、図8から図10までに示されている。この接触形成ユニット14の保持部50の設計は、一般に、図5から図7までの保持部50の設計に対応している。図示されるように、保持部50は、ボルト20のフランジ区域22の方へ向かう基部72を有し、そこから複数のピン区域74(この場合は4つ)が上向きに延びる。ピン区域74には、全部で4つの半径方向開口部66A、・・・66Dを形成する半径方向凹部が設けられる。
さらに、ピン区域74には、それらの端部に横方向ウェブが設けられ、それらは、半径方向に広げることができるリングを互いに形成し、その中央に軸方向挿入開口部64が形成される。
半径方向開口部66は、ケーブル・ラグ42を各々の場合に或る角度でそれぞれの開口部66の中に及びそれを通るように押し入れることができる寸法にされる。ケーブル・ラグ42は、保持部50の軸方向に対して直角に再び位置合わせされるとすぐに、隣接するピン区域の後ろにグリップし、もはや引き抜くことはできない。ケーブル・ラグ42又は複数のケーブル・ラグ42(4つまで)は、それぞれの半径方向開口部66の中に挿入されると、ねじ34をこの状態で軸方向挿入開口部64を正確に通るように挿入することができる。この工程中に、ねじ34の頭部は、ピン区域74を半径方向外向きに押し、軸方向挿入開口部64は、ねじ34の挿入を容易にするために、この領域において僅かに円錐形にテーパするように設計することができる。ねじ34の頭部が挿入されると、ピン区域74は、図8及び図9に示された位置にスナップバックし、それにより、ピン区域74の内方に突出する上端部が、ねじ34の頭部の後ろで、ねじ34を保持部50に固定されるようにグリップする。この場合、ケーブル・ラグ42のアイが、ねじ34のシャンクの上に置かれ、それにより、ケーブル・ラグは斜めに位置決めすることはもはやできない。全体として、その結果、ねじ34とケーブル・ラグ42の全てが、保持部50上に係留する方法で設置される。
例えば、複数の4つの弾性フィンガ70は、保持部50の下方領域において軸方向出口開口部68に隣接して配置され、半径方向内向きに延びる。弾性フィンガ70は、ねじ34のシャンクを保持部50の内部に保持し、それにより、出口開口部68の外に突出することはできない。フィンガ70はまた、ねじ34に対するセンタリング機能を有する。
図10に見られるように、弾性フィンガ70は、ボルト20のシャンク区域の外周上に配置されて、保持部50をボルト20上に弾性的に固定する。
図11から図13までは、本発明に係る接触形成ユニット14のさらなる実施形態を示す。図11から図13までの接触形成ユニットの保持部50は、本質的に、ピン区域74の上側領域が省略されているという点で、図8から図10までの接触形成ユニットの保持部50とは異なっている。結果として、半径方向開口部66は、頂部において開いている。接触形成ユニット14を形成するために、ケーブル・ラグ42A、・・・42Dは、ねじ34の上にねじつけられ、次に、弾性フィンガ70がねじ34のシャンクに対して作用する状態で、ねじ34が上から保持部50の中に押し込まれ、それにより、ねじ34が保持部50上に設置される。ケーブル・ラグ42の接触区域43(アイの形態の)は、この場合、ねじ34のシャンクの上に押され、ねじ34の頭部と弾性フィンガ70との間に「捕捉」されて、取り外し不可能な又は係留接触形成ユニット14を形成する。
図11から図13までの接触形成ユニット14の保持部50は、図8から図10までの保持部50よりも低価格で製造することができる。しかしながら、係留保持の安全性は、ねじ34が本質的に弾性フィンガ70によってのみ保持されるため、さほど高くはない。
既に説明された実施形態における弾性フィンガ70はまた、ねじ34を保持部50上に設置するために1つ又はそれ以上のフィンガが用いられるように機能的に細分することができる。後で保持部50をボルト20上に設置するために他のフィンガを設計することができる。ボルト20上に(例えばシャンク区域の外周上に)捕捉区域を形成することも可能であり、その後ろで、関連する弾性フィンガ70が、保持部50をボルト20上に軸方向に固定するために、グリップする。
予め形成された接触形成ユニット14のさらなる実施形態が図14に示されている。この実施形態においては、半径方向開口部66は小さい。各々のピン区域74間に小さい距離が形成され、ピン区域74は、76に示されるようにこのギャップに向けて傾斜されている。その結果、上から軸方向挿入開口部64を通して保持部50の中にケーブル・ラグ42を挿入することができ、その作動方法は、その他の点では図8から図10までの保持部50についての作動方法と本質的に同一である。
図15は、同様にケーブル・ラグ42が半径方向開口部66を通して挿入される、さらに別の実施形態を示す。この場合、半径方向開口部66は、周方向に広くなるように設計され、かつ、各々の場合にケーブル・ラグ42の平坦な接触区域43を保持するように設計されたスロット入り区域78を有する。次に、ケーブル・ラグ42が、接触区域43が内部からピン区域74に接触して保持される状態まで下向きに押される。その他の点では、作動方法は、一般に、図8から図10までの保持部50の作動方法に対応する。
図16及び図17は、本発明に係る接触形成ユニット14のさらに別の実施形態を示す。
図16及び図17における接触形成ユニット14の保持部50は、基部72と2つのピン区域74を有し、ピン区域はそれらの間に2つのギャップを形成し、図14の実施形態と同様の方法で傾斜されている。その結果、2つ又はそれ以上のケーブル・ラグ42A、42Bを、上から軸方向挿入開口部64を通して保持部50の中に挿入することができる。次に、図8から図10までの実施形態と比較できる方法で、ねじ34を上から軸方向挿入開口部64を通して挿入することができる。
しかしながら、基部72から始まって、図16及び図17の保持部50は、2つのさらなるピン区域82を有し、それは、下方に向かい、ピン区域74と本質的に同じ方法で設計されるが、90度回転されている。その結果、保持部50の下面に軸方向開口部80が形成され、それはまた、付加的なケーブル・ラグ42ZA、42ZBのためのさらなる挿入開口部として用いられる。さらに、軸方向開口部80はまた、ねじ34のための軸方向出口開口部68として用いられる。
この実施形態においては、ケーブル・ラグ42A、42Bは、保持部50及びねじ34と共に、本発明に係る事前制作接触形成ユニット14を形成することができる。しかしながら、設置工程の間に、例えば、他のケーブル・ハーネスのケーブル・ラグが下から軸方向開口部80を通って保持部50の中に正確に配置されるように、付加的なケーブル・ラグ42ZA、42ZBを、保持部50の中に挿入することができ、次に、ケーブル・ラグ42A、42Bと共にボルト20に、結果として金属板16に一工程で電気的に接続することができる。
保持部50の全ての実施形態において、それぞれの下側出口開口部68又は80はまた、ねじ34をブラインド孔26の中にねじ込む工程が実際に行われる前に、接触形成ユニット14をボルト20の上面に対してセンタリングするために用いることができることは自明のことである。
金属板に接合された締結ユニットに予め形成された接触形成ユニットを接続する前の、本発明の一実施形態に係る締結装置の概略図である。 端部位置において予め形成された接触形成ユニットが締結ユニットに接続されている、図1に示された締結装置を示す図である。 本発明に係る締結装置のもう1つの実施形態の、図に示されたものと比較できる像を示す図である。 本発明に係る締結装置のさらなる実施形態を示す図である。 本発明に係る締結装置のさらなる実施形態を示す図である。 部分的に切り取られた形態で示された、本発明に係る接触形成ユニットを伴う、本発明に係る締結装置のさらなる実施形態を示す図である。 接触形成ユニットが締結ユニットに嵌合された後の、図5の締結装置を示す図である。 接触形成ユニットを締結ユニットに接続した後の、図5からの締結装置を示す図である。 本発明に係る接触形成ユニットのさらなる実施形態の斜視図である。 締結ユニットの上の、図8からの接触形成ユニットを通る断面図である。 締結ユニットに接続された、図8からの接触形成ユニットを通る断面図である。 本発明に係る接触形成ユニットのさらなる実施形態の斜視図である。 締結ユニットの上の、図8からの接触形成ユニットを通る断面図である。 締結ユニットに接続された、図8からの接触形成ユニットを通る断面図である。 本発明に係る接触形成ユニットのさらなる実施形態の斜視図である。 本発明に係る接触形成ユニットのさらなる実施形態の斜視図である。 本発明に係る接触形成ユニットのさらなる実施形態の斜視図である。 締結ユニットの上の、図16からの接触形成ユニットを通る断面図である。
符号の説明
10:締結装置
12:締結ユニット
14:接触形成ユニット
16:金属板
20:ボルト
22:フランジ区域
24:シャンク区域
26:ブラインド孔
28:第1ねじ山区域
30:プラグ
34:ねじ
36:頭部
38:シャンク
40:第2ねじ山区域
42:ケーブル・ラグ
43:接触区域
44:電線
50:保持部

Claims (24)

  1. 金属板(16)に接続され第1ねじ山区域(28)を有する第1締結部(20)と、前記第1ねじ山区域(28)と係合する第2ねじ山区域(40)を有する第2締結部(34)とを備え、前記締結部が電気接続部(42)と前記金属板(16)との間に電気接続が形成されるような形態で前記電気接続部(42)を固定するようになった締結装置(10)であって、カバー部(30)が、端部位置(E)において第1締結部(20)に固定され、被覆位置(A)において第2ねじ山区域(40)が第1ねじ山区域(28)と係合するまで第1ねじ山区域(28)の少なくとも一部を覆い、締結工程中に、前記カバー部(30)が被覆位置(A)から端部位置(E)に移動されることを特徴とする締結装置。
  2. 前記第1締結部(20)がボルト(20)の形態であることを特徴とする請求項1に記載の締結装置。
  3. 前記ボルト(20)がブラインド孔(26)を有し、該ブラインド孔(26)は、その内周に前記第1ねじ山区域(28)が形成されたことを特徴とする請求項2に記載の締結装置。
  4. 前記端部位置(E)において、前記カバー部(30)が前記ブラインド孔(26)の基部の領域に配置されることを特徴とする請求項3に記載の締結装置。
  5. 前記被覆位置(A)において、前記カバー部(30)が前記ブラインド孔(26)の開口部の領域に配置されることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の締結装置。
  6. 前記カバー部(30)が、前記ブラインド孔(26)の内径に対応する外径を有するプラグ(30)の形態であることを特徴とする請求項3から請求項5までの1項に記載の締結装置。
  7. 前記第1又は第2ねじ山区域(28、40)がセルフタッピングねじ山区域(40)の形態であり、前記他方のねじ山区域(28)がタッッピングねじ形成することができる区域の形態であることを特徴とする請求項1から請求項6までの1項に記載の締結装置。
  8. 前記第2締結部(34)がねじ(34)の形態であることを特徴とする請求項2から請求項7までの1項に記載の締結装置。
  9. 前記第2締結部(34)と前記接続部(42)が、予め形成された接触形成ユニット(14)として前記第1締結部(20)に嵌合されていることを特徴とする請求項1から請求項8までの1項に記載の締結装置。
  10. 前記第1締結部が、全体的に回転対称形状にされ、回転対称ではないスイング防止区域(58)を有することを特徴とする請求項1から請求項9までの1項に記載の締結装置。
  11. 前記第1ねじ山区域(28’)が前記ボルト(34’)の外周上に配置され、前記カバー部(30’)が環状の形状を有することを特徴とする請求項2に記載の締結装置。
  12. 前記端部位置(E)において、前記カバー部(30’)が前記ボルト(24’)の脚部に配置されることを特徴とする請求項11に記載の締結装置。
  13. 金属板(16)に一体に接合することができ、ねじ山区域(28)を有する締結部(20)と、前記ねじ山区域(28)の少なくとも一部を覆う被覆位置(A)において前記締結部(20)に固定されたカバー部(30)とを有し、その場合、前記カバー部(30)は、前記締結部(20)上で前記被覆位置(A)から前記締結部(20)に固定されて前記ねじ山区域(28)を少なくとも完全にではなく覆う端部位置(E)に移動することができることを特徴とする、請求項1から請求項12までの1項に記載の締結装置(10)のための予め形成された締結ユニット(12)。
  14. 請求項1から請求項12までの1項に記載の締結装置(10)の製造方法であって、
    被覆位置(A)において第1締結部(20)上に係留保持されるカバー要素(30)によって少なくとも部分的に覆われた第1接続区域(28)を有する第1締結部(20)を、加工片(16)に接合し、
    前記加工片(16)を、それに接合される前記第1締結部(20)で覆い、
    第2接続区域(40)を有する第2締結部(34)を与え、
    前記締結部(20、34)を前記接続区域(28、40)によって接続するステップであって、前記カバー要素(30)が前記被覆位置(A)から前記第1締結部(30)上に係留保持される端部位置(E)に移動される、
    ステップを含むことを特徴とする方法。
  15. 少なくとも前記第1締結部(20)が導電性材料から製造され、前記締結部(20、34)の接続中に、電気接続部(42)と前記金属板(16)との間に電気接続を形成するために、それらの間に電気接続部(42)が固定されることを特徴とする請求項14に記載の方法。
  16. 本質的に接続区域(28、40)を介して接続部(42)と加工片(16)との間に電気接続が形成されることを特徴とする請求項15に記載の方法。
  17. 金属板(16)などに接合された第1締結部(20)上の第1ねじ山区域(28)と係合することができる第2ねじ山区域(40)を有する第2締結部(40)と、電線(44)に接続され、前記第1締結部(20)と前記電気接続部(42)との間に電気接続を形成するために前記第1及び第2締結部(20、34)の間に固定することができる少なくとも1つの電気接続部(42)と、前記第2締結部(34)と前記電気接続部を互いに係留状態で保持する保持部(50)とを備えたことを特徴とする、請求項1から請求項12までの1項に記載の締結装置(10)のための予め形成された接触形成ユニット(14)。
  18. 前記第2締結部(34)がねじ(34)であり、前記接続部(42)が前記ねじ(34)のシャンク区域に掛かるアイ又はフォークのような接触区域(43)を有することを特徴とする請求項17に記載の接触形成ユニット。
  19. 前記保持部(50)が、前記ねじ(34)をそのねじ山区域(40)の領域内に保持するための弾性保持手段を有することを特徴とする請求項18に記載の接触形成ユニット。
  20. 前記保持部(50)が、前記保持部(50)の基部(72)から突出し、それらの間に接続部(42)を保持するように設計された、少なくとも2つのピン区域(74)を有することを特徴とする請求項17から請求項19までの1項に記載の接触形成ユニット。
  21. 前記2つのピン区域(74)の間の半径方向開口部(66)が、前記接触区域(66)を半径方向に挿入することができる寸法にされたことを特徴とする請求項20に記載の接触形成ユニット。
  22. 前記2つのピン区域(74)の間の軸方向開口部(64)が、前記第2締結部(34)及び/又は前記接続部(42)を軸方向に挿入することができる寸法にされたことを特徴とする請求項20又は請求項21に記載の接触形成ユニット。
  23. 前記2つのピン区域(74)が、前記第2締結部(34)及び/又は前記接続部(42)を前記保持部(50)に挟み込むことができるように、弾性的に可撓性にされたことを特徴とする請求項20から請求項22までの1項に記載の接触形成ユニット。
  24. 前記保持部(50)が、いずれの場合にもそこから少なくとも2つのピン区域(74、82)が両方の軸方向に延びる基部(72)を有し、その場合、両方の軸方向から前記保持部(50)の中に接続部(42)を挿入することができることを特徴とする請求項17から請求項23までの1項に記載の接触形成ユニット。
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