特開 2023-31299 接続ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023031299

(43)【公開日】2023-03-08

(54)【発明の名称】接続ユニット

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/027 20060101AFI20230301BHJP

   F01N 3/20 20060101ALI20230301BHJP

   H01R 11/28 20060101ALN20230301BHJP

【ＦＩ】

F01N3/027 C

F01N3/20 K

H01R11/28

【審査請求】有

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022132231

(22)【出願日】2022-08-23

(31)【優先権主張番号】10 2021 121 835.7

(32)【優先日】2021-08-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(71)【出願人】

【識別番号】520050956

【氏名又は名称】プーレム ゲー・エム・ベー・ハー

【氏名又は名称原語表記】Ｐｕｒｅｍ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｈｏｍｂｕｒｇｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ ９５， ６６５３９ Ｎｅｕｎｋｉｒｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ヨッヘン ハマー

(72)【発明者】

【氏名】ホルガー ブレンナー

【テーマコード（参考）】

3G091

3G190

【Ｆターム（参考）】

3G091CA01

3G091CA03

3G190DA25

(57)【要約】      （修正有）

【課題】簡単な構成で、排気装置内の熱負荷に対して、耐性を有する排気ヒータへの電気供給線路を提供する。
【解決手段】電気供給線路は、第１の軸線方向端部領域（３８）に排気ヒータ接続領域（４０）と第２の軸線方向端部領域（４４）に供給線路接続領域（４６）とを有する接続部材（３４）と、接続部材受容開口（２６）を接続部材が第１の軸線方向端部領域と第２の軸線方向端部領域との間にある支持領域で貫通する接続部材支持体（２４）と、接続部材受容開口（２６）内に配置され、支持領域を包囲する第１の絶縁部材（６４）と、第２の絶縁部材（６６）を介し、接続部材（３４）は軸線方向で接続部材支持体（２４）の第１の端面（２８）に対して支持される第２の絶縁部材（６６）と、接続部材支持体（２４）の、接続部材（３４）の第２の軸線方向端部領域を向いた第２の端面（３０）に配置された第３の絶縁部材（７２）とを含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気供給線路を、内燃機関の排気装置の排気ヒータに接続する接続ユニットであって、
－長手方向軸線（Ｌ）の方向に縦長の導電性の接続部材（３４）であって、第１の軸線方向端部領域（３８）に排気ヒータ接続領域（４０）を有しておりかつ第２の軸線方向端部領域（４４）に供給線路接続領域（４６）を有している、接続部材（３４）と、
－接続部材受容開口（２６）を備えた接続部材支持体（２４）であって、前記接続部材（３４）が前記第１の軸線方向端部領域（３８）と前記第２の軸線方向端部領域（４４）との間に位置する支持領域（６２）によって前記接続部材受容開口（２６）を貫通している、接続部材支持体（２４）と、
－前記接続部材受容開口（２６）内に配置されており、前記支持領域（６２）を包囲する第１の絶縁部材（６４）と、
－前記接続部材支持体（２４）のうち前記接続部材（３４）の前記第１の軸線方向端部領域（３８）の方を向いた第１の端面（２８）に配置された第２の絶縁部材（６６）であって、該第２の絶縁部材（６６）を介して、前記接続部材（３４）は軸線方向において前記接続部材支持体（２４）の前記第１の端面（２８）に対して支持されている、第２の絶縁部材（６６）と、
－前記接続部材支持体（２４）のうち前記接続部材（３４）の前記第２の軸線方向端部領域（４４）の方を向いた第２の端面（３０）に配置された第３の絶縁部材（７２）であって、該第３の絶縁部材（７２）を介して、前記接続部材（３４）は軸線方向において前記接続部材支持体の前記第２の端面に対して支持されている、第３の絶縁部材（７２）と
を含む、接続ユニット。

【請求項2】

前記第１の絶縁部材（６４）と、前記第２の絶縁部材（６６）と、前記第３の絶縁部材（７２）とは、別個の構成部材として形成されている、請求項１記載の接続ユニット。

【請求項3】

前記第１の絶縁部材（６４）は絶縁スリーブとして形成されており、または／かつ前記第２の絶縁部材（６６）は絶縁ディスクとして形成されており、または／かつ前記第３の絶縁部材（７２）は絶縁ディスクとして形成されている、請求項１または２記載の接続ユニット。

【請求項4】

前記第１の絶縁部材（６４）の軸線方向延在長さは、前記第２の絶縁部材（６６）から前記第３の絶縁部材（７２）までの軸線方向距離よりも小さく、または／かつ前記第１の絶縁部材（６４）と、前記第２の絶縁部材（６６）および前記第３の絶縁部材（７２）のうちの少なくとも１つの絶縁部材との間に、軸線方向中間スペース（８２，８４）が形成されており、または／かつ前記第１の絶縁部材（６４）の軸線方向延在長さは、前記接続部材受容開口（２６）の軸線方向延在長さよりも小さい、請求項１から３までのいずれか１項記載の接続ユニット。

【請求項5】

前記接続部材（３４）は、第１の支持体ユニット（６８）を介して前記第２の絶縁部材（６６）に軸線方向に支持されており、かつ第２の支持体ユニット（７３）を介して前記第３の絶縁部材（７２）に軸線方向に支持されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の接続ユニット。

【請求項6】

前記第１の支持体ユニット（６８）および前記第２の支持体ユニット（７３）のうちの一方の支持体ユニット、好適には前記第１の支持体ユニット（６８）は、前記接続部材（３４）に不動に設けられ、半径方向外側に張り出した支持体張出し部（７０）を有しており、または／かつ前記第１の支持体ユニット（６８）および前記第２の支持体ユニット（７３）のうちの一方の支持体ユニット、好適には前記第２の支持体ユニット（７３）は、前記接続部材に対して軸線方向に移動可能に前記接続部材に結合された支持体部材（７４）を有している、請求項５記載の接続ユニット。

【請求項7】

前記支持体部材（７４）は、ねじ山係合により前記接続部材（３４）に結合されている、請求項６記載の接続ユニット。

【請求項8】

前記第１の支持体ユニット（６８）および前記第２の支持体ユニット（７３）のうちの少なくとも一方の支持体ユニット、好適には前記第２の支持体ユニット（７３）は、前記接続部材（３４）と前記接続部材支持体（２４）との間の支持経路内に、軸線方向において弾性的な少なくとも１つの支持部材（７８）を有している、請求項５から７までのいずれか１項記載の接続ユニット。

【請求項9】

前記軸線方向において弾性的な少なくとも１つの支持部材（３４）は、皿ばねまたは波形ばねとして形成されている、請求項８記載の接続ユニット。

【請求項10】

前記接続部材支持体（２４）の前記第１の軸線方向端面（２８）に、前記接続部材受容開口（２６）を包囲するセンタリング突起（３２）が設けられている、請求項１から９までのいずれか１項記載の接続ユニット。

【請求項11】

前記第２の絶縁部材（６６）は、前記センタリング突起（３２）に軸線方向に支持されている、請求項１０記載の接続ユニット。

【請求項12】

前記接続部材（３４）の供給線路接続領域（４６）に結合されるまたは結合可能な供給線路接続部材（５２）が設けられている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の接続ユニット。

【請求項13】

前記供給線路接続部材（５２）は、形状結合式位置決め構造（５６）により、前記供給線路接続領域（４６）に対して所定の位置に、前記長手方向軸線（Ｌ）を中心として保持されている、請求項１２記載の接続ユニット。

【請求項14】

前記接続部材（３４）は、摩擦結合部または／および形状結合部により、前記接続部材支持体（２４）に対して相対回動不能に保持されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の接続ユニット。

【請求項15】

内燃機関用の排気装置であって、外壁（１２）と、該外壁（１２）により包囲された排気流空間（１６）とを備えた排気案内部材（１４）と、前記排気流空間（１６）内に配置された排気ヒータ（１８）と、前記外壁（１２）に固定された、少なくとも１つの、請求項１から１４までのいずれか１項記載の接続ユニット（２２）とを有しており、該少なくとも１つの接続ユニット（２２）の前記排気ヒータ接続領域（４０）は、前記排気ヒータ（１８）に導電接続されている、内燃機関用の排気装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の排気装置内に設けられた排気ヒータを、電圧源に通じる電気供給線路に導電接続するために利用され得る接続ユニットに関する。

【0002】

このような接続ユニットは、米国特許第１０９４１６８８号明細書から公知である。この公知の接続ユニットの長手方向軸線の方向に縦長の導電性の接続部材は、金属材料から成るスリーブ状の支持体により包囲されている。電気的に絶縁するために、スリーブ状の支持体と接続部材との間には、軸線方向延在長さが、スリーブ状の支持体の軸線方向延在長さよりも大きなスリーブ状の絶縁部材が配置されており、絶縁部材の軸線方向の全長にわたり接続部材を包囲している絶縁部材は、スリーブ状の支持体を越えて軸線方向に突出している。このように、スリーブ状の支持体の軸線方向延在部を越えて突出するようにして、接続部材を軸線方向において途切れることなく被覆することにより、漏れ電流の発生を回避しようとする一方で、同時に、接続部材とスリーブ状の支持体との間に、トルクの吸収に適した安定的な結合部が実現されている。

【0003】

本発明の課題は、簡単な構造上の構成において、排気装置内に発生する排気装置の様々なコンポーネントの熱負荷に対して耐性を有する電気的に絶縁されたフィードスルーを設けることができる、電気供給線路を、内燃機関の排気装置の排気ヒータに接続する接続ユニットを設けることにある。

【0004】

この課題は本発明に基づき、電気供給線路を、内燃機関の排気装置の排気ヒータに接続する接続ユニットであって、
－長手方向軸線の方向に縦長の導電性の接続部材であって、第１の軸線方向端部領域に排気ヒータ接続領域を有しておりかつ第２の軸線方向端部領域に供給線路接続領域を有している、接続部材と、
－接続部材受容開口を備えた接続部材支持体であって、接続部材が第１の軸線方向端部領域と第２の軸線方向端部領域との間に位置する支持領域によって接続部材受容開口を貫通している、接続部材支持体と、
－接続部材受容開口内に配置されており、支持領域を包囲する第１の絶縁部材と、
－接続部材支持体のうち接続部材の第１の軸線方向端部領域の方を向いた第１の端面に配置された第２の絶縁部材であって、第２の絶縁部材を介して、接続部材は軸線方向において接続部材支持体の第１の端面に対して支持されている、第２の絶縁部材と、
－接続部材支持体のうち接続部材の第２の軸線方向端部領域の方を向いた第２の端面に配置された第３の絶縁部材であって、第３の絶縁部材を介して、接続部材は軸線方向において接続部材支持体の第２の端面に対して支持されている、第３の絶縁部材と
を含む、接続ユニットにより解決される。

【0005】

本発明により形成された接続ユニットでは、接続部材と接続部材支持体との間に、複数部分から成るもしくはサンドイッチ状の構成の電気絶縁部が設けられており、当該接続ユニットでは、接続部材と接続部材支持体との間の固い結合が、実質的に、接続部材支持体の両端面に対して支持された２つの絶縁部材の間の軸線方向の緊締により行われる。このことは、異なる熱膨張を許容する複合体をもたらし、この複合体は、例えば接続ユニットの個々のコンポーネント相互の材料結合式の結合を不要にする。

【0006】

熱に起因する相対移動を許容するために、第１の絶縁部材と、第２の絶縁部材と、第３の絶縁部材とは、別個の構成部材として形成されている、ということを提案する。

【0007】

接続部材と接続部材支持体との間で有効な電気的な絶縁を達成するために、第１の絶縁部材は絶縁スリーブとして形成されていてよく、または／かつ第２の絶縁部材は絶縁ディスクとして形成されていてよく、または／かつ第３の絶縁部材は絶縁ディスクとして形成されていてよい。これに関連して述べておくと、このように環状に形成されかつ接続部材により貫通される接続ユニットのコンポーネントの場合、考慮されるコンポーネントの半径方向の壁厚さが、これらのコンポーネントの軸線方向延在長さよりも小さいと、スリーブ状の構造体を起点とすることができる一方で、考慮されるコンポーネントの半径方向の壁厚さが、半径方向の壁厚さの範囲内であるかまたはそれ未満であると、ディスク状の構造体を起点とすることができる。

【0008】

第１の絶縁部材の軸線方向での拘束を回避するために提案するのは、第１の絶縁部材の軸線方向延在長さは、第２の絶縁部材から第３の絶縁部材までの軸線方向距離よりも小さく、または／かつ第１の絶縁部材と、第２の絶縁部材および第３の絶縁部材のうちの少なくとも１つの絶縁部材との間に、軸線方向中間スペースが形成されており、または／かつ第１の絶縁部材の軸線方向延在長さは、接続部材受容開口の軸線方向延在長さよりも小さい、という点である。

【0009】

接続部材を、接続部材支持体の軸線方向端面に対して軸線方向に支持するために、接続部材は、第１の支持体ユニットを介して第２の絶縁部材に軸線方向に支持されていてよく、かつ第２の支持体ユニットを介して第３の絶縁部材に軸線方向に支持されていてよい。

【0010】

簡単な構成の構造において本発明による接続ユニットの組立てを可能にするために提案するのは、第１の支持体ユニットおよび第２の支持体ユニットのうちの一方の支持体ユニット、好適には第１の支持体ユニットは、接続部材に不動に設けられ、半径方向外側に張り出した支持体張出し部を有しており、または／かつ第１の支持体ユニットおよび第２の支持体ユニットのうちの一方の支持体ユニット、好適には第２の支持体ユニットは、接続部材に対して軸線方向に移動可能に接続部材に結合された支持体部材を有している、という点である。

【0011】

この場合、所定の軸線方向の緊締力を生ぜしめるために、支持体部材は、ねじ山係合により接続部材に結合されていてよい。

【0012】

異なる熱膨張を可能にするために、第１の支持体ユニットおよび第２の支持体ユニットのうちの少なくとも一方の支持体ユニット、好適には第２の支持体ユニットは、接続部材と接続部材支持体との間の支持経路内に、軸線方向において弾性的な少なくとも１つの支持部材を有していてよい。

【0013】

軸線方向において弾性的な少なくとも１つの支持部材は、例えば皿ばねまたは波形ばねとして形成されていてよい。

【0014】

排気案内コンポーネントの、接続ユニットに結合されるべき外壁における接続ユニットの所定の位置決めを保証するために提案するのは、接続部材支持体の第１の軸線方向端面に、接続部材受容開口を包囲するセンタリング突起が設けられている、という点である。このようなセンタリング突起は、このような壁に設けられた、接続ユニットが貫通する開口内に係合することができ、これにより、接続ユニットをセンタリングして位置決めすることができる。

【0015】

第２の絶縁部材は、センタリング突起に軸線方向に支持されていてよい。それというのも、センタリング突起は、接続部材支持体の、軸線方向において最大に突出した領域を形成しているからである。

【0016】

電圧源に通じる供給線路との接続を生ぜしめることができるようにするために、接続ユニットには、接続部材の供給線路接続領域に結合されるまたは結合可能な供給線路接続部材が含まれてよい。

【0017】

このような供給線路と接続ユニットとの間の所定の相対位置を設定するために、供給線路接続部材は、形状結合式位置決め構造により、供給線路接続領域に対して所定の位置に、長手方向軸線を中心として保持されていてよい。

【0018】

接続部材についても、接続部材支持体に対する所定の位置決めを達成するために、接続部材は、摩擦結合部または／および形状結合部により、接続部材支持体に対して相対回動不能に保持されている、ということを提案する。この場合、特に有利なのは、このような摩擦結合部または／および形状結合部が、例えばディスク状に形成された第２および第３の絶縁部材の領域にのみまたは実質的にこの領域にのみ設けられている一方で、第１の絶縁部材は実質的に、接続部材を接続部材受容開口内でセンタリングしかつ電気的に絶縁して保持するが、重大な力、特に周方向に作用する力を接続部材と接続部材支持体との間に伝達することはないように働く場合である。

【0019】

本発明はさらに、内燃機関用の排気装置であって、外壁と、外壁により包囲された排気流空間とを備えた排気案内部材と、排気流空間内に配置された排気ヒータと、外壁に固定された、本発明による構成を備えた少なくとも１つの接続ユニットとを有しており、少なくとも１つの接続ユニットの排気ヒータ接続領域は、排気ヒータに導電接続されている、内燃機関用の排気装置に関する。

【0020】

以下に、添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】排気装置の排気案内部材の外壁に配置された接続ユニットを示す図である。

【図2】図１に示した接続ユニットを、図１に示した線ＩＩ－ＩＩに沿って断面して示す縦断面図である。

【図3】図１に示した接続ユニットを、図２に示した線ＩＩＩ－ＩＩＩに沿って断面して示す横断面図である。

【図4】図１に示した接続ユニットの接続部材を示す斜視図である。

【図5】図１に示した接続ユニットの供給線路接続部材を示す斜視図である。

【図6】特に接続ユニットの供給線路接続部材の択一的な構成を備えた接続ユニットを示す、図２に対応する縦断面図である。

【図7】図６に示した接続ユニットを、図６に示した線ＶＩＩ－ＶＩＩに沿って断面して示す横断面図である。

【図8】図６に示した接続ユニットの接続部材を示す斜視図である。

【図9】図６に示した接続ユニットの供給線路接続部材を示す斜視図である。

【図10】絶縁部材が設けられた接続部材支持体を示す原理的な縦断面図である。

【0022】

図１には、原理的に示された、車両の内燃機関用の排気装置の一部が符号１０で表されている。全体的に符号１４で表された、例えば管状の排気案内部材の外壁１２は、排気流空間１６を取り囲んでおり、排気流空間１６内では、内燃機関から放出された排気が、例えば排気処理ユニット、例えば触媒ユニット等に向かって流れる。排気流空間１６内には、排気ヒータ１８が配置されている。排気ヒータ１８は、電気的な励起により加熱可能な１つまたは複数の加熱導体を有していてよく、これにより、加熱導体の周りを流れる排気に熱を伝達することができ、この熱は、下流側に続く排気処理ユニットに吸収され得、ひいては排気処理ユニットの加熱の加速をもたらすことができる。

【0023】

外壁１２に設けられた開口２０の領域には、全体的に符号２２で表された接続ユニットが設けられており、外壁１２に、例えば溶接により排気流空間１６を気密に閉じるように固定されている。接続ユニット２２は、外壁１２を貫通する電気的なフィードスルーを提供しており、このフィードスルーを介して、車両内に設けられた電圧源を排気ヒータ１８に導電接続することができる。このような電圧源の両極を排気ヒータ１８に接続するために、例えばこのような接続ユニット２２が２つ設けられていてもよい。排気装置１０において例えばそれぞれ異なる軸線方向位置に複数の排気ヒータ１８が設けられている場合には、各排気ヒータ１８に対応して配置されたこのような接続ユニット２２が例えば２つ設けられていてもよい。

【0024】

図２～図５に詳細に示された接続ユニット２２は、スリーブ状もしくはブシュ状に形成された、金属材料で形成された接続部材支持体２４を有している。接続部材支持体２４は、接続部材受容開口２６を有しており、接続部材受容開口２６は、接続部材支持体２４の第１の軸線方向端面２８と第２の軸線方向端面３０との間に延在している。接続ユニット２２が外壁１２に固定されている、図１に示した状態では、第１の端面２８は、排気流空間１６もしくは排気案内部材１４の方を向いて位置決めされている。

【0025】

外壁１２の開口２０内での接続ユニット２２の所定の位置決めを保証するために、第１の端面２８にはセンタリング突起３２が形成されていてよく、センタリング突起３２は、半径方向において、センタリング突起３２が導電接続部材３４もしくは接続ユニット２２全体の長手方向軸線Ｌに対して半径方向に小さな半径方向動作遊びを備えて開口２０内に係合して位置決めされ得るように寸法設定されていてよい。

【0026】

センタリング突起３２を越えて半径方向外側に張り出したフランジ状の縁部領域３６でもって、接続部材支持体２４は外壁１２の外面に当接しておりかつこれに、例えば外側において周方向に延在する溶接シームにより固く気密に結合されていてよい。

【0027】

接続部材支持体２４の接続部材受容開口２６を貫通する接続部材３４は、排気流空間１６内に係合するように位置決めされるべき第１の軸線方向端部領域３８に、排気ヒータ接続領域４０を有しており、排気ヒータ接続領域４０内で、図１に原理的に示した、排気ヒータ１８との電気的な接続を生ぜしめる接続線路４２が、例えば材料接続、例えばろう接または溶接等により、接続部材３４に導電接続され得る。１つの択一的な構成では、排気ヒータ接続領域４０は、排気ヒータ接続領域４０が排気ヒータ１８の接触領域に予荷重を加えられた状態で当接しひいては電気的な接触接続を実現するように、排気流空間１６内に係合して位置決めされてもよい。

【0028】

接続部材３４の第２の軸線方向端部領域４４には、供給線路接続領域４６が形成されている。供給線路接続領域４６は、例えば第１の端部領域３８から離反する方向に円錐状に先細になる接触領域４８と、接触領域４８に軸線方向に続く雄ねじ山領域５０とを有している。接触領域４８には、スリーブ状の対応接触領域５４を備えた供給線路接続部材５２が被せ嵌められる。これが達成されると、雄ねじ山領域５０にナット部材（図示せず）がねじ嵌められ、これにより、供給線路接続部材５２が、接触領域４８に対して予荷重を加えられかつ接続部材３４に拘束されることになる。

【0029】

この場合、供給線路接続部材５２に例えば緊締により不動に接続されるべき供給線路用に、車両内に所定の接続位置を設定するために、形状結合式位置決め構造５６が設けられており、形状接続位置決め構造５６は、接続部材３４、特に接続部材３４の接触領域４８の周面位置に、半径方向外側に突出する形状結合突起５８を有しており、かつ供給線路接続部材５２のスリーブ状の対応接触領域５４に、軸線方向に開いた形状結合凹部６０を有している。接続部材３４の供給線路接続領域４６に供給線路接続部材５２が軸線方向に被せ嵌められると、形状結合凹部６０と形状結合突起５８とが周方向において互いに合わせられて位置決めされ、これにより、供給線路接続部材５２が軸線方向において接触領域４８に被せ嵌められた場合、形状結合突起５８は、形状結合凹部６０内に進入することができる。このようにして、接続部材３４に対する供給線路接続部材５２の所定の周方向での位置決めが、接続部材３４の長手方向軸線Ｌを中心として設定されている。

【0030】

接続部材３４を所定の位置で接続部材支持体２４に対して電気的に絶縁して保持するために、接続部材３４の２つの軸線方向端部領域３８，４４の間に位置決めされかつ接続部材受容開口２６を貫通する接続部材３４の支持領域６２は、スリーブ状に形成された第１の絶縁部材６４により包囲されている。電気的に絶縁性の材料、例えば焼結されたセラミック材料等で形成された第１の絶縁部材６４は、支持領域６２を実質的に遊びなく、しかも重大な摩擦相互作用もなく包囲している。第１の絶縁部材６４は、接続部材受容開口２６内に位置決めされており、接続部材受容開口２６を取り囲む接続部材支持体２４の内周面に、重大な摩擦力を生じることなく接触している。つまり第１の絶縁部材６４により、接続部材３４はその、接続部材受容開口２６を貫通する支持領域６２の領域において電気的に絶縁されていると共に、接続部材受容開口２６内でセンタリングされて支持されており、このとき接続部材３４と接続部材支持体２４との間に重大なトルクが伝達されることはあり得ない。

【0031】

接続部材支持体２４の、排気流空間１６の方を向いて位置決めされるべき第１の端面２８には、ディスク状もしくはリングディスク状に形成された、電気的に絶縁性の材料、例えば焼結されたセラミック材料等から成る第２の絶縁部材６６が配置されている。第２の絶縁部材６６は、センタリング突起３２の領域において接続部材支持体２４に軸線方向に支持されている。

【0032】

第２の絶縁部材６６に対応して接続部材３４を軸線方向に支持するために、全体的に符号６８で表された第１の支持体ユニットが設けられている。第１の支持体ユニット６８は、例えば接続部材３４の一体の構成部材として接続部材３４に設けられた、半径方向外側に張り出しかつ周方向において好適には実質的に全周に延びるフランジ状の支持体張出し部７０を有している。接続部材３４は支持体張出し部７０を介して、接続部材支持体２４に設けられた第２の絶縁部材６６により、第１の軸線方向、特に排気流空間１６から離反する方向に支持されている。

【0033】

第２の端面３０に対する軸線方向の支持のためには、ディスク状もしくはリングディスク状に形成された、電気的に絶縁性の材料、例えば焼結されたセラミック材料等から成る第３の絶縁部材７２が設けられている。第１の軸線方向とは反対の、排気流空間１６に向かう第２の軸線方向における接続部材３４の軸線方向の支持のためには、全体的に符号７３で表された第２の支持体ユニットが設けられている。第２の支持体ユニット７３は、例えば金属材料から形成された、支持体部材７４として働く雌ねじ山を備えたナット部材を有しており、ナット部材は、接続部材３４の支持領域６２の範囲に設けられた雄ねじ山７６にねじ嵌められているため、接続部材３４に対してナット部材を回転させることにより、ナット部材は接続部材３４に対して軸線方向に移動させられる。

【0034】

軸線方向において第２の支持体ユニット７３の支持体部材７４と第２の絶縁部材７２との間には、例えば皿ばねまたは波形ばねとして形成された、軸線方向において弾性的な支持部材７８と、例えば金属材料から構成された中間ディスク８０とが配置されている。軸線方向に弾性的な支持部材が皿ばねまたは波形ばねとして形成されている場合に、限定的な半径方向領域もしくは周方向領域でしか中間ディスク８０に支持されていなくても、中間ディスク８０により、第２の絶縁部材７２に対して、軸線方向において弾性的な支持部材７８により生ぜしめられるもしくは伝達される軸線方向荷重が均一に加えられる、ということが保証される。

【0035】

２つの支持体ユニット６８，７３の協働により、３つの絶縁部材６４，６６および７２により形成されたサンドイッチ状の絶縁部が介在した状態で、接続部材３４の所定の軸線方向の緊締が保証される。軸線方向において弾性的な支持部材７８を、接続部材３４と接続部材支持体２４との間の軸線方向の支持経路もしくは力伝達経路内に設けることにより、それぞれ異なる強さで熱負荷される、それぞれ異なる材料から成る可能性のある接続ユニット２２の各構成部材の、それぞれ異なる熱膨張が許容され、局所的な歪みまたは過剰負荷が生ぜしめられることはない。軸線方向の緊締力は、雄ねじ山７６への支持体部材７４の所定のねじ嵌めにより調整され得る。この場合、接続部材支持体３６に対する接続部材３４の所定の回転位置決めは、軸線方向に連続して互いに摩擦接触し合う様々なコンポーネントの間で達成される。接続部材支持体２４に対する接続部材３４の回転位置を、さらに規定通りに設定することができるようにするためには、例えば接続部材支持体２４の第１の端面２８に、第２の絶縁部材６６と協働する形状結合式位置決め構造が設けられていてよく、形状結合式位置決め構造は、例えば対応する形状結合凹部に軸線方向に係合する１つまたは複数の形状結合突起により、接続部材支持体２４に対する第２の絶縁部材６６の回転位置を設定する。これに相応して、第２の絶縁部材６６と接続部材３４の支持体張出し部７０との間で形状結合式位置決め構造が働いてもよく、これにより、第２の絶縁部材６６に対するひいては第２の絶縁部材６６を介した、接続部材支持体２４に対する接続部材３４の回転位置が設定される。

【0036】

図１０に原理図で示すように、特に熱に起因する寸法変化における拘束もしくは局所的な過剰負荷を回避するために、スリーブ状に形成された第１の絶縁部材６４は、その軸線方向延在長さが、第１の絶縁部材６４を受容する接続部材受容開口２６の軸線方向延在長さよりも、もしくは接続部材支持体２４の両端面２８，３０の、特にディスク状のシール部材６６，７２を支持する領域の軸線方向距離よりも、もしくは２つのディスク状のシール部材６６，７２の間の軸線方向距離よりも大きくならないように、好適にはより小さくなるように寸法設定されている。例えば、第１の絶縁部材６４は、接続部材受容開口２６と、２つのディスク状のシール部材６６，７２のそれぞれとの間に、十分の一または数十分の一ミリメートル～１ミリメートルまたは数ミリメートルの範囲の軸線方向延在長さを有するギャップ状の軸線方向中間スペース８２，８４が形成されているように寸法設定されて、接続部材受容開口２６内に位置決めされていてよい。これにより、スリーブ状の第１の絶縁部材６４に荷重を加えることなしに、２つの支持体ユニット６８，７３により、ディスク状の絶縁部材６６，７２を介して、軸線方向の力を接続部材支持体２４の端面２８，３０に加えることができる。つまりこのことは、既に上述したように、重大な力、特に周方向と半径方向とに作用する重大な力を接続部材３４と接続部材支持体２４との間に伝達することなしに、接続部材支持体２４に対する接続部材３４の半径方向におけるセンタリング手段および電気的な絶縁手段を設ける機能を実質的に果たすことができる。

【0037】

第１の絶縁部材６４は、接続部材受容開口２６内で、例えば第１の絶縁部材６４が、２つのディスク状の絶縁部材６６，７２のうちの一方の半径方向内側の領域には当接して接触しているが、２つのディスク状の絶縁部材６６，７２のうちの他方に対しては、軸線方向中間スペースまたは図１０に示すよりも大きな軸線方向中間スペースを有するように位置決めされていてもよい。第１の絶縁部材６４の一方または両方の軸線方向側に形成された軸線方向中間スペース８２，８４を備えたこのような構成において、接続部材３４は、３つの絶縁部材６４，６６，７２を含む電気的な絶縁部の軸線方向の延在領域全体にわたり、これらの絶縁部材６４，６６，７２により被覆されてはいないにもかかわらず、それでも接続部材３４と接続部材支持体２４との間では、有効な電気的な絶縁が保証されている。

【0038】

図６～図９には、接続ユニット２２の１つの変化態様が示されている。この態様では、接続ユニット２２の構成は、特に接続部材支持体２４の構成、および３つの絶縁部材６４，６６，７２を含む電気的な絶縁部ならびに支持体ユニット６８，７３を介した、接続部材支持体２４に対する接続部材３４の支持もしくは電気的な絶縁に関して、上で図１～図５を参照して説明した構成に相当するため、これに関する説明を参照されたい。

【0039】

ただし、接続部材３４と、供給線路接続部材５２との間で働く形状結合式位置決め構造５６の構成に、構造的な差異がある。図６～図９に示す構成において、形状結合式位置決め構造５６は、スリーブ状の対応接触領域５４に設けられ、軸線方向に開いた、この構成では軸線方向に大きく延在する形状結合凹部６０を有しており、かつ接触領域４８に同様に、例えば接続部材３４の長手方向軸線Ｌの方向に縦長の形状結合凹部８６を有している。２つの形状結合凹部６０，８６の間の形状結合相互作用は、例えばピン状または球状に形成された形状結合部材８８により生ぜしめられ、形状結合部材８８は、供給線路接続部材５２を接続部材３４の供給線路接続領域４６に軸線方向に被せ嵌める前に、形状結合凹部８６に挿入され、形状結合凹部８６を越えて半径方向外側に突出している。次いで、供給線路接続部材５２が、第２の軸線方向端部領域４４もしくは供給線路接続領域４６に被せ嵌められ、これにより、接触領域４８を越えて半径方向外側に突出している形状結合部材８８が形状結合凹部６０内に進入し、ひいては長手方向軸線Ｌを中心とした周方向において、接続部材３４に対する供給線路接続部材５２の所定の位置が設定される。

【0040】

接続ユニットの本発明による構成では、激しい熱負荷に際しても、異なる熱膨張により局所的な過剰負荷領域の発生を回避する、構造上簡単に実現され、容易に製造される、機械的に安定した構成が想定されている。接続部材と、供給線路接続部材もしくは接続部材支持体との間で所定の回転位置を設定することができるという可能性により、車両内のケーブルハーネスの延在部もしくは車両内に設けられた供給線路に対する所定の適合が達成される所定の組込み位置が達成され得、この組込み位置は、このような接続ユニットに接続されるべき供給線路の領域において不要な曲げまたは変形を回避する。接続部材支持体に対して接続部材に予荷重を加えて保持する、特に軸線方向に予荷重を加えて保持する力は自由に調整可能であるため、様々な幾何学形状的な製造誤差に対する適合を達成すると共に、想定した力伝達形式に基づき、電気的に絶縁性の材料で形成された、軸線方向での支持を実現する絶縁部材に対する過剰な負荷も回避することが可能である。

【0041】

最後に述べておくと、排気装置および供給電圧を供給されるべき排気ヒータに関連した前記使用が特に有利であるにもかかわらず、このような接続ユニットはもちろん、２つのシステム領域の、壁を通じた電気的な接触接続が想定されている別の使用分野においても使用され得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2022-08-23

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気供給線路を、内燃機関の排気装置の排気ヒータに接続する接続ユニットであって、
－長手方向軸線（Ｌ）の方向に縦長の導電性の接続部材（３４）であって、第１の軸線方向端部領域（３８）に排気ヒータ接続領域（４０）を有しておりかつ第２の軸線方向端部領域（４４）に供給線路接続領域（４６）を有している、接続部材（３４）と、
－接続部材受容開口（２６）を備えた接続部材支持体（２４）であって、前記接続部材（３４）が前記第１の軸線方向端部領域（３８）と前記第２の軸線方向端部領域（４４）との間に位置する支持領域（６２）によって前記接続部材受容開口（２６）を貫通している、接続部材支持体（２４）と、
－前記接続部材受容開口（２６）内に配置されており、前記支持領域（６２）を包囲する第１の絶縁部材（６４）と、
－前記接続部材支持体（２４）のうち前記接続部材（３４）の前記第１の軸線方向端部領域（３８）の方を向いた第１の端面（２８）に配置された第２の絶縁部材（６６）であって、該第２の絶縁部材（６６）を介して、前記接続部材（３４）は軸線方向において前記接続部材支持体（２４）の前記第１の端面（２８）に対して支持されている、第２の絶縁部材（６６）と、
－前記接続部材支持体（２４）のうち前記接続部材（３４）の前記第２の軸線方向端部領域（４４）の方を向いた第２の端面（３０）に配置された第３の絶縁部材（７２）であって、該第３の絶縁部材（７２）を介して、前記接続部材（３４）は軸線方向において前記接続部材支持体の前記第２の端面に対して支持されている、第３の絶縁部材（７２）と
を含む、接続ユニット。

【請求項2】

前記第１の絶縁部材（６４）と、前記第２の絶縁部材（６６）と、前記第３の絶縁部材（７２）とは、別個の構成部材として形成されている、請求項１記載の接続ユニット。

【請求項3】

前記第１の絶縁部材（６４）は絶縁スリーブとして形成されており、または／かつ前記第２の絶縁部材（６６）は絶縁ディスクとして形成されており、または／かつ前記第３の絶縁部材（７２）は絶縁ディスクとして形成されている、請求項１記載の接続ユニット。

【請求項4】

前記第１の絶縁部材（６４）の軸線方向延在長さは、前記第２の絶縁部材（６６）から前記第３の絶縁部材（７２）までの軸線方向距離よりも小さく、または／かつ前記第１の絶縁部材（６４）と、前記第２の絶縁部材（６６）および前記第３の絶縁部材（７２）のうちの少なくとも１つの絶縁部材との間に、軸線方向中間スペース（８２，８４）が形成されており、または／かつ前記第１の絶縁部材（６４）の軸線方向延在長さは、前記接続部材受容開口（２６）の軸線方向延在長さよりも小さい、請求項１記載の接続ユニット。

【請求項5】

前記接続部材（３４）は、第１の支持体ユニット（６８）を介して前記第２の絶縁部材（６６）に軸線方向に支持されており、かつ第２の支持体ユニット（７３）を介して前記第３の絶縁部材（７２）に軸線方向に支持されている、請求項１記載の接続ユニット。

【請求項6】

前記第１の支持体ユニット（６８）および前記第２の支持体ユニット（７３）のうちの一方の支持体ユニット、好適には前記第１の支持体ユニット（６８）は、前記接続部材（３４）に不動に設けられ、半径方向外側に張り出した支持体張出し部（７０）を有しており、または／かつ前記第１の支持体ユニット（６８）および前記第２の支持体ユニット（７３）のうちの一方の支持体ユニット、好適には前記第２の支持体ユニット（７３）は、前記接続部材に対して軸線方向に移動可能に前記接続部材に結合された支持体部材（７４）を有している、請求項５記載の接続ユニット。

【請求項7】

前記支持体部材（７４）は、ねじ山係合により前記接続部材（３４）に結合されている、請求項６記載の接続ユニット。

【請求項8】

前記第１の支持体ユニット（６８）および前記第２の支持体ユニット（７３）のうちの少なくとも一方の支持体ユニット、好適には前記第２の支持体ユニット（７３）は、前記接続部材（３４）と前記接続部材支持体（２４）との間の支持経路内に、軸線方向において弾性的な少なくとも１つの支持部材（７８）を有している、請求項５記載の接続ユニット。

【請求項9】

前記軸線方向において弾性的な少なくとも１つの支持部材（７８）は、皿ばねまたは波形ばねとして形成されている、請求項８記載の接続ユニット。

【請求項10】

前記接続部材支持体（２４）の前記第１の軸線方向の端面（２８）に、前記接続部材受容開口（２６）を包囲するセンタリング突起（３２）が設けられている、請求項１記載の接続ユニット。

【請求項11】

前記第２の絶縁部材（６６）は、前記センタリング突起（３２）に軸線方向に支持されている、請求項１０記載の接続ユニット。

【請求項12】

前記接続部材（３４）の供給線路接続領域（４６）に結合されるまたは結合可能な供給線路接続部材（５２）が設けられている、請求項１記載の接続ユニット。

【請求項13】

前記供給線路接続部材（５２）は、形状結合式位置決め構造（５６）により、前記供給線路接続領域（４６）に対して所定の位置に、前記長手方向軸線（Ｌ）を中心として保持されている、請求項１２記載の接続ユニット。

【請求項14】

前記接続部材（３４）は、摩擦結合部または／および形状結合部により、前記接続部材支持体（２４）に対して相対回動不能に保持されている、請求項１記載の接続ユニット。

【請求項15】

内燃機関用の排気装置であって、外壁（１２）と、該外壁（１２）により包囲された排気流空間（１６）とを備えた排気案内部材（１４）と、前記排気流空間（１６）内に配置された排気ヒータ（１８）と、前記外壁（１２）に固定された、少なくとも１つの、請求項１記載の接続ユニット（２２）とを有しており、該少なくとも１つの接続ユニット（２２）の前記排気ヒータ接続領域（４０）は、前記排気ヒータ（１８）に導電接続されている、内燃機関用の排気装置。

【外国語明細書】