CN109477576A - 用于流体密封地和导电地连接第一构件和第二构件的密封元件以及相应的组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于流体密封地和导电地连接第一构件(2)和第二构件(3)的密封元件(5)。在此规定，密封元件(5)具有导电的载体元件(6)，该载体元件具有保持区域(8)和相对于保持区域(8)弯曲的主密封区域(9)，其中，保持区域(8)一方面具有用于接触第一构件(2)的第一接触面(23)以及另一方面具有用于接触第二构件(3)的第二接触面(24)，其中，从第一接触面(23)和第二接触面(24)出发各有至少一个与载体元件(6)一体形成的弹簧舌(21、22)沿背离相应另一个接触面(23、24)的方向延伸，以及其中，在主密封区域(9)处，一方面弹性密封套(7)的第一主密封部分(11)以第一主密封面(15)贴靠在第一构件(2)上以实现密封的贴靠，另一方面弹性密封套(7)的第二主密封部分(12)以第二主密封面(16)贴靠在第二构件(3)上以实现密封的贴靠。本发明还涉及一种组件(1)。

Description

用于流体密封地和导电地连接第一构件和第二构件的密封元 件以及相应的组件

技术领域

本发明涉及一种用于流体密封地和导电地连接第一构件和第二构件的密封元件。本发明还涉及一种相应的组件，该组件具有第一构件、第二构件以及密封元件。

背景技术

例如在安装期间，密封元件被布置为既贴靠在第一构件上也贴靠在第二构件上。其尤其在安装之后位于第一构件和第二构件之间，优选被夹紧地保持在它们之间。密封元件一方面用于流体密封地将第一构件与第二构件连接或者说反之亦然。这表明，密封元件禁止流体、尤其是湿气穿过第一构件和第二构件之间，即尤其是流体的侵入或流体的溢出。

第一构件和第二构件原则上能够被任意设计。例如它们作为壳体的组成部分存在，其中，第一构件可以被设计为壳体的基体，第二构件可以被设计为盖。当然也可以把第一构件例如设计为机器壳体以及第二构件设计为待布置在机器壳体上的插头。在最后一种情况下，第一构件例如是电机的机器壳体以及第二构件是一用于与电机进行电接触的接触设备的组成部分，例如用于其供电。然而在任何情况下，密封元件都应该被设计和布置为，使得禁止流体的穿过。

此外，密封元件用于在第一构件和第二构件之间建立导电连接。在此，第一构件和第二构件各自是至少局部地导电的，以便第一构件的导电区域通过密封元件与第二构件的导电区域可电连接或在安装之后电连接。通过在两个构件之间建立导电连接，可以实现EMV防护连接(EMV：电磁兼容性)。因此，有效地禁止了电磁辐射通过密封元件或者说在第一构件和第二构件之间穿过，即例如进入或穿出。

这种密封元件通常被设计成多部件式，因此一方面在制造中而另一方面在安装期间出现了高工作量和相应的高成本。尤其在制造中需要密封元件的后处理，以便借助于密封元件确保足够的流体密封和导电连接。因此，目标是减少构件的数量。

例如，由文献密封元件DE 4340108C3已知了用于电的或电子的功能群的电磁兼容性的放大的屏蔽元件，所述功能群至少部分地由导电的、屏蔽的壳体壁包围或者包含印刷线路板，所述印刷线路板具有导电的屏蔽的区域，其中，屏蔽元件由条带状或框状的刚性的塑料制的载体元件形成，该载体元件具有至少一个直接在其表面之一上分布的可压缩的或弹性的、由导电材料制成的层并且被布置用于在印刷线路板或壳体壁的屏蔽区域之间进行密封的导电的桥接。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提出一种用于流体密封地和导电地连接第一构件和第二构件的密封元件，该密封元件相对于已知的密封元件具有优点，尤其是能够利用较小的成本制造和安装。

根据本发明，这通过具有权利要求1所述特征的密封元件实现。在此规定，密封元件具有导电的载体元件，该载体元件具有保持区域和相对于保持区域成角度的主密封区域，其中，保持区域一方面具有用于接触第一构件的第一接触面以及另一方面具有用于接触第二构件的第二接触面，其中，从第一接触面和第二接触面出发各有至少一个与载体元件一体形成的弹簧舌沿背离相应另一个接触面的方向延伸，以及其中，在主密封区域处，一方面弹性密封套的第一主密封部分以第一主密封面贴靠在第一构件上以实现密封的贴靠，另一方面弹性密封套的第二主密封部分以第二主密封面贴靠在第二构件上以实现密封的贴靠。

密封元件在此具有两个主要组成部分，即载体元件和密封套。载体元件由导电的或者说有导电能力的材料制成且优选被设计为一件式。例如使用金属、尤其是钢、例如弹簧钢作为材料。载体元件具有相对彼此成角度的保持区域和主密封区域，对此可以理解为，在一穿过密封元件的剖面中，保持区域例如由第一直线限定或者或容纳该第一直线，而主密封区域由第二直线限定或容纳该第二直线。

保持区域和主密封区域或两条直线此时彼此围成一个角度，该角度大于0°且小于180°。尤其地，该角度在45°至135°、60°至120°、70°至110°、80°至100°的范围内或者大约或恰好为90°。保持区域和主密封区域优选地被设计为一件式和/或材料统一的，即在后一种情况下它们由相同的材料构成。

保持区域一方面具有第一接触面，另一方面具有第二接触面。两个接触面优选地位于保持区域的彼此对置的侧面上。尤其优选地，两个接触面被彼此平行布置。例如，该保持区域被设计成接片形式，其中，所述两个接触面通过接片的一个、优选连续的端面彼此连接，而保持区域在其与端面对置的侧面上过渡至主密封区域中。

可以规定，保持区域和主密封区域以一对接角度、尤其是在保持区域和主密封区域之间的上文所述的角度彼此相交。备选地，在保持区域和主密封区域之间的过渡可以通过倒圆来实现，以减少材料应力。该倒圆在此优选地被分配给主密封区域。

保持区域的第一接触面用于接触第一构件；然而，第二接触面用于接触第二构件。在安装了密封元件和两个构件之后，接触面中的至少一个、优选两个接触面可以至少局部地贴靠在相应的构件上。然而，它们也可以被与相应构件隔开地布置，尤其是平行于构件的相应的配合接触面布置。

为了通过用于两个构件的导电连接的密封元件电接触第一构件和第二构件，设置有弹簧舌，其中，每个接触面与该弹簧舌中的至少一个相关联。因此，弹簧舌中的一个从第一接触面出发沿背离第二接触面的方向，即尤其是——在安装之后——在第一构件的方向上延伸。配属于第二接触面的弹簧舌则从第二接触面出发沿背离第一接触面的方向，即尤其是——在安装之后——在第二构件的方向上延伸。

弹簧舌被设计和布置成使得它们在安装密封元件之后贴靠在第一构件和第二构件上。在此通过弹簧舌和载体元件确保了在安装后两个构件的导电连接。该弹簧舌或多个弹簧舌与载体元件一体形成。此外，它们优选地被设计为与载体元件材料统一，即它们同样由载体元件的导电材料构成。

在密封元件或两个构件的安装期间，弹簧舌在相应另一个接触面的方向上弹性偏转，从而它们通过由此引起的弹簧力在相应构件的方向上被挤压或者被挤压到该相应构件上。以这种方式，在两个构件的连接的寿命期间确保可靠的导电连接。由于弹簧舌在安装期间的弹性偏转，它们还可能导致相应构件的磨损。由此构件的覆层、例如由于氧化形成的氧化层会破裂并改进了弹簧舌至相应构件的电连接。例如，弹簧舌为此具有朝向相应构件的边缘、尤其是锋利边缘，其例如具有一定强度/度数，优选具有冲压棱。

载体元件的主密封区域用于保持密封套，该密封套局部地与主密封区域和进而与载体元件搭接。密封套具有第一主密封面和第二主密封面。在安装之后，第一主密封面朝向第一构件并且以密封方式贴靠在第一构件上。这同样适用于第二主密封面和第二构件。密封套优选地被设计为一件式，使得两个主密封面同样被设计为一件式并且优选额外地设计为材料统一的。例如，密封套经过载体元件的主密封区域向上翻转，喷射到该主密封区域上或者在其上模制。然而，原则上，能够以任何期望的方式把密封套安装到载体元件上，尤其是固定在该载体元件上。

所描述的密封元件以所述方式实现了在两个构件之间的流体密封的和导电的连接的建立。由于弹簧舌，确保了在构件之间的可靠电连接。由于弹簧舌的弹性偏转以及由此引起的构件磨损也改善了密封元件至两个构件的电连接。

本发明的另一设计方案规定，第一接触面和第二接触面各自位于平面中，其中，这些平面彼此平行地延伸。对此已经在上文指出。例如，第一接触面由第一平面限定，第二接触面由第二平面限定。为此，两个接触面被设计为平坦的或平整的。这两个平面在此被布置为彼此平行且间隔开。

本发明的改进方案规定，弹簧舌被设计为冲压舌，其中，弹簧舌的冲压以这样的方式进行：在弹簧舌片的自由端部处存在冲压棱，该冲压棱背离相应的接触面。已经阐述过，弹簧舌有利地具有锋利的边缘，这可以通过形成冲压棱来实现。在这方面，通过冲压载体元件形成弹簧舌。

在此，如此进行冲压，尤其是如此选择冲压方向，使得通过冲压产生的冲压棱形成在相应的弹簧舌的自由端部处并且背离相应的接触面。因此，冲压棱应该在安装之后指向相应构件的方向并且在安装期间与该构件贴靠接触，使得尖锐的冲压棱引起磨损，这又改善了在构件之间的电连接。

在本发明的优选实施方案的范围内规定，弹簧舌具有平行于接触面的区域和相对于接触面成角度的区域。例如，平行区域连接到接触面上，而成角度区域与接触面间隔开。因此，弹簧舌的成角度区域尤其通过相应的平行区域与相应的接触面连接。通过这样的构造，在确保足够的弹簧作用的同时，使弹簧舌在构件上的磨蚀效果得到改善，这是因为在成角度的区域和构件之间的角度可以选择得相对陡峭。例如，平行区域和成角度区域围成一大于0°且小于180°的角度。优选地，该角度是钝角，即其大于90°，使得成角度区域的自由端部从平行区域向前离开。

本发明的另一设计方案规定，载体元件是环形的，使得保持区域以边缘封闭的方式围住通孔。在这种情况下，载体元件的环形构造可以理解为一种形状上的设计，即，载体元件在一个方向上连续地延伸，使得其具有连续的边缘棱边。该边缘棱边例如围绕(umgreift)通孔，该通孔在此被载体元件包围。边缘棱边例如存在于保持区域的上文已经提到的端侧上。

载体元件、尤其是保持区域例如被设计成圆形、椭圆形或体育场形。后者应理解为这样的形状，在剖面中观察，该形状由两条平行的直线和两条曲线限定，这两条曲线在端侧连接两条直线。曲线例如是节圆形的，尤其是半圆形的，并且优选地分别在两侧切向地接入相应的直线中。

本发明的改进方案可以有利地规定，第一主密封面和/或第二主密封面分别至少局部地由至少一个密封唇形成，所述至少一个密封唇沿背离相应另一个主密封面的方向延伸。密封唇用于改善密封套的密封效果。优选在主密封面的每个上布置相应一个这种密封唇。优选在两个主密封面上设置相应相同数量的密封唇。例如，在第一主密封面和/或第二主密封面上存在相应多个密封唇、即尤其是至少两个密封唇、至少三个密封唇或至少四个密封唇。

本发明的优选的改进方案规定，载体元件具有预密封区域，该预密封区域在背离保持区域的一侧与主密封区域相邻，其中，预密封区域相对于主密封区域成角度，尤其是平行于保持区域布置，并且其中，在预密封区域处，一方面密封套的第一预密封部分以第一预密封面贴靠在第一构件上以实现密封的贴靠，另一方面密封套的第二预密封部分以第二预密封面贴靠在第二构件上以实现密封的贴靠。

就此来说除了主密封区域外，还存在预密封区域。预密封区域通过主密封区域连接于载体元件的保持区域。预密封区域优选地也与主密封区域或保持区域一体地形成和/或材料统一地形成。预密封区域相对于主密封区域成角度。在此，预密封区域由一平面限定或位于该平面内，该平面相对于限定的平面的主密封区域成大于0°且小于180°的角度。在主密封区域和预密封区域之间的角度优选为60°至120°、70°至110°、80°至100°或者大约或恰好为90°。例如，预密封区域被平行于保持区域布置。密封套现在不仅存在于主密封区域上，而且额外地存在于预密封区域上。关于预密封区域和预密封面参考对主密封区域和主密封面的叙述，可类似地考虑该叙述。

最后，在本发明的一个有利的设计方案的范围内可以规定，在剖面中观察，密封套围绕载体元件的背离保持区域的自由端部，从而密封套形成第一主密封面和第二主密封面和/或第一预密封面和第二预密封面。自由端部是主密封区域的组成部分，或者是——如果设有预密封区域——预密封区域的组成部分。密封套在此被如此设计，使得至少第一主密封面和第二主密封面和可选地第一预密封面和第二预密封面彼此一体地和/或材料统一地形成。由此实现了密封元件的特别高的密封效果。

本发明还涉及一种组件，该组件具有第一构件、第二构件以及用于流体密封地和导电地连接第一构件和第二构件的密封元件，尤其具有根据前述实施方案的密封元件。

在此规定，密封元件具有导电的载体元件，该载体元件具有保持区域和关于保持区域成角度的主密封区域，其中，保持区域一方面具有用于接触第一构件的第一接触面，并且另一方面具有用于接触第二构件的第二接触面，其中，从第一接触面和第二接触面出发各有至少一个与载体元件一体形成的弹簧舌沿背离相应另一个接触面的方向延伸，以及其中，在主密封区域处，一方面弹性密封套的第一主密封部分以第一主密封面贴靠在第一构件上以实现密封的贴靠，另一方面弹性密封套的第二主密封部分以第二主密封面贴靠在第二构件上以实现密封的贴靠。

已经指出了组件或密封元件的这种设计方案的优点。组件和密封元件都可以根据上述实施方案进行改进，从而可以对其进行参考。

在本发明的另一设计方案的范围内可以规定，第一构件具有接纳孔，在该接纳孔中相应地至少局部地布置有第二构件和密封元件，其中，密封元件被夹紧地保持在第一构件和第二构件之间。在此，第二构件例如被设计为用于接纳孔的封闭件，并且就此而言被设计为用于第一构件的盖。在组件安装之后，密封元件应该存在于第一构件和第二构件之间并在此如此贴靠在二者上，即它们一方面彼此电连接且另一方面相对彼此密封。

附图说明

下面根据在附图中示出的实施例具体描述本发明，同时不限制本发明。

附图示出：

图1是组件的示意性剖视图，该组件具有第一构件、第二构件以及密封元件，以及

图2是密封元件的示意性细部视图，该密封元件具有载体元件以及密封套。

具体实施方式

图1是组件1的一区域的剖视图，该组件具有第一构件2和第二构件3。第一构件2具有接纳孔4，第二构件3局部地接合到该接纳孔中。组件1具有密封元件5以用于流体密封地和导电地连接两个构件2和3。该密封元件具有由导电材料制成的载体元件6以及密封套7，该密封套局部地围绕载体元件6或者说被固定在该载体元件上。密封套7优选由柔性的密封材料制成。

在此处示出的实施例中，载体元件6具有多个区域，即保持区域8、主密封区域9以及预密封区域10。主密封区域9相对于保持区域8和预密封区域10相应地成角度。在此，保持区域8和预密封区域10优选地被如此布置，即它们——在剖视图中观察——被布置为彼此平行，然而从主密封区域9出发沿相反方向延伸。

密封套7具有第一主密封部分11、第二主密封部分12、第一预密封部分13和第二预密封部分14。主密封部分11和12被布置在主密封区域9的对置的侧面上，预密封部分13和14被布置在载体元件6的预密封区域10的对置的侧面上。第一主密封部分11和第一预密封部分13被设置在第一构件2上以实现密封的贴靠，第二主密封部分12和第二预密封部分14被设置在第二构件3上以实现密封的贴靠。

第一主密封部分11以第一主密封面15，第二主密封部分12以第二主密封面16，第一预密封部分13以第一预密封面17以及第二预密封部分14以第二预密封面18贴靠在相应的构件2或3上。主密封面15和16在此至少局部地由密封唇19和20形成或者存在于密封唇上，密封唇从相应的主密封部分11或12出发。密封套7以其主密封部分11和12以及其预密封部分13和14保证了在构件2和3之间的流体密封的连接。

载体元件6的保持区域8具有弹簧舌21和22，其中，至少一个弹簧舌21、优选多个弹簧舌21朝向第一构件2的方向伸出，至少一个弹簧舌22、优选多个弹簧舌22朝向第二构件3的方向伸出。在此，弹簧舌21和22仅示例性示出。弹簧舌21和22优选和载体元件6一体地形成和/或材料统一地形成。相应地，它们同样由导电材料制成，从而通过弹簧舌21和22以及载体元件6或其保持区域8建立了在构件2和3之间的电连接。

可以看出，至少一个弹簧舌21贴靠在接纳孔4的未具体绘出的基底上，而弹簧舌22接合在第二构件3的同样未具体绘出的端侧上。此外，预密封区域10优选和密封套7的预密封部分13和14一起夹紧地保持在构件2和3之间，从而禁止了密封元件5的移位。

图2示出密封元件5的细部视图。基本上参见上述实施方案。在此可看出，保持区域8的第一接触面23以及与其对置的第二接触面24是平坦的。在接触面23和24中形成了开口25、尤其是冲压开口25，在其中，相应地形成了两个弹簧舌21和/或22。弹簧舌21和22作为冲压舌存在，该冲压舌通过冲压制造。弹簧舌21和22中的每个具有相对于接触面23和24基本上平行的区域26以及相对于平行区域26和进而接触面23和24成角度的区域27。

成角度的区域27通过平行区域26与接触面23或24连接。明显可看出，在每个开口25中布置有这些弹簧舌21和/或22中的多个。优选在开口25中布置有多个弹簧舌21，在另一个开口25中布置有多个弹簧舌22以及在再一个开口25中既布置有弹簧舌21也布置有弹簧舌22，它们在此沿不同方向伸出。开口25能够沿周向均匀分布地形成在保持区域8中。然而也能实现不均匀的布置。

利用前述密封元件5能实现在构件2和3之间可靠的和持久的流体密封的和导电的连接。由于弹簧舌21和22作为冲压舌的设计，该弹簧舌还能够相应地设有冲压棱，该冲压棱在安装组件1时具有对构件2和3的磨蚀效果。通过这种磨蚀效果可以在安装组件1期间去除构件2和3的覆层、尤其是氧化层等并相应地建立在构件2和3之间的导电良好的连接。

Claims (10)

1.一种用于流体密封地和导电地连接第一构件(2)和第二构件(3)的密封元件(5)，其特征在于，所述密封元件(5)具有导电的载体元件(6)，所述载体元件具有保持区域(8)和相对于所述保持区域(8)成角度的主密封区域(9)，其中，所述保持区域(8)一方面具有用于接触所述第一构件(2)的第一接触面(23)以及另一方面具有用于接触所述第二构件(3)的第二接触面(24)，其中，从所述第一接触面(23)和所述第二接触面(24)出发各有至少一个与所述载体元件(6)一体形成的弹簧舌(21、22)沿背离相应另一个接触面(23、24)的方向延伸，以及其中，在所述主密封区域(9)处，一方面弹性密封套(7)的第一主密封部分(11)以第一主密封面(15)贴靠在第一构件(2)上以实现密封的贴靠，另一方面所述弹性密封套(7)的第二主密封部分(12)以第二主密封面(16)贴靠在所述第二构件(3)上以实现密封的贴靠。

2.根据权利要求1所述的密封元件，其特征在于，所述第一接触面(23)和所述第二接触面(24)各自位于平面中，其中，这些平面彼此平行地延伸。

3.根据前述权利要求中任一项所述的密封元件，其特征在于，所述弹簧舌(21、22)被设计为冲压舌，其中，弹簧舌(21、22)的冲压如此进行，即在弹簧舌(21、22)的自由端部上存在冲压棱，所述冲压棱背离相应的接触面(23、24)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的密封元件，其特征在于，所述弹簧舌(21、22)具有平行于所述接触面(23、24)的区域(26)以及相对于所述接触面(23、24)成角度的区域(27)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的密封元件，其特征在于，所述载体元件(6)是环形的，从而所述保持区域(8)以边缘封闭的方式围住通孔。

6.根据前述权利要求中任一项所述的密封元件，其特征在于，所述第一主密封面(15)和/或所述第二主密封面(16)分别至少局部地由至少一个密封唇(19、20)形成，所述至少一个密封唇沿背离相应另一个主密封面(15、16)的方向延伸。

7.根据前述权利要求中任一项所述的密封元件，其特征在于，所述载体元件(6)具有预密封区域(10)，该预密封区域在背离保持区域(8)的一侧与主密封区域(9)相邻，其中，预密封区域(10)相对于主密封区域(9)成角度，尤其是平行于保持区域(8)布置，并且其中，在预密封区域(10)处，一方面所述密封套(7)的第一预密封部分(13)以第一预密封面(17)贴靠在所述第一构件(2)上以实现密封的贴靠，另一方面所述密封套(7)的第二预密封部分(14)以第二预密封面(18)贴靠在所述第二构件(3)上以实现密封的贴靠。

8.根据前述权利要求中任一项所述的密封元件，其特征在于，在剖面中观察，所述密封套(7)围绕载体元件(6)的背离保持区域(8)的自由端部，从而密封套(7)形成第一主密封面(15)和第二主密封面(16)和/或第一预密封面(17)和第二预密封面(18)。

9.一种组件(1)，具有第一构件(2)、第二构件(3)以及用于流体密封地和导电地连接所述第一构件(2)和所述第二构件(3)的密封元件(5)，尤其具有根据前述权利要求中任一项或多项所述的密封元件(5)，其特征在于，所述密封元件(5)具有导电的载体元件(6)，所述载体元件具有保持区域(8)和关于所述保持区域(8)成角度的主密封区域(9)，其中，所述保持区域(8)一方面具有用于接触所述第一构件(2)的第一接触面(23)，并且另一方面具有用于接触所述第二构件(3)的第二接触面(24)，其中，从所述第一接触面(23)和所述第二接触面(24)出发各有至少一个与所述载体元件(6)一体形成的弹簧舌(21、22)沿背离相应另一个接触面(23、24)的方向延伸，以及其中，在所述主密封区域(9)处，一方面弹性密封套(7)的第一主密封部分(11)以第一主密封面(15)贴靠在所述第一构件(2)上以实现密封的贴靠，另一方面所述弹性密封套(7)的第二主密封部分(12)以第二主密封面(16)贴靠在所述第二构件(3)上以实现密封的贴靠。

10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，所述第一构件(2)具有接纳孔(4)，在所述接纳孔中相应地至少局部地布置有所述第二构件(3)和所述密封元件(5)，其中，密封元件(5)被夹紧地保持在第一构件(2)和第二构件(3)之间。