DE10107231A1 - Befestigung für einen elektrischen Kontakt - Google Patents
Befestigung für einen elektrischen KontaktInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine anschweißbare Befestigung für einen elektrischen Kontakt mit einer Schweißmutter (1), die an ihrer Oberseite eine elektrische Kontaktfläche (9) und an ihrer Unterseite einen ringförmigen axialen Fortsatz (6) aufweist, der einen Hohlraum (4) einer vorgebbaren Tiefe (T) umgibt, und mit einer in die Schweißmutter (1) eingeschraubten Schraube (3), die ebenfalls eine elektrische Kontaktfläche (9) aufweist, wobei zwischen den Kontaktflächen (9) ein Distanzring (2) eingeklemmt ist. Bevorzugt hat der Distanzring (2) eine Dicke (D), die etwa gleich der Tiefe (T) des Hohlraums (4) ist. Bei eingeklemmtem Distanzring (2) schließt die Schraube (3) etwa bündig mit dem Ende des Innengewindes (12) der Schweißmutter (1) ab. Diese Kombination zeichnet sich dadurch aus, dass sie nur eine geringe Bauhöhe aufweist, beim Anschweißen keine Metallspritzer in das Gewinde (12) gelangen, die Kontaktflächen (9) bei der Montage geschützt sind und die Schweißverbindung hohe Drehmomente aufnehmen kann auch beim Anschweißen an dünne Werkstücke (7).
Description
Die Erfindung betrifft eine anschweißbare Befestigung für einen elektrischen
Kontakt, insbesondere für einen Masseanschluß.
Anschweißbare Befestigungen werden beispielsweise in der Kraftfahrzeugtechnik
verwendet, wo sie zur Herstellung eines elektrischen Massekontaktes Verwen
dung finden. Aus der EP 0 640 404 ist bekannt, wie ein derartiger elektrischer
Kontakt an einem Metallblech befestigt wird. Um Verunreinigungen der elektri
schen Kontaktflächen zu vermeiden, wird eine Schutzkappe auf einen mit einem
Gewinde versehenden Bolzen gebracht. Dieser Bolzen mit Schutzkappe wird dann
mit dem Metallblech durch Schweißen verbunden. Die Schutzkappe hat insbeson
dere die Aufgabe, das Gewinde des Bolzens vor einer nachträglichen Verunreini
gung, insbesondere Farbe, zu schützen, die bei der Anbringung bei der Anschrau
bung eines Kabels einen elektrischen Kontakt verhindern würden.
Einerseits weisen bekannte Massenbolzen dieser Art eine relativ hohe Bauhöhe
auf, was nicht immer erwünscht ist. Anderseits ist ein Anschweißen von bekann
ten Massenbolzen an Blechen von weniger als 0,6 mm Stärke schwierig durch
führbar. Darüber hinaus können die entstehenden Verbindungen, insbesondere
nach Anschweißen an dünne Strukturen nur begrenzte Drehmomente aufnehmen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung die genannten Nachteile zu überwinden und
eine anschweißbare Befestigung anzugeben, die eine sichere Anbringung eines
elektrischen Kontakts bei geringer Bauhöhe erlaubt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Weitere vorteil
hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße anschweißbare Befestigung für einen elektrischen Kontakt
umfasst eine Schweißmutter, die an ihrer Oberseite eine elektrische Kontaktfläche
und an ihrer Unterseite einen ringförmigen axialen Fortsatz aufweist, der einen
Hohlraum einer vorgebbaren Tiefe umgibt, und mit einer in die Schweißmutter
eingeschraubten Schraube, die ebenfalls eine elektrische Kontaktfläche aufweist,
wobei zwischen den Kontaktflächen ein Distanzring eingeklemmt ist. Mutter, Dis
tanzring und Schraube werden zusammengebaut als Einheit gehandhabt und ange
schweißt. Durch das Anschweißen des ringförmigen Fortsatzes der Schweißmut
ter an einem Metallblech wird im Gegensatz zu einem vergleichbar großen her
kömmlichen Schweißbolzen ein größerer Außendurchmesser der Schweißverbin
dung erreicht, so dass eine Aufnahme von höheren Drehmomenten erzielt wird.
Die elektrischen Kontaktflächen zwischen Schraube und Schweißmutter werden
mit Hilfe des eingeklemmten Distanzrings vor Verunreinigungen geschützt. Die
Kontaktflächen bleiben daher beim Transport, bei der Handhabung, beim
Schweißvorgang und bei späteren Lackiervorgängen sauber. Später kann dann
durch Abschrauben der Schraube, Entfernen des Distanzrings, Aufstecken eines
Kontaktringes und erneutes Festschrauben der Schraube ein elektrischer Kontakt
mit guter Qualität hergestellt werden. Durch den großen Durchmesser der
Schweißmutter kann im Gegensatz zu einen herkömmlichen Schweißbolzen, der
in der Regel einen geringeren Durchmesser hat, ein höheres Drehmoment aufge
nommen werden. Außerdem sind hiermit Verschweißungen mit geringeren
Blechdicken, d. h. unter 0,6 mm möglich. Das Anschweißen einer Mutter mit ring
förmigem Fortsatz, dafür geeignete Formen und Maße und die dafür notwendigen
Anlagen sind generell im Stand der Technik bekannt.
Bevorzugt ist ein so hergestellter Kontakt ein Massekontakt für Spannungen zwi
schen 6 und 42 Volt, insbesondere in einem Kraftfahrzeug. Für solche Anwendungen
in einer Serienproduktion eignet sich die vorliegende Erfindung beson
ders.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Distanzring
aus elastischem Material, insbesondere Polyäthylen. Dadurch lässt sich bei der
Vormontage ein sicherer Halt der Teile untereinander erreichen.
In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung schützt der Distanzring als
Dichtung gegen Lackbenetzung und andere Verunreinigungen. Diese Funktion ist
dann wichtig, wenn beispielsweise das Werkstück vor dem Anbringen eines Kon
taktringes noch eine oder mehrere Lackierungen erhält.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung hat der Distanzring
eine Dicke, die etwa gleich der Tiefe des Hohlraums im geschweißten Zustand ist.
Dies ist insbesondere in Verbindung mit einer weiteren bevorzugten Ausführungs
form der Erfindung von Bedeutung, nach der das Ende der Schraube bei ver
spanntem Distanzring etwa bündig mit dem Ende des Innengewindes der
Schweißmutter abschließt. Letzteres bewirkt, dass beim Schweißen weder das
Außengewinde der Schraube, noch das Innengewinde der Schweißmutter durch
Metallspritzer verunreinigt werden kann. Dadurch lässt sich später die Schraube
leicht heraus und wieder hereindrehen. Nach Entfernen des Distanzrings und An
bringen eines Kontaktringes kann die Schraube bei der oben angegebenen Dimen
sionierung des Distanzrings auch nicht beim vollständigen Festziehen gegen das
Werkstück stoßen, da das Ende der Schraube maximal um einen Überstand in den
Hohlraum ragen kann, der der Dicke des Distanzrings minus der Dicke des Kon
taktringes entspricht. Die angegebene Abstimmung der Maße aller Teile aufein
ander ist daher besonders vorteilhaft für die vorliegende Erfindung.
Schließlich ist es auch günstig, den Außendurchmesser des ringförmigen Fortsat
zes größer als den Außendurchmesser der sonstigen Befestigung zu machen. Dies
erlaubt eine Anpassung an unterschiedliche Werstückdicken und gewünschte
Drehmomente ohne Veränderung der Maße der Kontaktflächen.
Weitere spezielle Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden in der fol
genden Zeichnung beschrieben. Ohne den Inhalt der Erfindung einzuschränken
zeigt die Zeichnung eine von vielen möglichen Realisierungsformen. Es zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemäße anschweißbare Befestigung im Längsschnitt, und
Fig. 2 die aufgeweißte Befestigung nach Fig. 1, bei der der Distanzring entfernt
und eine elektrische Leitung befestigt ist.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße anschweißbare Befestigung für einen elektri
schen Kontakt. Sie umfasst eine Schweißmutter 1, die an ihrer Oberseite eine e
lektrische Kontaktfläche 9 und an ihrer Unterseite einen ringförmigen axialen
Fortsatz 6 aufweist, der einen Hohlraum 4 einer vorgebbaren Tiefe T umgibt, und
mit einer in die Schweißmutter 1 eingeschraubten Schraube 3, die ebenfalls eine
elektrische Kontaktfläche 9 aufweist, wobei zwischen den Kontaktflächen 9 ein
Distanzring 2 eingeklemmt ist. Der Distanzring 2 ist so geformt, dass er die Kon
taktflächen 9 im wesentlichen abdeckt und zwischen ihnen sicher eingeklemmt
ist. Durch die Klemmung des Distanzrings 2 werden die Schraube 3 und die
Schweißmutter 1 gegeneinander verspannt, so dass ein Lösen der Schraube 3 von
der Schweißmutter 1 selbst unter starker mechanischer Belastung (z. B. durch Vib
rationen beim Transport oder der Handhabung) aufgrund der vergleichsweise gro
ßen Haftreibung verhindert wird. Der Distanzring 2 dichtet die Schraube 3 gegen
über der Schweißmutter 1 ab und verhindert ein Eindringen von Verunreinigun
gen bzw. Farbe zu den Kontaktflächen und in das Innere der vormontierten Kom
bination. Das Ende 5 der Schraube 3 mit Außengewinde 13 schließt bündig mit
dem Ende des Innengewindes 12 der Schweißmutter 1 ab. Beim Anschweißen an
ein Werkstück 7, welches auch aus einem dünnen Blech von beispielsweise weni
ger als 0,6 mm Dicke bestehen kann, können sich somit keine Metallspritzer an
den Gewindegängen ablagern und später die Demontage oder Montage behindern.
Die Dicke D des Distanzrings 2 ist vorteilhafterweise ungefähr genauso groß wie
die Tiefe T der Hohlraums 4. Dadurch kann die Schraube später beim Austausch
des Distanzrings 2 gegen einen elektrischen Kontaktring nicht gegen das Werk
stück 7 stoßen.
Fig. 2 zeigt die fertig montierte erfindungsgemäße Befestigung nach Fig. 1, bei
der eine elektrische Leitung 10 mit einem Kontaktring 8 statt des Distanzrings 2
zwischen den Kontaktflächen 9 von Schraube 3 und Schweißmutter 1 einge
klemmt ist. Über die ringförmige Schweißverbindung 11 können relativ hohe
Ströme geleitet und hohe Drehmomente aufgenommen werden. Die eingeschraub
te Schraube 3 erreicht mit ihrem Ende 5 maximal einen Überstand d in den Hohl
raum 4 hinein, der der Dicke D des früheren Distanzrings 2 minus der Dicke des
Kontaktringes 8 entspricht und kann daher das Werkstück 7 nicht berühren und
dadurch die Schweißverbindung 11 nicht beschädigen, wenn der Distanzring 2
vorher etwa eine Dicke D wie die Tiefe T des Hohlraumes 4 hatte.
Die Erfindung eignet sich besonders für die Anwendung in einer Serienprodukti
on, bei der mit automatischen Werkzeugen gearbeitet wird. Die vorgefertigte Ein
heit aus Schweißmutter, Distanzring und Schraube lässt sich wie andere Schweiß
teile handhaben und anschweißen und eignet sich für das Anschweißen an dünne
Bleche, für Kontakte mit geringer Bauhöhe und hohe Belastungen.
1
Schweißmutter
2
Distanzring
3
Schraube
4
Hohlraum
5
Ende
6
ringförmiger axialer Fortsatz
7
Werkstück
8
Kontaktring
9
Elektrische Kontaktflächen
10
Elektrische Leitung
11
Schweißverbindung
12
Innengewinde der Schweißmutter
13
Außengewinde der Schraube
D Dicke des Distanzrings
d Überstand der Schraube
T Tiefe des Hohlraumes
D Dicke des Distanzrings
d Überstand der Schraube
T Tiefe des Hohlraumes
Claims (7)
1. Anschweißbare Befestigung für einen elektrischen Kontakt mit einer
Schweißmutter (1), die an ihrer Oberseite eine elektrische Kontaktfläche
(9) und an ihrer Unterseite einen ringförmigen axialen Fortsatz (6) auf
weist, der einen Hohlraum (4) einer vorgebbaren Tiefe (T) umgibt, und
mit einer in die Schweißmutter (1) eingeschraubten Schraube (3), die e
benfalls eine elektrische Kontaktfläche (9) aufweist, wobei zwischen den
Kontaktflächen (9) ein Distanzring (2) verspannt ist.
2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektri
sche Kontakt ein Masseanschluß, insbesondere für die Verwendung in ei
nem Kraftfahrzeug, ist.
3. Befestigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Distanzring (2) aus elastischem Material, insbesondere aus Polyäthylen,
besteht.
4. Befestigung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, dass der Distanzring (2) als Dichtung zum Abdichten der Kontaktflä
chen (9) gegen Schmutz oder Farbe ausgebildet ist.
5. Befestigung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, dass der Distanzring (2) eine vorgebbare Dicke (D) aufweist, die etwa
gleich der Tiefe (T) des Hohlraums (4) im geschweißten Zustand ist.
6. Befestigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Schweißmutter (1) ein Innengewinde (12) und die
Schraube (3) ein Außengewinde (13) aufweist, wobei die Länge des Au
ßengewindes (13) so bemessen ist, dass das Ende (5) der Schraube (3) bei
verspanntem Distanzring (2) etwa bündig mit dem Ende des Innengewin
des (12) der Schweißmutter (1) abschließt.
7. Befestigung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, dass der Außendurchmesser des ringförmigen Fortsatzes (6) größer als
der Außendurchmesser der Befestigung in den übrigen Bereichen ist.
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