DE102024102678A1

DE102024102678A1 - Sealing ring for sealing a screw connection, sealing arrangement, method and motor vehicle

Info

Publication number: DE102024102678A1
Application number: DE102024102678.2A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Kraus
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2024-01-31
Filing date: 2024-01-31
Publication date: 2025-07-31

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Dichtring (10) zum Abdichten einer Schraubverbindung, mit einer Öffnung (12), durch welche zum Herstellen der Schraubverbindung ein Schaft (32) einer Schraube (22) hindurch gesteckt werden kann, wobei der Dichtring (10) dazu eingerichtet ist, mit seiner ersten Stirnseite (18) an einen Schraubkopf (34) der Schraube (22) angelegt zu werden und mit seiner der ersten Stirnseite (18) gegenüberliegenden zweiten Stirnseite (18) an ein Bauteil (24) angelegt zu werden, wodurch der Dichtring (10) zwischen dem Schraubkopf (34) und dem Bauteil (24) angeordnet ist und den Schaft (32) der Schraube (22) radial umschließt, wobei der Dichtring (10) in einem radial innen angeordneten Innenbereich (14) wenigstens ein elektrisch leitendes Element umfasst und einen elektrisch isolierenden radial außen angeordneten Außenbereich (16) aufweist, wobei der Außenbereich (16) den Innenbereich (14) radial nach außen umschließt und wobei der Innenbereich (14) in die jeweiligen Stirnseiten (18) mündet, wodurch bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Schraubkopf (34) und das Bauteil (24) über den Innenbereich (14) mittels des wenigstens einen elektrisch leitenden Elements elektrisch leitend miteinander verbunden sind. The invention relates to a sealing ring (10) for sealing a screw connection, having an opening (12) through which a shaft (32) of a screw (22) can be inserted to establish the screw connection, wherein the sealing ring (10) is designed to be placed with its first end face (18) against a screw head (34) of the screw (22) and with its second end face (18) opposite the first end face (18) against a component (24), whereby the sealing ring (10) is arranged between the screw head (34) and the component (24) and radially encloses the shaft (32) of the screw (22), wherein the sealing ring (10) comprises at least one electrically conductive element in a radially inwardly arranged inner region (14) and has an electrically insulating outer region (16) arranged radially outwardly, wherein the outer region (16) encloses the inner region (14) radially outwardly and wherein the inner region (14) is recessed into the respective end faces (18), whereby, when used as intended, the screw head (34) and the component (24) are electrically conductively connected to one another via the inner region (14) by means of the at least one electrically conductive element.

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtring zum Abdichten einer Schraubverbindung, eine Dichtungsanordnung mit einem Dichtring, ein Verfahren zum Herstellen einer Schraubverbindung sowie ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a sealing ring for sealing a screw connection, a sealing arrangement with a sealing ring, a method for producing a screw connection and a motor vehicle.

Aus der EP 3 312 480 B1 ist eine Dichtungsanordnung abdichtend einen Spalt zwischen einem Maschinenelement und einem Gehäuse gezeigt. Hierbei ist zumindest das Maschinenelement oder zumindest ein Teil des Gehäuses elektrisch leitfähig. Die Dichtungsanordnung umfasst einen Grundkörper aus elastischem, elastomeren Material, wobei der Grundkörper elektrisch leitfähig ausgerüstet und außenseitig zumindest teilweise mit einem Deckmantel aus elektrisch isolierendem Material bedeckt ist. Der Deckmantel ist zumindest den Bereichen des Grundkörpers zugeordnet, die in Kontakt mit dem Maschinenelement und dem Gehäuse stehen.From the EP 3 312 480 B1 A sealing arrangement is shown sealing a gap between a machine element and a housing. At least the machine element or at least a portion of the housing is electrically conductive. The sealing arrangement comprises a base body made of elastic, elastomeric material, the base body being electrically conductive and at least partially covered on the outside with a cover jacket made of electrically insulating material. The cover jacket is assigned to at least those areas of the base body that are in contact with the machine element and the housing.

Weiterhin ist aus der DE 10 2007 007 405 B4 eine elektrische Einrichtung zur Erkennung des Verschleißzustands eines dynamischen Dichtelements bekannt, das an einem elektrisch leitfähigen Trägerkörper angebracht ist, und gegenüber einem relativ hierzu bewegbaren, ebenfalls elektrisch leitfähigen Gegenkörper dynamisch dichtet. Das Dichtelement besteht aus einem in Kontakt mit dem Trägerkörper stehenden, elektrisch leitfähigen ersten Dichtmaterial, an dem ein elektrisch nicht leitendes zweites Dichtmaterial angebracht ist. Das elektrisch nicht leitende zweite Dichtmaterial kommt in dichtenden Kontakt mit dem elektrisch leitenden Grundkörper, indem das erste Dichtmaterial durch Spritzgießen am zweiten Dichtmaterial direkt angeformt ist, um bei Abrieb des zweiten Dichtmaterials einen Stromkreis zur Anzeige der Verschleißgrenze zu schließen. Furthermore, the DE 10 2007 007 405 B4 An electrical device for detecting the wear condition of a dynamic sealing element is known. The sealing element is attached to an electrically conductive carrier body and dynamically seals against a counter-body that is movable relative thereto and is also electrically conductive. The sealing element consists of an electrically conductive first sealing material in contact with the carrier body, to which an electrically non-conductive second sealing material is attached. The electrically non-conductive second sealing material comes into sealing contact with the electrically conductive base body, in that the first sealing material is directly molded onto the second sealing material by injection molding, in order to close an electrical circuit to indicate the wear limit when the second sealing material is abraded.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung zu schaffen, welche ein zuverlässiges elektrisches Kontaktieren zweier Elemente ermöglicht.The object of the present invention is to provide a solution which enables reliable electrical contact between two elements.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart. Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen, die im Rahmen der Beschreibung für einen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche dargelegt sind, sind zumindest analog als Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstands der anderen unabhängigen Ansprüche sowie jeder möglichen Kombination der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche, gegebenenfalls in Verbindung mit einem oder mehr der Unteransprüche, anzusehen.This object is achieved according to the invention by the subject matter of the independent claims. Further possible embodiments of the invention are disclosed in the subclaims, the description, and the figures. Features, advantages, and possible embodiments presented in the description for one of the subject matter of the independent claims are to be regarded at least analogously as features, advantages, and possible embodiments of the respective subject matter of the other independent claims, as well as any possible combination of the subject matter of the independent claims, optionally in conjunction with one or more of the subclaims.

Die Erfindung betrifft einen Dichtring zum Abdichten einer Schraubverbindung. Der Dichtring umfasst eine Öffnung, durch welche zum Herstellen der Schraubverbindung ein Schaft einer Schraube hindurch gesteckt werden kann. Der Dichtring ist ringförmig ausgestaltet und dazu eingerichtet, den Schaft der Schraube umfangsseitig und somit radial zu umgeben beziehungsweise zu umschließen. Der Dichtring ist dazu eingerichtet, mit seiner ersten Stirnseite an einen Schraubkopf der Schraube angelegt zu werden und mit seiner der ersten Stirnseite gegenüberliegenden zweiten Stirnseite an ein Bauteil angelegt zu werden. Hierdurch ist der Dichtring zwischen dem Schraubkopf und dem Bauteil angeordnet und umschließt den Schaft der Schraube radial. Mittels des Dichtrings kann somit der Schraubkopf gegen das Bauteil abgedichtet werden, sodass ein Eintreten von Flüssigkeit beziehungsweise Feuchtigkeit an dem Dichtring vorbei zu dem Schaft der Schraube besonders gut vermieden werden kann. Mittels des Dichtrings kann ein Entlangkriechen von Flüssigkeit beziehungsweise Feuchtigkeit zwischen dem Bauteil und dem Schraubkopf besonders gut unterbunden werden. Der Dichtring weist in einem radial innen angeordneten Innenbereich wenigstens ein elektrisch leitendes Element auf und umfasst einen elektrisch isolierenden, radial außen angeordneten Außenbereich. Der Außenbereich umschließt den Innenbereich radial nach außen. Der Innenbereich mündet in die jeweiligen Stirnseiten. Hierdurch sind bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Schraubkopf und das Bauteil über den Innenbereich mittels des wenigstens einen elektrisch leitenden Elements elektrisch leitend miteinander verbunden. Wird die Schraubverbindung durch Einschrauben der Schraube in das Bauteil angezogen, dann wird der Dichtring zwischen dem Schraubkopf und dem Bauteil verpresst. Infolgedessen wird das wenigstens eine elektrisch leitende Element an den Schraubkopf und/oder an das Bauteil angepresst und infolgedessen ein sicherer elektrischer Kontakt zwischen dem wenigstens einen elektrisch leitenden Element und dem Schraubkopf beziehungsweise dem Bauteil hergestellt. Infolgedessen kann zuverlässig eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Schraubkopf und dem Bauteil hergestellt werden. Dies ermöglicht beispielsweise einen Potentialausgleich beziehungsweise das Erreichen einer besonders guten elektromagnetischen Verträglichkeit einer die Schraube, den Dichtring sowie das Bauteil umfassenden Dichtungsanordnung.The invention relates to a sealing ring for sealing a screw connection. The sealing ring comprises an opening through which a screw shaft can be inserted to establish the screw connection. The sealing ring is ring-shaped and designed to circumferentially and thus radially surround or enclose the screw shaft. The sealing ring is designed to be placed with its first end face against a screw head of the screw and with its second end face opposite the first end face against a component. As a result, the sealing ring is arranged between the screw head and the component and radially encloses the screw shaft. By means of the sealing ring, the screw head can thus be sealed against the component, so that the ingress of liquid or moisture past the sealing ring to the screw shaft can be particularly effectively prevented. By means of the sealing ring, the creeping of liquid or moisture between the component and the screw head can be particularly effectively prevented. The sealing ring has at least one electrically conductive element in a radially inwardly arranged inner region and comprises an electrically insulating, radially outwardly arranged outer region. The outer region encloses the inner region radially outwards. The inner region opens into the respective end faces. As a result, when used as intended, the screw head and the component are electrically connected to one another via the inner region by means of the at least one electrically conductive element. If the screw connection is tightened by screwing the screw into the component, the sealing ring between the screw head and the component is pressed. As a result, the at least one electrically conductive element is pressed against the screw head and/or the component, and as a result, secure electrical contact is established between the at least one electrically conductive element and the screw head or the component. As a result, a reliable electrically conductive connection can be established between the screw head and the component. This enables, for example, potential equalization or the achievement of particularly good electromagnetic compatibility of a sealing arrangement comprising the screw, the sealing ring and the component.

In einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das wenigstens eine elektrisch leitende Element metallisch ausgebildet ist. Aufgrund der metallischen Ausgestaltung des elektrisch leitenden Elements kann eine besonders zuverlässige und hohe elektrische Leitfähigkeit des wenigstens einen Elements gewährleistet werden. Insbesondere ist das wenigstens eine elektrisch leitende Element aus einem Hartmetall ausgebildet. Hartmetalle sind Metallmatrix-Verbundwerkstoffe, bei denen Hartstoffe, die als kleine Partikel vorliegen, durch eine Matrix aus Metall zusammengehalten werden. Hartmetalle sind dadurch etwas weniger hart als deren Hartstoffe, aber deutlich zäher. Andererseits sind sie härter als reine Metalle, Legierungen und gehärteter Stahl, dafür aber bruchempfindlicher. Die Ausgestaltung des wenigstens einen elektrisch leitenden Elements aus dem Hartmetall stellt zum einen zuverlässig eine elektrische Leitfähigkeit des jeweiligen Elements sicher und ermöglicht zum anderen, dass beim Verpressen des Dichtrings zwischen dem Schraubkopf und dem Bauteil dieses Element bereichsweise in den Schraubkopf und/oder das Bauteil eingepresst wird und sich hierdurch mit dem Schraubkopf und/oder dem Bauteil verhakt. Infolgedessen kann eine Gefahr eines seitlichen Verschiebens des Dichtrings relativ zu dem Schraubkopf und/oder dem Bauteil besonders gering gehalten werden und der Dichtring in seiner Position relativ zu dem Schraubkopf beziehungsweise dem Bauteil besonders sicher gehalten werden.In a possible further development of the invention, it is provided that the at least one electrically conductive element is of metallic design. Due to the metallic design of the electrically conductive element, a particularly reliable and high electrical conductivity of the at least one element can be ensured. In particular, the at least one electrically conductive The conductive element is made of a hard metal. Hard metals are metal matrix composite materials in which hard materials, which are present as small particles, are held together by a metal matrix. Hard metals are therefore somewhat less hard than their hard materials, but significantly tougher. On the other hand, they are harder than pure metals, alloys and hardened steel, but more susceptible to breakage. The design of the at least one electrically conductive element made of hard metal, on the one hand, reliably ensures the electrical conductivity of the respective element and, on the other hand, enables this element to be pressed into the screw head and/or the component in some areas when the sealing ring is pressed between the screw head and the component, thereby interlocking with the screw head and/or the component. As a result, the risk of lateral displacement of the sealing ring relative to the screw head and/or the component can be kept particularly low, and the sealing ring can be held particularly securely in its position relative to the screw head or the component.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Dichtring in dem Innenbereich eine Vielzahl an Metallelementen, insbesondere Metallflocken, umfasst. Mit anderen Worten umfasst der erste Bereich mehrere der metallisch ausgebildeten elektrisch leitenden Elemente, welche somit den ersten Bereich durchsetzen können. Dadurch, dass der erste Bereich eine Vielzahl an Metallelementen umfasst, ist die Wahrscheinlichkeit dafür, dass wenigstens eines der Metallelemente beim Verpressen des Dichtrings zwischen dem Schraubkopf und dem Bauteil an den Schraubkopf beziehungsweise das Bauteil angepresst wird und hierdurch ein elektrischer Kontakt hergestellt wird, besonders hoch. Durch die Ausgestaltung der jeweiligen Metallelemente als Metallflocken kann eine besonders hohe Durchsetzung des Innenbereichs mit den elektrisch leitfähigen Elementen erreicht werden und infolgedessen beim Verpressen des Dichtrings der elektrisch leitende Kontakt mit dem Schraubkopf sowie mit dem Bauteil und infolgedessen eine elektrische Verbindung des Schraubkopfs mit dem Bauteil über den Dichtring mit besonders großer Zuverlässigkeit hergestellt werden.In a further possible embodiment of the invention, the sealing ring comprises a plurality of metal elements, in particular metal flakes, in the inner region. In other words, the first region comprises several of the metallically formed electrically conductive elements, which can thus penetrate the first region. Because the first region comprises a plurality of metal elements, the probability that at least one of the metal elements will be pressed against the screw head or the component when the sealing ring is pressed between the screw head and the component, thereby establishing electrical contact, is particularly high. By designing the respective metal elements as metal flakes, a particularly high penetration of the inner region with the electrically conductive elements can be achieved. As a result, when the sealing ring is pressed, electrically conductive contact with the screw head and the component and, consequently, an electrical connection between the screw head and the component via the sealing ring can be established with particularly high reliability.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Dichtring in dem Innenbereich einen die Öffnung radial umschließenden Metallring umfasst. Dieser Metallring ist dazu eingerichtet, beim Verpressen des Dichtrings zwischen dem Schraubkopf und dem Bauteil sowohl an den Schraubkopf als auch an das Bauteil angelegt zu werden, wodurch über den Metallring ein zuverlässiger elektrisch leitender Kontakt zwischen dem Schraubkopf und dem Bauteil hergestellt werden kann, insbesondere über den gesamten Umfang des Dichtrings und somit einmal um den Schaft der Schraube herum.In a further possible embodiment of the invention, the sealing ring comprises a metal ring radially enclosing the opening in the inner region. This metal ring is designed to be applied to both the screw head and the component when the sealing ring is pressed between the screw head and the component, whereby a reliable electrically conductive contact can be established between the screw head and the component via the metal ring, in particular over the entire circumference of the sealing ring and thus once around the shaft of the screw.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das wenigstens eine elektrisch leitende Element scharfkantig ausgebildet ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass beim Verpressen des Dichtrings zwischen dem Schraubkopf und dem Bauteil das wenigstens eine Element zumindest bereichsweise in den Schraubkopf eingepresst wird beziehungsweise in das Bauteil eingepresst wird. Zusätzlich kann durch die Scharfkantigkeit des wenigstens einen elektrisch leitfähigen Elements erreicht werden, dass eine gegebenenfalls vorhandene Beschichtung des Schraubkopfs beziehungsweise des Bauteils beim Verpressen des Dichtrings infolge des Anpressens des scharfkantigen wenigstens einen Elements bereichsweise abgeschabt beziehungsweise verdrängt wird. Mit anderen Worten wird das wenigstens eine elektrisch leitende Element durch die Beschichtung des Schraubkopfs beziehungsweise des Bauteils hindurch in einen Grundkörper des Bauteils beziehungsweise des Schraubkopfes gepresst. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Schraubkopf beziehungsweise das Bauteil einen elektrisch leitenden Grundkörper aufweist, welcher mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen ist. Aufgrund der scharfkantigen Ausgestaltung des wenigstens einen Elements kann beim Verpressen des Dichtrings zwischen dem Schraubkopf und dem Bauteil sichergestellt werden, dass das Element in den elektrisch leitenden Grundkörper des Schraubkopfs beziehungsweise des Bauteils eingedrückt wird und hierdurch in elektrisch leitenden Kontakt mit diesem Grundkörper tritt. In Bereichen, in welchen der Schraubkopf beziehungsweise das Bauteil nicht mit dem scharfkantigen elektrisch leitenden Element kontaktiert sind, kann dabei die elektrisch isolierende Beschichtung intakt gehalten werden. Der Dichtring ermöglicht somit, dass trotz elektrisch isolierender Beschichtung des Schraubkopfs und/oder des Bauteils ein zuverlässiger elektrisch leitender Kontakt zwischen dem Schraubkopf und dem Bauteil erreicht werden kann. Der elektrisch isolierende Außenring des Dichtrings stellt sicher, dass sämtliche elektrisch leitende Elemente des Innenbereichs radial nach außen durch den Außenbereich elektrisch isoliert sind. Darüber hinaus kann durch Anpressen des Außenbereichs an den Schraubkopf beziehungsweise an das Bauteil sichergestellt werden, dass jeweilige Kontaktbereiche, in welchen das wenigstens eine elektrisch leitende Element mit dem Schraubkopf beziehungsweise dem Bauteil kontaktiert sind, durch den Außenbereich des Dichtrings elektrisch isoliert sind. Darüber hinaus kann mittels des Außenbereichs sichergestellt werden, dass ein Eindringen von Feuchtigkeit beziehungsweise von Flüssigkeit zu diesen Kontaktbereichen besonders gut vermieden werden kann. Hierdurch kann wiederum eine Gefahr für Korrosion oder unerwünschte Kurzschlüsse besonders gering gehalten werden.In a further possible embodiment of the invention, it is provided that the at least one electrically conductive element is designed with sharp edges. This makes it possible to ensure that when the sealing ring is pressed between the screw head and the component, the at least one element is pressed at least partially into the screw head or into the component. In addition, the sharp edges of the at least one electrically conductive element can ensure that any coating present on the screw head or component is partially scraped off or displaced when the sealing ring is pressed as a result of the pressing of the sharp-edged at least one element. In other words, the at least one electrically conductive element is pressed through the coating of the screw head or component into a base body of the component or screw head. This is particularly advantageous when the screw head or component has an electrically conductive base body provided with an electrically insulating coating. Due to the sharp-edged design of the at least one element, when the sealing ring is pressed between the screw head and the component, it can be ensured that the element is pressed into the electrically conductive base body of the screw head or the component and thereby comes into electrically conductive contact with this base body. In areas in which the screw head or the component is not in contact with the sharp-edged electrically conductive element, the electrically insulating coating can be kept intact. The sealing ring thus makes it possible to achieve reliable electrically conductive contact between the screw head and the component despite the electrically insulating coating of the screw head and/or the component. The electrically insulating outer ring of the sealing ring ensures that all electrically conductive elements of the inner region are electrically insulated radially outwards by the outer region. Furthermore, by pressing the outer region onto the screw head or the component, it can be ensured that the respective contact regions in which the at least one electrically conductive element is in contact with the screw head or the component are electrically insulated by the outer region of the sealing ring. In addition, the external area can be used to ensure that the penetration of moisture or liquid into these contact areas can be particularly well prevented. This in turn can minimize the risk of corrosion or unwanted short circuits.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Dichtring Gummi umfasst, in welches das wenigstens eine elektrisch leitende Element eingebettet ist. In der Technik werden als Gummi Vulkanisate von Natur- oder Synthesekautschuken bezeichnet. Durch Vulkanisation entstehen elastische und relativ strapazierfähige Gummis, die Elastomere. Elastomere sind formfeste, elastisch verformbare Kunststoffe, deren Glasübergangspunkt sich unterhalb der Einsatztemperatur befindet. Elastomere können sich bei Zug- und Druckbelastung elastisch verformen, finden aber danach in ihre ursprüngliche, unverformte Gestalt zurück. Aufgrund der elastischen Verformbarkeit eignet sich Gummi besonders gut als Füllmaterial für den Dichtring. Zusätzlich kann der Außenbereich des Dichtrings Gummi umfassen, insbesondere aus Gummi bestehen. Dadurch, dass Gummi elastisch verformbar ist, kann mittels des Dichtrings ein Spalt zwischen dem Schraubkopf und dem Bauteil beim Verpressen des Dichtrings zwischen dem Schraubkopf und dem Bauteil besonders gut abgedichtet werden und der Dichtring mit seiner ersten Stirnseite besonders großflächig an den Schraubkopf und mit seiner zweiten Stirnseite besonders großflächig an das Bauteil angelegt werden.In a further possible embodiment of the invention, the sealing ring comprises rubber, into which the at least one electrically conductive element is embedded. In technology, rubber refers to vulcanizates of natural or synthetic rubbers. Vulcanization produces elastic and relatively durable rubbers, the elastomers. Elastomers are dimensionally stable, elastically deformable plastics whose glass transition point is below the operating temperature. Elastomers can deform elastically under tensile and compressive loads, but then return to their original, undeformed shape. Due to their elastic deformability, rubber is particularly well suited as a filler material for the sealing ring. In addition, the outer region of the sealing ring can comprise rubber, in particular be made of rubber. Because rubber is elastically deformable, a gap between the screw head and the component can be sealed particularly well by means of the sealing ring when the sealing ring is pressed between the screw head and the component. The sealing ring can be applied with its first end face to the screw head over a particularly large area, and with its second end face to the component over a particularly large area.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Dichtungsanordnung mit einem Dichtring, wie er bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Dichtring beschrieben worden ist. Bei der Dichtungsanordnung ist ein Schaft einer Schraube durch eine Öffnung des Dichtrings hindurch in eine Einstecköffnung eines Bauteils, insbesondere eines Kraftfahrzeugbauteils, eingesteckt. Hierdurch ist der Dichtring mit seiner ersten Stirnseite an einen Schraubkopf der Schraube angelegt und mit seiner der ersten Stirnseite gegenüberliegenden zweiten Stirnseite an das Bauteil angelegt. Hierdurch ist der Dichtring zwischen dem Schraubkopf und dem Bauteil angeordnet und umschließt den Schaft der Schraube radial. Sowohl der Schraubkopf als auch das Bauteil liegen an dem Innenbereich des Dichtrings an, wodurch der Schraubkopf und das Bauteil über das wenigstens eine elektrisch leitende Element elektrisch kontaktiert sind. Jeweilige Kontaktbereiche des Schraubkopfs und des Bauteils mit dem Innenbereich des Dichtrings sind mittels des Außenbereichs gegen eine Umgebung hin abgedichtet, insbesondere elektrisch, und/oder gegen Flüssigkeits- beziehungsweise Feuchtigkeitseintritt.The invention further relates to a sealing arrangement with a sealing ring, as already described in connection with the sealing ring according to the invention. In the sealing arrangement, a shaft of a screw is inserted through an opening in the sealing ring into an insertion opening of a component, in particular a motor vehicle component. As a result, the sealing ring rests with its first end face against a screw head of the screw and with its second end face opposite the first end face against the component. As a result, the sealing ring is arranged between the screw head and the component and radially encloses the shaft of the screw. Both the screw head and the component rest against the inner region of the sealing ring, whereby the screw head and the component are electrically contacted via the at least one electrically conductive element. Respective contact areas of the screw head and the component with the inner region of the sealing ring are sealed against the environment, in particular electrically, and/or against the ingress of liquid or moisture by means of the outer region.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen einer Schraubverbindung, bei welchem ein Dichtring, wie er bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Dichtring beschrieben worden ist, zwischen einem Schraubkopf einer Schraube und einem Bauteil angeordnet wird, indem ein Schaft der Schraube durch eine Öffnung des Dichtrings hindurch in eine Einstecköffnung des Bauteils gesteckt wird. Die Schraube wird zumindest so tief in die Einstecköffnung des Bauteils eingesteckt, bis aufgrund eines Verpressens des Dichtrings zwischen dem Schraubkopf und dem Bauteil eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Schraubkopf und dem Bauteil mittels des wenigstens einen elektrisch leitenden Elements hergestellt ist.The invention further relates to a method for producing a screw connection, in which a sealing ring, as already described in connection with the sealing ring according to the invention, is arranged between a screw head of a screw and a component by inserting a shank of the screw through an opening in the sealing ring into an insertion opening of the component. The screw is inserted into the insertion opening of the component at least so deeply that, due to the sealing ring being pressed between the screw head and the component, an electrically conductive connection is established between the screw head and the component by means of the at least one electrically conductive element.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, mit einem Dichtring, wie er bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Dichtring beschrieben worden ist. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um einen Kraftwagen, insbesondere um einen Personenkraftwagen. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug eine Dichtungsanordnung, wie sie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung beschrieben worden ist, mit dem Dichtring umfassen.Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with a sealing ring, as already described in connection with the sealing ring according to the invention. The motor vehicle is, in particular, a motor vehicle, in particular a passenger car. In particular, the motor vehicle can comprise a sealing arrangement, as already described in connection with the sealing arrangement according to the invention, with the sealing ring.

In einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Dichtring in einem Hochvoltspeicher des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Bei dem Hochvoltspeicher handelt es sich insbesondere um eine Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs, welche dazu eingerichtet ist, elektrische Energie für einen elektrischen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs bereitzustellen, wodurch mittels elektrischer Energie aus dem Hochvoltspeicher das Kraftfahrzeug elektrisch angetrieben werden kann. Der beschriebene Dichtring ermöglicht, dass mit besonders großer Zuverlässigkeit eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Schraube und dem Bauteil hergestellt werden kann, wobei die Schraube wiederum mit einem weiteren Bauteil elektrisch leitend verbunden werden kann, wodurch über die Schraube eine sichere und zuverlässige elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Bauteil und dem weiteren Bauteil hergestellt werden kann. Bei dem Bauteil sowie dem weiteren Bauteil kann es sich beispielsweise um jeweilige Elemente des Hochvoltspeichers handeln. Es kann somit über die Schraube ein Potentialausgleich zwischen dem Bauteil und dem weiteren Bauteil erfolgen.In a possible development of the invention, it is provided that the sealing ring is arranged in a high-voltage storage device of the motor vehicle. The high-voltage storage device is, in particular, a traction battery of the motor vehicle, which is designed to provide electrical energy for an electric drive train of the motor vehicle, whereby the motor vehicle can be electrically driven by means of electrical energy from the high-voltage storage device. The described sealing ring makes it possible to establish an electrically conductive connection between the screw and the component with particularly high reliability, wherein the screw can in turn be electrically conductively connected to another component, whereby a secure and reliable electrically conductive connection can be established between the component and the further component via the screw. The component and the further component can, for example, be respective elements of the high-voltage storage device. Potential equalization between the component and the further component can thus be achieved via the screw.

Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further features of the invention can be derived from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features shown below in the description of the figures and/or in the figures alone are not only in the respective combination specified, but also in other combinations or in all setting without departing from the scope of the invention.

Die Zeichnung zeigt in:

1 eine schematische Perspektivansicht eines Dichtrings zum Abdichten einer Schraubverbindung;
2 eine schematische Schnittansicht des Dichtrings; und
3 eine schematische Schnittansicht einer Dichtungsanordnung mit dem Dichtring.

The drawing shows:

1 a schematic perspective view of a sealing ring for sealing a screw connection;
2 a schematic sectional view of the sealing ring; and
3 a schematic sectional view of a sealing arrangement with the sealing ring.

In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

In den 1 und 2 ist ein Dichtring 10 in einer schematischen Perspektivansicht sowie in einer schematischen Schnittansicht gezeigt. Der Dichtring 10 ist dazu eingerichtet, in einem Kraftfahrzeug eingesetzt zu werden, insbesondere in einem Hochvoltspeicher des Kraftfahrzeugs. Der Dichtring 10 weist eine mittige durchgängige Öffnung 12 auf. Weiterhin weist der Dichtring 10 einen die Öffnung 12 radial umgebenden Innenbereich 14 sowie einen den Innenbereich 14 radial umgebenden Außenbereich 16 auf. Der Innenbereich 14 und der Außenbereich 16 können bei der Herstellung des Dichtrings 10 separat voneinander gefertigt und anschließend miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Vulkanisation, oder einer der Bereiche kann beim Herstellen an den anderen der Bereiche angespritzt werden oder die Bereiche können gleichzeitig in einer Form hergestellt werden, beispielsweise durch paralleles Spritzgießen des Innenbereichs 14 und des Außenbereichs 16. Sowohl der Innenbereich 14 als auch der Außenbereich 16 als jeweilige Bereiche münden jeweils radial in einander gegenüberliegende Stirnseiten 18 des Dichtrings 10. Das bedeutet, dass jeder der Bereiche 14, 16 sich vorliegend über eine gesamte in axialer Richtung A des Dichtrings 10 verlaufende Höhe des Dichtrings 10 von einer der Stirnseiten 18 zu der anderen Stirnseite 18 erstreckt. Der Außenbereich 16 umschließt den Innenbereich 14 in radialer Richtung R vollständig über dessen gesamten Umfang, insbesondere über die gesamte Höhe des Dichtrings 10. Die radiale Richtung R steht senkrecht auf der axialen Richtung A.In the 1 and 2 A sealing ring 10 is shown in a schematic perspective view and a schematic sectional view. The sealing ring 10 is designed for use in a motor vehicle, in particular in a high-voltage storage device of the motor vehicle. The sealing ring 10 has a central, continuous opening 12. Furthermore, the sealing ring 10 has an inner region 14 radially surrounding the opening 12 and an outer region 16 radially surrounding the inner region 14. The inner region 14 and the outer region 16 can be manufactured separately from one another during production of the sealing ring 10 and then joined together, for example by vulcanization, or one of the regions can be injection-molded onto the other of the regions during production, or the regions can be produced simultaneously in a mold, for example by parallel injection molding of the inner region 14 and the outer region 16. Both the inner region 14 and the outer region 16, as respective regions, each open radially into opposite end faces 18 of the sealing ring 10. This means that each of the regions 14, 16 extends over an entire height of the sealing ring 10 running in the axial direction A of the sealing ring 10, from one of the end faces 18 to the other end face 18. The outer region 16 encloses the inner region 14 in the radial direction R completely over its entire circumference, in particular over the entire height of the sealing ring 10. The radial direction R is perpendicular to the axial direction A.

Der Außenbereich 16 ist vorliegend vollständig elektrisch isolierend ausgebildet. Hierfür ist der Außenbereich 16 vorliegend aus einem Elastomer, insbesondere Gummi, hergestellt. Der Innenbereich 14 ist vorliegend elektrisch leitfähig ausgebildet. Hierfür umfasst der Innenbereich 14 wenigstens ein elektrisch leitendes Element. Das wenigstens eine elektrisch leitende Element ist vorliegend scharfkantig ausgebildet. Insbesondere umfasst der Innenbereich 14 eine Vielzahl an elektrisch leitfähigen Elementen, welche insbesondere metallisch ausgebildet sind. Hierbei kann das wenigstens eine elektrisch leitende Element als Metallflocke oder als Metallring ausgebildet sein. Insbesondere bei der Ausgestaltung des wenigstens einen elektrisch leitenden Elements als Metallring ist dieser Metallring im ersten Bereich 14 die Öffnung 12 des Dichtrings 10 radial umschließend angeordnet. Vorliegend ist es vorgesehen, dass der Dichtring 10 in dem ersten Bereich 14 eine Vielzahl an elektrisch leitfähigen Elementen umfasst, welche jeweils als Metallflocken aus einem Hartmetall ausgebildet sind, wobei die Elemente in Gummi eingebettet sind.The outer region 16 is designed to be completely electrically insulating. For this purpose, the outer region 16 is made of an elastomer, in particular rubber. The inner region 14 is designed to be electrically conductive. For this purpose, the inner region 14 comprises at least one electrically conductive element. The at least one electrically conductive element is designed to have sharp edges. In particular, the inner region 14 comprises a plurality of electrically conductive elements, which are particularly metallic. The at least one electrically conductive element can be designed as a metal flake or as a metal ring. In particular, when the at least one electrically conductive element is designed as a metal ring, this metal ring is arranged radially enclosing the opening 12 of the sealing ring 10 in the first region 14. In the present case, it is provided that the sealing ring 10 comprises a plurality of electrically conductive elements in the first region 14, each of which is designed as a metal flake made of a hard metal, wherein the elements are embedded in rubber.

In 3 ist eine Dichtungsanordnung 20 gezeigt, welche den Dichtring 10 umfasst. Die Dichtungsanordnung 20 umfasst zusätzlich zu dem Dichtring 10 eine Schraube 22 sowie ein erstes Bauteil 24. Vorliegend ist das erste Bauteil 24 als Stahlblech mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung ausgebildet. Hierbei kann die elektrisch isolierende Beschichtung im Rahmen einer kathodischen Tauchlackierung auf das Stahlblech aufgetragen worden sein. Die Dichtungsanordnung 20 umfasst vorliegend zusätzlich ein zweites Bauteil 26. Das zweite Bauteil 26 ist aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt, vorliegend aus Aluminium. Die Schraube 22 ist dazu vorgesehen, das erste Bauteil 24 mit dem zweiten Bauteil 26 zu verbinden und gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 24 und dem zweiten Bauteil 26 herzustellen. Hierbei soll diese elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 24 und dem zweiten Bauteil 26 besonders einfach hergestellt werden können. Für das Verbinden des ersten Bauteils 24 mit dem zweiten Bauteil 26 werden das erste Bauteil 24 und das zweite Bauteil 26 in einer Stapelrichtung 28 aufeinander gestapelt. Sowohl das erste Bauteil 24 als auch das zweite Bauteil 26 weisen jeweils eine Einstecköffnung 30 auf, wobei die Einstecköffnungen 30 beim Aufeinanderstapeln des ersten Bauteils 24 und des zweiten Bauteils 26 in Stapelrichtung 28 in Überdeckung miteinander gebracht werden. Weiterhin wird der Dichtring 10 mit seiner Öffnung 12 in Stapelrichtung 28 in Überdeckung mit den Einstecköffnungen 30 angeordnet. Die Schraube 22 weist einen Schaft 32 sowie einen Schraubkopf 34 auf und wird mit ihrem Schaft 32 durch die Öffnung 12 des Dichtrings 10 sowie durch die Einstecköffnung 30 des ersten Bauteils 24 in die Einstecköffnung 30 des zweiten Bauteils 26 eingesteckt. Der Schaft 32 kann in der Einstecköffnung 30 des zweiten Bauteils 26 mit dem zweiten Bauteil 26 verschraubt werden, insbesondere durch ein Ineingriffbringen mit einem Innengewinde der Einstecköffnung 30 des zweiten Bauteils 26. Durch Einschrauben des Schaftes 32 in die Einstecköffnung 30 des zweiten Bauteils 26 wird der Schraubkopf 34 an die in Stapelrichtung 28 dem Schraubkopf 34 zugewandte Stirnseite 18 des Dichtrings 10 angepresst, wodurch mittels des Schraubkopfs 34 der Dichtring 10 an das erste Bauteil 24 und das erste Bauteil 24 an das zweite Bauteil 26 angedrückt wird. Durch Einschrauben der Schraube 22 in die Einstecköffnung 30 des zweiten Bauteils 26 kann somit das erste Bauteil 24 an dem zweiten Bauteil 26 befestigt werden. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass das zweite Bauteil 26 zumindest in der Einstecköffnung 30, insbesondere zumindest in dem Bereich, in welchem der Schaft 32 in Eingriff mit dem Innengewinde des zweiten Bauteils 26 zu bringen ist, frei von einer elektrisch isolierenden Beschichtung ist, wodurch durch das Ineingriffbringen des Schafts 32 mit dem Innengewinde des zweiten Bauteils 26 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Schraube 22 und dem zweiten Bauteil 26 hergestellt wird. Insbesondere bei der Ausgestaltung des ersten Bauteils 24 mit der elektrisch isolierenden Beschichtung an dessen Außenseite unterbleibt das Herstellen des elektrischen Kontakts zwischen dem ersten Bauteil 24 und dem zweiten Bauteil 26 über die unmittelbare Kontaktfläche des ersten Bauteils 24 mit dem zweiten Bauteil 26.In 3 a sealing arrangement 20 is shown which comprises the sealing ring 10. The sealing arrangement 20 comprises, in addition to the sealing ring 10, a screw 22 and a first component 24. In the present case, the first component 24 is designed as a steel sheet with an electrically insulating coating. The electrically insulating coating can have been applied to the steel sheet as part of a cathodic dip painting process. The sealing arrangement 20 also comprises a second component 26. The second component 26 is made of an electrically conductive material, in this case aluminum. The screw 22 is provided to connect the first component 24 to the second component 26 and at the same time to establish an electrically conductive connection between the first component 24 and the second component 26. This electrically conductive connection between the first component 24 and the second component 26 should be particularly easy to establish. To connect the first component 24 to the second component 26, the first component 24 and the second component 26 are stacked on top of one another in a stacking direction 28. Both the first component 24 and the second component 26 each have an insertion opening 30, wherein the insertion openings 30 are brought into alignment with one another when the first component 24 and the second component 26 are stacked on top of one another in the stacking direction 28. Furthermore, the sealing ring 10 is arranged with its opening 12 in the stacking direction 28 in overlap with the insertion openings 30. The screw 22 has a shaft 32 and a screw head 34 and is inserted with its shaft 32 through the opening 12 of the sealing ring 10 and through the insertion opening 30 of the first component 24 into the insertion opening 30 of the second component 26. The shaft 32 can be screwed into the insertion opening 30 of the second component 26 with the second component 26, in particular by engaging with an internal thread of the insertion opening 30 of the second component 26. By screwing the shaft 32 into the insertion opening 30 of the second component 26, the screw head 34 is pushed onto the end face 18 of the sealing rings 10 is pressed, whereby the sealing ring 10 is pressed against the first component 24 and the first component 24 is pressed against the second component 26 by means of the screw head 34. By screwing the screw 22 into the insertion opening 30 of the second component 26, the first component 24 can thus be fastened to the second component 26. In particular, it can be provided that the second component 26 is free of an electrically insulating coating at least in the insertion opening 30, in particular at least in the region in which the shaft 32 is to be brought into engagement with the internal thread of the second component 26, whereby an electrically conductive connection is produced between the screw 22 and the second component 26 by bringing the shaft 32 into engagement with the internal thread of the second component 26. In particular, when the first component 24 is designed with the electrically insulating coating on its outer side, the electrical contact between the first component 24 and the second component 26 is not established via the direct contact surface of the first component 24 with the second component 26.

Durch Anpressen des Schraubkopfs 34 an den Dichtring 10 wird ein elektrisch leitender Kontakt zwischen dem Schraubkopf 34 und dem wenigstens einen elektrisch leitenden Element im Innenbereich 14 des Dichtrings 10 hergestellt. Darüber hinaus wird durch das Anpressen des Dichtrings 10 an das erste Bauteil 24 ein elektrisch leitender Kontakt zwischen dem wenigstens einen elektrisch leitenden Element im Innenbereich 14 des Dichtrings 10 und dem ersten Bauteil 24 hergestellt. Es wird somit über den Innenbereich 14 des Dichtrings 10 ein elektrisch leitender Kontakt zwischen dem Schraubkopf 34 und dem ersten Bauteil 24 hergestellt. Das erste Bauteil 24 ist somit über den Dichtring 10 elektrisch leitend mit dem Schraubkopf 34 der Schraube 22 verbunden und über den Schaft 32 der Schraube 22 folglich elektrisch leitend mit dem zweiten Bauteil 26 verbunden.By pressing the screw head 34 against the sealing ring 10, an electrically conductive contact is established between the screw head 34 and the at least one electrically conductive element in the inner region 14 of the sealing ring 10. Furthermore, by pressing the sealing ring 10 against the first component 24, an electrically conductive contact is established between the at least one electrically conductive element in the inner region 14 of the sealing ring 10 and the first component 24. Thus, an electrically conductive contact is established between the screw head 34 and the first component 24 via the inner region 14 of the sealing ring 10. The first component 24 is thus electrically conductively connected to the screw head 34 of the screw 22 via the sealing ring 10 and consequently electrically conductively connected to the second component 26 via the shaft 32 of the screw 22.

Durch das Verpressen des Dichtrings 10 zwischen dem Schraubkopf 34 und dem ersten Bauteil 24, insbesondere durch die Rotation des Schraubkopfs 34 in Verbindung mit einer Vorspannkraft der Schraube 22, wird das wenigstens eine elektrisch leitende Element, insbesondere die Metallflocken, komprimiert und treten im ersten Bereich 14 aus dem Gummi hervor. Weiterhin durchdringt das wenigstens eine elektrisch leitende Element, insbesondere die Metallflocken, die isolierende Beschichtung des ersten Bauteils 24 beziehungsweise des Schraubkopfs 34 und geht in Formschluss mit einem Grundkörper des ersten Bauteils beziehungsweise des Schraubkopfs 34. Die Stellen des Bauteils 24, an welchen die isolierende Beschichtung von dem wenigstens einen elektrisch leitfähigen Element durchdrungen sind, sind mittels des Außenbereichs 16 in eine Umgebung der Dichtungsanordnung 20 bezüglich Flüssigkeiten und Feuchtigkeiten abgedichtet.By pressing the sealing ring 10 between the screw head 34 and the first component 24, in particular by rotating the screw head 34 in conjunction with a preload force of the screw 22, the at least one electrically conductive element, in particular the metal flakes, is compressed and protrudes from the rubber in the first region 14. Furthermore, the at least one electrically conductive element, in particular the metal flakes, penetrates the insulating coating of the first component 24 or the screw head 34 and forms a positive connection with a base body of the first component or the screw head 34. The points on the component 24 at which the insulating coating is penetrated by the at least one electrically conductive element are sealed against liquids and moisture by means of the outer region 16 in an environment of the sealing arrangement 20.

Der Dichtring 10 ermöglicht ein besonders einfaches Positionieren des wenigstens einen elektrisch leitfähigen Elements relativ zu dem ersten Bauteil 24. Der Dichtring 10 kann besonders einfach und positionsgenau zwischen dem Schraubkopf 34 und dem ersten Bauteil 24 angeordnet werden und ermöglicht einen zuverlässigen Schneidvorgang beim Einpressen des scharfkantigen wenigstens einen elektrisch leitenden Elements in das erste Bauteil 24 und/oder den Schraubkopf 34. Es kann somit mittels des Dichtrings 10, insbesondere durch dessen Ausgestaltung mit dem Innenbereich 14 und dem Außenbereich 16, besonders einfach und definiert begrenzt werden, in welchem Bereich des ersten Bauteils 24 beziehungsweise des Schraubkopfs 34 beim Verpressen des Dichtrings 10 in das erste Bauteil 24 beziehungsweise in den Schraubkopf 34, insbesondere in die jeweilige elektrisch isolierende Beschichtung, eingeschnitten werden soll, sowie wo jeweilige elektrische Kontakte mittels des Außenbereichs 16 abgedichtet werden.The sealing ring 10 enables particularly simple positioning of the at least one electrically conductive element relative to the first component 24. The sealing ring 10 can be arranged particularly easily and with precise positioning between the screw head 34 and the first component 24 and enables a reliable cutting process when pressing the sharp-edged at least one electrically conductive element into the first component 24 and/or the screw head 34. Thus, by means of the sealing ring 10, in particular by its design with the inner region 14 and the outer region 16, it can be particularly easily and precisely defined in which region of the first component 24 or the screw head 34 the cut is to be made when the sealing ring 10 is pressed into the first component 24 or into the screw head 34, in particular into the respective electrically insulating coating, and where respective electrical contacts are sealed by means of the outer region 16.

Der beschriebene Dichtring 10 ermöglicht, dass ein zusätzlicher Prozessschritt eines bereichsweisen Ablaserns einer elektrisch isolierenden Beschichtung von dem ersten Bauteil 24 für das Herstellen einer elektrischen Verbindung mit dem zweiten Bauteil 26 vermieden werden kann. Weiterhin kann eine Gefahr einer Verschmutzung der Dichtungsanordnung 20 beziehungsweise weiterer Komponenten infolge eines Ablaserns der elektrisch isolierenden Beschichtung besonders einfach vermieden werden, indem statt des Prozessschritts des Ablaserns der elektrisch isolierenden Beschichtung der Dichtring 10 eingesetzt wird.The described sealing ring 10 makes it possible to avoid an additional process step of lasering off an electrically insulating coating from the first component 24 in order to establish an electrical connection with the second component 26. Furthermore, the risk of contamination of the sealing arrangement 20 or other components as a result of lasering off the electrically insulating coating can be particularly easily avoided by using the sealing ring 10 instead of the process step of lasering off the electrically insulating coating.

Dem beschriebenen Dichtring 10 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei der Verschraubung von Bauteilen aus elektrisch leitfähigen Werkstoffen mit elektrisch isolierenden Beschichtungen ein Zielkonflikt zwischen elektrischer Kontaktierung, insbesondere zwecks Potentialausgleich und elektromagnetischer Verträglichkeit, und Dichtheit, insbesondere zwecks Korrosionsschutz und Schutz dritter Teile, besteht. Bei der Dichtungsanordnung 20 ist es vorgesehen, dass zwischen dem Schraubkopf 34 der Schraube 22 und dem ersten Bauteil 24 der Dichtring 10, welcher vorliegend Gummi umfasst, eingelegt wird. Dieser Dichtring 10 umfasst zwei fest miteinander verbundene Bereiche, den Innenbereich 14 und den Außenbereich 16. Vorliegend besteht der Außenbereich 16 aus reinem Gummi. Der Innenbereich 14 besteht vorliegend aus dicht gepackten kleinen Hartmetallflocken als elektrisch leitfähigen Elementen, die mit Gummi vergossen sind.The described sealing ring 10 is based on the knowledge that when screwing together components made of electrically conductive materials with electrically insulating coatings, there is a conflict of objectives between electrical contact, in particular for the purpose of potential equalization and electromagnetic compatibility, and tightness, in particular for the purpose of corrosion protection and protection of third parts. In the sealing arrangement 20, the sealing ring 10, which in this case comprises rubber, is inserted between the screw head 34 of the screw 22 and the first component 24. This sealing ring 10 comprises two firmly connected regions: the inner region 14 and the outer region 16. In this case, the outer region 16 is made of pure rubber. The inner region 14 consists of densely packed small hard metal flakes as electrically conductive elements, which are cast with rubber.

Beim Anziehen der Schraube 22 wird der Dichtring 10 komprimiert, wobei die Hartmetallflocken durch den Gummi treten und die elektrisch isolierende Beschichtung des ersten Bauteils 24 beziehungsweise des Schraubkopfs 34 durchdringen. Durch Formschluss zwischen den Hartmetallflocken und einem Grundwerkstoff des ersten Bauteils 24 beziehungsweise des Schraubkopfs 34 wird ein elektrischer Kontakt hergestellt. Da die Schraube 22 über ihr Gewinde am Schaft 32 mit dem zweiten Bauteil 26 elektrisch verbunden ist, stellt die Schraube 22 einen durchgängigen elektrischen Kontakt zwischen dem zweiten Bauteil 26 und dem ersten Bauteil 24 her. Dadurch, dass der Außenbereich 16 aus reinem Gummi besteht, beschädigt er beim Schraubenanzug die elektrisch isolierende Beschichtung des ersten Bauteils 24 beziehungsweise des Schraubkopfs 34 nicht und dichtet die Kontaktflächen des Innenbereichs 14 mit dem ersten Bauteil 24 beziehungsweise dem Schraubkopf 34 ab. Die Dichtungsanordnung 20 kann insbesondere in Hochvoltspeichern für eine elektrische Anbindung eines Gehäuseoberteils aus Stahl mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung, welche im Rahmen einer kathodischen Tauchlackierung aufgebracht worden ist, an ein Gehäuseunterteil aus Aluminiumdruckguss dienen. Mit anderen Worten kann es sich bei dem ersten Bauteil 24 um das Gehäuseoberteil und bei dem zweiten Bauteil 26 um das Gehäuseunterteil handeln.When the screw 22 is tightened, the sealing ring 10 is compressed, whereby the hard metal flakes pass through the rubber and penetrate the electrically insulating coating of the first component 24 or the screw head 34. An electrical contact is established through the positive connection between the hard metal flakes and a base material of the first component 24 or the screw head 34. Since the screw 22 is electrically connected to the second component 26 via its thread on the shaft 32, the screw 22 establishes a continuous electrical contact between the second component 26 and the first component 24. Because the outer region 16 is made of pure rubber, it does not damage the electrically insulating coating of the first component 24 or the screw head 34 when the screw is tightened and seals the contact surfaces of the inner region 14 with the first component 24 or the screw head 34. The sealing arrangement 20 can be used, particularly in high-voltage storage systems, for electrically connecting a steel housing upper part with an electrically insulating coating applied during cathodic dip painting to a die-cast aluminum housing lower part. In other words, the first component 24 can be the housing upper part and the second component 26 can be the housing lower part.

Insgesamt zeigt die Erfindung, wie ein Metallflockendichtring und somit der Dichtring 10 geschaffen werden kann.Overall, the invention shows how a metal flake sealing ring and thus the sealing ring 10 can be created.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: Dichtringsealing ring
1212: Öffnungopening
1414: InnenbereichInterior
1616: AußenbereichOutdoor area
1818: Stirnseitefront side
2020: DichtungsanordnungSealing arrangement
2222: Schraubescrew
2424: erstes Bauteilfirst component
2626: zweites Bauteilsecond component
2828: StapelrichtungStacking direction
3030: EinstecköffnungInsertion opening
3232: Schaftshaft
3434: Schraubkopfscrew head
AA: axiale Richtungaxial direction
RR: radiale Richtungradial direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 3 312 480 B1 [0002]
DE 10 2007 007 405 B4 [0003]

Claims

Sealing ring (10) for sealing a screw connection, having an opening (12) through which a shaft (32) of a screw (22) can be inserted to establish the screw connection, wherein the sealing ring (10) is designed to be applied with its first end face (18) to a screw head (34) of the screw (22) and with its second end face (18) opposite the first end face (18) to be applied to a component (24), whereby the sealing ring (10) is arranged between the screw head (34) and the component (24) and radially encloses the shaft (32) of the screw (22), wherein the sealing ring (10) comprises at least one electrically conductive element in a radially inwardly arranged inner region (14) and has an electrically insulating outer region (16) arranged radially outwardly, wherein the outer region (16) radially encloses the inner region (14) and wherein the inner region (14) is recessed into the respective end faces (18). opens, whereby, when used as intended, the screw head (34) and the component (24) are electrically conductively connected to one another via the inner region (14) by means of the at least one electrically conductive element.

Sealing ring (10) after Claim 1 , characterized in that the at least one electrically conductive element is metallic.

Sealing ring (10) after Claim 2 , characterized in that the sealing ring (10) in the inner region (14) comprises a plurality of metal elements, in particular metal flakes.

Sealing ring (10) after Claim 2 or 3 , characterized in that the sealing ring (10) in the inner region (14) comprises a metal ring radially enclosing the opening (12).

Sealing ring (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one electrically conductive element is designed with sharp edges.

Sealing ring (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing ring (10) comprises rubber in which the at least one electrically conductive element is embedded.

Sealing arrangement (20) with a sealing ring (10) according to one of the preceding Claims 1 until 6 , in which a shaft (32) of a screw (22) is inserted through an opening (12) of the sealing ring (10) into an insertion opening (30) of a component (24), in particular a motor vehicle component, whereby the sealing ring (10) is in contact with a screw head (34) of the screw (22) with its first end face (18) and with its second end face (18) opposite the first end face (18) on the component (24), whereby the sealing ring (10) is arranged between the screw head (34) and the component (24) and radially encloses the shaft (32) of the screw (22), wherein both the screw head (34) and the component (24) bear against the inner region (14) of the sealing ring (10), whereby the screw head (34) and the component (24) are in electrical contact via the at least one electrically conductive element, wherein respective contact regions of the screw head (34) and of the component (24) with the inner region (14) of the sealing ring (10) are sealed against the environment by means of the outer region (16).

Method for producing a screw connection, in which a sealing ring (10) according to one of the Claims 1 until 6 is arranged between a screw head (34) of a screw (22) and a component (24) by inserting a shaft (32) of the screw (22) through an opening (12) of the sealing ring (10) into an insertion opening (30) of the component (24), wherein the screw (22) is inserted into the insertion opening (30) of the component (24) at least so deeply until, due to pressing of the sealing ring (10) between the screw head (34) and the component (24), an electrically conductive connection is produced between the screw head (34) and the component (24) by means of the at least one electrically conductive element.

Motor vehicle with a sealing ring (10) according to one of the Claims 1 until 6 .

Motor vehicle according to Claim 9 , characterized in that the sealing ring (10) is arranged in a high-voltage storage device of the motor vehicle.