DE102011002831A1 - Connection arrangement between two electrically conductive components of structure, which are tensed against each other by tensioning element, has mutually facing surfaces of two components, where one of surfaces has elevation - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zwischen zwei elektrisch leitfähigen Bauelementen einer Struktur, die mittels einer Schraube oder dgl. gegeneinander verspannt sind, und insbesondere eine Befestigungsanordnung eines elektrischen Geräts über ein Lagerauge an einem Lagerbock an einem Kraftfahrzeug, wobei zumindest eine der einander zugewandten Oberflächen der beiden Bauelemente, wie beispielsweise der Lagerbock und das genannte Lagerauge, mit einer elektrisch nicht oder nur gering leitenden Schutzschicht versehen ist.The invention relates to a connection arrangement between two electrically conductive components of a structure, which are clamped by means of a screw or the like. Against each other, and in particular a mounting arrangement of an electrical device via a bearing eye on a bearing block on a motor vehicle, wherein at least one of the facing surfaces of the two Components, such as the bearing block and said bearing eye, is provided with an electrically non-conductive or only slightly conductive protective layer.
Beispielsweise im Falle eines Elektromotors, der an einem Träger eines Kraftfahrzeugs lösbar befestigt ist, muss aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) eine niederohmige und somit elektrisch gut leitende Verbindung zwischen dem Gehäuse des Elektromotors und dem besagten Träger, der auch als elektrischer Leiter fungiert und bekanntlich mit der elektrischen Masse des elektrischen Fahrzeug-Bordnetzes verbunden ist bzw. diese bildet, vorliegen. Eine solche elektrisch gut leitende Verbindung kann bekanntlich durch ein separat vorgesehenes Massekabel zur Darstellung von HF-Masse hergestellt werden, was insbesondere dann realisiert wird, wenn der Elektromotor unter Zwischenschaltung eines elastischen und somit elektrisch isolierenden Lagers am Träger befestigt ist. Daneben gibt es jedoch auch die Möglichkeit, einen Elektromotor, bei dem es sich beispielsweise um einen elektrischen Servomotor zur Bereitstellung eines Lenkmoments an einem Kraftfahrzeug handeln kann und wobei ein solcher Elektromotor lediglich ein mögliches Beispiel für ein elektrisches Gerät ist, ohne Zwischenschaltung eines Gummilagers oder dgl. direkt an einem Träger anzuflanschen. Hierfür kann am Träger zumindest ein Lagerbock vorgesehen sein, an dem ein Lagerauge des elektrischen Geräts mittels einer Schraube mit Mutter oder mittels eines anderen geeigneten Spannelements lösbar befestigt ist. Falls sowohl der Lagerbock als auch das Lagerauge aus einer nicht rostenden und folglich nicht mit einem Korrosionsschutz beschichteten Metalllegierung bestehen, ist mit einem solchen direkten, d. h. kein elektrisch isolierendes Zwischenelement enthaltenden Verspannen des Lagerauges gegenüber dem Lagerbock gleichzeitig die geforderte elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Gerät und dem besagten Träger hergestellt. Falls jedoch eines der genannten Elemente, nämlich der Lagerbock oder das Lagerauge mit einer elektrisch nicht oder nur gering leitenden Schutzschicht versehen ist, was insbesondere dann der Fall ist, wenn dieses Element aus einem rostanfälligen Metall besteht, so kann mit einer solchen einfachen Befestigungsanordnung keine ausreichende elektrische Verbindung zwischen dem Gehäuse des elektrischen Geräts und dem Träger hergestellt werden. In diesem Fall würde wieder ein Masseband benötigt, was jedoch einen zusätzlichen Aufwand darstellt.For example, in the case of an electric motor, which is releasably secured to a support of a motor vehicle, a low-resistance and thus electrically good conductive connection between the housing of the electric motor and the said carrier, which also acts as an electrical conductor and reasons of electromagnetic compatibility (EMC) is known to be connected to the electrical ground of the electrical vehicle electrical system or forms this, are present. Such electrically good conductive connection can be known to be made by a separately provided ground cable for the representation of RF ground, which is particularly realized when the electric motor with the interposition of an elastic and thus electrically insulating bearing is attached to the carrier. In addition, however, there is also the possibility of an electric motor, which may be, for example, an electric servomotor for providing a steering torque to a motor vehicle and wherein such an electric motor is only one possible example of an electrical device without the interposition of a rubber bearing or the like directly to a support. For this purpose, at least one bearing block may be provided on the carrier, to which a bearing eye of the electrical device by means of a screw with nut or by means of another suitable clamping element is releasably attached. If both the bearing block and the bearing eye made of a stainless and therefore not coated with a corrosion protection metal alloy, with such a direct, d. H. no bracing of the bearing eye with respect to the bearing block containing electrically insulating intermediate element simultaneously produced the required electrical connection between the electrical device and the said carrier. However, if one of said elements, namely the bearing block or the bearing eye is provided with an electrically non or only slightly conductive protective layer, which is particularly the case when this element consists of a rust-prone metal, so can not be sufficient with such a simple mounting arrangement electrical connection between the housing of the electrical device and the carrier are made. In this case, a ground strap would be needed again, but this represents an additional expense.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, für eine Verbindungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Maßnahme aufzuzeigen, mit Hilfe derer auf einfache Weise eine gut leitende elektrische Verbindung beispielsweise zwischen einem Lagerauge eines elektrischen Geräts und einem Lagerbock, an dem das Lagerauge befestigt wird, hergestellt wird. Dabei sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die genannte Befestigungsanordnung eines elektrischen Geräts an einem Lagerbock nur einen bevorzugten Anwendungsfall darstellt; allgemein kann eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung zwischen zwei beliebigen elektrisch leitfähigen Bauelementen, die gegeneinander verspannt sind, vorgesehen werden, wenn ein Übertritt von elektrischem Strom von einem dieser Bauelemente zum anderen Bauelement sichergestellt werden soll, obwohl die Oberfläche zumindest eines der beiden besagten Bauelemente mit einer elektrisch nicht oder nur gering leitenden Schutzschicht versehen ist. Insbesondere kann es sich also bei diesen beiden Bauelementen abermals um Bestandteile eine Kraftfahrzeugs handeln, so beispielsweise einen Träger, der den genannten Lagerbock enthält und einen weiteren Karosserie-Träger, an dem der erstgenannte Träger mittels einer Schraubverbindung oder dgl. befestigt ist.The object of the present invention is therefore to provide a measure for a connection arrangement according to the preamble of claim 1, by means of which a simple way a good conductive electrical connection, for example, between a bearing eye of an electrical device and a bearing block to which the bearing eye is attached will be produced. It should be expressly noted that the said mounting arrangement of an electrical device on a bearing block is only a preferred application; In general, a connection arrangement according to the invention between any two electrically conductive components, which are braced against each other, are provided when a passage of electrical current from one of these components is to be ensured to the other component, although the surface of at least one of the two said components with an electrically not or only slightly conductive protective layer is provided. In particular, these components can again be constituents of a motor vehicle, for example a carrier which contains said bearing block and a further body carrier to which the former carrier is fastened by means of a screw connection or the like.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der einander zugewandten Oberflächen (der beiden genannten Bauelemente) im wesentlichen innerhalb des durch das Spannelement direkt oder über eine mit dem Spannelement zusammenwirkende Scheibe gegeneinander verspannten Bereichs zumindest eine eine Spitze oder eine Schneide bildende Erhebung aufweist, mittels der und/oder an der beim Verspannen durch das Spannelement die Schutzschicht teilweise entfernt wird, so dass danach eine elektrisch gut leitende Verbindung zwischen den beiden Bauelementen, beispielsweise dem Lagerbock und dem Lagerauge, vorliegt. Vorzugsweise geschieht das teilweise Entfernen der Schutzschichte beim Verspannen durch das Spannelement als Folge einer zumindest geringförmigen partiellen Verformung der genannten Erhebung und/oder der dieser Erhebung gegenüberliegenden Oberfläche. Durch eine solche geringfügige, gegebenenfalls mit dem bloßen Auge nicht sichtbare Verformung wird jedoch die besagte Schutzschicht teilweise entfernt, so dass danach eine elektrisch gut leitende Verbindung zwischen dem Lagerbock und dem Lagerauge vorliegt; alternativ kann auch nur die Schutzschicht an der Erhebung und/oder durch die Erhebung partiell entfernt, quasi „abgesprengt” werden.The solution to this problem is characterized in that at least one of the mutually facing surfaces (of the two components mentioned) has at least one elevation forming a point or an edge, essentially within the area clamped against one another by the clamping element directly or via a disc cooperating with the tensioning element , By means of and / or on the tensioning by the tensioning element, the protective layer is partially removed, so that thereafter an electrically good conductive connection between the two components, for example, the bearing block and the bearing eye exists. Preferably, the partial removal of the protective layer occurs during clamping by the clamping element as a result of an at least slight partial deformation of said survey and / or the opposite surface of this survey. However, such a slight deformation, which may not be visible to the naked eye, partially removes the said protective layer, so that thereafter an electrically good conductive connection exists between the bearing block and the bearing eye; Alternatively, only the protective layer on the survey and / or by the survey partially removed, virtually "blasted" are.
Vorgeschlagen ist bzw. sind hier eine oder mehrere sog. Erhebung(en) beispielsweise am Lagerbock auf dessen dem Lagerauge zugewandtem Oberflächenabschnitt, die sich in demjenigen Bereich befinden, der durch das Spannelement gegen das Lagerauge verspannt wird. Im weiteren wird stets von Lagerbock und Lagerauge gesprochen, wenngleich die Erfindung allgemein an beliebigen gegeneinander verspannten und in sich elektrisch leitfähigen Bauelementen einer beliebigen Struktur umsetzbar ist. Handelt es sich bei dem genannten Spannelement zwischen den beiden Bauelementen, also dem Lagerbock und dem Lagerauge wie üblich um eine Schraube mit Mutter und zumindest einer Unterleg-Scheibe, so soll(en) die besagte(n) Erhebung(en) bei Projektion in Richtung der Schraubenachse im Bereich der Unterlegscheibe liegen und falls keine solche Scheibe vorgesehen ist im Bereich des Schraubenkopfes. Damit ist sichergestellt, dass bei Verspannen der Verbindung zwischen Lagerbock und Lagerauge durch die Schraube (= Spannelement) die Erhebungen – im weiteren wird nur noch von mehreren Erhebungen gesprochen, wenngleich eine einzige Erhebung auch ausreichend sein kann – und/oder die den Erhebungen gegenüberliegenden Flächenabschnitte zumindest geringfügig verformt werden, was zur Folge hat, dass eine auf den Erhebungen und/oder auf der gegenüberliegenden Oberfläche vorgesehene Schutzschicht örtlich begrenzt beschädigt und somit teilweise entfernt wird, wonach eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Elementen, nämlich dem Lagerauge und dem Lagerbock besteht. Um sicher eine gewünschte Verformung entweder der Erhebung(en) selbst oder des den Erhebungen gegenüberliegenden Oberflächen-Bereichs und somit eine teilweise Entfernung der Schutzschicht zu erzielen, bildet die Erhebung eine Spitze oder Schneide und ist somit mit ihrem der gegenüberliegenden Oberfläche zugewandten Abschnitt entsprechend scharfkantig ausgeführt. Zur Darstellung einer Spitze kann die Erhebung beispielsweise kegelförmig oder pyramidenförmig ausgebildet sein, während zur Darstellung einer Schneide beispielsweise eine prismatische Ausgestaltung mit Dreieck-Querschnitt in Frage kommt. Sind dann mehrere solche beispielsweise prismatische Erhebungen nebeneinander vorgesehen, so stellen sich diese mehreren Erhebungen als Riffelung dar, wobei zwischen den Erhebungen sog. Täler liegen. Wenn beim Verspannen einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung die Erhebungen selbst verformt werden, so kann dieses verformte Material quasi in die besagten Täler abfließen. Letzteres gilt übrigens auch für den Fall, dass lediglich die störende Schutzschicht durch die oder an den Erhebungen entfernt wird ohne dass eine sichtbare Verformung stattfindet; in diesem durch den geltenden Patentanspruch mit erfassten Fall kann sich die abgesprengte Schutzschicht in den besagten Tälern sammeln. Proposed is or are here one or more so-called survey (s), for example, on the bearing block on the bearing eye facing surface portion, which are located in that area which is clamped by the clamping element against the bearing eye. Furthermore, it is always spoken of bearing block and bearing eye, although the invention is generally implemented on any mutually braced and in itself electrically conductive components of any structure. If the aforementioned clamping element between the two components, that is to say the bearing block and the bearing eye, is, as usual, a screw with nut and at least one washer, then said projection (s) should project in the direction the screw axis lie in the region of the washer and if no such disc is provided in the region of the screw head. This ensures that when tightening the connection between bearing block and bearing eye by the screw (= clamping element) the surveys - in the following is only spoken of several surveys, although a single survey may be sufficient - and / or the elevations opposite surface sections be at least slightly deformed, with the result that a provided on the surveys and / or on the opposite surface protective layer locally damaged and thus partially removed, after which there is an electrically conductive connection between the two elements, namely the bearing eye and the bearing block , In order to reliably achieve a desired deformation of either the survey (s) itself or the surface opposite the elevations surface area and thus a partial removal of the protective layer, the survey forms a tip or cutting edge and is thus designed with its facing the opposite surface section corresponding sharp , To illustrate a peak, the survey may be, for example, conical or pyramid-shaped, while for the representation of a cutting edge, for example, a prismatic configuration with triangular cross-section comes into question. If several such, for example, prismatic elevations are then provided next to one another, then these several elevations represent corrugations, with so-called valleys lying between the elevations. If, during the bracing of a fastening arrangement according to the invention, the elevations are themselves deformed, then this deformed material can virtually flow away into the said valleys. Incidentally, the latter also applies to the case where only the interfering protective layer is removed by or on the elevations without any visible deformation taking place; in this case covered by the valid patent claim, the dissipated protective layer can collect in said valleys.
Sind die jeweils eine Schneide bildenden Erhebungen in Form einer Riffelung ausgeführt, so ist dies als Längsriffelung in Form paralleler sich über den Bereich der Unterleg-Scheibe oder dgl. erstreckender linienförmiger Erhebungen mit dazwischen liegenden Tälern möglich; daneben ist auch eine bspw. kreisförmige, allgemein ringförmige „Rundriffelung” mit der Schraubenachse als Zentrum möglich. Eine Rundriffelung hat dabei den Vorteil, dass die in Ansicht auf das verbaute Lagerauge äußerste ringförmige Erhebung eine weitere Funktion übernehmen kann, nämlich der Abdichtung des innerhalb dieser äußersten ringförmigen Erhebung liegenden Bereichs gegenüber der Umgebung dienen kann. An Flächenabschnitten, an denen durch die oder an den Erhebungen die Schutzschicht entfernt wurde und die innerhalb einer äußersten ringförmigen Erhebung liegen, hat dann dieses Entfernen der Schutzschicht keine negativen Folgen hinsichtlich des Korrosions-Verhaltens. Besonders günstig kann zur Abdichtung oder Abschottung gegenüber der Umgebung zumindest eine kreisförmige Erhebung sein, innerhalb derer weitere und außerhalb derer keine erfindungsgemäßen Erhebungen liegen, wobei sich gezeigt, dass die störende Schutzschicht am sichersten im Bereich des Zusammentreffens einer ringförmigen Erhebung mit einer innerhalb dieser vorgesehenen linienförmigen Erhebung entfernt wird.If the respective elevations forming a cutting edge are in the form of a corrugation, this is possible as longitudinal corrugation in the form of parallel linear elevations with valleys in between extending over the area of the shim or the like; In addition, an example. Circular, generally annular "round corrugation" with the screw axis as the center is possible. A round corrugation has the advantage that in view of the built bearing eye outermost annular elevation can take over another function, namely the sealing of lying within this outermost annular elevation area can serve against the environment. At area sections where the protective layer has been removed by the or at the elevations and which lie within an outermost annular elevation, then this removal of the protective layer has no negative consequences with respect to the corrosion behavior. Particularly favorable for sealing or foreclosure from the environment may be at least one circular survey within which further and outside of which elevations according to the invention are not, wherein it was shown that the interfering protective layer most secure in the area of the meeting of an annular survey with a provided within this linear Collection is removed.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert, wobei die beigefügte
Zunächst auf
Es soll eine elektrisch gut leitende Verbindung zwischen dem Gehäuse des elektrischen Geräts
In den
Wie besonders gut aus
In den
Claims (3)
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DE102022116276A1 (en) | 2022-06-29 | 2024-01-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Connecting element for a connection system, connection system and a vehicle |
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DE1915161U (en) * | 1962-09-13 | 1965-05-06 | Hirschmann Radiotechnik | TOOTH WASHER FOR CAR ANTENNAS. |
US5842894A (en) * | 1994-07-28 | 1998-12-01 | Nedschroef Plettenberg Gmbh | Cable lug with fixing element |
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2011
- 2011-01-18 DE DE102011002831.5A patent/DE102011002831B4/en active Active
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DE102022116276A1 (en) | 2022-06-29 | 2024-01-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Connecting element for a connection system, connection system and a vehicle |
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