特開 2023-4968 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】P2023004968

(43)【公開日】2023-01-17

(54)【発明の名称】接続ユニット

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/24 20060101AFI20230110BHJP

   H05B 3/08 20060101ALI20230110BHJP

【ＦＩ】

F01N3/24 L

H05B3/08

【審査請求】有

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022101643

(22)【出願日】2022-06-24

(31)【優先権主張番号】10 2021 116 420.6

(32)【優先日】2021-06-25

(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】ホルガー ブレンナー

(72)【発明者】

【氏名】マンフレッド ニコライ

【テーマコード（参考）】

3G091

3K092

【Ｆターム（参考）】

3G091AB01

3G091AB13

3G091BA03

3G091BA22

3G091BA39

3G091CA03

3G091GB01Z

3G091GB17Z

3G091HA45

3K092PP15

3K092QC42

3K092QC44

3K092QC59

(57)【要約】      （修正有）

【課題】簡単な構成で、加熱導体部材と接続導体との接続領域を確実に保護する。
【解決手段】内燃機関の排ガス装置に設けられた排ガスヒータの加熱導体部材を接続導体に電気的に接続する接続ユニットは、加熱導体部材側導体部材の露出した端部と、接続導体側導体部材の露出した端部とに導電接続された接続部材、ならびに、接続導体接続端部領域と、加熱導体部材接続端部領域と、接続部材とを包囲する遮蔽スリーブを含む。遮蔽スリーブは、第１のスリーブ端部において加熱導体部材の加熱導体部材接続端部領域に結合されておりかつ第２のスリーブ端部において接続導体の接続導体接続端部領域に結合されており、かつ加熱導体部材側導体部材の露出した端部と、接続導体側導体部材の露出した端部と、加熱導体部材側導体部材の露出した端部を接続導体側導体部材の露出した端部に接続する接続部材とを外部の影響に対して遮蔽する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

特に内燃機関の排ガス装置（１１）に設けられた排ガスヒータ（１５）の加熱導体部材（１２）を電気的な接続導体（１４）に電気的に接続する接続ユニットであって、前記加熱導体部材（１２）は、前記接続導体（１４）に電気的に接続されるべき加熱導体部材接続端部領域（３０）に、加熱導体部材側導体部材（２８）の露出した端部（３６）を有しており、前記電気的な接続導体（１４）は、前記加熱導体部材（１２）に電気的に接続されるべき接続導体接続端部領域（３２）に、接続導体側導体部材（４０）の露出した端部（３８）を有している、接続ユニットにおいて、
－前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）と、前記接続導体側導体部材（４０）の前記露出した端部（３８）とに導電接続された接続部材（３４）、
－前記接続導体接続端部領域（３２）と、前記加熱導体部材接続端部領域（３０）と、前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）を前記接続導体側導体部材（４０）の前記露出した端部（３８）に接続する前記接続部材（３４）とを包囲する遮蔽スリーブ（４４）であって、該遮蔽スリーブ（４４）は、第１のスリーブ端部（５６）において前記加熱導体部材（１２）の前記加熱導体部材接続端部領域（３０）に結合されておりかつ第２のスリーブ端部（５８）において前記接続導体（１４）の前記接続導体接続端部領域（３２）に結合されており、かつ前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）と、前記接続導体側導体部材（４０）の前記露出した端部（３８）と、前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）を前記接続導体側導体部材（４０）の前記露出した端部（３６）に接続する前記接続部材（３４）とを外部の影響に対して遮蔽する、遮蔽スリーブ（４４）
を含む、接続ユニット。

【請求項2】

前記加熱導体部材側導体部材（２８）は、少なくともその前記露出した端部（３６）において、中実に形成された１つの導体本体として提供されており、または／かつ前記接続導体側導体部材（４０）は、少なくともその前記露出した端部（３８）に、複数の個別線材（４６）を備えて提供されている、請求項１記載の接続ユニット。

【請求項3】

前記接続部材（３４）は、前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）を受容する加熱導体部材受容開口（５０）または／および前記接続導体側導体部材（４０）の前記露出した端部（３８）を受容する接続導体受容開口（５４）を有している、請求項１または２記載の接続ユニット。

【請求項4】

前記接続導体側導体部材（４０）の前記露出した端部（３８）は、前記接続導体受容開口（５４）内で、前記接続部材（３４）の前記接続導体受容開口（５４）の領域の変形により生ぜしめられる摩擦結合または／および形状結合により不動に保持されており、または／かつ前記接続導体側導体部材（４０）の前記露出した端部（３８）は、前記接続導体受容開口（５４）内で、材料結合、好適にはろう接により不動に保持されている、請求項３記載の接続ユニット。

【請求項5】

前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）は、前記加熱導体部材受容開口（５０）内で、前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）を前記加熱導体部材受容開口（５０）内に圧入することにより生ぜしめられた摩擦結合によりまたは／かつ前記接続部材（３４）の前記加熱導体部材受容開口（５０）の領域を変形させることにより生ぜしめられた摩擦結合または／および形状結合により不動に保持されており、または／かつ前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）は、前記加熱導体部材受容開口（５０）内で、材料結合、好適にはろう接により不動に保持されている、請求項３または４記載の接続ユニット。

【請求項6】

前記接続部材（３４）は、少なくとも前記加熱導体部材受容開口（５０）の領域にスリットを備えて形成されている、請求項３から５までのいずれか１項記載の接続ユニット。

【請求項7】

前記接続部材（３４）は管状に形成されており、かつ好適には前記接続部材（３４）の変形により形成された割込みストッパ（５７）により互いに隔離された２つの導体部材受容部（４８，５２）を有しており、これらの導体部材受容部（４８，５２）のうちの一方は、前記加熱導体部材受容開口（５０）を提供しかつ前記導体部材受容部（４８，５２）のうちの他方は、前記接続導体受容開口（５４）を提供する、請求項３から６までのいずれか１項記載の接続ユニット。

【請求項8】

前記遮蔽スリーブ（４４）は、前記第１のスリーブ端部（５６）において、前記加熱導体部材（１２）の前記加熱導体部材接続端部領域（３０）を包囲する前記加熱導体部材（１２）のカバー（２２）に、材料結合、好適にはろう接または／および溶接により結合されている、請求項１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】

前記遮蔽スリーブ（４４）の前記第２のスリーブ端部（５８）内には、前記接続導体（１４）を包囲しかつ前記遮蔽スリーブ（４４）により包囲される少なくとも１つのシール部材（６２）が設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の接続ユニット。

【請求項10】

前記少なくとも１つのシール部材（６２）は、前記遮蔽スリーブ（４４）の前記第２のスリーブ端部（５８）における変形により、前記遮蔽スリーブ（４４）と前記接続導体との間に圧縮されて保持されており、または／かつ前記少なくとも１つのシール部材（６２）は環状に形成されており、または／かつ前記少なくとも１つのシール部材（６２）は、弾性材料、好適にはゴム材料により製造されている、請求項９記載の接続ユニット。

【請求項11】

内燃機関の排ガス装置用の排ガス加熱ユニットであって、排ガス案内容積（１６）内を流れる排ガス（Ａ）が周囲を流動可能な加熱導体部材（１２）を有しており、該加熱導体部材（１２）は、少なくとも１つの貫通案内部（１８）の領域において、前記排ガス案内容積（１６）を包囲する壁（２０）を貫通して案内されており、かつ前記排ガス案内容積（１６）の外側の少なくとも１つの加熱導体部材接続端部領域（３０）、好適には２つの加熱導体部材接続端部領域（３０）において、請求項１から１０までのいずれか１項記載の接続ユニット（１０）を介して接続導体（１４）に接続されている、内燃機関の排ガス装置用の排ガス加熱ユニット。

【請求項12】

請求項１１記載の排ガス加熱ユニットを含む、内燃機関用排ガス装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加熱導体部材を電気的な接続導体に電気的に接続する接続ユニットであって、内燃機関の排ガス装置に設けられた排ガスヒータを、車両に設けられた電源に通じる接続導体に接続するために特に有利に使用され得る、接続ユニットに関する。

【0002】

自動車に設けられた内燃機関の排ガス装置では、特に内燃機関の運転開始段階において、排ガス温度と、排ガスを案内するコンポーネントおよび特に例えば触媒または粒子フィルタ等の排ガス処理ユニットの温度とがまだ比較的低いときに、これらの周りを流れる排ガスに熱を伝達し、これにより排ガス流内でさらに下流側に位置する、例えば排ガス処理ユニット等のシステム領域を、より迅速に運転温度にもたらすために、排ガスヒータが使用される。このような排ガスヒータは、一般に電気的に運転されるため、排ガスヒータを、車両に設けられた電源に接続導体を介して電気的に接続する、ということが必要とされている。

【0003】

このような排ガスヒータの加熱導体部材と、これに接続されるべき１つもしくは複数の接続導体との間の接続領域は、車両において、この領域に大きな負荷をかける外部の影響に晒されている。一方では、例えば塩水、ＳＣＲ触媒ユニットにおいて還元剤として使用される例えば尿素／水溶液、エンジンオイル等の媒体は、特にこのような液体が接続導体の開放端部の領域に侵入し、これにより制御装置にまで流れ込むと、腐食、電気的な短絡または誤動作につながる恐れがある。他方では、この接続領域には、排ガス装置の排ガスを案内するコンポーネントの運転中の極めて高い温度に基づき大きな熱的負荷がかけられると共に、車両に生じるショックや振動に基づき大きな機械的負荷もかけられる。

【0004】

本発明の課題は、特に内燃機関の排ガス装置に設けられた排ガスヒータの加熱導体部材を電気的な接続導体に電気的に接続する、構造的により簡単な構成であると同時に、加熱導体部材と接続導体との接続領域を確実に保護することを想定した接続ユニットを設けることにある。

【0005】

この課題は本発明に基づき、特に内燃機関の排ガス装置に設けられた排ガスヒータの加熱導体部材を電気的な接続導体に電気的に接続する接続ユニットであって、加熱導体部材は、接続導体に電気的に接続されるべき加熱導体部材接続端部領域に、加熱導体部材側導体部材の露出した端部を有しており、電気的な接続導体は、加熱導体部材に電気的に接続されるべき接続導体接続端部領域に、接続導体側導体部材の露出した端部を有している、接続ユニットにおいて、
－加熱導体部材側導体部材の露出した端部と、接続導体側導体部材の露出した端部とに導電接続された接続部材、
－接続導体接続端部領域と、加熱導体部材接続端部領域と、加熱導体部材側導体部材の露出した端部を接続導体側導体部材の露出した端部に接続する接続部材とを包囲する遮蔽スリーブであって、遮蔽スリーブは、第１のスリーブ端部において加熱導体部材の加熱導体部材接続端部領域に結合されておりかつ第２のスリーブ端部において接続導体の接続導体接続端部領域に結合されており、かつ加熱導体部材側導体部材の露出した端部と、接続導体側導体部材の露出した端部と、加熱導体部材側導体部材の露出した端部を接続導体側導体部材の露出した端部に接続する接続部材とを外部の影響に対して遮蔽する、遮蔽スリーブ
を含む、接続ユニットにより解決される。

【0006】

本発明により製造された接続ユニットでは、導電接続を生ぜしめる機能と、この領域を外部の影響、例えば液体、熱的負荷および機械的負荷の作用に対して遮蔽すると共に、確実な電気的な絶縁をも提供する機能とを分離することにより、これら２つの機能のそれぞれに、他方の機能に依存しない最適化された構成が提供され得る。接続部材により実現される導電接続部は、遮蔽スリーブにより外部の影響に対して遮蔽されていると共に、特に外部に対して電気的に絶縁されている。この接続領域内に液体が侵入して損傷もしくは故障につながる恐れがあるというリスクも、車両内に生じる熱的または／かつ機械的負荷が接続部の損傷もしくは導線中断につながる恐れがあるというリスクと同様に排除されている。

【0007】

指摘しておくと、本発明の意味で、基本的に導電性の部材、例えば加熱導体部材側導体部材もしくは接続導体側導体部材の露出した端部は、電気的に絶縁されていない、つまり別のコンポーネントとの電気的な接続を提供するために露出した端部である。

【0008】

接続部材との安定的な接続のために、加熱導体部材側導体部材は、少なくともその露出した端部において、中実に形成された導体本体、例えば線材として提供されていてよい。

【0009】

接続導体をフレキシブルに形成するために、接続導体側導体部材は、少なくともその露出した端部に、複数の個別線材を備えて提供されている、ということを提案する。

【0010】

加熱導体部材もしくは接続導体との電気的な接続のために、接続部材は、加熱導体部材側導体部材の露出した端部を受容する加熱導体部材受容開口または／および接続導体側導体部材の露出した端部を受容する接続導体受容開口を有していてよい。

【0011】

安定的であるにもかかわらず、確実な電気的な接続を実現する構成のために、接続導体側導体部材の露出した端部は、接続導体受容開口内で、接続部材の接続導体受容開口の領域の変形により生ぜしめられる摩擦結合または／および形状結合により、不動に保持されていてよい。択一的または追加的に、接続導体側導体部材の露出した端部は、接続導体受容開口内で、材料結合、好適にはろう接により、不動に保持されていてもよい。

【0012】

安定的で確実な電気的な接続はさらに、加熱導体部材側導体部材の露出した端部が、加熱導体部材受容開口内で、加熱導体側導体部材の露出した端部を加熱導体部材受容開口内に圧入することにより生ぜしめられた摩擦結合によりまたは／かつ接続部材の加熱導体部材受容開口の領域を変形させることにより生ぜしめられた摩擦結合または／かつ形状結合により不動に保持されていること、または／および加熱導体部材側導体部材の露出した端部が、加熱導体部材受容開口内で、材料結合、好適にはろう接により不動に保持されていることにより、支援され得る。

【0013】

加熱導体部材側導体部材の露出した端部の接続部材内への圧入を容易にするために、接続部材は、少なくとも加熱導体部材受容開口の領域にスリットを備えて形成されていてよい。

【0014】

電気的に互いに接続されるべき導体部材を、それぞれ接続部材内で規定通りに位置決めするために、接続部材は管状に形成されており、かつ好適には接続部材の変形により形成された割込みストッパにより互いに隔離された２つの導体部材受容部を有しており、一方の導体部材受容部は、加熱導体部材受容開口を提供しかつ他方の導体部材受容部は、接続導体受容開口を提供することを提案する。

【0015】

加熱導体部材に対する遮蔽スリーブの、封止されかつ機械的にも安定した結合のために、遮蔽スリーブは第１のスリーブ端部において、加熱導体部材の加熱導体部材接続端部領域を包囲する加熱導体部材のカバーに、材料結合、好適にはろう接または／かつ溶接により結合されていてよい。

【0016】

一般にフレキシブルに形成された接続導体に対する、機械的に安定しておりかつ液体または不純物の侵入に対しても封止された結合のために、遮蔽スリーブの第２のスリーブ端部内には、接続導体を包囲しかつ遮蔽スリーブにより包囲される少なくとも１つのシール部材が設けられていてよい。

【0017】

このようなシール部材を使用する場合、少なくとも１つのシール部材は、遮蔽スリーブの第２のスリーブ端部における変形により、遮蔽スリーブと接続導体との間に圧縮されて保持されていること、または／および少なくとも１つのシール部材は、環状に形成されていること、または／および少なくとも１つのシール部材は、弾性材料、好適にはゴム材料により製造されていることを提案する。

【0018】

本発明はさらに、内燃機関の排ガス装置用の排ガス加熱ユニットであって、排ガス案内容積内を流れる排ガスが周囲を流動可能な加熱導体部材を有しており、加熱導体部材は、少なくとも１つの貫通案内部の領域において、排ガス案内容積を包囲する壁を貫通して案内されており、かつ排ガス案内容積の外側の少なくとも１つの加熱導体部材接続端部領域、好適には２つの加熱導体部材接続端部領域において、本発明に基づき製造された接続ユニットを介して接続導体に接続されている、内燃機関の排ガス装置用の排ガス加熱ユニットに関する。

【0019】

本発明はさらに、本発明に基づき製造された排ガス加熱ユニットを備えた、例えば車両に設けられた内燃機関用排ガス装置に関する。

【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】加熱導体部材を、内燃機関の排ガス装置に設けられた接続導体に電気的に接続する接続ユニットを示す原理図である。

【図2】図１に原理図で示した接続ユニットの１つの実施形態を示す縦断面図である。

【図3】接続ユニットの１つの択一的な実施形態を示す、図２に相応する図である。

【0022】

図１には原理図で接続ユニット１０が示されており、接続ユニット１０は内燃機関の、全体を１１で表す排ガス装置において、加熱導体部材１２と、加熱導体部材１２を車両に設けられた電源、例えばバッテリーまたは搭載電圧システムに接続する接続導体１４との間に、導電式の機械的に安定した接続部を形成するために用いられる。

【0023】

加熱導体部材１２は、排ガスＡが通流する排ガス流動容積１６内に配置された排ガスヒータ１５の主要構成部材であり、排ガスヒータ１５により、必要な場合にはこの排ガスヒータ１５の周りを流れる排ガスＡに熱を伝達することができる。

【0024】

図１に例示的にのみ示す加熱導体部材１２は、貫通案内部１８の領域で、排ガス案内コンポーネント、例えば排気管等の、排ガス案内容積１６を取り囲む壁２０を貫通して案内されている。加熱導体部材１２は少なくとも、貫通案内部１８を介して壁２０を貫通して案内された領域に、例えば特殊鋼またはその他の金属材料から製造されたカバー２２を有している。カバー２２の内部には、電気的に絶縁性の材料２４、例えば加圧されたセラミックパウダ等が介在した状態で、加熱導体部材１２の、壁を貫通して案内された一般に低温端部２６とも呼ばれる領域に、有利には単一の中実の導体本体、例えば線材として形成された、加熱導体部材１２の加熱導体部材側導体部材２８が設けられている。排ガス案内コンポーネントの内部もしくは排ガス流動容積１６の内部で、加熱導体部材側導体部材２８には、電圧印加時に電流が流れると加熱される、加熱導体部材１２の加熱導体２９が接続している。加熱導体２９は、排ガス流動容積１６内に延びるその長さ領域全体において、電気的に絶縁性の材料２４もしくはカバー２２により包囲されていてよい。１つの択一的な構成では、加熱導体２９は、排ガス流動容積１６内のその実質的な延在領域において露出している、つまりカバー２２および絶縁性の材料２４により包囲されていなくてもよく、これにより、排ガスＡとの熱的な相互作用が改良される。つまり、カバー２２もしくは電気的に絶縁性の材料２４は、加熱導体部材１２がその低温端部２６でもって壁２０を貫通して案内されている加熱導体部材１２の長さ領域に限定されていてよい。

【0025】

加熱導体部材１２は、排ガス流動容積１６の外側に位置する加熱導体部材接続領域３０において、接続ユニット１０を介して接続導体１４の接続導体接続領域３２に導電式かつ機械的に接続されている。導電接続は、加熱導体部材側導体部材２８の露出した、つまり電気的に絶縁されていない端部３６を、接続導体側導体部材４０の露出した、つまり同様に電気的に絶縁されていない端部３８に接続する、例えば管状またはスリーブ状の接続部材３４により実現されている。

【0026】

接続部材３４を介して、加熱導体部材１２と接続導体１４との間にある程度の機械的な結合も提供されているにもかかわらず、運転中の主な負荷を吸収する、加熱導体部材１２と接続導体１４との間の機械的な結合は、加熱導体部材１２のカバー２２にも接続導体１４のカバー４２にも以下に説明する形式で固く結合された遮蔽スリーブ４４により提供される。この遮蔽スリーブ４４は、加熱導体部材１２と接続導体１４との間の安定した機械的な結合部を提供するだけでなく、加熱導体部材接続端部領域３０および接続導体接続端部領域３２の範囲内で導電接続が実現されている領域に対して、この導電接続部のもしくはこの導電接続部用に設けられたシステム領域の遮蔽部も提供している。遮蔽スリーブは、液体、例えば水もしくは塩水、尿素／水溶液、エンジンオイル等が、露出した端部領域３６，３８の範囲に流入することを防ぐと共に、不純物がこの範囲に到達し得るということも防ぐ。これにより、接続導体１４の開いた端部の領域の水が接続導体１４内に侵入し、接続導体１４を通って制御装置にまで流れ込み、そこに損傷または誤動作をもたらす恐れがある、という可能性はない。同時に、遮蔽スリーブ４４は外部に対する電気的な絶縁部を成しており、これにより、短絡の発生も防いでいる。さらに電気的な接続領域は、特に低温端部２６を提供する加熱導体部材側導体部材２８により提供された熱的な遮蔽部によっても熱的に遮蔽されている。このことは、電圧印加時に加熱導体部材１２を通って流れる電流により、壁２０を貫通して案内された加熱導体部材側導体部材２８自体は極僅かにしか加熱されない、ということに起因する。

【0027】

図２には、このような接続ユニット１０の１つの実施形態がより詳細に示されている。図２では、加熱導体部材側導体部材２８の露出した端部領域３６と、接続導体側導体部材４０の露出した端部領域３８とが認められる。接続導体１４は、接続導体を適当に車両を通して案内することができるようにするために一般にフレキシブルに形成されているため、接続導体側導体部材４０は、好適には多数の個別の心線もしくは線材４６により形成されている。

【0028】

接続部材３４は、導電性の良好な金属材料から製造されており、基本的に管状の構造を有している。接続部材３４は、図２において左側に示す導体部材受容部４８内に、実質的にこの導体部材受容部４８全体にわたり延びる加熱導体部材受容開口５０を提供していると共に、図２において右側に認められる導体部材受容部５２内に、実質的に導体部材受容部５２の全長にわたり延びる接続導体受容開口５４を提供している。接続部材３４の長手方向において中央の領域には、例えば加工成形により割込みストッパ５７が形成されており、割込みストッパ５７は、加熱導体部材側導体部材２８もしくは接続導体側導体部材４０の最大侵入深さを設定する。

【0029】

接続部材３４を介して電気的な接続を生ぜしめるために、接続部材３４はその導体部材受容部４８でもって、加熱導体部材側導体部材２８の露出した端部３６に被せ嵌められてよい。この場合は例えば、良好な電気的接触のために、加熱導体部材側導体部材２８は、加熱導体部材受容開口５０内に圧入される、ということが想定されていてよい。製造誤差を補償することができるようにするために、接続部材３４は、少なくともその導体部材受容部４８にスリットを備えて形成されていてよい。例えば、接続部材３４はこの導体部材受容部４８に、その長手方向に延びかつその自由端部に向かって開いたスリットを備えて形成されていてよい。

【0030】

加熱導体部材側導体部材２８が、その端部３６でもって接続部材３４内に圧入された場合、この場合に生じる摩擦結合に基づいてのみ、加熱導体部材側導体部材２８と接続部材３４との間に確実な電気的な接触接続が実現され得る。接続部材３４内への加熱導体部材側導体部材２８の圧入に対して択一的または追加的に、確実な電気的な接触接続は、加熱導体部材側導体部材２８を接続部材３４内に導入、場合により圧入した後に、接続部材３４が導体部材受容部４８の領域において例えば圧着動作で押しつぶされることによっても達成され得、これにより、接続部材３４が摩擦結合に基づきこのように変形させられかつ形状結合にも基づき相応して大幅に変形すると、加熱導体部材側導体部材２８と接続部材３４との間に確実な電気的接触が生ぜしめられることになる。

【0031】

加熱導体部材側導体部材２８と接続部材３４との間の電気的接触は、択一的または追加的に、これらの２つのコンポーネントが材料結合により、特にろう接により互いに結合されることによっても確実に形成され得る。このために加熱導体部材側導体部材は、その露出した、加熱導体部材受容開口５０内に受容されるべき端部３６において、ろう材により包囲され得る。次いで端部３６は、導体部材受容部４８内に導入、例えば圧入される。その後、ろう材が溶融させられ、これにより、接続部材３４と端部３６との間に機械的な結合も生ぜしめるろう接部が形成される。

【0032】

また、接続部材３４と接続導体側導体部材４０の端部３８との間の確実な電気的な接続も、材料結合または／および形状結合または／および摩擦結合により生ぜしめられてよい。材料結合を提供するために、端部３８には、例えばそこでカバー４２から突出している心線もしくは線材４６が圧縮されてから、ろう材が端部３８に被着されてよい。次いで端部３８は、割込みストッパ５７に突き当たるまで導体部材受容部５２内に導入される。加熱によりろう材が溶融させられ、これにより導電接続が生ぜしめられる。

【0033】

この導電接続に対して択一的または追加的に、場合によりろう材で包囲された端部３８を導入した後、接続部材３４はその導体部材受容部５２において、例えば圧着動作で押しつぶされてよく、この押しつぶしにより、接続部材３４と、接続導体側導体部材４０の端部３８との間に一方では摩擦結合が生ぜしめられ、かつ他方では形状結合も生ぜしめられる。

【0034】

両方の導体部材２８，４０が接続部材３４により互いに導電接続された後で、遮蔽スリーブ４４が、この加熱導体部材１２と接続導体１４との接続領域に被せ嵌められる。このためには、例えば接続導体１４と接続部材３４とを接続する前に、既に遮蔽スリーブ４４が接続導体１４に被せ嵌められてよく、次いで遮蔽スリーブ４４を接続導体１４に沿ってずらすことにより、第１のスリーブ端部５６が加熱導体部材接続領域３０において加熱導体部材１２もしくはカバー２２を包囲しかつ第２のスリーブ端部５８が接続導体接続領域３２において接続導体１４もしくはカバー４２を包囲するように位置決めすることができる。

【0035】

好適には金属材料を用いて製造された遮蔽スリーブ４４は、次いで加熱導体部材１２もしくはカバー２２に、材料結合により結合される。このためには、例えば遮蔽スリーブ４４が図２に示す位置に配置される前に、カバー２２が、あとで第１のスリーブ端部５６により覆われて係合されるその長さ範囲において、ろう材により被覆されてよい。遮蔽スリーブ４４がその第１のスリーブ端部５６でもって、カバー２２の、周方向において好適には完全にろう材により被覆された範囲に被せ嵌められた後で、このろう材は加熱により溶融させられてよく、これにより、加熱導体部材１２と遮蔽スリーブ４４との間に、機械的に安定した、不純物または液体の侵入を防ぐ結合が生ぜしめられてよい。

【0036】

択一的なまたは必要な場合に追加的に設けられる材料結合式の結合部の場合には、例えばレーザ溶接により、カバー２２を好適には完全に包囲する溶接シーム６０が形成され得、溶接シーム６０は、第１のスリーブ端部５６の端面の領域において、第１のスリーブ端部５６をカバー２２の外周面に結合している。

【0037】

第２のスリーブ端部５８では、第２のスリーブ端部５８と接続導体１４の接続導体接続領域３２もしくはカバー４２との間に、環状で弾性変形可能な、例えばゴム材料またはゴム状材料で製造されたシール部材６２が位置決めされる。このシール部材６２も、接続導体１４の電気的な接続を生ぜしめる前に、既に接続導体１４に被せ嵌められてよく、これによりシール部材６２はその後、図２に示す位置に配置され得るようにするためにカバー４２に沿ってずらされるだけで済み、この位置においてシール部材６２は、接続導体接続領域３２において接続導体１４の外側を包囲しており、かつシール部材６２の外側は、遮蔽スリーブ４４の第２のスリーブ端部５８により包囲されている。次いで、遮蔽スリーブ４４を第２のスリーブ端部５８において半径方向内側に向かって、つまり遮蔽スリーブ４４の長手方向中心軸線Ｌに対して半径方向に変形することにより、シール部材６２は半径方向に圧縮され得る。この場合、シール部材６２は、半径方向外側に向かって第２のスリーブ端部５８に支持されることにより、半径方向内側に向かってカバー４２の外周面に強力に押し当てられ、遮蔽スリーブ４４と接続導体１４との間に、一方では不純物や液体の侵入に対して封止されかつ他方では機械的に安定した結束が生ぜしめられる。

【0038】

上述した形式では、排ガスヒータ１５を排ガス流動容積１６内に組み込み、壁２０を通して加熱導体部材１２を貫通して案内した後に、加熱導体部材１２が機械的に安定して確実に導電するように、接続導体１４に接続され得る。この場合、接続ユニット１０の寸法設定は、一方では車両における構成状況に、かつ他方では案内しようとする電流に適合され得、これにより、特に高電圧用途に使用することも可能である。導電もしくは通電コンポーネントはそれぞれ、それらが互いに接続された領域において遮蔽スリーブ４４により外部に対して遮蔽されているため、高度な安全性も保証されている。遮蔽スリーブ４４の、一方では加熱導体部材１２に対する結合かつ他方では接続導体１４に対する結合はその都度、それぞれに使用された製造材料を考慮して、極めて安定した確実な結合が生ぜしめられるように行われる。加熱導体部材１２の領域では、この結合は材料結合により実現され得る。それというのも、カバー２２と遮蔽スリーブ４４とは両方共、好適には金属材料で製造されているからである。カバー４２が一般にプラスチック材料から製造されており、カバー４２内に延びる心線もしくは線材４６と同様にフレキシブルな接続導体１４の領域では、弾性変形可能でありかつカバー４２に押し当てられるシール部材６２の使用により、不純物や液体の侵入に対して特に気密でもある閉鎖が達成され、この閉鎖は同時に、構成部材の製造誤差もしくは熱膨張の補償も可能にする。既に遮蔽スリーブ４４により、加熱導体部材１２と接続導体１４との安定した機械的な結合は保証されているため、接続部材３４により提供される電気的な接続部は、この電気的な接続部もある程度の機械的な荷重は吸収することができるにもかかわらず、導電に関して最適化されて形成されてよい。

【0039】

さらに述べておくと、電源の２つの電極もしくは電圧供給系に接続するために、加熱導体部材１２はその両端部領域においてそれぞれ接続導体１４に、上述しかつ図示した形式で接続されてよい。

【0040】

図３には、このような接続ユニット１０の１つの択一的な実施形態が示されている。この実施形態は実質的に、図２に関して上述した実施形態の態様に相応するため、以下に、図２に示した実施形態との相違点のみを説明する。これらの相違点は、特に接続部材３４の構成にある。接続部材３４は、加熱導体部材側導体部材２８に接続されるべき導体部材受容部４８において、端部３６を、端部３６の周面の一部にわたってのみ包囲して係合するように成形されている。よって、端部３６を部分的に包囲して係合する、例えば金属薄板変形部品として提供された接続部材３４の領域は、導体部材受容部４８に形成された加熱導体部材受容開口５０を提供しており、加熱導体部材受容開口５０は、この構成では導体部材受容部４８の周方向範囲において開かれている。例えば、導体部材受容部４８は端部３６を、その周の約５０～７５％の範囲において包囲して係合し得る。導体部材受容部４８もしくは接続部材３４に対する端部３６の固定は、図２に関して上述したように、材料結合または／および形状結合または／および摩擦結合により行われてよい。

【0041】

図３に示す接続部材３４は、その導体部材受容部５２の領域において成形されていてよく、これにより接続部材３４は、実質的にＭ形またはＷ形の周輪郭でもって、接続導体側導体部材４０の端部３８をそれぞれ反対の周方向において包囲して係合し、このようにして導体部材受容部５２に接続導体受容開口５４を提供している。Ｍ形またはＷ形の構造を押しつぶすことにより、接続部材３４は、その端部３８を支持する領域、つまり接続導体受容開口５４の領域において、端部３８もしくは端部３８を提供する心線もしくは線材４６に押し当てられてよい。この場合、この結束は、実質的に摩擦結合により生ぜしめられるが、端部３８を予めろう材で包囲し、接続部材３４の変形を行った後にろう材を溶融させることにより生ぜしめることができる材料結合により支援されていてもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【手続補正書】

【提出日】2022-06-24

【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】

特に内燃機関の排ガス装置（１１）に設けられた排ガスヒータ（１５）の加熱導体部材（１２）を電気的な接続導体（１４）に電気的に接続する接続ユニットであって、前記加熱導体部材（１２）は、前記接続導体（１４）に電気的に接続されるべき加熱導体部材接続端部領域（３０）に、加熱導体部材側導体部材（２８）の露出した端部（３６）を有しており、前記電気的な接続導体（１４）は、前記加熱導体部材（１２）に電気的に接続されるべき接続導体接続端部領域（３２）に、接続導体側導体部材（４０）の露出した端部（３８）を有している、接続ユニットにおいて、
－前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）と、前記接続導体側導体部材（４０）の前記露出した端部（３８）とに導電接続された接続部材（３４）、
－前記接続導体接続端部領域（３２）と、前記加熱導体部材接続端部領域（３０）と、前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）を前記接続導体側導体部材（４０）の前記露出した端部（３８）に接続する前記接続部材（３４）とを包囲する遮蔽スリーブ（４４）であって、該遮蔽スリーブ（４４）は、第１のスリーブ端部（５６）において前記加熱導体部材（１２）の前記加熱導体部材接続端部領域（３０）に結合されておりかつ第２のスリーブ端部（５８）において前記接続導体（１４）の前記接続導体接続端部領域（３２）に結合されており、かつ前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）と、前記接続導体側導体部材（４０）の前記露出した端部（３８）と、前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）を前記接続導体側導体部材（４０）の前記露出した端部（３６）に接続する前記接続部材（３４）とを外部の影響に対して遮蔽する、遮蔽スリーブ（４４）
を含む、接続ユニット。

【請求項2】

前記加熱導体部材側導体部材（２８）は、少なくともその前記露出した端部（３６）において、中実に形成された１つの導体本体として提供されており、または／かつ前記接続導体側導体部材（４０）は、少なくともその前記露出した端部（３８）に、複数の個別線材（４６）を備えて提供されている、請求項１記載の接続ユニット。

【請求項3】

前記接続部材（３４）は、前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）を受容する加熱導体部材受容開口（５０）または／および前記接続導体側導体部材（４０）の前記露出した端部（３８）を受容する接続導体受容開口（５４）を有している、請求項１または２記載の接続ユニット。

【請求項4】

前記接続導体側導体部材（４０）の前記露出した端部（３８）は、前記接続導体受容開口（５４）内で、前記接続部材（３４）の前記接続導体受容開口（５４）の領域の変形により生ぜしめられる摩擦結合または／および形状結合により不動に保持されており、または／かつ前記接続導体側導体部材（４０）の前記露出した端部（３８）は、前記接続導体受容開口（５４）内で、材料結合、好適にはろう接により不動に保持されている、請求項３記載の接続ユニット。

【請求項5】

前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）は、前記加熱導体部材受容開口（５０）内で、前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）を前記加熱導体部材受容開口（５０）内に圧入することにより生ぜしめられた摩擦結合によりまたは／かつ前記接続部材（３４）の前記加熱導体部材受容開口（５０）の領域を変形させることにより生ぜしめられた摩擦結合または／および形状結合により不動に保持されており、または／かつ前記加熱導体部材側導体部材（２８）の前記露出した端部（３６）は、前記加熱導体部材受容開口（５０）内で、材料結合、好適にはろう接により不動に保持されている、請求項３記載の接続ユニット。

【請求項6】

前記接続部材（３４）は、少なくとも前記加熱導体部材受容開口（５０）の領域にスリットを備えて形成されている、請求項３までのいずれか１項記載の接続ユニット。

【請求項7】

前記接続部材（３４）は管状に形成されており、かつ好適には前記接続部材（３４）の変形により形成された割込みストッパ（５７）により互いに隔離された２つの導体部材受容部（４８，５２）を有しており、これらの導体部材受容部（４８，５２）のうちの一方は、前記加熱導体部材受容開口（５０）を提供しかつ前記導体部材受容部（４８，５２）のうちの他方は、前記接続導体受容開口（５４）を提供する、請求項３記載の接続ユニット。

【請求項8】

前記遮蔽スリーブ（４４）は、前記第１のスリーブ端部（５６）において、前記加熱導体部材（１２）の前記加熱導体部材接続端部領域（３０）を包囲する前記加熱導体部材（１２）のカバー（２２）に、材料結合、好適にはろう接または／および溶接により結合されている、請求項１または２記載の接続ユニット。

【請求項9】

前記遮蔽スリーブ（４４）の前記第２のスリーブ端部（５８）内には、前記接続導体（１４）を包囲しかつ前記遮蔽スリーブ（４４）により包囲される少なくとも１つのシール部材（６２）が設けられている、請求項１または２記載の接続ユニット。

【請求項10】

前記少なくとも１つのシール部材（６２）は、前記遮蔽スリーブ（４４）の前記第２のスリーブ端部（５８）における変形により、前記遮蔽スリーブ（４４）と前記接続導体との間に圧縮されて保持されており、または／かつ前記少なくとも１つのシール部材（６２）は環状に形成されており、または／かつ前記少なくとも１つのシール部材（６２）は、弾性材料、好適にはゴム材料により製造されている、請求項９記載の接続ユニット。

【請求項11】

内燃機関の排ガス装置用の排ガス加熱ユニットであって、排ガス案内容積（１６）内を流れる排ガス（Ａ）が周囲を流動可能な加熱導体部材（１２）を有しており、該加熱導体部材（１２）は、少なくとも１つの貫通案内部（１８）の領域において、前記排ガス案内容積（１６）を包囲する壁（２０）を貫通して案内されており、かつ前記排ガス案内容積（１６）の外側の少なくとも１つの加熱導体部材接続端部領域（３０）、好適には２つの加熱導体部材接続端部領域（３０）において、請求項１または２記載の接続ユニット（１０）を介して接続導体（１４）に接続されている、内燃機関の排ガス装置用の排ガス加熱ユニット。

【請求項12】

請求項１１記載の排ガス加熱ユニットを含む、内燃機関用排ガス装置。

【外国語明細書】