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DE102022130707A1 - SCREW WITH ELECTRICALLY CONDUCTIVE ADDITIONAL MATERIAL - Google Patents

SCREW WITH ELECTRICALLY CONDUCTIVE ADDITIONAL MATERIAL Download PDF

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DE102022130707A1
DE102022130707A1 DE102022130707.7A DE102022130707A DE102022130707A1 DE 102022130707 A1 DE102022130707 A1 DE 102022130707A1 DE 102022130707 A DE102022130707 A DE 102022130707A DE 102022130707 A1 DE102022130707 A1 DE 102022130707A1
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DE
Germany
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screw
external thread
blind hole
additional material
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022130707.7A
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German (de)
Inventor
Ludwig Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B35/00Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws
    • F16B35/04Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws with specially-shaped head or shaft in order to fix the bolt on or in an object
    • F16B35/041Specially-shaped shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2200/00Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
    • F16B2200/93Fastener comprising feature for establishing a good electrical connection, e.g. electrostatic discharge or insulation feature

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Abstract

Bereitgestellt wird eine Schraube, wobei die Schraube ein Außengewinde zur Verbindung der Schraube mit einem zu dem Außengewinde korrespondierenden Innengewinde eines Bauteils, ein sich ausgehend von einem Schraubenkopf der Schraube entlang einer Längsrichtung der Schraube erstreckendes Sackloch, ein sich schräg zur Längsrichtung der Schraube erstreckendes Durchgangsloch, welches das Sackloch mit dem Außengewinde verbindet, und einen in dem Sackloch angeordneten elektrisch leitfähigen Zusatzwerkstoff aufweist.

Figure DE102022130707A1_0000
A screw is provided, wherein the screw has an external thread for connecting the screw to an internal thread of a component corresponding to the external thread, a blind hole extending from a screw head of the screw along a longitudinal direction of the screw, a through hole extending obliquely to the longitudinal direction of the screw, which connects the blind hole to the external thread, and an electrically conductive additional material arranged in the blind hole.
Figure DE102022130707A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraube, ein Kraftfahrzeug mit der Schraube und ein Verfahren zum Verbinden der Schraube mit einem Bauteil.The present invention relates to a screw, a motor vehicle with the screw and a method for connecting the screw to a component.

Unter einer Schraube kann ein Bauteil zur formschlüssigen Verbindung verstanden werden. Genauer gesagt weist die Schraube einen Schraubenkopf zur formschlüssigen Verbindung mit einem Werkzeug auf, welches es erlaubt, die Schraube einzuschrauben bzw. einzudrehen und optional wieder heraus zu schrauben bzw. zu drehen. Weiterhin weist die Schraube einen (Schrauben-) Schaft auf. Dabei kann es sich um einen zylindrischen und/oder zumindest abschnittweise leicht kegeligen bzw. konischen Körper handeln, in dessen Oberfläche ein Gewinde, das sog. Außengewinde, eingebracht, z.B. eingeschnitten oder -gewalzt, ist. Dieses Außengewinde dient zur formschlüssigen Verbindung der Schraube mit einem Gegengewinde bzw. Innengewinde eines Bauteils. Dabei werden zwei Arten von Schrauben unterschieden, selbstschneidende Schrauben, die einen leicht konischen Schaft aufweisen und bei denen das Gegengewinde beim Eindrehen in das Werkstück bzw. Bauteil (z.B. aus Holz, Kunststoff, Metall oder Stein) geschnitten wird und Schrauben mit Regelgewinden (d.h. Schrauben, bei denen das Außengewinde als Regelgewinde ausgeführt ist), bei denen das Gegengewinde bereits vor der Verschraubung in das Werkstück, meist Metall oder Kunststoff, geschnitten wird.A screw can be understood as a component for a positive connection. More precisely, the screw has a screw head for a positive connection with a tool that allows the screw to be screwed in or turned in and optionally unscrewed or turned out again. The screw also has a (screw) shaft. This can be a cylindrical and/or at least partially slightly tapered or conical body, in the surface of which a thread, the so-called external thread, is introduced, e.g. cut or rolled. This external thread is used for the positive connection of the screw with a counter thread or internal thread of a component. A distinction is made between two types of screws: self-tapping screws, which have a slightly conical shaft and in which the counter thread is cut when screwed into the workpiece or component (e.g. made of wood, plastic, metal or stone), and screws with standard threads (i.e. screws in which the external thread is designed as a standard thread), in which the counter thread is cut into the workpiece, usually metal or plastic, before screwing.

Die EP 3 225 555 A1 betrifft ein Befestigungselement, umfassend einen länglichen Schaft mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende und einem Schaftkörper, einem Kopfteil und einem Gewindeteil. Mindestens ein innerer Zuführungskanal erstreckt sich durch den Kopfabschnitt und den Schaftkörper und endet in der Nähe des Gewindeabschnitts. Das Befestigungselement weist eine Vielzahl von Rillen auf, die entlang einer Außenfläche des Schaftkörpers und einer Außenfläche des Kopfteils ausgebildet und in Umfangsrichtung beabstandet sind. Jede Rille hat ein erstes Ende und erstreckt sich von einer ersten Stelle proximal des Gewindeabschnitts entlang der Außenfläche des Schaftkörpers und radial nach außen entlang der Außenfläche des Kopfabschnitts. Das Befestigungselement weist ferner einen oder mehrere seitliche Zuführungskanäle auf, die seitlich durch den Schaftkörper verlaufen und den inneren Zuführungskanal mit mindestens zwei gegenüberliegenden Nuten auf der Außenfläche des Schaftkörpers verbinden.The EP 3 225 555 A1 relates to a fastener comprising an elongated shaft having a first end, a second end and a shaft body, a head portion, and a threaded portion. At least one internal feed channel extends through the head portion and the shaft body and terminates proximate the threaded portion. The fastener has a plurality of grooves formed along an outer surface of the shaft body and an outer surface of the head portion and spaced circumferentially. Each groove has a first end and extends from a first location proximal to the threaded portion along the outer surface of the shaft body and radially outward along the outer surface of the head portion. The fastener further has one or more lateral feed channels extending laterally through the shaft body and connecting the internal feed channel to at least two opposing grooves on the outer surface of the shaft body.

Bei herkömmlichen Schrauben kommt es aufgrund einer in einer Längsrichtung der Schraube wirkenden Vorspannkraft in einem eingeschraubten Zustand der Schraube dazu, dass sich das Außengewinde der Schraube bzw. das Schraubengewinde entlang der Längsrichtung ausdehnt und sich das Gegengewinde bzw. Innengewinde im Bauteil entlang der Längsrichtung verkürzt bzw. gestaucht wird. Dadurch verringert sich mit zunehmendem Abstand zum Schraubenkopf ein Druck zwischen den Zahnflanken der beiden Gewinde bis u.U. keine Auflage bzw. kein Kontakt mehr zwischen den Zahnflanken der beiden Gewinde existiert. Bei einer Schraube, die zum Übertragen von elektrischer Energie zwischen dem Bauteil, in dem die Schraube eingeschraubt ist, und der Schraube genutzt wird, kann in dem Bereich, in dem die Zahnflanken sich nicht mehr kontaktieren, keine elektrische Energie übertragen werden.With conventional screws, a preload force acting in a longitudinal direction of the screw when the screw is screwed in causes the external thread of the screw or the screw thread to expand along the longitudinal direction and the counter thread or internal thread in the component to shorten or compress along the longitudinal direction. As a result, the pressure between the tooth flanks of the two threads decreases as the distance from the screw head increases, until there is no longer any support or contact between the tooth flanks of the two threads. With a screw that is used to transmit electrical energy between the component into which the screw is screwed and the screw, no electrical energy can be transmitted in the area where the tooth flanks no longer contact each other.

Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, welche jeweils geeignet sind, den Stand der Technik zu bereichern.Against the background of this prior art, the object of the present disclosure is to provide a device and a method which are each suitable for enriching the prior art.

Eine konkrete Ausgestaltung der Offenbarung kann die Aufgabe lösen, eine Schraubverbindung hinsichtlich einer Übertragung von elektrischer Energie von einem Bauteil, in das die Schraube eingeschraubt ist, auf die Schraube bzw. umgekehrt zu optimieren.A specific embodiment of the disclosure can solve the problem of optimizing a screw connection with regard to a transmission of electrical energy from a component into which the screw is screwed to the screw or vice versa.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die nebengeordneten Ansprüche und die Unteransprüche haben jeweils optionale Weiterbildungen der Offenbarung zum Inhalt.The problem is solved by the features of the independent claim. The subordinate claims and the dependent claims each contain optional further developments of the disclosure.

Danach wird die Aufgabe durch eine Schraube gelöst. Die Schraube weist ein Außengewinde, optional ein Regelgewinde, zur Verbindung der Schraube mit einem zu dem Außengewinde korrespondierenden Innengewinde bzw. Gegengewinde eines Bauteils, ein sich ausgehend von einem Schraubenkopf der Schraube entlang einer Längsrichtung der Schraube erstreckendes Sackloch und ein sich schräg, optional senkrecht, zur Längsrichtung der Schraube erstreckendes Durchgangsloch auf, welches das Sackloch mit dem Außengewinde verbindet. In dem Sackloch ist ein elektrisch leitfähiger Zusatzwerkstoff angeordnet.The task is then solved by a screw. The screw has an external thread, optionally a standard thread, for connecting the screw to an internal thread or counter thread of a component that corresponds to the external thread, a blind hole that extends from a screw head of the screw along a longitudinal direction of the screw and a through hole that extends diagonally, optionally perpendicularly, to the longitudinal direction of the screw and connects the blind hole to the external thread. An electrically conductive additional material is arranged in the blind hole.

Mit anderen Worten, die Schraube weist zwei Löcher auf. Eines der beiden Löcher ist nach oben hin geöffnet, d.h. es erstreckt sich ausgehend von dem Schraubenkopf in das Schraubeninnere. Da es sich bei diesem Loch um ein Sackloch handelt, durchdringt dieses Loch die Schraube jedoch nicht komplett, sondern endet vielmehr in der Schraube. Bei dem zweiten bzw. anderen der beiden Löcher handelt es sich um ein Durchgangsloch, d.h. dieses Loch weist zwei Öffnungen auf. Eine erste der beiden Öffnungen ist am Außengewinde angeordnet und eine zweite ist am Sackloch angeordnet. Das Durchgangsloch kann sich dabei radial, d.h. schräg zur Längsrichtung, durch die gesamte Schraube erstrecken, wobei es aber auch möglich ist, dass das Durchgangsloch in dem Sackloch endet und sich damit radial nicht durch die komplette Schraube erstreckt. Das Durchgangsloch kann auch als (Verbindungs-) Kanal bezeichnet werden, welcher das Sackloch mit dem Außengewinde der Schraube verbindet.In other words, the screw has two holes. One of the two holes is open at the top, i.e. it extends from the screw head into the interior of the screw. Since this hole is a blind hole, it does not completely penetrate the screw, but rather ends in the screw. The second or other of the two holes is a through hole, i.e. this hole has two openings. A first of the two openings is located on the external thread and a second is arranged on the blind hole. The through hole can extend radially, ie diagonally to the longitudinal direction, through the entire screw, but it is also possible that the through hole ends in the blind hole and thus does not extend radially through the entire screw. The through hole can also be referred to as a (connecting) channel, which connects the blind hole with the external thread of the screw.

Für die Definition der Schraube wird auf den einleitenden bzw. obigen Teil der Beschreibung verwiesen, d.h. bei der Schraube kann es sich um eine eingangs beschriebene gattungsgemäße Schraube handeln.For the definition of the screw, reference is made to the introductory or above part of the description, i.e. the screw can be a generic screw as described at the beginning.

Bei der Schraube kann es sich beispielsweise um eine Schaftschraube handeln, d.h.um eine Schraube mit Teilgewinde bzw. eine Schraube, bei der nur ein Teil des Schafts mit einem (Außen-) Gewinde versehen ist.The screw can, for example, be a shaft screw, i.e. a screw with a partial thread or a screw in which only part of the shaft is provided with an (external) thread.

Der Schraubenkopf kann beispielsweise als Außenvierkant oder Außensechskant ausgeführt sein.The screw head can, for example, be designed as an external square or an external hexagon.

Die oben beschriebene Schraube bietet eine Reihe von Vorteilen. Unter anderem ermöglicht die Schraube eine verbesserte Übertragung von elektrischer Energie von einem Bauteil, in das die Schraube eingeschraubt ist, auf die Schraube bzw. umgekehrt. Dies wird dadurch erreicht, dass der zunächst in einem initialen Zustand in dem Sackloch angeordnete elektrisch leitfähige Zusatzwerkstoff in einem eingeschraubten Zustand der Schraube aus dem Sackloch durch das Durchgangsloch in den Bereich des Außengewindes der Schraube und damit zwischen das Außengewinde der Schaube und das Innengewinde des Bauteils gedrückt bzw. gepresst werden kann. Da der Zusatzwerkstoff elektrisch leitend ist, kann der Zusatzwerkstoff nicht nur einen Kontakt zwischen den Zahnflanken der beiden Gewinde herstellen, die durch Längung bzw. Stauchung nicht miteinander in direktem Kontakt sind, sondern vielmehr kann zusätzlich elektrische Energie über den Zusatzwerkstoff auch in diesen Bereichen des Außengewindes der Schraube übertragen werden, in denen die Zahnflanken nicht in direktem Kontakt miteinander sind.The screw described above offers a number of advantages. Among other things, the screw enables improved transmission of electrical energy from a component into which the screw is screwed to the screw or vice versa. This is achieved by the fact that the electrically conductive filler material, which is initially arranged in the blind hole in an initial state, can be pressed or pressed out of the blind hole through the through hole into the area of the external thread of the screw and thus between the external thread of the screw and the internal thread of the component when the screw is screwed in. Since the filler material is electrically conductive, the filler material can not only create contact between the tooth flanks of the two threads that are not in direct contact with each other due to elongation or compression, but electrical energy can also be transmitted via the filler material in those areas of the external thread of the screw in which the tooth flanks are not in direct contact with each other.

Nachfolgend werden optionale Weiterbildungen der oben beschriebenen Schraube im Detail erläutert, wobei diese optionalen Weiterbildungen, in Alleinstellung und/oder in Kombination miteinander, die oben beschriebenen offenbarungsgemäßen Vorteile verstärken.In the following, optional further developments of the screw described above are explained in detail, whereby these optional further developments, alone and/or in combination with one another, reinforce the disclosed advantages described above.

Der Zusatzwerkstoff kann Zinn aufweisen oder daraus bestehen. Zusätzlich oder alternativ kann der Zusatzwerkstoff Kontaktfett aufweisen oder daraus bestehen. Der Begriff „aufweisen“ ist vorliegend als nicht abschließend zu verstehen, d.h. wenn eine Komponente Stoff X aufweist, kann diese Komponente neben Stoff X auch noch Stoff Y und/oder Stoff Z aufweisen. Der Begriff „bestehen“ ist vorliegend als abschließend zu verstehen, d.h. wenn eine Komponente Stoff X aufweist, kann diese Komponente neben Stoff X keinen weiteren Stoff aufweisen. Weiterhin ist der Begriff „ein“ oder „eine“ vorliegend als nicht abschließend auszulegen, sondern sollte vielmehr so verstanden werden, als würde das Bauteil „zumindest ein“ oder „zumindest eine“ Komponente X aufweisen.The filler material may contain or consist of tin. Additionally or alternatively, the filler material may contain or consist of contact grease. The term “comprising” is not to be understood as exhaustive in this case, i.e. if a component contains substance X, this component can also contain substance Y and/or substance Z in addition to substance X. The term “consist” is to be understood as exhaustive in this case, i.e. if a component contains substance X, this component cannot contain any other substance in addition to substance X. Furthermore, the term “a” or “an” is not to be interpreted as exhaustive in this case, but should rather be understood as if the component contained “at least one” or “at least one” component X.

Das Sackloch kann ein Innengewinde für eine weitere Schraube aufweisen. Mit anderen Worten, in die Schraube bzw. genauer gesagt das Sackloch der Schraube kann eine weitere Schraube eingeschraubt werden, welche während dem Einschrauben derselbigen den Zusatzwerkstoff in der oben beschriebenen Weise aus dem Sackloch drückt.The blind hole can have an internal thread for another screw. In other words, another screw can be screwed into the screw, or more precisely into the blind hole of the screw, which pushes the additional material out of the blind hole in the manner described above as the screw is screwed in.

Der Zusatzwerkstoff kann eine solche Beschaffenheit aufweisen, dass der Zusatzwerkstoff durch Einschrauben der weiteren Schraube in das Sackloch der Schraube aus dem Sackloch durch das Durchgangsloch in einen Bereich zwischen dem Außengewinde der Schraube und dem Innengewinde des Bauteils gedrückt wird bzw. werden kann, sodass das Außengewinde und das Innengewinde über den Zusatzwerkstoff elektrisch leitend miteinander verbunden sind.The filler material can have such a nature that the filler material is or can be pressed out of the blind hole through the through hole into an area between the external thread of the screw and the internal thread of the component by screwing the additional screw into the blind hole of the screw, so that the external thread and the internal thread are electrically conductively connected to one another via the filler material.

Der Zusatzwerkstoff kann besagte Beschaffenheit bei Raumtemperatur, d.h. bei einer Umgebungstemperatur größer 15°C, optional größer 20°C oder 25°C, aufweisen. Solche Temperaturen sind in Fertigungs- bzw. Montagehallen von Kraftfahrzeugen üblich und ermöglichen daher einen Einsatz der Schraube in der Kraftfahrzeugfertigung ohne Zusatzaufwand.The additional material can have the said properties at room temperature, i.e. at an ambient temperature greater than 15°C, optionally greater than 20°C or 25°C. Such temperatures are common in production or assembly halls for motor vehicles and therefore enable the screw to be used in motor vehicle production without additional effort.

Der Zusatzwerkstoff kann bei Raumtemperatur einen festen Aggregatszustand aufweisen. Dies bietet inter alia den Vorteil, dass der Zusatzwerkstoff nicht aus der Schraube fließt, bevor die Schraube verschraubt ist.The filler material can be in a solid state at room temperature. This offers the advantage, inter alia, that the filler material does not flow out of the screw before the screw is tightened.

Das Durchgangsloch kann senkrecht zur Längsrichtung der Schraube verlaufen. Dies ist eine Ausgestaltung die aus fertigungstechnischer Sicht mit verhältnismäßig wenig Aufwand realisierbar ist.The through hole can run perpendicular to the longitudinal direction of the screw. From a manufacturing point of view, this is a design that can be implemented with relatively little effort.

Ferner betrifft die Offenbarung ein Kraftfahrzeug, das eine oben beschriebene Schraube aufweist.Furthermore, the disclosure relates to a motor vehicle having a screw as described above.

Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um einen Personenkraftwagen, optional ein Automobil, ein Motorrad und/oder ein Nutzfahrzeug, wie z.B. einen Lastkraftwagen, handeln.The motor vehicle may be a passenger car, optionally an automobile, a motorcycle and/or a commercial vehicle, such as a truck.

Das oben mit Bezug zur Schraube Beschriebene gilt analog auch für das Kraftfahrzeug und umgekehrt.What is described above with reference to the screw also applies analogously to the motor vehicle and vice versa.

Ferner betrifft die Offenbarung ein Verfahren zum Verbinden einer Schraube mit einem Bauteil, wobei die Schraube ein Außengewinde, ein sich ausgehend von einem Schraubenkopf der Schraube entlang einer Längsrichtung der Schraube erstreckendes Sackloch, ein sich schräg zur Längsrichtung der Schraube erstreckendes Durchgangsloch, welches das Sackloch mit dem Außengewinde verbindet, und einen in dem Sackloch angeordneten elektrisch leitfähigen Zusatzwerkstoff aufweist.Furthermore, the disclosure relates to a method for connecting a screw to a component, wherein the screw has an external thread, a blind hole extending from a screw head of the screw along a longitudinal direction of the screw, a through hole extending obliquely to the longitudinal direction of the screw, which connects the blind hole to the external thread, and an electrically conductive additional material arranged in the blind hole.

Das Verfahren weist ein Einschrauben der Schraube in das Bauteil, sodass das Außengewinde der Schraube mit einem zu dem Außengewinde korrespondierenden Innengewinde des Bauteils in Eingriff ist, und ein Herausdrücken des Zusatzwerkstoffs aus dem Sackloch durch das Durchgangsloch in einen Bereich zwischen dem Außengewinde der Schraube und dem Innengewinde des Bauteils auf, sodass das Außengewinde und das Innengewinde über den Zusatzwerkstoff elektrisch leitend miteinander verbunden sind.The method comprises screwing the screw into the component so that the external thread of the screw engages with an internal thread of the component corresponding to the external thread, and pressing the additional material out of the blind hole through the through hole into an area between the external thread of the screw and the internal thread of the component so that the external thread and the internal thread are electrically conductively connected to one another via the additional material.

Das oben mit Bezug zur Schraube und zum Kraftfahrzeug Beschriebene gilt analog auch für das Verfahren und umgekehrt.What is described above with reference to the screw and the motor vehicle also applies analogously to the process and vice versa.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu 1 und 2 beschrieben.

  • 1 zeigt schematisch eine offenbarungsgemäße Schraube in einem eingeschraubten Zustand zu Erklärungszwecken, und
  • 2 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Verbinden der Schraube mit einem Bauteil.
Below is an embodiment with reference to 1 and 2 described.
  • 1 shows schematically a screw according to the disclosure in a screwed-in state for explanatory purposes, and
  • 2 shows a schematic flow diagram of a method for connecting the screw to a component.

In 1 ist die offenbarungsgemäße, entlang deren Längsachse 2 rotationsymmetrische Schraube 1 in einem Querschnitt dargestellt.In 1 the screw 1 according to the disclosure, which is rotationally symmetrical along its longitudinal axis 2, is shown in a cross-section.

Die Schraube 1 umfasst ein Außengewinde 3 zur Verbindung der Schraube 1 mit einem zu dem Außengewinde 3 korrespondierenden Innengewinde 5 eines Bauteils 4.The screw 1 comprises an external thread 3 for connecting the screw 1 with an internal thread 5 of a component 4 corresponding to the external thread 3.

Die Schraube 1 umfasst ferner ein sich ausgehend von einem Schraubenkopf 6 der Schraube 1 entlang der Längsrichtung 2 der Schraube 1 erstreckendes Sackloch 7, das ein Innengewinde 11 für eine weitere Schraube 10 aufweist, und ein sich senkrecht zur Längsrichtung 2 der Schraube 1, d.h. radial, erstreckendes Durchgangsloch 8, welches das Sackloch 7 mit dem Außengewinde 3 verbindet.The screw 1 further comprises a blind hole 7 extending from a screw head 6 of the screw 1 along the longitudinal direction 2 of the screw 1, which has an internal thread 11 for a further screw 10, and a through hole 8 extending perpendicular to the longitudinal direction 2 of the screw 1, i.e. radially, which connects the blind hole 7 to the external thread 3.

In einem initialen Zustand der Schraube 1 ist in dem Sackloch 7 ein elektrisch leitfähiger Zusatzwerkstoff 9, wie z.B. ein Zinnstab und/oder Kontaktfett, angeordnet.In an initial state of the screw 1, an electrically conductive additional material 9, such as a tin rod and/or contact grease, is arranged in the blind hole 7.

In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird die oben beschriebene Schraube 1 in das Bauteil 4 eingeschraubt, sodass das Außengewinde 3 der Schraube 1 mit dem zu dem Außengewinde 3 korrespondierenden Innengewinde 5 des Bauteils 4 in Eingriff ist.In a first step S1 of the method, the screw 1 described above is screwed into the component 4 so that the external thread 3 of the screw 1 engages with the internal thread 5 of the component 4 corresponding to the external thread 3.

In einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens wird der Zusatzwerkstoff 9 durch Einschrauben der weiteren Schraube 10 in das Sackloch 7 aus dem Sackloch 7 durch das Durchgangsloch 8 in einen Bereich 12 zwischen dem Außengewinde 3 der Schraube 1 und dem Innengewinde 5 des Bauteils 4 gedrückt, sodass das Außengewinde 3 und das Innengewinde 5 über den Zusatzwerkstoff 9 in diesem Bereich 12 elektrisch leitend miteinander verbunden sind.In a second step S2 of the method, the additional material 9 is pressed out of the blind hole 7 through the through hole 8 into an area 12 between the external thread 3 of the screw 1 and the internal thread 5 of the component 4 by screwing the further screw 10 into the blind hole 7, so that the external thread 3 and the internal thread 5 are electrically conductively connected to one another via the additional material 9 in this area 12.

Der Zusatzwerkstoff 9 weist dazu eine solche Beschaffenheit auf, dass der Zusatzwerkstoff 9 bei Raumtemperatur durch das Einschrauben der weiteren Schraube 10 in das Sackloch 7 der Schraube 1 aus dem Sackloch 7 durch das Durchgangsloch 8 in den Bereich 12 fließen kann.For this purpose, the additional material 9 has such a nature that the additional material 9 can flow at room temperature from the blind hole 7 through the through hole 8 into the area 12 by screwing the further screw 10 into the blind hole 7 of the screw 1.

Dies kann konkret bedeuten, dass als Zusatzwerkstoff 9, wie bereits oben angedeutet, Zinn mit einer Zugfestigkeit von Rm = 35 MPa verwendet wird. Bei Verwendung einer M3 Schraube 8.8 als die weitere Schraube 10 ist nach DIN 912 die Vorspannkraft Fv = 2,3 kN beim Normanziehdrehmoment von 1,3 Nm. Ein Fließen des Zinns findet statt, wenn die Fließspannung Sigma erreicht wird, d.h. annähernd Rm < Sigma mit Sigma = F/A = 2300N/((0,5*3mm)2*pi) = 325MPa. Das Zinn fließt also durch Anziehen der Schraube 10 plastisch zwischen die größere Schraube 1 und das z.B. als Mutter ausgeführte Bauteil 4, wie durch die Pfeile in 1 angedeutet.This can specifically mean that tin with a tensile strength of Rm = 35 MPa is used as the additional material 9, as already indicated above. When using an M3 screw 8.8 as the additional screw 10, the preload force Fv = 2.3 kN at a standard tightening torque of 1.3 Nm according to DIN 912. The tin flows when the yield stress Sigma is reached, i.e. approximately Rm < Sigma with Sigma = F/A = 2300N/((0.5*3mm) 2 *pi) = 325MPa. The tin therefore flows plastically between the larger screw 1 and the component 4, which is designed as a nut, for example, by tightening the screw 10, as shown by the arrows in 1 indicated.

Zusammengefasst lassen sich mit der Schraube 1 gemäß der Ausführungsform unter anderem folgende Vorteile realisieren:

  • Es kann eine hohe elektrische Leitfähigkeit durch Einpressen des leitfähigen Mediums 9 zwischen die Schraube 1 und das Bauteil 4 erreicht werden.
In summary, the screw 1 according to the embodiment allows the following advantages to be achieved:
  • A high electrical conductivity can be achieved by pressing the conductive medium 9 between the screw 1 and the component 4.

Eine gezielte Ausnutzung einer Kontaktfläche an den Gewindeflanken für eine elektrische Kontaktierung für einen definierten Stromfluss von einer Kontaktstelle am Schraubenkopf 6 auf das Schraubengewinde 3 zum Fügepartner 4 wird möglich.A targeted use of a contact surface on the thread flanks for electrical contact for a defined current flow from a Contact point at the screw head 6 on the screw thread 3 to the joining partner 4 becomes possible.

Es kann damit eine Unterstützung oder ein Ersetzen des Stromflusses an den direkten Kontaktstellen zwischen Klemmteil 13 und Bauteil 4 erreicht werden, was in einer einfacheren Oberflächengestaltung der Fügepartner im Hinblick auf Rauheit, Ebenheit, Oxidschicht usw. resultiert.This makes it possible to support or replace the current flow at the direct contact points between the clamping part 13 and the component 4, which results in a simpler surface design of the joining partners with regard to roughness, flatness, oxide layer, etc.

Weiterhin kann mit der Lösung eine Beeinträchtigung der technischen Sauberkeit in Serienmontagewerken vermieden werden, da im Wesentlichen keine Verschleppungsgefahr des Mediums 9 vorliegt, da die Schraube 1 verschlossen und mit dem Medium 9 befüllt an die Montagelinie angeliefert werden kann.Furthermore, the solution can prevent any impairment of technical cleanliness in series assembly plants, since there is essentially no risk of carryover of the medium 9, since the screw 1 can be closed and delivered to the assembly line filled with the medium 9.

Weiterhin erfolgt im Wesentlichen keine Änderung der Eigenschaften der Schraubverbindung, da der Eintrag des Mediums 9 an den Gewindeflanken erst nach der Verschraubung stattfindet, d.h. im Wesentlichen ändern sich weder Reibwerte noch ein Setzverhalten.Furthermore, there is essentially no change in the properties of the screw connection, since the introduction of the medium 9 on the thread flanks only takes place after screwing, i.e. essentially neither friction values nor setting behavior change.

Insbesondere der Einsatz von Kontaktfett als Medium 9 bietet den Vorteil, dass ein Korrosionsschutz des Leitungspfads bei Eindringen von wässrigen Lösungen erreicht werden kann.In particular, the use of contact grease as medium 9 offers the advantage that corrosion protection of the cable path can be achieved in the event of the penetration of aqueous solutions.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Schraubescrew
22
LängsrichtungLongitudinal direction
33
Außengewinde bzw. SchraubengewindeExternal thread or screw thread
44
Bauteil, optional MutterComponent, optional nut
55
Innengewinde bzw. GegengewindeInternal thread or counter thread
66
SchraubenkopfScrew head
77
Sacklochblind hole
88th
DurchgangslochThrough hole
99
elektrisch leitfähiger Zusatzwerkstoff bzw. elektrisch leitfähiges Mediumelectrically conductive filler material or electrically conductive medium
1010
weitere Schraubeadditional screw
1111
Innengewinde in SacklochInternal thread in blind hole
1212
Bereich, in den das elektrisch leitfähige Medium gedrückt wirdArea into which the electrically conductive medium is pressed
1313
Klemmteil zwischen Schraubenkopf und Bauteil bzw. Fügepartner Clamping part between screw head and component or joining partner
S1 - S2S1 - S2
VerfahrensschritteProcess steps

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 3225555 A1 [0003]EP 3225555 A1 [0003]

Claims (10)

Schraube (1), wobei die Schraube (1) aufweist: - ein Außengewinde (3) zur Verbindung der Schraube (1) mit einem zu dem Außengewinde (3) korrespondierenden Innengewinde (5) eines Bauteils (4), - ein sich ausgehend von einem Schraubenkopf (6) der Schraube (1) entlang einer Längsrichtung (2) der Schraube (1) erstreckendes Sackloch (8), und - ein sich schräg zur Längsrichtung (2) der Schraube (1) erstreckendes Durchgangsloch (7), welches das Sackloch (8) mit dem Außengewinde (3) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass - in dem Sackloch (7) ein elektrisch leitfähiger Zusatzwerkstoff (9) angeordnet ist.Screw (1), the screw (1) having: - an external thread (3) for connecting the screw (1) to an internal thread (5) of a component (4) corresponding to the external thread (3), - a blind hole (8) extending from a screw head (6) of the screw (1) along a longitudinal direction (2) of the screw (1), and - a through hole (7) extending obliquely to the longitudinal direction (2) of the screw (1), which connects the blind hole (8) to the external thread (3), characterized in that - an electrically conductive additional material (9) is arranged in the blind hole (7). Schraube (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzwerkstoff (9) Zinn aufweist oder daraus besteht.Screw (1) after Claim 1 , characterized in that the additional material (9) comprises or consists of tin. Schraube (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzwerkstoff (9) Kontaktfett aufweist oder daraus besteht.Screw (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the additional material (9) comprises or consists of contact grease. Schraube (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sackloch (7) ein Innengewinde (11) für eine weitere Schraube (10) aufweist.Screw (1) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the blind hole (7) has an internal thread (11) for a further screw (10). Schraube (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzwerkstoff (9) eine solche Beschaffenheit aufweist, dass der Zusatzwerkstoff durch Einschrauben der weiteren Schraube (10) in das Sackloch (7) der Schraube (1) aus dem Sackloch (7) durch das Durchgangsloch (8) in einen Bereich (12) zwischen dem Außengewinde (3) der Schraube (1) und dem Innengewinde (5) des Bauteils (4) gedrückt wird, sodass das Außengewinde (3) und das Innengewinde (3) über den Zusatzwerkstoff (9) elektrisch leitend miteinander verbunden sind.Screw (1) after Claim 4 , characterized in that the additional material (9) has such a nature that the additional material is pressed by screwing the further screw (10) into the blind hole (7) of the screw (1) from the blind hole (7) through the through hole (8) into an area (12) between the external thread (3) of the screw (1) and the internal thread (5) of the component (4), so that the external thread (3) and the internal thread (3) are electrically conductively connected to one another via the additional material (9). Schraube (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzwerkstoff (9) besagte Beschaffenheit bei Raumtemperatur aufweist.Screw (1) after Claim 5 , characterized in that the additional material (9) has said properties at room temperature. Schraube (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzwerkstoff (9) bei Raumtemperatur einen festen Aggregatszustand aufweist.Screw (1) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the additional material (9) has a solid state of aggregation at room temperature. Schraube (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchgangsloch (8) senkrecht zur Längsrichtung der Schraube (1) verläuft.Screw (1) according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the through hole (8) runs perpendicular to the longitudinal direction of the screw (1). Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug eine Schraube (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.Motor vehicle, characterized in that the motor vehicle has a screw (1) according to one of the Claims 1 until 8th having. Verfahren zum Verbinden einer Schraube (1) mit einem Bauteil (4), wobei die Schraube (1) aufweist: - ein Außengewinde (3), - ein sich ausgehend von einem Schraubenkopf (6) der Schraube (1) entlang einer Längsrichtung (2) der Schraube (1) erstreckendes Sackloch (7), - ein sich schräg zur Längsrichtung (2) der Schraube (1) erstreckendes Durchgangsloch (8), welches das Sackloch (7) mit dem Außengewinde (3) verbindet, und - einen in dem Sackloch (7) angeordneten elektrisch leitfähigen Zusatzwerkstoff (9), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aufweist: - Einschrauben (S1) der Schraube (1) in das Bauteil (4), sodass das Außengewinde (3) der Schraube (1) mit einem zu dem Außengewinde (3) korrespondierenden Innengewinde (5) des Bauteils (4) in Eingriff ist, und - Herausdrücken (S2) des Zusatzwerkstoffs (9) aus dem Sackloch (7) durch das Durchgangsloch (8) in einen Bereich (12) zwischen dem Außengewinde (3) der Schraube (1) und dem Innengewinde (5) des Bauteils (4), sodass das Außengewinde (3) und das Innengewinde (5) über den Zusatzwerkstoff (9) elektrisch leitend miteinander verbunden sind.Method for connecting a screw (1) to a component (4), the screw (1) having: - an external thread (3), - a blind hole (7) extending from a screw head (6) of the screw (1) along a longitudinal direction (2) of the screw (1), - a through hole (8) extending obliquely to the longitudinal direction (2) of the screw (1), which connects the blind hole (7) to the external thread (3), and - an electrically conductive additional material (9) arranged in the blind hole (7), characterized in that the method comprises: - screwing (S1) the screw (1) into the component (4) so that the external thread (3) of the screw (1) engages with an internal thread (5) of the component (4) corresponding to the external thread (3), and - pressing out (S2) the additional material (9) from the blind hole (7) through the through hole (8) into an area (12) between the external thread (3) of the screw (1) and the Internal thread (5) of the component (4) so that the external thread (3) and the internal thread (5) are electrically connected to one another via the additional material (9).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1802770A1 (en) * 1968-10-12 1970-04-23 Alfons Harke Method for anchoring a fastener in a wall or the like. and associated fastening element
US20130330145A1 (en) * 2012-06-11 2013-12-12 Board Of Trustees Of Michigan State University Hybrid fastener
EP3225555A1 (en) 2016-03-31 2017-10-04 The Boeing Company Conformal clearance fit fastener, fastener system, and method for composite structures

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1802770A1 (en) * 1968-10-12 1970-04-23 Alfons Harke Method for anchoring a fastener in a wall or the like. and associated fastening element
US20130330145A1 (en) * 2012-06-11 2013-12-12 Board Of Trustees Of Michigan State University Hybrid fastener
EP3225555A1 (en) 2016-03-31 2017-10-04 The Boeing Company Conformal clearance fit fastener, fastener system, and method for composite structures

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