コンタクト形成ユニット、この取り付け方法及びこの方法を実行するためのねじ付け工具
【課題】コンタクト形成ユニット、この取り付け方法及びこの方法を実行するためのねじ付け工具を提供すること。
【解決手段】本発明は、頭部(16)とシャンク(18)とを有するねじ(12)と、保持ユニット14とを有する予め装着されたコンタクト形成ユニット(10)に関し、保持ユニット(14)は、少なくとも1つの接続部品(40)を挿入できる接続部品保持区域(28)と、ねじ(12)が長手方向(22)ではあるが、回転可能な形で内部に係留保持されるようにねじ(12)が長手方向(22)に挿入されるねじ保持区域(26)とを有して、接続部品保持区域(28)に挿入される接続部品(40)が挿入されたねじ(12)と電気コンタクトを形成することができ、半径方向に突出する支持区域(70)が頭部(16)上に形成され、ねじ保持区域(26)は、支持区域(70)が保持ユニット(14)上に軸方向に支持される肩区域(72)を有する。
【解決手段】本発明は、頭部(16)とシャンク(18)とを有するねじ(12)と、保持ユニット14とを有する予め装着されたコンタクト形成ユニット(10)に関し、保持ユニット(14)は、少なくとも1つの接続部品(40)を挿入できる接続部品保持区域(28)と、ねじ(12)が長手方向(22)ではあるが、回転可能な形で内部に係留保持されるようにねじ(12)が長手方向(22)に挿入されるねじ保持区域(26)とを有して、接続部品保持区域(28)に挿入される接続部品(40)が挿入されたねじ(12)と電気コンタクトを形成することができ、半径方向に突出する支持区域(70)が頭部(16)上に形成され、ねじ保持区域(26)は、支持区域(70)が保持ユニット(14)上に軸方向に支持される肩区域(72)を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、頭部とシャンクとを有するねじと、保持ユニットとを有する予め装着された(予め組み立てられた)コンタクト形成ユニットに関する。
さらに、本発明は、このようなコンタクト形成ユニットのための保持ユニット及び少なくとも1つの接続部品を加工片に取り付けるための方法、並びにこの取り付け方法を実行するためのねじ付け工具に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、本発明は、多くの場合、特に自動車工学に用いられるような、接地ボルト(接地スタッド)と呼ばれるものの分野に関する。安定した接地コンタクトを確立するために、ボルト又はナットが、車体の一片の板金上に溶接され、その結果、このボルト又はナットが、板金のその断片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か、又はねじをナットにねじ込むことによって、ケーブル・ラグのような接続部品がボルト又はナットに電気的に接続される。これに関連して、表面コーティング工程がボルト(ナット)の溶接工程と接続部品(ケーブル・ラグ)の固定工程との間に行われることは、一般的には問題である。電気的な接続を確立するためのコンタクト面を表面コーティング無しに維持するために、これらのコンタクト区域をカバーすることが知られている。この場合、このために用いられるカバー部品は、接続部品が固定される前に処分される。文献EP第0 641 944 AI号は、接続部品を取り付けるためにその後再度用いられるナットをカバー部品として用いることを開示する。このため、部品を処分する必要がない。しかしながら、取り付け工程は、全体的には多少複雑である。
独国特許出願1O第2006 056065.5号は、独国特許法の第3(2)節に記載の先行技術となる。
【0003】
この出願から、軸方向のめくら穴を有するボルトを一片の板金上に溶接することが知られている。これに関連して、めくら穴ボルトは、めくら穴において、カバー部品(特に比較的短く、上方からめくら穴に挿入されるプラグ)によってカバーされる第1のねじ付き区域を有する。ケーブル・ラグは、第2のねじ付き区域を有するねじ上にねじ付けられ、ねじが、めくら穴にねじ込まれる。これに関連して、プラグもまた、めくら穴の底部に押し下げられる。2つのねじ付き区域のうちの、少なくとも1つのねじ付き区域は、セルフタッピングねじ付き区域として具体化することができる。したがって、これに関連して、電気コンタクトは、ケーブル・ラグとねじの頭部の下側との間、かつねじとめくら穴ボルトとの間、ゆえにめくら穴ボルトが溶接された板金の断片とのセルフタッピングねじ付け係合によって確立される。
これに関連して、少なくとも1つのケーブル・ラグを保持ユニットに半径方向に挿入し、次いでねじを保持ユニットに差し込むことが、前述の独国特許出願からも知られている。これに関連して、ねじのシャンクが、ケーブル・ラグ内の穴を貫通し、ラッチ手段が、ねじの頭部の背後に係合する。その結果、保持部品と、ねじと、ねじ上にねじ付けられた少なくとも1つのケーブル・ラグとを有する、予め装着された取り付け装置が準備される。ねじがケーブル・ラグ内の穴を貫通するため、ケーブル・ラグは、保持ユニットからの半径方向の引き抜きを防止される。さらに、保持部品からのねじのすべり落ちを防止するために存在するさらに別のラッチ手段が存在し得る。1つの特定の実施形態において、半径方向の穴とは別に、ケーブル・ラグを横方向に差し込むことについては、1つの保持部品の場合には、さらに別のケーブル・ラグは、保持部品とねじと少なくとも1つのケーブル・ラグとからなる、予め装着された取り付け装置上に保持装置内に軸方向において下方から押し付けられるように備えることも可能である。この特定の実施形態は、結果として、以下のように用いることができる。上述された予め装着された取り付け装置は、ケーブル・ラグ上に予め装着することができる。これに関連して、例えば、係留式にねじとケーブル・ラグの両方を保持ユニット上に保持するために、1つ又はそれ以上のケーブル・ラグが保持ユニットに横方向に挿入され、次いでねじによって導かれることが可能である。ケーブル・ハーネスが装着されるときは、後に下方から、すなわち、長手方向に1つ又はそれ以上のさらに別のケーブル・ラグを保持部品に局所的に挿入し、ねじが上述のめくら穴ボルト(接地ボルト)にねじ込まれる前にねじ上にそれらを押し付けることが可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の背景に対して、本発明の目的は、この目的のために用いることができる、接地接続を実行するための改善されたシステム及びその装置、並びにその方法を明示することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の目的は、一方では、頭部とシャンクとを有するねじと、保持ユニットとを有する予め装着された(予め組み立てられた)コンタクト形成ユニットによって実現され、保持ユニットは、少なくとも1つの接続部品を挿入できる接続部品保持区域と、ねじが長手方向ではあるが、回転可能な形で内部に係留保持されるようにねじが長手方向に挿入されるねじ保持区域とを有し、接続部品保持区域に挿入された接続部品が挿入されたねじと電気コンタクトを形成することができ、半径方向に突出する支持区域が頭部上に形成され、ねじ保持区域は、支持区域が保持ユニット上に軸方向に支持される肩区域を有する。
予め装着されたコンタクト形成ユニットに関しては、保持ユニットとねじとを予め製造することが可能である。ねじ、保持ユニット及びめくら穴ボルトは同じ製造業者によって製造されることが好ましいため、ねじは、この場合、特にセルフタッピングねじ山を有する実施形態の場合にめくら穴ボルトと整合させることができる。例えば、ケーブル・ラグといった、接続部品を接続保持区域に挿入するために、ケーブル・ハーネスの製造中に予め装着されたコンタクト形成ユニットを用いることができる。
【0006】
上記の目的はまた、環状区域と、環状区域の片面から長手方向に延びる複数の長手方向ウェブとを有し、ねじの支持区域を軸方向に支持できる肩区域が環状区域の内周上に形成され、この支持区域がねじの頭部の外周上に形成され、さらに、他方の軸方向側面から支持区域の背後に係合するように構成された第1のラッチ手段が環状区域の内周上に形成され、接続部品の接続区域が2つの長手方向ウェブ間に半径方向に延びるように少なくとも1つの接続部品を複数の長手方向ウェブ間に挿入することができ、係留式に挿入された接続部品を保持するように構成された第2の手段が長手方向ウェブ上に形成される、このような予め装着されたコンタクト形成ユニットのための保持ユニットによって実現される。
環状区域の内周上に、他方の軸方向側面から支持区域又はねじの別の部品の背後に係合するように構成された第1のラッチ手段を設ける方法の結果、ねじは、保持区域に正しく位置決めすることができる。言い換えれば、ねじは、保持区域に正確に長手方向に位置合わせされた状態で位置決めすることができる。ねじのこの最適化されたセンタリングのため、接続部品は、保持区域に容易に挿入することができる。センタリングはまた、めくら穴ボルト等への容易にされたねじ込みをも可能にする。センタリングが頭部の外周上の支持区域によって実行されることが好ましいため、後者は、頭部下側のコンタクト表面への影響がないことが有利である。
【0007】
上記の目的はまた、a)第1の取り付け要素と、第1の取り付け要素が係留式に保持される保持ユニットとを有する予め装着されたコンタクト形成ユニットを設け、b)少なくとも1つの接続部品を保持ユニットに挿入して、該接続部品が第1の取り付け要素とコンタクトを形成するようにし、次いで、c)第1の取り付け要素を、加工片に固定された第2の取り付け要素に接続するステップを含む、加工片上に少なくとも1つの接続部品を取り付けるための方法によって実現される。
接地コンタクトの製造は、少ない数のステップによってこのように容易に実施することができる。予め装着されたコンタクト形成ユニットを設けると、ケーブル・ハーネス製造業者において及び/又は(例えば、車体上の)ケーブル・ハーネスの装着中に、いずれの場合にも(ケーブル・ラグのような)1つ又はそれ以上の接続部品にプラグ接続することが可能であり、その後、ねじは、予め加工片に取り付けられた(例えば、めくら穴又はボルトのような)第2の取り付け要素内に、その正しい位置決めによって容易に固定することができる。ステップb)の前には、接続部品を予め装着されたコンタクト・ユニットに固定しないことが好ましい。
【0008】
さらに、本発明によれば、接続工程中に加えられるトルクが時間及び/又は回転角度にわたって測定されることによって、セルフタッピングねじ係合により第1の取り付け要素を第2の取り付け要素に接続するための取り付け方法において接続工程を監視することが可能である。
セルフタッピングねじ係合の場合には、ねじ係合の開始からのトルク要求が増加し、この要求を測定することができるため、例えば、第2の取り付け要素に対する第1の取り付け要素の回転角度又は回転数を検知することが可能である。結果として、接続工程を監視することができる。
【0009】
最後に、上記の目的は、第1の取り付け要素の頭部上に設けられて、頭部にトルクを加える工具係合部に係合するように構成された工具区域を有し、第1の取り付け要素が第2の取り付け要素上にねじ付けられながら、少なくとも1つの接続部品の回転を防止するように構成された回転防止装置を有する、上述の取り付け方法を実行するためのねじ付け工具によって実現される。
このタイプのねじ付け工具に関しては、その結果として、接続部品に接続されたケーブル・セットが回転できないことを保証することが可能である。
したがって、この目的は、完全に実現される。
【0010】
前述された予め装着されたコンタクト形成ユニットに関しては、ねじが保持ユニットにおいて長手方向に係留保持されるようにねじ保持区域が支持区域の背後に半径方向に係合する第1のラッチ手段を有する場合に好ましい。
このように、ねじが保持ユニットから取り外されないことを保証することが可能である。
ねじが保持ユニットにおいて軸方向に位置合わせされ、特に長手方向にセンタリングされた状態で保持されるように、支持区域、肩区域及び第1のラッチ手段が具体化される場合もここでは好ましく、この場合、上述の利点を実現することができる。
【0011】
全般的には、支持区域及び/又は肩区域が段階式に具体化される場合も、ここでは好ましい。
支持区域は、この場合、例えば、ねじの頭部から半径方向に突出するフランジ区域(カラー)として具体化することができる。
この代替案としては、設計において支持区域及び/又は肩区域を円錐形にすることが可能である。
【0012】
この実施形態において、ねじは、皿頭ねじとして具体化することができる。
全般的には、ねじが保持ユニット内に完全に保持される場合も好ましい。
言い換えれば、保持ユニットによってねじが完全に取り囲まれることを保証することが可能である。特にねじが金属から製造される場合、及び保持ユニットがプラスチックから製造される場合は有利である。この場合、ねじが輸送又は装着中に他の部品(車体)に損傷を与えないことを保証することが可能である。
【0013】
さらに別の好ましい実施形態によれば、接続部品保持区域は、長手方向に係留式に、内部に挿入される少なくとも1つの接続部品を保持するために第2のラッチ手段を有する。
この場合、特に、保持区域に挿入された接続部品がねじの頭部によって軸方向に保持される備えが存在する。まず、保持ユニットに挿入された接続部品が確実にねじの頭部下側と、かつ、大きな領域にわたって、電気的にコンタクトを形成できるように寸法がとられる場合はさらに好ましい。他方の軸方向において、第2のラッチ手段は、保持ユニットからの接続部品のすべり落ちを防止するように働く。
ねじ又は接続部品を係留式に保持ユニット上に保持するためにねじと接続部品の両方についてラッチ手段を設けることが好ましいが、一般には、ラッチ手段の代わりにクランプ手段等を設けることも考えられる。
【0014】
全般的には、接続部品保持区域が内部に挿入される接続部品のために、接続部品の接続区域が半径方向外向きに延びることができる半径方向凹部を有する場合も好ましい。
特に保持部品の周囲にわたって分布した状態で配置された複数のこのような半径方向凹部が形成されるときは、結果として、めくら穴ボルト等上にねじがしっかりとねじ付けられると、ケーブル・ラグが一方を他方の上方に摺動させることができないことを保証することが可能である。
さらに、半径方向凹部間に延びる接続部品区域を用いて、係留式に接続部品を保持するために第2のラッチ手段を支持することができる。
【0015】
半径方向凹部が保持ユニットの一端から長手方向に延びる場合が特に好ましい。
この実施形態において、軸方向にのみ接続部品を保持ユニットに差し込むことが可能である。これにより、このような状況においては可能なら必要に応じて、異なる場所において、すなわち、例えばケーブル・ハーネスが製造されるとき、ケーブル・ハーネスが装着されるとき、修理作業の場合、及び/又は電気的なアクセサリ(例えば、無線又はナビゲーション装置の後取り付け)が装着されるとき、及び接地コンタクトを形成するためのさらに別のケーブル・ラグが用いられるときに、接続部品を保持ユニットに連続的に挿入することが可能になる。
さらに別の好ましい実施形態によれば、接続部品保持区域は、複数の接続部品を内部に保持できるように具体化され、接続部品は、ねじがねじ保持区域に挿入される方向と反対の一方向にのみ接続部品保持区域に挿入することができる。
【0016】
予め装着されたコンタクト形成ユニットのこの実施形態は、支持区域又は肩区域の形成と関係なく、別個の発明であるとも考えられる。
接続部品が保持部品に半径方向又は横方向に挿入される状況が回避されるため、予め装着されたコンタクト形成ユニットがねじ及び保持ユニットからのみ製造できるようにすることが可能であり、接続部品(ケーブル・シュー)は、後に予め装着されたコンタクト形成ユニットに全て差し込むことができる。
さらに、保持ユニットが、外周上に、ねじを取り付け要素にねじ付けることができる工具の回転防止装置が係合できる回転防止区域を有する場合は有利である。
【0017】
これに関連して、回転防止区域上の工具の回転防止装置の係合の結果として、ケーブル・セットは、ねじが取り付け要素(めくら穴ボルト)上にねじ付けられると、回転できないようにされる。工具上の回転防止装置は、比較的小さくすることができる。さらに、回転防止手段は、接続部品の幾何形状と関係なく実施することができる。
監視に用いられる取り付け方法の場合には、ねじ係合の開始がセルフタッピングねじ係合によって増加させられる必要トルク量を検知することによって検知される場合、及び回転角度又は回転数がねじ係合の開始からねじ接続の締め付けまで検知される場合が特に好ましい。
結果として、接続又はねじ付け工程全体を監視することが可能である。
【0018】
これにより、(異なる数の接続部品が与えられるとすると、ねじ接続が締め付けられるまで、異なる回転角度又は旋回も存在するため)正しい数の接続部品が第1及び第2の取り付け要素間に挿入されたかどうか判断することが可能になる。
測定されたトルク曲線が固定される所定の数の接続部品及び/又は所定の長さのねじ係合について指定された少なくとも1つの目標曲線又は包絡線と比較される場合も特に有利である。
本発明によるねじ付け工具の場合には、回転防止装置が保持ユニットの回転防止区域上に係合するように構成される場合は好ましい。回転防止装置は、この場合、特に長手方向においてコンパクトにすることができる。
【0019】
1つの代替的な実施形態によれば、回転防止装置は、少なくとも1つの接続部品の、保持ユニットから半径方向に突出する、少なくとも1つの接続区域上に係合するように構成される。
この実施形態はまた、ねじがめくら穴ボルトにしっかりとねじ込まれると、ケーブル・セットが回転できないことも保証する。これに関連して、接続部品自体が、回転するのを防止される。言い換えれば、接続部品の接続区域は、(好ましくはプラスチックから製造される)保持ユニットへの損傷が回避されるように回転防止装置に当接する。接続部品の接続区域は、金属区域によって形成されることが好ましい。
1つの特に好ましい実施形態において、ねじ付け工具は、保持ユニットを差し込むことができる管状マウスピースを有する。
【0020】
特に、その後、それに差し込まれた接続部品を含む予め装着されたコンタクト形成ユニット全体をマウスピースに挿入して、ねじ付け工具によって対応する取り付け要素(例えば、めくら穴ボルト)にねじをねじ込むことが、結果として可能である。
この場合、保持装置をマウスピース上に形成して、保持ユニットをマウスピース上に保持する場合が好ましい。保持装置は、クランプ保持装置又はラッチ保持装置とすることができる。
さらに、回転防止装置がマウスピース上に形成される場合は有利である。
【0021】
結果として、マウスピースは、予め装着されたコンタクト形成ユニットを保持する機能を果たすことができるばかりでなく、ねじ付け工程中にケーブル・セットの回転を防止する機能を果たすこともできる。
全般的には、本発明の種々の実施形態に関しては、いずれの場合にも、それぞれの以下の利点のうちの少なくとも1つを実現することが可能である。
支持区域は、保持ユニットからのねじのすべり落ちを防止することができる。第1のラッチ手段が用いられるときは、ねじは、両長手方向に係留式に保持ユニットにおいて保持することができる。
【0022】
シャンクが露出させられるように頭部によってのみねじが保持ユニットにおいて中央に保持されることを保証することが可能である。頭部の下側(接続部品のためのコンタクト面)は、この場合、完全に自由に維持することもできる。
ねじは、例えば、後作業なしに押し出し部品として経済的に製造することができる。
保持部品により、接続部品の下側とコンタクトを形成するために、挿入された接続部品の下側を露出させ、めくら穴ボルトのような取り付け要素を保持ユニットに挿入することが可能になる。
【0023】
接続部品は、例えば、ケーブル・ハーネス製造業者によって嵌め込むことができるが、コンタクト形成ユニットを取り外すことなく、ケーブル・ハーネスが装着されるときに、それらを後で挿入することも可能である。作業場における接続部品の後の挿入が、コンタクト形成ユニットを取り外すことなく可能である。
保持ユニットの閉鎖設計が、ねじ付け工具のマウスピースにおいて容易にそれを正しく位置決めすることを可能にする。
さらに、保持ユニットは、特に好ましくはスライドのない射出成形工具によって、プラスチックから製造できることが好ましい。
【0024】
ナット又はねじ付きボルトの外側の何らかの他の部品が表面コーティング保護として機能する既知の解決法と比較すると、特に上述の独国特許出願第10 2006 056 065.5号において記載されるように、一連のさらに別の利点を実現することができる。本明細書においては、その開示内容が参照される。この出願の開示は、参照により本出願の範囲内に含まれるものと考えるべきである。
ケーブル・ハーネスが装着されるときに、車体か又は(コンタクト形成ユニットの)ケーブル・セットのいずれかに固定的に装着されるため、如何なる部品も失うことはあり得ない。
特に、上述のタイプのめくら穴ボルトは、ねじをねじ込むことができる取り付け要素として用いることができる。これに関連して、標準的な溶接頭部を用いることができる。このような溶接ボルトを用いると、板金の断片における穴が回避される(サウンド・ブリッジ及び水分の浸透が回避される)。コンタクト領域内には破壊的な表面コーティングが存在しない。
【0025】
装着工程の前に接続部品(ケーブル・ラグ)が保持ユニットに収容されるため、接続部品が車体等の表面コーティングにかき傷を付けるのを防止することが可能である。
最後に、接続部品は、外側からめくら穴ボルトの内面における非腐食保護領域を密封することを保証することが可能である。
上述の予め装着されたコンタクト形成ユニット及びこの目的のための対応する取り付け方法は、理想的には、例えば通常のボルト(スタッド)溶接工程によって一片の板金に溶接される中空ボルトと併せて実施することができる。このような中空ボルトは、内周上に、内ねじ、好ましくはセルフタッピングねじ山を有するねじによってねじ立てすることができる内側区域を有する。さらに、この中空ボルトを加工片又は板金の断片に溶接した後に、好ましくはプラスチックで構成されたプラグによって閉鎖される場合が特に好ましい。このことは、内側区域が後の表面コーティング工程中等に絶縁層でコーティングされるのを防止することができる。ねじが内側区域にねじ込まれると、次に、プラグは、中空ボルトの穴の底部に押し下げ、そこに残ることができる。
【0026】
このような中空ボルトに関しては、本発明のさらに別の態様によれば、ホース・ラインを一片の板金のような加工片に取り付けるように働く取り付け装置を用いることが可能であり、この場合、ホース・ラインの外周は、導電性であり、取り付け装置は、導電性プラスチックから作られたライン・ホルダと、その頭部がライン・ホルダの背後に係合し、かつ加工片に固定された中空ボルトにねじ込むことができるねじとを有する。
このような取り付け装置を用いて、特にガソリン・ライン等を車体に取り付けることができ、この場合、静電荷は、この取り付け装置を介して特に十分に分流させることができる。電気コンタクトは、ねじと中空ボルトとの間の接続(ねじ係合)によって大きな領域にわたって実装することができ、ホール・ライン上の静電荷は、この電気コンタクトを介して確実に分流させることができる。
この場合、ねじが中空ボルトにねじ込まれる前に、中空区域に押し込むことができるプラグによって中空ボルトの中空区域が閉鎖される場合が特に好ましい。
【0027】
ライン・ホルダは、予め装着されたコンタクト形成ユニットを形成するために係留式にねじの頭部をクリップできる受け区域を有することも好ましい。
ライン・ホルダは、1つ又はそれ以上のホース・ラインにおいてクリップするための受け区域を有することもできる。ホース・ラインの代わりに、外周上で導電性形態として具体化される他のラインを用いることも可能である。
これに関連して、ねじは、一般的には、ねじ付きシャンクと頭部とを有する構成部品を指すものと理解すべきである。ねじ付きシャンクは、この場合、外ねじ付き区域を有するシャンク、又は内ねじ付き区域を有する中空シャンクとすることができる。ねじ付き区域は、セルフタッピングねじ山を有する区域、でなければ、ねじ山がセルフタッピングねじ山を有する相補的な構成部品によってねじ立てできるねじ立て可能な区域とすることができる。セルフタッピングねじ山という用語は、あらゆるタイプのセルフタッピングねじ山、セルフカッティングねじ山等を含むことが意図される。
【0028】
もちろん、以下にさらに説明される、上述の構造体は、それぞれ明示された組み合わせばかりではなく、本発明の範囲から逸脱することなく他の組み合わせで、又は単独で用いることができる。
本発明の例示的な実施形態は、図面において例示され、以下の説明においてより詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0029】
図1は、全体として10で示される、本発明の予め装着されたコンタクト形成ユニットの第1の実施形態を示す。
コンタクト形成ユニット10は、第1の取り付け要素を形成するねじ12と、保持ユニット14とを含む。ねじ12は、例えば、押し出し部品の形態の、金属のような導電性材料から製造されることが好ましい。保持ユニット14は、好ましくは射出成形部品として、プラスチックのような電気絶縁材料から製造されることが好ましく、この場合は、スライドのない射出成形を用いることができる。
ねじ12は、頭部16と、シャンク18とを有する。シャンク18は、図1にはあまり詳細に示されていないねじ付き区域によって具体化される。ねじ付き区域は、セルフフォーミング、又はセルフタッピング、或いはセルフカッティングねじ山によって形成されることが好ましい。頭部16の反対に位置するシャンク18の端部は、センタリング区域19として具体化される。後者は、示されるように、円錐台形区域とすることができる。
【0030】
シャンク18の反対に位置する頭部16の側面には、工具係合部20が設けられる。工具係合部は、特に六角ソケット又は多点ソケット(「torx」)として、或いはフィリップ陥凹頭部として、頭部16上に凹部の形態で具体化されることが好ましい。工具係合部20が凹部の形態で具体化されるときは、頭部16が保持ユニット14に対して突出しないことが容易に可能である。しかしながら、代替的には、六角突出部又は外側多角形突出部等として工具係合部を形成することも一般的に考えられる。
ねじ12は、長手方向軸22に沿って、内部に位置合わせされた状態で、保持ユニット14内に保持される。
これに関連して、ねじ12は、長手方向軸22と平行に位置合わせされた挿入方向24において保持ユニット14に挿入される。
【0031】
保持ユニット14は、長手方向軸22に対して同軸であるように具体化され、ねじ保持区域を形成する環状区域26を有する。さらに、保持ユニット14は、各々が環状区域26から長手方向に延び、かつ接続部品保持区域28を形成する、複数の長手方向ウェブ30(この場合には、4つ)を有する。
各々の場合において、接続部品のための挿入スロット32は、長手方向ウェブ30間に形成される。挿入スロット32は、保持ユニット14の下端から環状区域26まで延びる。各々の場合において、ラッチ・ウェブ34は、長手方向ウェブ30の内側から半径方向内向きに、具体的には保持ユニット14の下端から斜め上向きに延びる。ラッチ・ウェブ34が、第2のラッチ手段を形成する。
下端において、保持ユニット14は、その結果、具体的にはねじ12の挿入方向24と反対の挿入方向36において、ケーブル・ラグのような接続部品を挿入するように構成された円形の挿入開口部を有する。
【0032】
ねじ12は、ねじ12の区域が保持ユニット14に対して突出しないように保持ユニット14内に完全に収容される。環状区域26が、ねじ12の頭部16を取り囲む。長手方向ウェブ30は、同軸にねじ12のシャンク18を取り囲む。ねじ12の上端は、この場合、環状区域26の上端の多少下方に位置する。対応する方法では、シャンク18の下端は、長手方向ウェブ30の下端の多少上方に位置する。
上部及び底部という用語のこの使用は、それぞれ図面に用いられた例示を指し、より簡単な説明に役立つが、本出願において説明される内容を如何なる所望の配向及び角度位置においても用いることができるため、限定的なものと理解すべきではない。
【0033】
頭部16は、ねじ12が保持ユニット14内に長手方向22に位置決めされ、センタリングされた状態で保持されるように環状区域26内に保持される。これに関連して、依然としてより詳細に説明されるべき第1のラッチ手段は、ねじ12の頭部16の背部に係合する。保持ユニットは、環状区域26領域において、ほぼ挿入スロット32の上端レベルまで又はそれを多少超えて、各々が保持ユニット14の上端から下方に延びる長手方向スロット38を有する。長手方向スロット38は、これらの長手方向スロット38によって中断される環状区域が、ねじ12の頭部16のラッチ挿入を可能にするために半径方向に広くなることを可能にする。
予め装着されたコンタクト形成ユニット10は、例えば、バルク材料の形態で、装着し、素早く処理することができる。保持ユニット14のコンパクトで概ね閉鎖された外側形状により、予め装着されたコンタクト形成ユニット10が互いに挟まれることはまずあり得ない。個別化が、容易に可能である。
【0034】
図1の実施形態及び以下の全ての実施形態においても、ねじ12は、図1に示されるように、雄ねじ付き区域を備えたシャンク18を有する。しかしながら、シャンク18は、それぞれ雌ねじ付き区域を備えた中空シャンクとして具体化することもできる。この場合、ボルト50は、それぞれ雄ねじ付き区域によって具体化される。
図2は、ケーブル・ラグの形態の多数の接続部品40を予め装着されたコンタクト形成ユニット10にどのように挿入できるかを示す。これは、一般に下方から(挿入方向36において)行われる。接続部品40は、各々が穴44を備えたコンタクト区域42と、接続区域46とを有する。コンタクト区域42は、好ましくは金属のような導電性材料から製造され、一般的には平坦な設計のものである。
接続部品40は、コンタクト区域42がねじ12のシャンク18上にその穴44によって押し付けられるように、予め装着されたコンタクト形成ユニット10に挿入され、この場合、それぞれの接続区域46は、挿入スロット32の1つを通って半径方向外向きに延びる。
【0035】
さらに別の接続部品40は、予め装着されたコンタクト形成ユニット10に同様な方法で差し込むことができ、この場合、その接続区域46は、各々の場合において、別の挿入スロット32を通して導かれる。このように、4つの接続部品40が予め装着されたコンタクト形成ユニット10に挿入されるときは、図2に示されるように、接続区域46の星形の配向が得られる。
最初にコンタクト形成ユニット10に挿入される接続部品40のコンタクト区域42は、この場合、ねじ12の頭部16の下側とコンタクトを形成する。
接続部品40が挿入されるときに、ラッチ・ウェブ34が、半径方向外向きに押し付けられる。ラッチ・ウェブ34の配置及び長さは、指定された数の接続部品40が挿入された後でさえ、接続部品40が確実にはね返り、よってコンタクト形成ユニット10においてラッチ式に固定されるようにするのに依然として十分な距離が軸方向に残るような寸法に作られている。
【0036】
ラッチ・ウェブ34さえも、接続部品40が予め装着されたコンタクト形成ユニット10において軸方向にあそびをもつように多少短く作られることが好ましい。あそびは、(例えば、最終的な装着の後に、付加的なケーブル・ラグが嵌合されて、例えば、車の電気システムがその後取り付けられる場合には)さらにもう1つのさらに別の付加的な接続部品、又は複数の付加的な接続部品40をコンタクト形成ユニット10に挿入できるように寸法決めすることができる。
図3は、第2の取り付け要素を形成するめくら穴ボルト(スタッド)50の概略図である。
めくら穴ボルト50は、(例えば、ボルト(スタッド)溶接によって)一片の板金66に取り付けられたフランジ52と、フランジ52から垂直方向上向きに延びるシャンク区域54とを有する。上向き方向に開口するめくら穴56は、シャンク区域54内に形成される。ねじ立て可能な区域の形態のねじ山区域58は、めくら穴56の内周上に形成される。言い換えれば、ねじ山区域58は、めくら穴56の内周上に滑らかに作られるが、その材料に関しては、それは、この場合、ねじ12のような、タッピングねじとのねじ接続を始めるように構成される。めくら穴ボルト50の材料は、鋼合金、アルミニウム等とすることができるが、詳細には導電性材料から製造される。
【0037】
プラグ60の形態のカバー部品が、めくら穴56に差し込まれる。プラグ60は、例えば、プラスチック材料から製造され、それがその開口部領域においてめくら穴56を密封するようにめくら穴56に押し込まれる。めくら穴ボルト50及びプラグ60が、例えば、ボルト(スタッド)溶接装置を用いる自動化された方式で、板金66の断片上に溶接できる予め製造された取り付けユニットを形成する。
めくら穴ボルト50は、導電接続がそれらの間に確立されるように板金66の断片に接続される。例えば、導電性接着剤等によってめくら穴ボルト50を板金66の断片上に接合することも可能である。
めくら穴ボルト50は、接地ボルトとして具体化され、接続部品40に電気的に接続されるように構成される。結果として、例えば、ケーブル・ラグ40の形態の接続部品40は、(例えば、板金66の断片として車体の)接地に電気的に接続することができる。
【0038】
めくら穴ボルト50は、予め装着されたコンタクト形成ユニット10と組み合わせて用いられることが特に好ましい。シャンク18の中心配向のため、複数の接続部品40(例えば、図2を参照)を備えたコンタクト形成ユニット10は、この場合、めくら穴56の開口部に容易に嵌合し、具体的にはねじ込み方向62に、工具によってめくら穴56にねじ込むことができる。これに関連して、めくら穴の底部の方向にプラグ60を押し下げる力64が、プラグ60に加えられる。さらに、ねじ係合、よって電気接続が、シャンク18のねじ付き区域とめくら穴56のねじ山区域58との間に確立される。ねじを締め付ける工程中に、コンタクト区域42は、ねじ12の頭部16とシャンク区域54の上側との間に共に押し付けられる。この工程において、シャンク区域54の上側は、(例えば、めくら穴ボルト50の表面コーティングのため)安定した電気コンタクトを形成できない場合がある。しかしながら、めくら穴50の内側には、具体的にはプラグ60のために、このような表面コーティング工程中は表面コーティングが施されない。
接続部品40と板金66の断片との間の電気コンタクトが、最後に、頭部16の下側、シャンク18及びシャンク区域54を介して確立される。
さらに、装着工程中は、プラグ60が装着された状態でめくら穴56内に維持されるため、如何なるカバー部品を用いる必要も全くない。
【0039】
図3は、(点線で示される)カバー部品60Aの代替的な実施形態を示す。このようなカバー部品60Aは、シャンク区域54の上側をカバーするようにも構成されることになるが、それは、装着中に処分される必要があり、このことが、全体的な費用を増加させる。
すでに上述されたように、予め装着されたコンタクト形成ユニット10は、(特にねじ付き区域に関して及び用いられる材料に関して等)めくら穴ボルト50に適合しているねじ12と共に使用可能になる。このために、予め装着されたコンタクト形成ユニット10は、めくら穴ボルト50の製造業者と同じ製造業者によって使用可能になり得る。
この場合、予め装着されたコンタクト形成ユニット10は、最終的に提供されるケーブル・ハーネスが少なくとも1つのコンタクト形成ユニット10、特に複数のコンタクト形成ユニットを含むように予め装着するためにケーブル・ハーネス製造業者によって用いられ、そこでは、接続部品40は、すでにコンタクト形成ユニット10に収容されている。
【0040】
この場合、適切であれば、このようなケーブル・ハーネスが装着されるときに、具体的には、ねじ12がめくら穴ボルト50にねじ込まれる前に、さらに別の接続部品40を下方から保持ユニット14に付加的に挿入することが可能である。
予め装着されたコンタクト形成ユニット10は、後に取り外すこともでき、この場合、接続部品40も、(ラッチ・ウェブ34のため)それから取り外された後でも、めくら穴ボルト50内にしっかりと保持される。また、さらに別の接続部品は、後に(例えば、自動車内の電気装置の後付けの範囲内で)保持ユニット14に差し込むことができ、この場合、ねじ12は、後に同じめくら穴ボルト50に再度ねじ込まれる。
雌ねじ付き区域を有するねじが用いられるときは、図3のボルトは、雄ねじ付き区域を有する中実ボルトとして具体化することもできる。この場合、プラグ60は、図3のプラグ60がめくら穴ボルト50の雌ねじ付き区域を保護するのと同じ方法で、表面コーティング工程等の場合に雄ねじ付き区域を保護するリングに置き換えることができる。
【0041】
コンタクト形成ユニットの以下の全ての実施形態は、コンタクト形成ユニット10に関して上述されたものと同じ設計及び同じ機能に基づく。したがって、同一の要素にも、以下の本文内の同じ参照記号が与えられる。したがって、以下のパラグラフにおいては、相違点のみに言及する。
図4から図6は、本発明による予め装着されたコンタクト形成ユニット10に対する本発明によるハンドリング・ユニット14の好ましい実施形態を示す。
ここでは、図4に示されるように、ねじ12は、その頭部16の上側に、周方向カラー又はフランジ区域の形態の周方向支持区域70を有する。
【0042】
対応する肩区域72は、図5に示されるように、保持ユニット14上に設けられる。肩区域72は、環状区域26から半径方向内向きに突出し、支持区域70を軸方向に支持できる肩部を形成する、1つ又はそれ以上の突起部を含む。
さらに、第1のラッチ手段を形成するラッチ突起部74が、保持ユニット14上に設けられる。ラッチ突起部74は、ねじ12の頭部16又は頭部16の支持区域70が保持ユニット14に軸方向に24に挿入された後で、その背後に係合する。この場合、肩区域72とラッチ突起部74との間の軸方向の距離は、ねじ12がしっかりと保持されるか又は保持ユニット14内に長手方向においてセンタリングされた状態で保持されるように選択される。このことが、一方では、このように予め装着されたコンタクト形成ユニット10に接続部品40の1つを容易に押し込むことを可能にする。他方では、このことがまた、後の装着工程を容易にし、この場合、それは、例えば、めくら穴ボルト50に対して保持ユニット14をセンタリングするのに十分である。
【0043】
図5において明らかであるように、肩区域72及びラッチ突起部74は、それらが理想的には周方向において重ならないように周方向に分布された状態で配置される。結果として、費用効率の高い製造が、スライドのない1つの射出成形において可能である。対応する方法では、図6は、左側において、ラッチ突起部74がねじ12の頭部16の上側の背後にどのように係合するかを示し、図6の右側は、支持区域70が肩区域72においてどのように支持されるかを示す。
図6はまた、ラッチ・ウェブ34の上側とねじ12の頭部16の下側との間には、それらの間に適切な数のコンタクト区域42を収容するのに十分な空間があることを示す。さらに、ねじ付き区域78がねじ12のシャンク18の外周上に形成されることが示されており、このねじ付き区域78は、タッピングねじ付き区域として形成されることが好ましい。
【0044】
図7から図9は、本発明による保持ユニット、並びに本発明によるコンタクト形成ユニットの代替的な実施形態を示す。図7から図9の保持ユニット14及びコンタクト形成ユニット10は、一般的には、それらの設計及び機能方法に関しては、図4から図6の保持ユニット14及びコンタクト形成ユニット10と同一である。以下の本文においては、相違点のみについて詳述する。
例えば、図7によるねじ12は、下方向内向きにテーパする円錐台形の頭部16を有する。したがって、この円錐形状の上部区域が、支持区域70を形成する。
対応する方法では、保持ユニット14の肩区域72は、上部から底部に内向きにテーパするように形成された複数の円錐台形突起部によって形成される。したがって、ねじ12は、保持ユニット14の、対応する円錐設計のものである、肩区域72上で円錐の支持区域70によって支持することができる。
【0045】
図10は、接地コンタクトを実現するために接続部品40と一片の板金66との間にどのように電気コンタクトを作ることができるかを概略的な形態で示す。これに関連して、より明瞭に例示するために、1つの接続部品40だけが、予め装着されたコンタクト形成ユニット10に差し込まれている。予め装着されたコンタクト形成ユニット10は、導電式に板金66の断片に接続されためくら穴ボルト50にねじ込まれる。プラグ60は、この場合、めくら穴ボルト50のめくら穴の底部に位置することが明らかである。電流iの経路も、具体的には接続部品40からねじ12の頭部16の下側を介してねじ内に、そこからねじ12とめくら穴ボルト50との間のねじ係合を介してボルトのシャンク区域54内に、及びそこからフランジ52を介して板金66の断片内に向かうように、図10において概略的に示される。
複数の接続部品が用いられる場合には、同様で良好な電気接続を確立することもできることが明らかである。このような場合には、接続部品のコンタクト区域42間のユニット表面領域にわたり、及びそこから頭部16の下側を介して圧力によってコンタクトが形成されることになる。
【0046】
図11から図13は、予め装着されたコンタクト形成ユニット10をめくら穴ボルト50上にねじ付けるためのねじ付け工具90の第1の実施形態を示す。
ねじ付け工具90は、この場合、手動で扱うことができる工具として具体化され、それは、ハンドル92を有する。しかしながら、工具90は、もちろん、ハンドルを用いることなく、例えば、組み立てロボットのアームに取り付けることもできる。
ねじ付け工具90の前端においては、マウスピース94が設けられ、このマウスピース94は、図12に示されるように、予め装着されたコンタクト形成ユニット10のための保持装置を有する。保持装置は、具体的にはクランプ又はラッチ式で、保持ユニット14の上端に係合することが好ましい。
【0047】
さらに、ねじ付け工具90は、この端部において、ねじ12の工具係合部20内に係合するように構成された工具区域97を有する。
最後に、ねじ付け工具90は、めくら穴ボルト50へのねじ12のねじ込み中に接続部品40の回転を防止する回転防止装置98を有する。図11から図13のねじ付け工具90の場合には、回転防止装置98は、保持装置96を超えて軸方向に延びるマウスピース94によって形成される。これに関連して、マウスピース94は、複数の半径方向凹部100を有する。半径方向凹部100は、軸方向においてマウスピース94の下端から延び、コンタクト形成ユニット10が保持装置96に差し込まれる場合には、長手方向スロット38によって配向される。
したがって、接続区域46は、半径方向凹部100を通って接続部品40から延びる。めくら穴ボルト50へのねじ12のねじ込み中に接続部品40にトルクが加えられる場合には、接続区域46は、半径方向凹部100間に形成されたウェブに周方向に当接する。このことが、接続部品40の回転を防止する。
【0048】
図14は、予め装着されたコンタクト形成ユニット10の代替的な実施形態を示す。
まず、図14のコンタクト形成ユニット10は、より少ない数の長手方向ウェブ30が設けられている点で、これまでに記載したコンタクト形成ユニットと異なる。この場合には、わずか3つの長手方向ウェブ30が設けられており、そのうちの2つは、長手方向軸22に対して正反対に位置する。第3の長手方向ウェブ30は、反対に位置する2つの長手方向ウェブ30間の片面に配置される。したがって、コンタクト形成ユニット10においては、2つの狭い挿入スロット32が設けられており、それらは、各々が本質的には接続区域46を受け入れるように構成されており、さらに、複数の接続区域46(図14の例示においては、合計4つ)を収容することができる、相対的な用語においては、より幅広い挿入スロット32'を設けることができる。
この実施形態は、例えば、ケーブル・ハーネス上に装着された後の装着工程中にその場で複数のこのような接続部品40を予め装着されたコンタクト形成ユニット10に挿入するのに適している。
【0049】
一般に、長手方向ウェブ30の数は、もちろん、示された数に限定されるものではない。最も単純な場合には、事実上周方向にあるわずか1つの長手方向ウェブ30を設けて、単一の挿入スロット32のみを空けることも可能である。しかしながら、接続部品40及び関連する接続区域46のサイズに応じて、3つ又は4つよりかなり多い数の挿入スロット32を設けることも可能である。しかしながら、3つ又は4つの挿入スロット32を有する実施形態が、上記の実施形態において説明されるように、現在のところ、好ましいものと考えられている。
図14はまた、保持ユニット14がその環状区域26の上部領域において、図14の点線で示される多角形区域102を有することも示す。
保持ユニット14がこのような多角形区域102を備えている場合には、例えば、ねじ付け工具90のホルダ96だけを用いて回転防止の防止手段を実施することも可能である。
【0050】
一般的に設計及び機能方法に関しては、図11から図13のねじ付け工具に対応する、ねじ付け工具90のさらに別の実施形態が、図15及び図16に示される。しかしながら、マウスピース94は、この場合、軸方向に比較的短い設計のものであり、その対応する多角形区域102上の保持ユニット14を把持するために内周上の多角形の形態で具体化された保持装置96を有する。
トルクが接続部品40に加えられるときに、それらは、それにより、挿入スロット32の側縁に当接する。しかしながら、保持ユニット14の回転は、保持ユニット14の多角形区域102に作用する回転防止装置98のために防止される。
この実施形態における利点は、軸方向におけるマウスピース94の短い設計である。他方では、保持ユニット14は、生じるモーメント及び力を吸収するように、設計及び材料に関して構成される必要がある。
【0051】
図17及び図18は、回転角度ωに対してプロットされた、ねじ付け工程中に加えられたトルクΤの図表である。
通常のねじ付け接続においては、トルクの増加がねじ込みに要求されないため、ねじ係合の開始を検知できないのに対して、セルフタッピングねじ山によって接続が確立されたときに、ねじ係合の開始を検知することができる。これは、セルフタッピングねじ山の場合には、トルク要求の増加がねじ係合の開始から生じるためであり、例えばねじ付け工具の電気モーターの電流によってこのトルク要求を求めることができる。
この場合、ねじ係合の開始の検知を用いて、この時から始まる回転角度ωを検知することもできる。
【0052】
図17は、例えば、図表のゼロ点におけるねじ係合の開始を示す。この時から始まるか又はこの回転角度から始まる状態で、ねじ立てモーメント又は切断モーメントΤFの増加が生じる。
図17はまた、締め付け段階がこの時から始まるため、回転角度ω0から始まる状態で、トルク要求がさらに高まることも示す。この場合、トルクは、この値から最大値ΤMAXに増加する。この値が、締め付けトルクに相当する。この後で、電気モーターの電流又は何らかの他の種類のねじ付け工具の駆動が切られ、その結果、トルクΤがゼロに落ちる。
必要なトルクがねじ立てモーメントΤFを上回る特定の閾値ΤSを超える、検知された回転角度ω0により、ねじ付け接続を締め付けるのに何回転が必要かを求めることが可能である。これから、何個の接続部品が取り付け要素間に位置決めされるかを計算することが可能である。さらに、これにより、例えば、ねじの長さ、接続要素からなるパケット(よって、場合によっては、正しい装置)の全厚、並びに最後に正しい着座及び締め付けトルクΤMAXについての、接続工程の他のパラメータを監視することが可能になる。
【0053】
したがって、全接続工程を監視することが可能である。例えば、過度に長いねじが用いられることになる場合には、締め付けトルクは、かなり尚早に高まるか、又はあまりにも小さい回転角度で高まることになる。
もちろん、回転角度ωの代わりに又はそれに加えて、接続工程中の時間を測定することも可能である。
図18は、図17と同様であり、例えば3つといった比較的大きな数の接続要素が第1及び第2の取り付け要素間に挿入された曲線を示す。取り付け要素間に存在する接続要素のパケットがより厚いため、回転角度ω1から始まる状態で、トルク要求の増加がすでに生じていることが明らかである。この曲線はまた、ねじ付けられた接続の実際の締め付けが(ω2から)生じる前に、接続要素間に存在するあそびをまず排除する必要があるため、図17の場合より多少少ない傾斜でまず上昇することになる。これは、図18において多少誇張された形態で示される。
【0054】
図17及び図18は、ω0又はω1へのトルクがほぼ同じままであることを示す。しかしながら、実際には、必要なトルクは、ねじ係合の増加のため、すでに前もって徐々に高まっていることになる。複数の接続要素が存在するときは、ω1の値に到達するまで、ねじ係合の長さが小さくなるため、図18の関連する値ΤS1も、一般的には、図17の値ΤSより小さい。
ΤSにおいて示される閾値特性の代わりに、それぞれの接続工程のより良好な分類を実現するために、測定された曲線を包絡線と比較することもできる。このような閾値曲線又は包絡線は、制御装置に予め格納することができる。
図19は、本発明の1つの態様によるホース・ラインのための取り付け配置を示す。取り付け装置は、図19において全体を110で示され、車体の一片の板金のような加工片66上に溶接された中空ボルト112を有する。さらに、取り付け装置110は、その頭部120が導電性プラスチック材料から作られたライン保持装置114を中空ボルト112の上側に押し付けるねじ118を有する。ライン保持装置114は、ホース・ライン116がクリップされるライン収容区域を有する。
【0055】
本発明による取り付け装置110に関しては、(その表面が燃料ラインの場合のように金属から構成されることが好ましい)ホース・ライン116上の静電荷が、具体的には、(導電性プラスチックから構成されることが好ましい)ライン保持装置114を介して、ねじ118のシャンクを介して、又はねじの頭部120の下側を介して、及びねじ118と中空ボルト112との間のねじ係合を介して、特に有利な方法で分流させることができる。さらに、電荷は、通常接地に接続されるか又は接地を形成する加工片66内に中空ボルト112を介して伝導される。
ねじ118は、セルフタッピングねじ山を備えることが好ましく、中空ボルト112の穴又はボアは、滑らかであるが、ねじ立て可能なねじ山区域として具体化される。信頼性のある電気コンタクトは、ねじ立てされたねじ係合によってねじ118と中空ボルト112との間に保証することができる。
ライン保持装置114と共に、ねじ118は、予め装着されたコンタクト形成ユニット10を形成することができる。この場合、頭部120が前の実施形態のねじ12の頭部16と同様の方法で具体化できることが理解される。対応する方法では、ライン保持装置114は、上述の実施形態のねじ保持区域26に対応するねじ保持区域を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】本発明の第1の実施形態による予め装着されたコンタクト形成ユニットの概略斜視図である。
【図2】ケーブル・ラグが差し込まれた斜め下方向からの図1のコンタクト形成ユニットを示す。
【図3】接地接続を実行するために用いることができることが好ましい、カバー(プラグ)を有するめくら穴ボルトを示す。
【図4】本発明によるコンタクト形成ユニットのためのねじの実施形態を示す。
【図5】本発明の実施形態による保持ユニットを示す。
【図6】線に沿った区域Aが左側に示され、線に沿った区域Bが右側に示された、図5の保持ユニットと図4のねじの概略断面図である。
【図7】本発明によるコンタクト形成ユニットのためのねじの代替的な実施形態を示す。
【図8】図7によるねじと共に用いるための、本発明による保持ユニットのさらに別の実施形態を示す。
【図9】左側が線に沿った区域Aを示し、右側が線に沿った区域Bを示す、図8の保持ユニットと図7のねじの概略断面図である。
【図10】挿入された接続部品が一片の板金に取り付けられためくら穴接地ボルトにねじ込まれた、図9の予め装着されたコンタクト形成ユニットの概略図である。
【図11】本発明によるねじ込み工具の実施形態の概略側面図である。
【図12】図11のねじ込み工具のマウスピース領域の詳細断面図である。
【図13】下方からの図11及び図12のねじ込み工具の図を示す。
【図14】より少ない数の長手方向ウェブを有し、かつ回転防止区域を実装するための凹部を有する予め装着されたコンタクト形成ユニットの代替的な実施形態を示す。
【図15】特に回転防止区域を有する保持部品と共に用いるための、本発明によるねじ込み工具のさらに別の実施形態のマウスピース領域の詳細図である。
【図16】下方からの図15のねじ込み工具の図を示す。
【図17】個々の接続部品が取り付け要素間に固定される接続工程中の回転角度に対してプロットされたトルクのグラフである。
【図18】比較的に大きな数(例えば3つ)の接続部品が取り付け要素間に挿入された回転角度に対してプロットされたトルクの、図17に対応する曲線を示す。
【図19】概略断面図における本発明の好ましい実施形態によるホース・ラインのための取り付け装置を示す。
【符号の説明】
【0057】
10:コンタクト形成ユニット
12:ねじ
14:保持ユニット
16:ヘッド
18:シャンク
26:環状区域、ねじ保持区域
28:接続部品保持区域
30:長手方向ウェブ
32:挿入スロット
34:ラッチ・ウェブ
40:接続部品
46:接続区域
50:ボルト、めくら穴ボルト
66:板金、加工片
70:支持区域
72;肩区域
74:ラッチ突起部
【技術分野】
【0001】
本発明は、頭部とシャンクとを有するねじと、保持ユニットとを有する予め装着された(予め組み立てられた)コンタクト形成ユニットに関する。
さらに、本発明は、このようなコンタクト形成ユニットのための保持ユニット及び少なくとも1つの接続部品を加工片に取り付けるための方法、並びにこの取り付け方法を実行するためのねじ付け工具に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、本発明は、多くの場合、特に自動車工学に用いられるような、接地ボルト(接地スタッド)と呼ばれるものの分野に関する。安定した接地コンタクトを確立するために、ボルト又はナットが、車体の一片の板金上に溶接され、その結果、このボルト又はナットが、板金のその断片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か、又はねじをナットにねじ込むことによって、ケーブル・ラグのような接続部品がボルト又はナットに電気的に接続される。これに関連して、表面コーティング工程がボルト(ナット)の溶接工程と接続部品(ケーブル・ラグ)の固定工程との間に行われることは、一般的には問題である。電気的な接続を確立するためのコンタクト面を表面コーティング無しに維持するために、これらのコンタクト区域をカバーすることが知られている。この場合、このために用いられるカバー部品は、接続部品が固定される前に処分される。文献EP第0 641 944 AI号は、接続部品を取り付けるためにその後再度用いられるナットをカバー部品として用いることを開示する。このため、部品を処分する必要がない。しかしながら、取り付け工程は、全体的には多少複雑である。
独国特許出願1O第2006 056065.5号は、独国特許法の第3(2)節に記載の先行技術となる。
【0003】
この出願から、軸方向のめくら穴を有するボルトを一片の板金上に溶接することが知られている。これに関連して、めくら穴ボルトは、めくら穴において、カバー部品(特に比較的短く、上方からめくら穴に挿入されるプラグ)によってカバーされる第1のねじ付き区域を有する。ケーブル・ラグは、第2のねじ付き区域を有するねじ上にねじ付けられ、ねじが、めくら穴にねじ込まれる。これに関連して、プラグもまた、めくら穴の底部に押し下げられる。2つのねじ付き区域のうちの、少なくとも1つのねじ付き区域は、セルフタッピングねじ付き区域として具体化することができる。したがって、これに関連して、電気コンタクトは、ケーブル・ラグとねじの頭部の下側との間、かつねじとめくら穴ボルトとの間、ゆえにめくら穴ボルトが溶接された板金の断片とのセルフタッピングねじ付け係合によって確立される。
これに関連して、少なくとも1つのケーブル・ラグを保持ユニットに半径方向に挿入し、次いでねじを保持ユニットに差し込むことが、前述の独国特許出願からも知られている。これに関連して、ねじのシャンクが、ケーブル・ラグ内の穴を貫通し、ラッチ手段が、ねじの頭部の背後に係合する。その結果、保持部品と、ねじと、ねじ上にねじ付けられた少なくとも1つのケーブル・ラグとを有する、予め装着された取り付け装置が準備される。ねじがケーブル・ラグ内の穴を貫通するため、ケーブル・ラグは、保持ユニットからの半径方向の引き抜きを防止される。さらに、保持部品からのねじのすべり落ちを防止するために存在するさらに別のラッチ手段が存在し得る。1つの特定の実施形態において、半径方向の穴とは別に、ケーブル・ラグを横方向に差し込むことについては、1つの保持部品の場合には、さらに別のケーブル・ラグは、保持部品とねじと少なくとも1つのケーブル・ラグとからなる、予め装着された取り付け装置上に保持装置内に軸方向において下方から押し付けられるように備えることも可能である。この特定の実施形態は、結果として、以下のように用いることができる。上述された予め装着された取り付け装置は、ケーブル・ラグ上に予め装着することができる。これに関連して、例えば、係留式にねじとケーブル・ラグの両方を保持ユニット上に保持するために、1つ又はそれ以上のケーブル・ラグが保持ユニットに横方向に挿入され、次いでねじによって導かれることが可能である。ケーブル・ハーネスが装着されるときは、後に下方から、すなわち、長手方向に1つ又はそれ以上のさらに別のケーブル・ラグを保持部品に局所的に挿入し、ねじが上述のめくら穴ボルト(接地ボルト)にねじ込まれる前にねじ上にそれらを押し付けることが可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の背景に対して、本発明の目的は、この目的のために用いることができる、接地接続を実行するための改善されたシステム及びその装置、並びにその方法を明示することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の目的は、一方では、頭部とシャンクとを有するねじと、保持ユニットとを有する予め装着された(予め組み立てられた)コンタクト形成ユニットによって実現され、保持ユニットは、少なくとも1つの接続部品を挿入できる接続部品保持区域と、ねじが長手方向ではあるが、回転可能な形で内部に係留保持されるようにねじが長手方向に挿入されるねじ保持区域とを有し、接続部品保持区域に挿入された接続部品が挿入されたねじと電気コンタクトを形成することができ、半径方向に突出する支持区域が頭部上に形成され、ねじ保持区域は、支持区域が保持ユニット上に軸方向に支持される肩区域を有する。
予め装着されたコンタクト形成ユニットに関しては、保持ユニットとねじとを予め製造することが可能である。ねじ、保持ユニット及びめくら穴ボルトは同じ製造業者によって製造されることが好ましいため、ねじは、この場合、特にセルフタッピングねじ山を有する実施形態の場合にめくら穴ボルトと整合させることができる。例えば、ケーブル・ラグといった、接続部品を接続保持区域に挿入するために、ケーブル・ハーネスの製造中に予め装着されたコンタクト形成ユニットを用いることができる。
【0006】
上記の目的はまた、環状区域と、環状区域の片面から長手方向に延びる複数の長手方向ウェブとを有し、ねじの支持区域を軸方向に支持できる肩区域が環状区域の内周上に形成され、この支持区域がねじの頭部の外周上に形成され、さらに、他方の軸方向側面から支持区域の背後に係合するように構成された第1のラッチ手段が環状区域の内周上に形成され、接続部品の接続区域が2つの長手方向ウェブ間に半径方向に延びるように少なくとも1つの接続部品を複数の長手方向ウェブ間に挿入することができ、係留式に挿入された接続部品を保持するように構成された第2の手段が長手方向ウェブ上に形成される、このような予め装着されたコンタクト形成ユニットのための保持ユニットによって実現される。
環状区域の内周上に、他方の軸方向側面から支持区域又はねじの別の部品の背後に係合するように構成された第1のラッチ手段を設ける方法の結果、ねじは、保持区域に正しく位置決めすることができる。言い換えれば、ねじは、保持区域に正確に長手方向に位置合わせされた状態で位置決めすることができる。ねじのこの最適化されたセンタリングのため、接続部品は、保持区域に容易に挿入することができる。センタリングはまた、めくら穴ボルト等への容易にされたねじ込みをも可能にする。センタリングが頭部の外周上の支持区域によって実行されることが好ましいため、後者は、頭部下側のコンタクト表面への影響がないことが有利である。
【0007】
上記の目的はまた、a)第1の取り付け要素と、第1の取り付け要素が係留式に保持される保持ユニットとを有する予め装着されたコンタクト形成ユニットを設け、b)少なくとも1つの接続部品を保持ユニットに挿入して、該接続部品が第1の取り付け要素とコンタクトを形成するようにし、次いで、c)第1の取り付け要素を、加工片に固定された第2の取り付け要素に接続するステップを含む、加工片上に少なくとも1つの接続部品を取り付けるための方法によって実現される。
接地コンタクトの製造は、少ない数のステップによってこのように容易に実施することができる。予め装着されたコンタクト形成ユニットを設けると、ケーブル・ハーネス製造業者において及び/又は(例えば、車体上の)ケーブル・ハーネスの装着中に、いずれの場合にも(ケーブル・ラグのような)1つ又はそれ以上の接続部品にプラグ接続することが可能であり、その後、ねじは、予め加工片に取り付けられた(例えば、めくら穴又はボルトのような)第2の取り付け要素内に、その正しい位置決めによって容易に固定することができる。ステップb)の前には、接続部品を予め装着されたコンタクト・ユニットに固定しないことが好ましい。
【0008】
さらに、本発明によれば、接続工程中に加えられるトルクが時間及び/又は回転角度にわたって測定されることによって、セルフタッピングねじ係合により第1の取り付け要素を第2の取り付け要素に接続するための取り付け方法において接続工程を監視することが可能である。
セルフタッピングねじ係合の場合には、ねじ係合の開始からのトルク要求が増加し、この要求を測定することができるため、例えば、第2の取り付け要素に対する第1の取り付け要素の回転角度又は回転数を検知することが可能である。結果として、接続工程を監視することができる。
【0009】
最後に、上記の目的は、第1の取り付け要素の頭部上に設けられて、頭部にトルクを加える工具係合部に係合するように構成された工具区域を有し、第1の取り付け要素が第2の取り付け要素上にねじ付けられながら、少なくとも1つの接続部品の回転を防止するように構成された回転防止装置を有する、上述の取り付け方法を実行するためのねじ付け工具によって実現される。
このタイプのねじ付け工具に関しては、その結果として、接続部品に接続されたケーブル・セットが回転できないことを保証することが可能である。
したがって、この目的は、完全に実現される。
【0010】
前述された予め装着されたコンタクト形成ユニットに関しては、ねじが保持ユニットにおいて長手方向に係留保持されるようにねじ保持区域が支持区域の背後に半径方向に係合する第1のラッチ手段を有する場合に好ましい。
このように、ねじが保持ユニットから取り外されないことを保証することが可能である。
ねじが保持ユニットにおいて軸方向に位置合わせされ、特に長手方向にセンタリングされた状態で保持されるように、支持区域、肩区域及び第1のラッチ手段が具体化される場合もここでは好ましく、この場合、上述の利点を実現することができる。
【0011】
全般的には、支持区域及び/又は肩区域が段階式に具体化される場合も、ここでは好ましい。
支持区域は、この場合、例えば、ねじの頭部から半径方向に突出するフランジ区域(カラー)として具体化することができる。
この代替案としては、設計において支持区域及び/又は肩区域を円錐形にすることが可能である。
【0012】
この実施形態において、ねじは、皿頭ねじとして具体化することができる。
全般的には、ねじが保持ユニット内に完全に保持される場合も好ましい。
言い換えれば、保持ユニットによってねじが完全に取り囲まれることを保証することが可能である。特にねじが金属から製造される場合、及び保持ユニットがプラスチックから製造される場合は有利である。この場合、ねじが輸送又は装着中に他の部品(車体)に損傷を与えないことを保証することが可能である。
【0013】
さらに別の好ましい実施形態によれば、接続部品保持区域は、長手方向に係留式に、内部に挿入される少なくとも1つの接続部品を保持するために第2のラッチ手段を有する。
この場合、特に、保持区域に挿入された接続部品がねじの頭部によって軸方向に保持される備えが存在する。まず、保持ユニットに挿入された接続部品が確実にねじの頭部下側と、かつ、大きな領域にわたって、電気的にコンタクトを形成できるように寸法がとられる場合はさらに好ましい。他方の軸方向において、第2のラッチ手段は、保持ユニットからの接続部品のすべり落ちを防止するように働く。
ねじ又は接続部品を係留式に保持ユニット上に保持するためにねじと接続部品の両方についてラッチ手段を設けることが好ましいが、一般には、ラッチ手段の代わりにクランプ手段等を設けることも考えられる。
【0014】
全般的には、接続部品保持区域が内部に挿入される接続部品のために、接続部品の接続区域が半径方向外向きに延びることができる半径方向凹部を有する場合も好ましい。
特に保持部品の周囲にわたって分布した状態で配置された複数のこのような半径方向凹部が形成されるときは、結果として、めくら穴ボルト等上にねじがしっかりとねじ付けられると、ケーブル・ラグが一方を他方の上方に摺動させることができないことを保証することが可能である。
さらに、半径方向凹部間に延びる接続部品区域を用いて、係留式に接続部品を保持するために第2のラッチ手段を支持することができる。
【0015】
半径方向凹部が保持ユニットの一端から長手方向に延びる場合が特に好ましい。
この実施形態において、軸方向にのみ接続部品を保持ユニットに差し込むことが可能である。これにより、このような状況においては可能なら必要に応じて、異なる場所において、すなわち、例えばケーブル・ハーネスが製造されるとき、ケーブル・ハーネスが装着されるとき、修理作業の場合、及び/又は電気的なアクセサリ(例えば、無線又はナビゲーション装置の後取り付け)が装着されるとき、及び接地コンタクトを形成するためのさらに別のケーブル・ラグが用いられるときに、接続部品を保持ユニットに連続的に挿入することが可能になる。
さらに別の好ましい実施形態によれば、接続部品保持区域は、複数の接続部品を内部に保持できるように具体化され、接続部品は、ねじがねじ保持区域に挿入される方向と反対の一方向にのみ接続部品保持区域に挿入することができる。
【0016】
予め装着されたコンタクト形成ユニットのこの実施形態は、支持区域又は肩区域の形成と関係なく、別個の発明であるとも考えられる。
接続部品が保持部品に半径方向又は横方向に挿入される状況が回避されるため、予め装着されたコンタクト形成ユニットがねじ及び保持ユニットからのみ製造できるようにすることが可能であり、接続部品(ケーブル・シュー)は、後に予め装着されたコンタクト形成ユニットに全て差し込むことができる。
さらに、保持ユニットが、外周上に、ねじを取り付け要素にねじ付けることができる工具の回転防止装置が係合できる回転防止区域を有する場合は有利である。
【0017】
これに関連して、回転防止区域上の工具の回転防止装置の係合の結果として、ケーブル・セットは、ねじが取り付け要素(めくら穴ボルト)上にねじ付けられると、回転できないようにされる。工具上の回転防止装置は、比較的小さくすることができる。さらに、回転防止手段は、接続部品の幾何形状と関係なく実施することができる。
監視に用いられる取り付け方法の場合には、ねじ係合の開始がセルフタッピングねじ係合によって増加させられる必要トルク量を検知することによって検知される場合、及び回転角度又は回転数がねじ係合の開始からねじ接続の締め付けまで検知される場合が特に好ましい。
結果として、接続又はねじ付け工程全体を監視することが可能である。
【0018】
これにより、(異なる数の接続部品が与えられるとすると、ねじ接続が締め付けられるまで、異なる回転角度又は旋回も存在するため)正しい数の接続部品が第1及び第2の取り付け要素間に挿入されたかどうか判断することが可能になる。
測定されたトルク曲線が固定される所定の数の接続部品及び/又は所定の長さのねじ係合について指定された少なくとも1つの目標曲線又は包絡線と比較される場合も特に有利である。
本発明によるねじ付け工具の場合には、回転防止装置が保持ユニットの回転防止区域上に係合するように構成される場合は好ましい。回転防止装置は、この場合、特に長手方向においてコンパクトにすることができる。
【0019】
1つの代替的な実施形態によれば、回転防止装置は、少なくとも1つの接続部品の、保持ユニットから半径方向に突出する、少なくとも1つの接続区域上に係合するように構成される。
この実施形態はまた、ねじがめくら穴ボルトにしっかりとねじ込まれると、ケーブル・セットが回転できないことも保証する。これに関連して、接続部品自体が、回転するのを防止される。言い換えれば、接続部品の接続区域は、(好ましくはプラスチックから製造される)保持ユニットへの損傷が回避されるように回転防止装置に当接する。接続部品の接続区域は、金属区域によって形成されることが好ましい。
1つの特に好ましい実施形態において、ねじ付け工具は、保持ユニットを差し込むことができる管状マウスピースを有する。
【0020】
特に、その後、それに差し込まれた接続部品を含む予め装着されたコンタクト形成ユニット全体をマウスピースに挿入して、ねじ付け工具によって対応する取り付け要素(例えば、めくら穴ボルト)にねじをねじ込むことが、結果として可能である。
この場合、保持装置をマウスピース上に形成して、保持ユニットをマウスピース上に保持する場合が好ましい。保持装置は、クランプ保持装置又はラッチ保持装置とすることができる。
さらに、回転防止装置がマウスピース上に形成される場合は有利である。
【0021】
結果として、マウスピースは、予め装着されたコンタクト形成ユニットを保持する機能を果たすことができるばかりでなく、ねじ付け工程中にケーブル・セットの回転を防止する機能を果たすこともできる。
全般的には、本発明の種々の実施形態に関しては、いずれの場合にも、それぞれの以下の利点のうちの少なくとも1つを実現することが可能である。
支持区域は、保持ユニットからのねじのすべり落ちを防止することができる。第1のラッチ手段が用いられるときは、ねじは、両長手方向に係留式に保持ユニットにおいて保持することができる。
【0022】
シャンクが露出させられるように頭部によってのみねじが保持ユニットにおいて中央に保持されることを保証することが可能である。頭部の下側(接続部品のためのコンタクト面)は、この場合、完全に自由に維持することもできる。
ねじは、例えば、後作業なしに押し出し部品として経済的に製造することができる。
保持部品により、接続部品の下側とコンタクトを形成するために、挿入された接続部品の下側を露出させ、めくら穴ボルトのような取り付け要素を保持ユニットに挿入することが可能になる。
【0023】
接続部品は、例えば、ケーブル・ハーネス製造業者によって嵌め込むことができるが、コンタクト形成ユニットを取り外すことなく、ケーブル・ハーネスが装着されるときに、それらを後で挿入することも可能である。作業場における接続部品の後の挿入が、コンタクト形成ユニットを取り外すことなく可能である。
保持ユニットの閉鎖設計が、ねじ付け工具のマウスピースにおいて容易にそれを正しく位置決めすることを可能にする。
さらに、保持ユニットは、特に好ましくはスライドのない射出成形工具によって、プラスチックから製造できることが好ましい。
【0024】
ナット又はねじ付きボルトの外側の何らかの他の部品が表面コーティング保護として機能する既知の解決法と比較すると、特に上述の独国特許出願第10 2006 056 065.5号において記載されるように、一連のさらに別の利点を実現することができる。本明細書においては、その開示内容が参照される。この出願の開示は、参照により本出願の範囲内に含まれるものと考えるべきである。
ケーブル・ハーネスが装着されるときに、車体か又は(コンタクト形成ユニットの)ケーブル・セットのいずれかに固定的に装着されるため、如何なる部品も失うことはあり得ない。
特に、上述のタイプのめくら穴ボルトは、ねじをねじ込むことができる取り付け要素として用いることができる。これに関連して、標準的な溶接頭部を用いることができる。このような溶接ボルトを用いると、板金の断片における穴が回避される(サウンド・ブリッジ及び水分の浸透が回避される)。コンタクト領域内には破壊的な表面コーティングが存在しない。
【0025】
装着工程の前に接続部品(ケーブル・ラグ)が保持ユニットに収容されるため、接続部品が車体等の表面コーティングにかき傷を付けるのを防止することが可能である。
最後に、接続部品は、外側からめくら穴ボルトの内面における非腐食保護領域を密封することを保証することが可能である。
上述の予め装着されたコンタクト形成ユニット及びこの目的のための対応する取り付け方法は、理想的には、例えば通常のボルト(スタッド)溶接工程によって一片の板金に溶接される中空ボルトと併せて実施することができる。このような中空ボルトは、内周上に、内ねじ、好ましくはセルフタッピングねじ山を有するねじによってねじ立てすることができる内側区域を有する。さらに、この中空ボルトを加工片又は板金の断片に溶接した後に、好ましくはプラスチックで構成されたプラグによって閉鎖される場合が特に好ましい。このことは、内側区域が後の表面コーティング工程中等に絶縁層でコーティングされるのを防止することができる。ねじが内側区域にねじ込まれると、次に、プラグは、中空ボルトの穴の底部に押し下げ、そこに残ることができる。
【0026】
このような中空ボルトに関しては、本発明のさらに別の態様によれば、ホース・ラインを一片の板金のような加工片に取り付けるように働く取り付け装置を用いることが可能であり、この場合、ホース・ラインの外周は、導電性であり、取り付け装置は、導電性プラスチックから作られたライン・ホルダと、その頭部がライン・ホルダの背後に係合し、かつ加工片に固定された中空ボルトにねじ込むことができるねじとを有する。
このような取り付け装置を用いて、特にガソリン・ライン等を車体に取り付けることができ、この場合、静電荷は、この取り付け装置を介して特に十分に分流させることができる。電気コンタクトは、ねじと中空ボルトとの間の接続(ねじ係合)によって大きな領域にわたって実装することができ、ホール・ライン上の静電荷は、この電気コンタクトを介して確実に分流させることができる。
この場合、ねじが中空ボルトにねじ込まれる前に、中空区域に押し込むことができるプラグによって中空ボルトの中空区域が閉鎖される場合が特に好ましい。
【0027】
ライン・ホルダは、予め装着されたコンタクト形成ユニットを形成するために係留式にねじの頭部をクリップできる受け区域を有することも好ましい。
ライン・ホルダは、1つ又はそれ以上のホース・ラインにおいてクリップするための受け区域を有することもできる。ホース・ラインの代わりに、外周上で導電性形態として具体化される他のラインを用いることも可能である。
これに関連して、ねじは、一般的には、ねじ付きシャンクと頭部とを有する構成部品を指すものと理解すべきである。ねじ付きシャンクは、この場合、外ねじ付き区域を有するシャンク、又は内ねじ付き区域を有する中空シャンクとすることができる。ねじ付き区域は、セルフタッピングねじ山を有する区域、でなければ、ねじ山がセルフタッピングねじ山を有する相補的な構成部品によってねじ立てできるねじ立て可能な区域とすることができる。セルフタッピングねじ山という用語は、あらゆるタイプのセルフタッピングねじ山、セルフカッティングねじ山等を含むことが意図される。
【0028】
もちろん、以下にさらに説明される、上述の構造体は、それぞれ明示された組み合わせばかりではなく、本発明の範囲から逸脱することなく他の組み合わせで、又は単独で用いることができる。
本発明の例示的な実施形態は、図面において例示され、以下の説明においてより詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0029】
図1は、全体として10で示される、本発明の予め装着されたコンタクト形成ユニットの第1の実施形態を示す。
コンタクト形成ユニット10は、第1の取り付け要素を形成するねじ12と、保持ユニット14とを含む。ねじ12は、例えば、押し出し部品の形態の、金属のような導電性材料から製造されることが好ましい。保持ユニット14は、好ましくは射出成形部品として、プラスチックのような電気絶縁材料から製造されることが好ましく、この場合は、スライドのない射出成形を用いることができる。
ねじ12は、頭部16と、シャンク18とを有する。シャンク18は、図1にはあまり詳細に示されていないねじ付き区域によって具体化される。ねじ付き区域は、セルフフォーミング、又はセルフタッピング、或いはセルフカッティングねじ山によって形成されることが好ましい。頭部16の反対に位置するシャンク18の端部は、センタリング区域19として具体化される。後者は、示されるように、円錐台形区域とすることができる。
【0030】
シャンク18の反対に位置する頭部16の側面には、工具係合部20が設けられる。工具係合部は、特に六角ソケット又は多点ソケット(「torx」)として、或いはフィリップ陥凹頭部として、頭部16上に凹部の形態で具体化されることが好ましい。工具係合部20が凹部の形態で具体化されるときは、頭部16が保持ユニット14に対して突出しないことが容易に可能である。しかしながら、代替的には、六角突出部又は外側多角形突出部等として工具係合部を形成することも一般的に考えられる。
ねじ12は、長手方向軸22に沿って、内部に位置合わせされた状態で、保持ユニット14内に保持される。
これに関連して、ねじ12は、長手方向軸22と平行に位置合わせされた挿入方向24において保持ユニット14に挿入される。
【0031】
保持ユニット14は、長手方向軸22に対して同軸であるように具体化され、ねじ保持区域を形成する環状区域26を有する。さらに、保持ユニット14は、各々が環状区域26から長手方向に延び、かつ接続部品保持区域28を形成する、複数の長手方向ウェブ30(この場合には、4つ)を有する。
各々の場合において、接続部品のための挿入スロット32は、長手方向ウェブ30間に形成される。挿入スロット32は、保持ユニット14の下端から環状区域26まで延びる。各々の場合において、ラッチ・ウェブ34は、長手方向ウェブ30の内側から半径方向内向きに、具体的には保持ユニット14の下端から斜め上向きに延びる。ラッチ・ウェブ34が、第2のラッチ手段を形成する。
下端において、保持ユニット14は、その結果、具体的にはねじ12の挿入方向24と反対の挿入方向36において、ケーブル・ラグのような接続部品を挿入するように構成された円形の挿入開口部を有する。
【0032】
ねじ12は、ねじ12の区域が保持ユニット14に対して突出しないように保持ユニット14内に完全に収容される。環状区域26が、ねじ12の頭部16を取り囲む。長手方向ウェブ30は、同軸にねじ12のシャンク18を取り囲む。ねじ12の上端は、この場合、環状区域26の上端の多少下方に位置する。対応する方法では、シャンク18の下端は、長手方向ウェブ30の下端の多少上方に位置する。
上部及び底部という用語のこの使用は、それぞれ図面に用いられた例示を指し、より簡単な説明に役立つが、本出願において説明される内容を如何なる所望の配向及び角度位置においても用いることができるため、限定的なものと理解すべきではない。
【0033】
頭部16は、ねじ12が保持ユニット14内に長手方向22に位置決めされ、センタリングされた状態で保持されるように環状区域26内に保持される。これに関連して、依然としてより詳細に説明されるべき第1のラッチ手段は、ねじ12の頭部16の背部に係合する。保持ユニットは、環状区域26領域において、ほぼ挿入スロット32の上端レベルまで又はそれを多少超えて、各々が保持ユニット14の上端から下方に延びる長手方向スロット38を有する。長手方向スロット38は、これらの長手方向スロット38によって中断される環状区域が、ねじ12の頭部16のラッチ挿入を可能にするために半径方向に広くなることを可能にする。
予め装着されたコンタクト形成ユニット10は、例えば、バルク材料の形態で、装着し、素早く処理することができる。保持ユニット14のコンパクトで概ね閉鎖された外側形状により、予め装着されたコンタクト形成ユニット10が互いに挟まれることはまずあり得ない。個別化が、容易に可能である。
【0034】
図1の実施形態及び以下の全ての実施形態においても、ねじ12は、図1に示されるように、雄ねじ付き区域を備えたシャンク18を有する。しかしながら、シャンク18は、それぞれ雌ねじ付き区域を備えた中空シャンクとして具体化することもできる。この場合、ボルト50は、それぞれ雄ねじ付き区域によって具体化される。
図2は、ケーブル・ラグの形態の多数の接続部品40を予め装着されたコンタクト形成ユニット10にどのように挿入できるかを示す。これは、一般に下方から(挿入方向36において)行われる。接続部品40は、各々が穴44を備えたコンタクト区域42と、接続区域46とを有する。コンタクト区域42は、好ましくは金属のような導電性材料から製造され、一般的には平坦な設計のものである。
接続部品40は、コンタクト区域42がねじ12のシャンク18上にその穴44によって押し付けられるように、予め装着されたコンタクト形成ユニット10に挿入され、この場合、それぞれの接続区域46は、挿入スロット32の1つを通って半径方向外向きに延びる。
【0035】
さらに別の接続部品40は、予め装着されたコンタクト形成ユニット10に同様な方法で差し込むことができ、この場合、その接続区域46は、各々の場合において、別の挿入スロット32を通して導かれる。このように、4つの接続部品40が予め装着されたコンタクト形成ユニット10に挿入されるときは、図2に示されるように、接続区域46の星形の配向が得られる。
最初にコンタクト形成ユニット10に挿入される接続部品40のコンタクト区域42は、この場合、ねじ12の頭部16の下側とコンタクトを形成する。
接続部品40が挿入されるときに、ラッチ・ウェブ34が、半径方向外向きに押し付けられる。ラッチ・ウェブ34の配置及び長さは、指定された数の接続部品40が挿入された後でさえ、接続部品40が確実にはね返り、よってコンタクト形成ユニット10においてラッチ式に固定されるようにするのに依然として十分な距離が軸方向に残るような寸法に作られている。
【0036】
ラッチ・ウェブ34さえも、接続部品40が予め装着されたコンタクト形成ユニット10において軸方向にあそびをもつように多少短く作られることが好ましい。あそびは、(例えば、最終的な装着の後に、付加的なケーブル・ラグが嵌合されて、例えば、車の電気システムがその後取り付けられる場合には)さらにもう1つのさらに別の付加的な接続部品、又は複数の付加的な接続部品40をコンタクト形成ユニット10に挿入できるように寸法決めすることができる。
図3は、第2の取り付け要素を形成するめくら穴ボルト(スタッド)50の概略図である。
めくら穴ボルト50は、(例えば、ボルト(スタッド)溶接によって)一片の板金66に取り付けられたフランジ52と、フランジ52から垂直方向上向きに延びるシャンク区域54とを有する。上向き方向に開口するめくら穴56は、シャンク区域54内に形成される。ねじ立て可能な区域の形態のねじ山区域58は、めくら穴56の内周上に形成される。言い換えれば、ねじ山区域58は、めくら穴56の内周上に滑らかに作られるが、その材料に関しては、それは、この場合、ねじ12のような、タッピングねじとのねじ接続を始めるように構成される。めくら穴ボルト50の材料は、鋼合金、アルミニウム等とすることができるが、詳細には導電性材料から製造される。
【0037】
プラグ60の形態のカバー部品が、めくら穴56に差し込まれる。プラグ60は、例えば、プラスチック材料から製造され、それがその開口部領域においてめくら穴56を密封するようにめくら穴56に押し込まれる。めくら穴ボルト50及びプラグ60が、例えば、ボルト(スタッド)溶接装置を用いる自動化された方式で、板金66の断片上に溶接できる予め製造された取り付けユニットを形成する。
めくら穴ボルト50は、導電接続がそれらの間に確立されるように板金66の断片に接続される。例えば、導電性接着剤等によってめくら穴ボルト50を板金66の断片上に接合することも可能である。
めくら穴ボルト50は、接地ボルトとして具体化され、接続部品40に電気的に接続されるように構成される。結果として、例えば、ケーブル・ラグ40の形態の接続部品40は、(例えば、板金66の断片として車体の)接地に電気的に接続することができる。
【0038】
めくら穴ボルト50は、予め装着されたコンタクト形成ユニット10と組み合わせて用いられることが特に好ましい。シャンク18の中心配向のため、複数の接続部品40(例えば、図2を参照)を備えたコンタクト形成ユニット10は、この場合、めくら穴56の開口部に容易に嵌合し、具体的にはねじ込み方向62に、工具によってめくら穴56にねじ込むことができる。これに関連して、めくら穴の底部の方向にプラグ60を押し下げる力64が、プラグ60に加えられる。さらに、ねじ係合、よって電気接続が、シャンク18のねじ付き区域とめくら穴56のねじ山区域58との間に確立される。ねじを締め付ける工程中に、コンタクト区域42は、ねじ12の頭部16とシャンク区域54の上側との間に共に押し付けられる。この工程において、シャンク区域54の上側は、(例えば、めくら穴ボルト50の表面コーティングのため)安定した電気コンタクトを形成できない場合がある。しかしながら、めくら穴50の内側には、具体的にはプラグ60のために、このような表面コーティング工程中は表面コーティングが施されない。
接続部品40と板金66の断片との間の電気コンタクトが、最後に、頭部16の下側、シャンク18及びシャンク区域54を介して確立される。
さらに、装着工程中は、プラグ60が装着された状態でめくら穴56内に維持されるため、如何なるカバー部品を用いる必要も全くない。
【0039】
図3は、(点線で示される)カバー部品60Aの代替的な実施形態を示す。このようなカバー部品60Aは、シャンク区域54の上側をカバーするようにも構成されることになるが、それは、装着中に処分される必要があり、このことが、全体的な費用を増加させる。
すでに上述されたように、予め装着されたコンタクト形成ユニット10は、(特にねじ付き区域に関して及び用いられる材料に関して等)めくら穴ボルト50に適合しているねじ12と共に使用可能になる。このために、予め装着されたコンタクト形成ユニット10は、めくら穴ボルト50の製造業者と同じ製造業者によって使用可能になり得る。
この場合、予め装着されたコンタクト形成ユニット10は、最終的に提供されるケーブル・ハーネスが少なくとも1つのコンタクト形成ユニット10、特に複数のコンタクト形成ユニットを含むように予め装着するためにケーブル・ハーネス製造業者によって用いられ、そこでは、接続部品40は、すでにコンタクト形成ユニット10に収容されている。
【0040】
この場合、適切であれば、このようなケーブル・ハーネスが装着されるときに、具体的には、ねじ12がめくら穴ボルト50にねじ込まれる前に、さらに別の接続部品40を下方から保持ユニット14に付加的に挿入することが可能である。
予め装着されたコンタクト形成ユニット10は、後に取り外すこともでき、この場合、接続部品40も、(ラッチ・ウェブ34のため)それから取り外された後でも、めくら穴ボルト50内にしっかりと保持される。また、さらに別の接続部品は、後に(例えば、自動車内の電気装置の後付けの範囲内で)保持ユニット14に差し込むことができ、この場合、ねじ12は、後に同じめくら穴ボルト50に再度ねじ込まれる。
雌ねじ付き区域を有するねじが用いられるときは、図3のボルトは、雄ねじ付き区域を有する中実ボルトとして具体化することもできる。この場合、プラグ60は、図3のプラグ60がめくら穴ボルト50の雌ねじ付き区域を保護するのと同じ方法で、表面コーティング工程等の場合に雄ねじ付き区域を保護するリングに置き換えることができる。
【0041】
コンタクト形成ユニットの以下の全ての実施形態は、コンタクト形成ユニット10に関して上述されたものと同じ設計及び同じ機能に基づく。したがって、同一の要素にも、以下の本文内の同じ参照記号が与えられる。したがって、以下のパラグラフにおいては、相違点のみに言及する。
図4から図6は、本発明による予め装着されたコンタクト形成ユニット10に対する本発明によるハンドリング・ユニット14の好ましい実施形態を示す。
ここでは、図4に示されるように、ねじ12は、その頭部16の上側に、周方向カラー又はフランジ区域の形態の周方向支持区域70を有する。
【0042】
対応する肩区域72は、図5に示されるように、保持ユニット14上に設けられる。肩区域72は、環状区域26から半径方向内向きに突出し、支持区域70を軸方向に支持できる肩部を形成する、1つ又はそれ以上の突起部を含む。
さらに、第1のラッチ手段を形成するラッチ突起部74が、保持ユニット14上に設けられる。ラッチ突起部74は、ねじ12の頭部16又は頭部16の支持区域70が保持ユニット14に軸方向に24に挿入された後で、その背後に係合する。この場合、肩区域72とラッチ突起部74との間の軸方向の距離は、ねじ12がしっかりと保持されるか又は保持ユニット14内に長手方向においてセンタリングされた状態で保持されるように選択される。このことが、一方では、このように予め装着されたコンタクト形成ユニット10に接続部品40の1つを容易に押し込むことを可能にする。他方では、このことがまた、後の装着工程を容易にし、この場合、それは、例えば、めくら穴ボルト50に対して保持ユニット14をセンタリングするのに十分である。
【0043】
図5において明らかであるように、肩区域72及びラッチ突起部74は、それらが理想的には周方向において重ならないように周方向に分布された状態で配置される。結果として、費用効率の高い製造が、スライドのない1つの射出成形において可能である。対応する方法では、図6は、左側において、ラッチ突起部74がねじ12の頭部16の上側の背後にどのように係合するかを示し、図6の右側は、支持区域70が肩区域72においてどのように支持されるかを示す。
図6はまた、ラッチ・ウェブ34の上側とねじ12の頭部16の下側との間には、それらの間に適切な数のコンタクト区域42を収容するのに十分な空間があることを示す。さらに、ねじ付き区域78がねじ12のシャンク18の外周上に形成されることが示されており、このねじ付き区域78は、タッピングねじ付き区域として形成されることが好ましい。
【0044】
図7から図9は、本発明による保持ユニット、並びに本発明によるコンタクト形成ユニットの代替的な実施形態を示す。図7から図9の保持ユニット14及びコンタクト形成ユニット10は、一般的には、それらの設計及び機能方法に関しては、図4から図6の保持ユニット14及びコンタクト形成ユニット10と同一である。以下の本文においては、相違点のみについて詳述する。
例えば、図7によるねじ12は、下方向内向きにテーパする円錐台形の頭部16を有する。したがって、この円錐形状の上部区域が、支持区域70を形成する。
対応する方法では、保持ユニット14の肩区域72は、上部から底部に内向きにテーパするように形成された複数の円錐台形突起部によって形成される。したがって、ねじ12は、保持ユニット14の、対応する円錐設計のものである、肩区域72上で円錐の支持区域70によって支持することができる。
【0045】
図10は、接地コンタクトを実現するために接続部品40と一片の板金66との間にどのように電気コンタクトを作ることができるかを概略的な形態で示す。これに関連して、より明瞭に例示するために、1つの接続部品40だけが、予め装着されたコンタクト形成ユニット10に差し込まれている。予め装着されたコンタクト形成ユニット10は、導電式に板金66の断片に接続されためくら穴ボルト50にねじ込まれる。プラグ60は、この場合、めくら穴ボルト50のめくら穴の底部に位置することが明らかである。電流iの経路も、具体的には接続部品40からねじ12の頭部16の下側を介してねじ内に、そこからねじ12とめくら穴ボルト50との間のねじ係合を介してボルトのシャンク区域54内に、及びそこからフランジ52を介して板金66の断片内に向かうように、図10において概略的に示される。
複数の接続部品が用いられる場合には、同様で良好な電気接続を確立することもできることが明らかである。このような場合には、接続部品のコンタクト区域42間のユニット表面領域にわたり、及びそこから頭部16の下側を介して圧力によってコンタクトが形成されることになる。
【0046】
図11から図13は、予め装着されたコンタクト形成ユニット10をめくら穴ボルト50上にねじ付けるためのねじ付け工具90の第1の実施形態を示す。
ねじ付け工具90は、この場合、手動で扱うことができる工具として具体化され、それは、ハンドル92を有する。しかしながら、工具90は、もちろん、ハンドルを用いることなく、例えば、組み立てロボットのアームに取り付けることもできる。
ねじ付け工具90の前端においては、マウスピース94が設けられ、このマウスピース94は、図12に示されるように、予め装着されたコンタクト形成ユニット10のための保持装置を有する。保持装置は、具体的にはクランプ又はラッチ式で、保持ユニット14の上端に係合することが好ましい。
【0047】
さらに、ねじ付け工具90は、この端部において、ねじ12の工具係合部20内に係合するように構成された工具区域97を有する。
最後に、ねじ付け工具90は、めくら穴ボルト50へのねじ12のねじ込み中に接続部品40の回転を防止する回転防止装置98を有する。図11から図13のねじ付け工具90の場合には、回転防止装置98は、保持装置96を超えて軸方向に延びるマウスピース94によって形成される。これに関連して、マウスピース94は、複数の半径方向凹部100を有する。半径方向凹部100は、軸方向においてマウスピース94の下端から延び、コンタクト形成ユニット10が保持装置96に差し込まれる場合には、長手方向スロット38によって配向される。
したがって、接続区域46は、半径方向凹部100を通って接続部品40から延びる。めくら穴ボルト50へのねじ12のねじ込み中に接続部品40にトルクが加えられる場合には、接続区域46は、半径方向凹部100間に形成されたウェブに周方向に当接する。このことが、接続部品40の回転を防止する。
【0048】
図14は、予め装着されたコンタクト形成ユニット10の代替的な実施形態を示す。
まず、図14のコンタクト形成ユニット10は、より少ない数の長手方向ウェブ30が設けられている点で、これまでに記載したコンタクト形成ユニットと異なる。この場合には、わずか3つの長手方向ウェブ30が設けられており、そのうちの2つは、長手方向軸22に対して正反対に位置する。第3の長手方向ウェブ30は、反対に位置する2つの長手方向ウェブ30間の片面に配置される。したがって、コンタクト形成ユニット10においては、2つの狭い挿入スロット32が設けられており、それらは、各々が本質的には接続区域46を受け入れるように構成されており、さらに、複数の接続区域46(図14の例示においては、合計4つ)を収容することができる、相対的な用語においては、より幅広い挿入スロット32'を設けることができる。
この実施形態は、例えば、ケーブル・ハーネス上に装着された後の装着工程中にその場で複数のこのような接続部品40を予め装着されたコンタクト形成ユニット10に挿入するのに適している。
【0049】
一般に、長手方向ウェブ30の数は、もちろん、示された数に限定されるものではない。最も単純な場合には、事実上周方向にあるわずか1つの長手方向ウェブ30を設けて、単一の挿入スロット32のみを空けることも可能である。しかしながら、接続部品40及び関連する接続区域46のサイズに応じて、3つ又は4つよりかなり多い数の挿入スロット32を設けることも可能である。しかしながら、3つ又は4つの挿入スロット32を有する実施形態が、上記の実施形態において説明されるように、現在のところ、好ましいものと考えられている。
図14はまた、保持ユニット14がその環状区域26の上部領域において、図14の点線で示される多角形区域102を有することも示す。
保持ユニット14がこのような多角形区域102を備えている場合には、例えば、ねじ付け工具90のホルダ96だけを用いて回転防止の防止手段を実施することも可能である。
【0050】
一般的に設計及び機能方法に関しては、図11から図13のねじ付け工具に対応する、ねじ付け工具90のさらに別の実施形態が、図15及び図16に示される。しかしながら、マウスピース94は、この場合、軸方向に比較的短い設計のものであり、その対応する多角形区域102上の保持ユニット14を把持するために内周上の多角形の形態で具体化された保持装置96を有する。
トルクが接続部品40に加えられるときに、それらは、それにより、挿入スロット32の側縁に当接する。しかしながら、保持ユニット14の回転は、保持ユニット14の多角形区域102に作用する回転防止装置98のために防止される。
この実施形態における利点は、軸方向におけるマウスピース94の短い設計である。他方では、保持ユニット14は、生じるモーメント及び力を吸収するように、設計及び材料に関して構成される必要がある。
【0051】
図17及び図18は、回転角度ωに対してプロットされた、ねじ付け工程中に加えられたトルクΤの図表である。
通常のねじ付け接続においては、トルクの増加がねじ込みに要求されないため、ねじ係合の開始を検知できないのに対して、セルフタッピングねじ山によって接続が確立されたときに、ねじ係合の開始を検知することができる。これは、セルフタッピングねじ山の場合には、トルク要求の増加がねじ係合の開始から生じるためであり、例えばねじ付け工具の電気モーターの電流によってこのトルク要求を求めることができる。
この場合、ねじ係合の開始の検知を用いて、この時から始まる回転角度ωを検知することもできる。
【0052】
図17は、例えば、図表のゼロ点におけるねじ係合の開始を示す。この時から始まるか又はこの回転角度から始まる状態で、ねじ立てモーメント又は切断モーメントΤFの増加が生じる。
図17はまた、締め付け段階がこの時から始まるため、回転角度ω0から始まる状態で、トルク要求がさらに高まることも示す。この場合、トルクは、この値から最大値ΤMAXに増加する。この値が、締め付けトルクに相当する。この後で、電気モーターの電流又は何らかの他の種類のねじ付け工具の駆動が切られ、その結果、トルクΤがゼロに落ちる。
必要なトルクがねじ立てモーメントΤFを上回る特定の閾値ΤSを超える、検知された回転角度ω0により、ねじ付け接続を締め付けるのに何回転が必要かを求めることが可能である。これから、何個の接続部品が取り付け要素間に位置決めされるかを計算することが可能である。さらに、これにより、例えば、ねじの長さ、接続要素からなるパケット(よって、場合によっては、正しい装置)の全厚、並びに最後に正しい着座及び締め付けトルクΤMAXについての、接続工程の他のパラメータを監視することが可能になる。
【0053】
したがって、全接続工程を監視することが可能である。例えば、過度に長いねじが用いられることになる場合には、締め付けトルクは、かなり尚早に高まるか、又はあまりにも小さい回転角度で高まることになる。
もちろん、回転角度ωの代わりに又はそれに加えて、接続工程中の時間を測定することも可能である。
図18は、図17と同様であり、例えば3つといった比較的大きな数の接続要素が第1及び第2の取り付け要素間に挿入された曲線を示す。取り付け要素間に存在する接続要素のパケットがより厚いため、回転角度ω1から始まる状態で、トルク要求の増加がすでに生じていることが明らかである。この曲線はまた、ねじ付けられた接続の実際の締め付けが(ω2から)生じる前に、接続要素間に存在するあそびをまず排除する必要があるため、図17の場合より多少少ない傾斜でまず上昇することになる。これは、図18において多少誇張された形態で示される。
【0054】
図17及び図18は、ω0又はω1へのトルクがほぼ同じままであることを示す。しかしながら、実際には、必要なトルクは、ねじ係合の増加のため、すでに前もって徐々に高まっていることになる。複数の接続要素が存在するときは、ω1の値に到達するまで、ねじ係合の長さが小さくなるため、図18の関連する値ΤS1も、一般的には、図17の値ΤSより小さい。
ΤSにおいて示される閾値特性の代わりに、それぞれの接続工程のより良好な分類を実現するために、測定された曲線を包絡線と比較することもできる。このような閾値曲線又は包絡線は、制御装置に予め格納することができる。
図19は、本発明の1つの態様によるホース・ラインのための取り付け配置を示す。取り付け装置は、図19において全体を110で示され、車体の一片の板金のような加工片66上に溶接された中空ボルト112を有する。さらに、取り付け装置110は、その頭部120が導電性プラスチック材料から作られたライン保持装置114を中空ボルト112の上側に押し付けるねじ118を有する。ライン保持装置114は、ホース・ライン116がクリップされるライン収容区域を有する。
【0055】
本発明による取り付け装置110に関しては、(その表面が燃料ラインの場合のように金属から構成されることが好ましい)ホース・ライン116上の静電荷が、具体的には、(導電性プラスチックから構成されることが好ましい)ライン保持装置114を介して、ねじ118のシャンクを介して、又はねじの頭部120の下側を介して、及びねじ118と中空ボルト112との間のねじ係合を介して、特に有利な方法で分流させることができる。さらに、電荷は、通常接地に接続されるか又は接地を形成する加工片66内に中空ボルト112を介して伝導される。
ねじ118は、セルフタッピングねじ山を備えることが好ましく、中空ボルト112の穴又はボアは、滑らかであるが、ねじ立て可能なねじ山区域として具体化される。信頼性のある電気コンタクトは、ねじ立てされたねじ係合によってねじ118と中空ボルト112との間に保証することができる。
ライン保持装置114と共に、ねじ118は、予め装着されたコンタクト形成ユニット10を形成することができる。この場合、頭部120が前の実施形態のねじ12の頭部16と同様の方法で具体化できることが理解される。対応する方法では、ライン保持装置114は、上述の実施形態のねじ保持区域26に対応するねじ保持区域を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】本発明の第1の実施形態による予め装着されたコンタクト形成ユニットの概略斜視図である。
【図2】ケーブル・ラグが差し込まれた斜め下方向からの図1のコンタクト形成ユニットを示す。
【図3】接地接続を実行するために用いることができることが好ましい、カバー(プラグ)を有するめくら穴ボルトを示す。
【図4】本発明によるコンタクト形成ユニットのためのねじの実施形態を示す。
【図5】本発明の実施形態による保持ユニットを示す。
【図6】線に沿った区域Aが左側に示され、線に沿った区域Bが右側に示された、図5の保持ユニットと図4のねじの概略断面図である。
【図7】本発明によるコンタクト形成ユニットのためのねじの代替的な実施形態を示す。
【図8】図7によるねじと共に用いるための、本発明による保持ユニットのさらに別の実施形態を示す。
【図9】左側が線に沿った区域Aを示し、右側が線に沿った区域Bを示す、図8の保持ユニットと図7のねじの概略断面図である。
【図10】挿入された接続部品が一片の板金に取り付けられためくら穴接地ボルトにねじ込まれた、図9の予め装着されたコンタクト形成ユニットの概略図である。
【図11】本発明によるねじ込み工具の実施形態の概略側面図である。
【図12】図11のねじ込み工具のマウスピース領域の詳細断面図である。
【図13】下方からの図11及び図12のねじ込み工具の図を示す。
【図14】より少ない数の長手方向ウェブを有し、かつ回転防止区域を実装するための凹部を有する予め装着されたコンタクト形成ユニットの代替的な実施形態を示す。
【図15】特に回転防止区域を有する保持部品と共に用いるための、本発明によるねじ込み工具のさらに別の実施形態のマウスピース領域の詳細図である。
【図16】下方からの図15のねじ込み工具の図を示す。
【図17】個々の接続部品が取り付け要素間に固定される接続工程中の回転角度に対してプロットされたトルクのグラフである。
【図18】比較的に大きな数(例えば3つ)の接続部品が取り付け要素間に挿入された回転角度に対してプロットされたトルクの、図17に対応する曲線を示す。
【図19】概略断面図における本発明の好ましい実施形態によるホース・ラインのための取り付け装置を示す。
【符号の説明】
【0057】
10:コンタクト形成ユニット
12:ねじ
14:保持ユニット
16:ヘッド
18:シャンク
26:環状区域、ねじ保持区域
28:接続部品保持区域
30:長手方向ウェブ
32:挿入スロット
34:ラッチ・ウェブ
40:接続部品
46:接続区域
50:ボルト、めくら穴ボルト
66:板金、加工片
70:支持区域
72;肩区域
74:ラッチ突起部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
頭部(16)とシャンク(18)とを有するねじ(12)と、保持ユニット(14)とを有する予め装着されたコンタクト形成ユニット(10)であって、前記保持ユニット(14)は、少なくとも1つの接続部品(40)を挿入できる接続部品保持区域(28)と、前記ねじ(12)が長手方向(22)ではあるが、回転可能な形で内部に係留保持されるように該ねじ(12)が長手方向(22)に挿入されるねじ保持区域(26)とを有して、前記接続部品保持区域(28)に挿入された接続部品(40)が該挿入されたねじ(12)と電気コンタクトを形成することができ、
半径方向に突出する支持区域(70)が、前記頭部(16)上に形成され、前記ねじ保持区域(26)は、前記支持区域(70)が前記保持ユニット(14)上に軸方向に支持される肩区域(72)を有する、
ことを特徴とする予め装着されたコンタクト形成ユニット(10)。
【請求項2】
前記ねじ保持区域(26)は、前記ねじ(12)が前記保持ユニット(14)において長手方向(22)に係留保持されるように前記支持区域(70)の背後に半径方向に係合する第1のラッチ手段(74)を有することを特徴とする請求項1に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項3】
前記支持区域(70)、前記肩区域(72)及び前記第1のラッチ手段(74)は、前記ねじ(12)が前記保持ユニット(14)において軸方向に位置合わせされた状態で保持されるように形成されることを特徴とする請求項2に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項4】
前記支持区域(70)及び/又は前記肩区域(72)は、階段式に具体化されることを特徴とする請求項1から請求項3のうちの1項に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項5】
前記支持区域(70)及び/又は前記肩区域(72)は、円錐設計のものであることを特徴とする請求項1から請求項4のうちの1項に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項6】
前記ねじ(12)は、前記保持ユニット(14)内に完全に保持されることを特徴とする請求項1から請求項5のうちの1項に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項7】
前記接続部品保持区域(28)は、長手方向(22)に係留式に、内部に挿入される前記少なくとも1つの接続部品(40)を保持するために第2のラッチ手段(34)を有することを特徴とする請求項1から請求項6のうちの1項に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項8】
前記接続部品保持区域(28)は、内部に挿入される接続部品(40)のために、前記接続部品(40)の接続区域(46)が半径方向外向きに延びることができる半径方向凹部(32)を有することを特徴とする請求項1から請求項7のうちの1項に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項9】
前記半径方向凹部(32)は、前記保持ユニット(14)の一端から長手方向(22)に延びることを特徴とする請求項8に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項10】
前記接続部品保持区域(28)は、複数の接続部品(40)を内部に保持できるように
具体化され、前記接続部品(40)は、前記ねじ(12)が前記ねじ保持区域(26)に挿入される方向(24)と反対の一方向(36)にのみ該接続部品保持区域(28)に挿入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9のうちの1項に記載の又は請求項1の前文に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項11】
前記保持ユニット(14)は、外周上に、前記ねじ(12)を取り付け要素(50)上にねじ付けることができる工具(90)の回転防止装置(96)が係合できる回転防止区域(102)を有することを特徴とする請求項1から請求項10のうちの1項に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項12】
環状区域(26)と、前記環状区域(26)の片面から長手方向(22)に延びる複数の長手方向ウェブ(30)とを有し、ねじ(12)の支持区域(70)を軸方向に支持できる肩区域(72)が該環状区域(26)の内周上に形成され、前記支持区域(70)は、前記ねじ(12)の頭部(16)の外周上に形成され、さらに、他方の軸方向側面から該支持区域(70)の背後に係合するように構成された第1のラッチ手段(74)が、該環状区域(26)の内周上に形成され、少なくとも1つの接続部品(40)は、前記接続部品(40)の接続区域(46)が2つの長手方向ウェブ(30)間に半径方向に延びるように前記複数の長手方向ウェブ(30)間に挿入することができ、係留式に挿入された接続部品(40)を保持するように構成された第2のラッチ手段(34)が、該長手方向ウェブ(30)上に形成されることを特徴とする請求項1から請求項11のうちの1項に記載の予め装着されたコンタクト形成ユニット(10)のための保持ユニット(14)。
【請求項13】
加工片(66)上に少なくとも1つの接続部品(40)を取り付けるための方法であって、
a)第1の取り付け要素(12)と、前記第1の取り付け要素(12)が係留式に保持される保持ユニット(14)とを有する予め装着されたコンタクト形成ユニット(10)を設け、
b)前記少なくとも1つの接続部品(40)を前記保持ユニット(14)に挿入する、
ステップを含み、該接続部品(40)は、前記第1の取り付け要素(12)とコンタクトを形成し、
c)前記第1の取り付け要素(12)を、前記加工片(66)に固定された第2の取り付け要素(50)に接続する、
ステップを有することを特徴とする方法。
【請求項14】
前記予め装着されたコンタクト形成ユニット(10)は、請求項1から請求項11のうちの1項に記載のコンタクト形成ユニット(10)であることを特徴とする請求項13に記載の取り付け方法。
【請求項15】
前記予め装着されたコンタクト形成ユニット(10)は、請求項12に記載の保持ユニット(14)を有することを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の取り付け方法。
【請求項16】
第1の取り付け要素(12)は、第2の取り付け要素(50)とのセルフタッピングねじ係合によって第2の取り付け要素(50)に接続され、ケーブル・ラグのような1つ又はそれ以上の接続部品(40)は、それらの間に固定され、接続によって加えられるトルクは、時間及び/又は回転角度にわたって測定され、このように測定された情報を用いて、接続工程を監視することを特徴とする、特に請求項13から請求項15のうちの1項に記載の取り付け方法。
【請求項17】
前記ねじ係合の開始は、前記セルフタッピングねじ係合によって増加させられる必要トルク量を検知することによって検知され、前記回転角度は、前記ねじ係合の開始から前記ねじ接続の締め付けまで検知されることを特徴とする請求項16に記載の取り付け方法。
【請求項18】
前記測定されたトルク曲線は、固定される所定の数の接続部品及び/又は所定の長さのねじ係合について指定された少なくとも1つの目標曲線又は包絡線と比較されることを特徴とする請求項16又は請求項17に記載の取り付け方法。
【請求項19】
前記第1の取り付け要素(12)の頭部(12)上に設けられて、前記頭部(16)にトルクを加える工具係合部(20)上に係合するように構成された工具区域(97)を有し、該第1の取り付け要素(12)が前記第2の取り付け要素(50)上にねじ付けられながら、前記少なくとも1つの接続部品(40)の回転を防止するように構成された回転防止装置(98)を有することを特徴とする請求項13から請求項18のうちの1項に記載の方法を実行するためのねじ付け工具(90)。
【請求項20】
前記回転防止装置(98)は、前記保持ユニット(14)の回転防止区域(102)上に係合するように構成されることを特徴とする請求項19に記載のねじ付け工具。
【請求項21】
前記回転防止装置(98)は、前記少なくとも1つの接続部品(40)の、前記保持ユニット(14)から半径方向に突出する、接続区域(46)上に係合するように構成されることを特徴とする請求項19又は請求項20に記載のねじ付け工具。
【請求項22】
前記ねじ付け工具(90)は、前記保持ユニット(14)を差し込むことができる管状マウスピース(94)を有することを特徴とする請求項19から請求項21のうちの1項に記載のねじ付け工具。
【請求項23】
保持装置(96)を前記マウスピース上に形成して、前記保持ユニット(14)を該マウスピース(94)上に保持することを特徴とする請求項22に記載のねじ付け工具。
【請求項24】
前記回転防止装置(98)は、前記マウスピース(94)上に形成されることを特徴とする請求項22又は請求項23に記載のねじ付け工具。
【請求項25】
ホース・ライン(116)を加工片(66)に取り付けるための取り付け装置(110)であって、前記ホース・ライン(116)の外周は導電性であり、前記取り付け装置(110)は、導電性プラスチックから作られたライン保持装置(114)と、頭部(120)が前記ライン保持装置(114)の背後に係合し、前記加工片(66)に固定された保持ボルト(112)にねじ込むことができるねじ(118)とを有することを特徴とする取り付け装置(110)。
【請求項26】
前記中空ボルト(112)の中空区域は、前記ねじ(118)が該中空ボルト(112)にねじ込まれる前に、前記中空区域に押し込むことができるプラグ(60)によって閉鎖されることを特徴とする請求項25に記載の取り付け装置。
【請求項27】
前記ライン保持装置(114)は、前記ねじ(118)の前記頭部(120)を係留式にクリップして、予め装着されたコンタクト形成ユニットを形成できる受け区域(122)を有することを特徴とする請求項25又は請求項26に記載の取り付け装置。
【請求項1】
頭部(16)とシャンク(18)とを有するねじ(12)と、保持ユニット(14)とを有する予め装着されたコンタクト形成ユニット(10)であって、前記保持ユニット(14)は、少なくとも1つの接続部品(40)を挿入できる接続部品保持区域(28)と、前記ねじ(12)が長手方向(22)ではあるが、回転可能な形で内部に係留保持されるように該ねじ(12)が長手方向(22)に挿入されるねじ保持区域(26)とを有して、前記接続部品保持区域(28)に挿入された接続部品(40)が該挿入されたねじ(12)と電気コンタクトを形成することができ、
半径方向に突出する支持区域(70)が、前記頭部(16)上に形成され、前記ねじ保持区域(26)は、前記支持区域(70)が前記保持ユニット(14)上に軸方向に支持される肩区域(72)を有する、
ことを特徴とする予め装着されたコンタクト形成ユニット(10)。
【請求項2】
前記ねじ保持区域(26)は、前記ねじ(12)が前記保持ユニット(14)において長手方向(22)に係留保持されるように前記支持区域(70)の背後に半径方向に係合する第1のラッチ手段(74)を有することを特徴とする請求項1に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項3】
前記支持区域(70)、前記肩区域(72)及び前記第1のラッチ手段(74)は、前記ねじ(12)が前記保持ユニット(14)において軸方向に位置合わせされた状態で保持されるように形成されることを特徴とする請求項2に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項4】
前記支持区域(70)及び/又は前記肩区域(72)は、階段式に具体化されることを特徴とする請求項1から請求項3のうちの1項に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項5】
前記支持区域(70)及び/又は前記肩区域(72)は、円錐設計のものであることを特徴とする請求項1から請求項4のうちの1項に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項6】
前記ねじ(12)は、前記保持ユニット(14)内に完全に保持されることを特徴とする請求項1から請求項5のうちの1項に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項7】
前記接続部品保持区域(28)は、長手方向(22)に係留式に、内部に挿入される前記少なくとも1つの接続部品(40)を保持するために第2のラッチ手段(34)を有することを特徴とする請求項1から請求項6のうちの1項に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項8】
前記接続部品保持区域(28)は、内部に挿入される接続部品(40)のために、前記接続部品(40)の接続区域(46)が半径方向外向きに延びることができる半径方向凹部(32)を有することを特徴とする請求項1から請求項7のうちの1項に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項9】
前記半径方向凹部(32)は、前記保持ユニット(14)の一端から長手方向(22)に延びることを特徴とする請求項8に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項10】
前記接続部品保持区域(28)は、複数の接続部品(40)を内部に保持できるように
具体化され、前記接続部品(40)は、前記ねじ(12)が前記ねじ保持区域(26)に挿入される方向(24)と反対の一方向(36)にのみ該接続部品保持区域(28)に挿入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9のうちの1項に記載の又は請求項1の前文に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項11】
前記保持ユニット(14)は、外周上に、前記ねじ(12)を取り付け要素(50)上にねじ付けることができる工具(90)の回転防止装置(96)が係合できる回転防止区域(102)を有することを特徴とする請求項1から請求項10のうちの1項に記載のコンタクト形成ユニット。
【請求項12】
環状区域(26)と、前記環状区域(26)の片面から長手方向(22)に延びる複数の長手方向ウェブ(30)とを有し、ねじ(12)の支持区域(70)を軸方向に支持できる肩区域(72)が該環状区域(26)の内周上に形成され、前記支持区域(70)は、前記ねじ(12)の頭部(16)の外周上に形成され、さらに、他方の軸方向側面から該支持区域(70)の背後に係合するように構成された第1のラッチ手段(74)が、該環状区域(26)の内周上に形成され、少なくとも1つの接続部品(40)は、前記接続部品(40)の接続区域(46)が2つの長手方向ウェブ(30)間に半径方向に延びるように前記複数の長手方向ウェブ(30)間に挿入することができ、係留式に挿入された接続部品(40)を保持するように構成された第2のラッチ手段(34)が、該長手方向ウェブ(30)上に形成されることを特徴とする請求項1から請求項11のうちの1項に記載の予め装着されたコンタクト形成ユニット(10)のための保持ユニット(14)。
【請求項13】
加工片(66)上に少なくとも1つの接続部品(40)を取り付けるための方法であって、
a)第1の取り付け要素(12)と、前記第1の取り付け要素(12)が係留式に保持される保持ユニット(14)とを有する予め装着されたコンタクト形成ユニット(10)を設け、
b)前記少なくとも1つの接続部品(40)を前記保持ユニット(14)に挿入する、
ステップを含み、該接続部品(40)は、前記第1の取り付け要素(12)とコンタクトを形成し、
c)前記第1の取り付け要素(12)を、前記加工片(66)に固定された第2の取り付け要素(50)に接続する、
ステップを有することを特徴とする方法。
【請求項14】
前記予め装着されたコンタクト形成ユニット(10)は、請求項1から請求項11のうちの1項に記載のコンタクト形成ユニット(10)であることを特徴とする請求項13に記載の取り付け方法。
【請求項15】
前記予め装着されたコンタクト形成ユニット(10)は、請求項12に記載の保持ユニット(14)を有することを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の取り付け方法。
【請求項16】
第1の取り付け要素(12)は、第2の取り付け要素(50)とのセルフタッピングねじ係合によって第2の取り付け要素(50)に接続され、ケーブル・ラグのような1つ又はそれ以上の接続部品(40)は、それらの間に固定され、接続によって加えられるトルクは、時間及び/又は回転角度にわたって測定され、このように測定された情報を用いて、接続工程を監視することを特徴とする、特に請求項13から請求項15のうちの1項に記載の取り付け方法。
【請求項17】
前記ねじ係合の開始は、前記セルフタッピングねじ係合によって増加させられる必要トルク量を検知することによって検知され、前記回転角度は、前記ねじ係合の開始から前記ねじ接続の締め付けまで検知されることを特徴とする請求項16に記載の取り付け方法。
【請求項18】
前記測定されたトルク曲線は、固定される所定の数の接続部品及び/又は所定の長さのねじ係合について指定された少なくとも1つの目標曲線又は包絡線と比較されることを特徴とする請求項16又は請求項17に記載の取り付け方法。
【請求項19】
前記第1の取り付け要素(12)の頭部(12)上に設けられて、前記頭部(16)にトルクを加える工具係合部(20)上に係合するように構成された工具区域(97)を有し、該第1の取り付け要素(12)が前記第2の取り付け要素(50)上にねじ付けられながら、前記少なくとも1つの接続部品(40)の回転を防止するように構成された回転防止装置(98)を有することを特徴とする請求項13から請求項18のうちの1項に記載の方法を実行するためのねじ付け工具(90)。
【請求項20】
前記回転防止装置(98)は、前記保持ユニット(14)の回転防止区域(102)上に係合するように構成されることを特徴とする請求項19に記載のねじ付け工具。
【請求項21】
前記回転防止装置(98)は、前記少なくとも1つの接続部品(40)の、前記保持ユニット(14)から半径方向に突出する、接続区域(46)上に係合するように構成されることを特徴とする請求項19又は請求項20に記載のねじ付け工具。
【請求項22】
前記ねじ付け工具(90)は、前記保持ユニット(14)を差し込むことができる管状マウスピース(94)を有することを特徴とする請求項19から請求項21のうちの1項に記載のねじ付け工具。
【請求項23】
保持装置(96)を前記マウスピース上に形成して、前記保持ユニット(14)を該マウスピース(94)上に保持することを特徴とする請求項22に記載のねじ付け工具。
【請求項24】
前記回転防止装置(98)は、前記マウスピース(94)上に形成されることを特徴とする請求項22又は請求項23に記載のねじ付け工具。
【請求項25】
ホース・ライン(116)を加工片(66)に取り付けるための取り付け装置(110)であって、前記ホース・ライン(116)の外周は導電性であり、前記取り付け装置(110)は、導電性プラスチックから作られたライン保持装置(114)と、頭部(120)が前記ライン保持装置(114)の背後に係合し、前記加工片(66)に固定された保持ボルト(112)にねじ込むことができるねじ(118)とを有することを特徴とする取り付け装置(110)。
【請求項26】
前記中空ボルト(112)の中空区域は、前記ねじ(118)が該中空ボルト(112)にねじ込まれる前に、前記中空区域に押し込むことができるプラグ(60)によって閉鎖されることを特徴とする請求項25に記載の取り付け装置。
【請求項27】
前記ライン保持装置(114)は、前記ねじ(118)の前記頭部(120)を係留式にクリップして、予め装着されたコンタクト形成ユニットを形成できる受け区域(122)を有することを特徴とする請求項25又は請求項26に記載の取り付け装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【公開番号】特開2009−127866(P2009−127866A)
【公開日】平成21年6月11日(2009.6.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−296828(P2008−296828)
【出願日】平成20年11月20日(2008.11.20)
【出願人】(504075577)ニューフレイ リミテッド ライアビリティ カンパニー (117)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年6月11日(2009.6.11)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年11月20日(2008.11.20)
【出願人】(504075577)ニューフレイ リミテッド ライアビリティ カンパニー (117)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]