Vorrichtung zur Masseverbindung von elektrischen Bauteilen oder Geräten an Befestigungsteilen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Masseverbindung von elektrischen Bauteilen oder Geräten, an mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehenen Befestigungsteilen, wie lackierten Blechen.

[0002] Die bisher bekannten Vorrichtungen, die für derartige Masseverbindungen verwendet werden, besitzen Nietmuttern mit metrischem Gewinde. Diese Vorrichtungen besitzen den Nachteil, daß die Masseverbinding nicht dauerhaft ist.

[0003] Dokument US-A-4802863 offenbart eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, bei der die Masseverbindung mit gleicher Qualität bestehen bleibt.

[0005] Die Vorrichtung nach Anspruch 1 löst die gestellten Augaben.

[0006] Gemäß einem Merkmal der Erfindung durchdringt die Spreizmutter teilweise die genannte Öffnung und besitzt auf der durchgesteckten Seite wenigstens einen schräg zur Achse gerichteten Flügel, der beim Anziehen der Schraube abgespreizt wird und Mittel aufweist, die beim Abspreizen die Beschichtung durchdringen.

[0007] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung verjüngt sich die Schraube von ihrem Kopf aus zu ihren freien Ende hin, besitzt der Spreizflügel in seiner Längsrichtung ein U förmiges Profil, liegt mit seinem Basisbereich an der Aussenfläche der Schraube an und weist an seinem freien Ende die genannten Mittel zum Durchdringen der Beschichtung auf.

[0008] Gemäß einem optionalen Merkmal werden die Mittel zum Durchdringen der Beschichtung von Zähnen gebildet, die an dem freien Ende des Flügels ausgebildet sind.

[0009] Nach einem noch anderen optionalen Merkmal besitzt der die Öffnung durchdringende Bereich der Mutter einen Querschnitt, der zumindest teilweise einen geradlinigen Umfang hat, wobei der Spreizflügel vom diesem geradlinigen Umfangsbereich ausgeht und von einem im wesentlichen ebenen, flachen, U-förmig in sich zurückgebogenen Teil gebildet wird.

[0010] Gemäß einem optionalen Merkmal ist der genannte Querschnitt der die Öffnung durchdringenden Mutter rechteckig und die Mutter besitzt zwei einander gegenüberliegende Spreizflügel.

[0011] Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beifügten Abbildungen näher erklärt.

[0012] Die Figur 1 ist eine perspectivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Befestigung eines elektrischen Geräts an einem Befestigungsteil mit gleichzeitiger Masseverbindung.

[0013] Die Figur 2 ist eine perspectivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spreizmutter der Vorrichtung gemäß der Figur 1.

[0014] Die Figur 3 ist eine Seitenansicht der Spreizmutter der Figur 2 in Richtung des Pfeils III.

[0015] Die Figur 4 ist eine Ansicht der Spreizmutter der Figur 2 in Richtung des Pfeil IV.

[0016] Die Figur 5 ist eine Sicht der Spreizmutter in Richtung des Pfeils V der Figur 2.

[0017] Auf den Abbildungen bezeichnen die Bezugszahl 1 zum Beispiel ein zu erdendes elektrisches Gerät, 2 ein lackiertes Blech, an dem das Gerät zu Erdung befestigt werden soll, 3 eine erfindungsgemäße Spreizmutter zur Befestigung des Geräts 1 an dem Blech, mit gleichzeitiger Erdung, und 4 die Schraube, die der Mutter 3 zugeordnet ist.

[0018] Das Gerät 1 ist mit einer Erdungszunge 6 versehen, die mit der Spreizmutter 3 elektrisch verbindbar ist.

[0019] Bei der auf den Abbildungen lediglich als Beispiel dargestellten Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Spreizmutter 3 besitzt diese im wesentlichen drei Teile, ein erstes Teil 7, mit dem die Mutter auf der Seite 8 des Blechs 2 aufliegt, die das Gerät 1 trägt, ein Teil 9, der das Befestigungsblech 9 durchdringt und auf der anderen Aussenseite 10 des Blechs sich befindet und ein drittes, mittleres Teil 11, das sich in der Ausnehmung 12 des Blechs befindet, durch die die Mutter hindurchgesteckt wird.

[0020] Der mittlere Teil 11 der Spreizmutter 3, in der das Gewindeloch 13 für die Anzugsschraube 4 eingeschnitten ist, besitzt einen einem wesentlichen rechteckigen Querschnitt und der durchgesteckte Teil 9 wird von zwei Spreizflügeln 14 gebildet, die sich von zwei einander gegenüberliegenden Aussenränden des mittleren Teils 11 aus schräg zur Achse der Mutter hin erstrecken. Jeder Flügel 14 wird von einer ebenen, flachen, rechteckförmigen Zunge gebildet, die in ihrer Längsrichtung ein U-förmiges Profil besitzten. Die Basis 15 dieser U-förmigen Zunge ist zur Anlage an der Aussenfläche der Befestigungschraube 4 bestimmt. Das freie Ende 16 jeder Zunge ist zur Unterseite 10 des Blechs 2 gerichtet und weist Zähne 17 auf, die zum Durchdringen der Beschichtung und zur Herstellung der Erdungsverbindung bestimmt sind.

[0021] Die Befestigungsschraube 4 verjüngt sich von ihrem Kopf 18 aus zu ihrem freien Ende 19 hin.

[0022] Der erste auf der oberer Blechseite 8 aufliegenden Mutterteil 7 besitzt eine Aufnahmeöffnung 21, in die hinein sich die Erdungszunge 6 erstreckt und in der sie durch die Schraube 4 zur Bildung eines elektrischen Kontakts fest eingepresst wird.

[0023] Wie die Figuren zeigen, wird beim Befestigen des elektrischen Geräts 4 an dem Blech 2 die Spreizmutter 3 teilweise durch ihre Aufnahmeausnehmung 12 in dem Blech 2 hindurchgesteckt, die Erdungszunge 6 in die Aufnahmeöffnung 21 der Mutter 3 eingeführt und die Schraube 4 in die Mutter eingesteckt, bis die Umfangsfläche des Schraubenschafts an der Basis 15 der Spreizflügel 14 zur Anlage kommt. Beim Anziehen der Schraube und dessen Vordringen werden die Flügel durch den sich vergrössenden Durchmesser der Aussenfläche der Schraube nach aussen gedrückt. Diese Schwenkbewegung in Richtung der Pfeile F bewirkt ein Annähern der freien Enden 16 der Schenkel an die Unterfläche 10 des Blechs, und beim weiteren Auseinanderspreizen der Flügel das Durchdringen der Zähne 17 durch die diese Seite überdeckende Lackschicht, sodaß ein ausgezeichneter dauerhafter Erdungskontakt geschaffen wird.

[0024] Die Spreizmutter wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Verformung eines ursprünglich flachen Metallstücks gefertigt. Der obere Mutterteil 7 wird durch Zurückbiegen als U-förmiges Teil ausgebildet, mit zusätzlich herabgebogenen seitlichen spitzen Lappen 23, der ebenfalls in das Blech beim Anziehen der Schraube eindringen. Die U-förmigen Spreizflügel 14 werden durch Herabbiegen von seitlichen Zungen gebildet, wobei der Mittelteil 11 von den den Biegelinien 8 entsprechenden Flügelbereichen gebildet wird.

[0025] Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die Befestigung von elektrischen Geräten, wie zum Beispiel Impedanzwandlern , an lackierten Blechen einer Stärke von 0,7 mm bis 1mm. Die Befestigung mit teilweiser Zerstörung der Beschichtunge gewährleistet eine dauerhafte Hochfrequenz-Masseverbindung (Erdung) nach Anziehen der Schraube. Die Erfindung erlaubt eine Vormontage der Spreizmutter am Impedanzwandler sowie eine Vormontage zum Beispiel im Fahrzeug, in dem die Erdung durchgeführt werden soll Die Spreizmutter wird nach der Lackierung montiert.

[0026] Die erfindungsgemäße Vorrichtung bringt zahlreiche Vorteile, zum Beispiel erlaubt sie eine vereinfachte Montage durch Einrasten. Die Masseverbindung verfolgt beim Anschrauben. Die Erfindung ermöglicht eine Vormontage beim Systemlieferanten.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Masseverbindung von elektrischen Bauteilen oder Geräten (1) an Befestigungselementen (2), die mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen sind, wie insbesondere lackierten Blechen, mit einer Spreizmutter (3) und einer Schraube (4), die in einer Öffnung (12) des Befestigungselements beim Anziehen der Schraube (4) durch Spreizen befestigbar ist, und Mittel (16, 17) zum Durchdringen der isolierenden Beschichtung beim Anziehen der Schraube besitzt, wobei sich die Spreizmutter (3) zum Teil durch die genannte Öffnung (12) hindurch erstreckt, sich (in 7) auf einer Seite (8) des Befestigungselements (2) abstützt und auf der anderen Seite (10) des Befestigungselements (2) wenigstens einen schräg zur Achse gerichteten Flügel (14) besitzt, der beim Anziehen der Schraube (14) abgespreizt wird und genannte Mittel (16,17) aufweist, die beim Abspreizen die isolierende Beschichtung durchdringen, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizflügel (14) in seiner Längsrichtung ein U-förmiges Profil besitzt, mit seinem Basisbereich (15) an der Umfangsfläche der Schraube (4) anliegt und an seinem freien Ende die genannten Mittel (16,17) zum Durchdringen der isolierenden Beschichtung aufweist, und dadurch, dass sich die Schraube (4) von ihrem Kopf aus zu ihrem freien Ende (19) hin verjüngt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (17) zum Durchdringen der Beschichtung von Zähnen gebildet werden, die an den freien Enden des Flügels (14) ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Öffnung (12) des Befestigungselement (2) befindliche Mittelteil (11) der Mutter (3) einen Querschnitt besitzt, der zumindest teilweise einen geradlinigen Umfang hat, wobei der Spreizflügel (14) von diesem geradlinigen Umfangsbereich ausgeht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter zwei einander gegenüberliegende Spreizflügel (14) besitzt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 3 oder 4, daß der Flügel (14) von einer U-förmig in sich zurückgebogenen ursprünglich rechteckingen Zunge gebildet wird, deren zurückgebogener Flügelbereich so lang ist, daß er beim Anziehen der Schraube und beim Abspreizen gegen die ihm zugewandten Fläche (10) des Befestigungsteils gepresst wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß der genannte auf dem Befestigungsteil (2) aufliegende vordere Teil (7) der Mutter (3) eine Aufnahmeöffnung. (21) für eine an dem zu erdenden Gerät vorgesehe Erdungszunge (6) besitzt, die in dieser Öffnung beim Anziehen der Schraube festgeklemmt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizmutter von einem flachen Ausgangsstück durch Biegeverformung gebildet wird, wobei der die gennante Aufnahmeöffnung (21) bildende Teil aus einem U-förmig gebogenen länglichen Bereich dieses Ausgangsstücks gebildet wird, und die Spreizflügel (14) durch seitlich von diesem Bereich abgehende U-förmig gebogene Zungen gebildet werden, wobei zwischen den zwei Zungen ein Gewindeloch (13) für die Anzugsschraube vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß der sich auf dem Befestigungselement (2) abstützende Teil (7) der Mutter Zähne (23) besitzt , die beim Anziehen der Schraube (4) die Beschichtung durchdringen.

Claims

1. A device for ground connecting electrical components or apparatus (1) on fastening elements (2) provided with an electrically insulation coating, as in particular painted sheets, comprising an expansion nut (3) and a screw (4), which can be expansion fastened in an opening (12) of the fastening element when the screw (4) is tightened, and means (16, 17) for penetrating the insulating coating when the screw is tightened, with the expansion nut (3) extending partially through said opening (12), lying (at 7) on one side (8) of the fastening element (2) and having on the other side (10) of the fastening element (2) at least one wing (14) oriented obliquely to the axis, and expanding when the screw is tightened (14), and comprising said means (16, 17) penetrating the insulating coating upon expansion, characterized in that the expansion wing (14) has in the longitudinal direction thereof a U-shaped profile, is applied with the base area (15) thereof to the circumferential surface of the screw (4), and has at the free end thereof said means (16, 17) for penetrating the insulating coating, and in that the screw (4) tapers from the head thereof toward the free end thereof.

2. The device according to claim 1, characterized in that the means (17) for penetrating the coating are formed by teeth which are made at the free ends of the wing (14).

3. The device according to any of claims 1 or 2, characterized in that the center part (11) of the nut (3), located within the opening (12) of the fastening element (2), has a cross section having at least partially a straight circumference, wherein the expansion wing (14) starts from this straight circumferential area.

4. The device according to claim 3, characterized in that the nut has two expansion wings (14) opposite each other.

5. The device according to any of claims 3 or 4, characterized in that the wing (14) is formed by an originally rectangular tab folded back in U shape, the folded back wing area of which is so long that when the screw is tightened and upon expansion, it is pressed against the surface (10) of the fastening element, which is oriented toward the same.

6. The device according to any of claims 1 to 5, characterized in that the front part (7) of the nut (3), lying on the fastening element (2), has a locating opening (21) for a grounding tab (6) provided on the apparatus to be grounded, said tab being retained inside the opening when the screw is tightened.

7. The device according to claim 6, characterized in that the expansion nut is formed from a flat starting piece by bending deformation, wherein the part forming said locating opening (21) is formed from a longitudinal area, folded in U shape, from this starting piece, and the expansion wings (14) are formed by tabs folded in U shape, starting laterally from this area, wherein, between the two tabs, a threaded hole (13) is provided for the retaining screw.

8. The device according to any of claims 1 to 7, characterized in that the part (7) of the nut, lying on the fastening element (2), has teeth (23) penetrating the coating when the screw is tightened (4).

Revendications

1. Dispositif de mise à la masse de composants ou appareils électriques (1) sur des éléments de fixation (2) munis d'un revêtement d'isolation électrique, comme en particulier des tôles laquées, comprenant un écrou à expansion (3) et une vis (4) pouvant être fixée par expansion dans une ouverture (12) de l'élément de fixation lors du serrage de la vis (4), et des moyens (16, 17) pour pénétrer le revêtement d'isolation lors du serrage de la vis, l'écrou à expansion (3) s'étendant en partie à travers ladite ouverture (12), prenant appui (en 7) d'un côté (8) de l'élément de fixation (2) et possédant de l'autre côté (10) de l'élément de fixation (2) au moins une aile (14) orientée de façon oblique à l'axe, qui s'écarte lors du serrage de la vis (14) et présente lesdits moyens (16, 17) qui pénètrent dans le revêtement d'isolation au moment de l'expansion, caractérisé en ce que l'aile à expansion (14) possède dans sa direction longitudinale un profil en forme de U, s'applique par sa zone de base (15) contre la surface circonférentielle de la vis (4), et présente à son extrémité libre lesdits moyens (16, 17) pour pénétrer le revêtement d'isolation, et en ce que la vis (4) s'amincit à partir de sa tête en direction de son extrémité libre.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (17) pour pénétrer le revêtement sont formés par des dents qui sont réalisées aux extrémités libres de l'aile (14).

3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie centrale (11) de l'écrou (3), se trouvant dans l'ouverture (12) de l'élément de fixation (2), possède une section transversale qui présente au moins en partie une circonférence rectiligne, dans lequel l'aile à expansion (14) commence au niveau de cette zone circonférentielle rectiligne.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'écrou possède deux ailes à expansion (14) mutuellement opposées.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'aile (14) est formée par une languette initialement rectangulaire et repliée en forme de U, dont la zone d'aile repliée est suffisamment longue pour que lors du serrage de la vis et au moment de l'expansion, elle soit pressée contre la surface (10) de l'élément de fixation, qui est tournée vers celle-ci.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite partie avant (7) de l'écrou (3), reposant sur l'élément de fixation (2), possède une ouverture de réception (21) pour une languette de mise à la terre (6) prévue sur l'appareil à mettre à la terre, ladite languette étant serrée dans cette ouverture lors du serrage de la vis.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'écrou à expansion est formé à partir d'une pièce de départ plate par déformation par pliage, dans lequel la partie formant ladite ouverture de réception (21) est formée à partir d'une zone longitudinale, pliée en forme de U, de cette pièce de départ, et les ailes à expansion (14) sont formées par des languettes pliées en forme de U, partant latéralement de cette zone, dans lequel, entre les deux languettes, un trou taraudé (13) est prévu pour la vis de serrage.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la partie (7) de l'écrou, prenant appui sur l'élément de fixation (2), possède des dents (23) qui pénètrent le revêtement lors du serrage de la vis (4).

Zeichnung