DE102013013488B4

DE102013013488B4 - High-voltage connection device for an electrorheological device

Info

Publication number: DE102013013488B4
Application number: DE102013013488.9A
Authority: DE
Inventors: Joachim Funke; Matthias Bruns
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-08-15
Filing date: 2013-08-15
Publication date: 2023-05-11
Anticipated expiration: 2033-08-16
Also published as: DE102013013488A1

Abstract

Hochspannungsanschlussvorrichtung für eine elektrorheologische Vorrichtung, die einen zentralen Kontaktstift (1) enthält, der koaxial von einem isolierenden Unterteil (2) umgeben und axial mit einem Oberteil (3) verbunden ist, wobei der Kontaktstift (1) mit seinem oberen äußeren Ende (22) mit einer Hochspannungsquelle und mit seinem unteren inneren Ende (25) mit einer Elektrode (12) der elektrorheologischen Vorrichtung verbindbar ist und wobei das Oberteil (3) mindestens ein Masseanschlusselement (9) enthält, das mit einem äußeren Mantelrohr (14) der elektrorheologischen Vorrichtung elektrisch verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das miteinander verbundene Unter- (2) und Oberteil (3) als Stecker ausgebildet ist, bei dem das Unterteil (2) aus einem zylindrischen weich-elastischen Kunststoffmaterial besteht, das abgedichtet in eine Durchgangsbohrung (16) des Mantelrohrs (14) einsteckbar ist und das oberhalb des Mantelrohrs (14) fest mit dem Oberteil (3) verbunden ist, wobei das Oberteil (3) aus einem isolierenden Hartkunststoff besteht und ein auskragendes Randteil (7) aufweist, in das mindestens zwei beabstandete steckbare Masse-Anschlusselemente (9) eingelassen sind, die mit dem äußeren Mantelrohr (14) elektrisch verbindbar sind, wobei im inneren Ende (25) des zentralen Kontaktstiftes (1) eine Druckfeder (11) fixiert ist.High-voltage connection device for an electrorheological device, comprising a central contact pin (1) coaxially surrounded by an insulating base (2) and axially connected to an upper part (3), the contact pin (1) having its upper outer end (22) can be connected to a high voltage source and with its lower inner end (25) to an electrode (12) of the electrorheological device and wherein the upper part (3) contains at least one ground connection element (9) which is electrically connected to an outer jacket tube (14) of the electrorheological device can be connected, characterized in that the lower part (2) and upper part (3) connected to one another is designed as a plug, in which the lower part (2) consists of a cylindrical, soft-elastic plastic material which is sealed in a through bore (16) of the casing pipe (14) and which is firmly connected to the upper part (3) above the casing pipe (14), the upper part (3) consisting of an insulating hard plastic and having a projecting edge part (7) into which at least two spaced insertable Ground connection elements (9) are embedded, which can be electrically connected to the outer jacket tube (14), a compression spring (11) being fixed in the inner end (25) of the central contact pin (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsanschlussvorrichtung für eine elektrorheologische Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a high-voltage connection device for an electrorheological device according to the preamble of patent claim 1.

Elektrorheologische Vorrichtungen werden häufig als Schwingungsdämpfer, Ventile, Kupplungen, Aktoren oder als Pumpen verwendet. Dabei enthalten diese als Antriebs- oder Steuermittel eine elektrorheologische Flüssigkeit, die ihre Viskosität unter Einfluss eines elektrischen Feldes bis zur Erstarrung verändern kann, wobei zur Steuerung der Viskosität eine Hochspannung bis ca. 5.000 V erforderlich ist. Die elektrorheologischen Vorrichtungen enthalten dabei meist einen hydraulischen Zylinder mit einem Kolben, dessen Druckmittelkammern mit der elektrorheologischen Flüssigkeit befüllt sind und bei denen die Kolbenbewegung durch die im elektrischen Feld befindliche elektrorheologische Flüssigkeit gesteuert wird. Dazu weisen die elektrorheologischen Vorrichtungen einen Hochspannungsanschluss auf, der mit einer in der elektrorheologischen Vorrichtung angeordneten Elektrode verbunden ist, durch die das elektrische Feld in der elektrorheologischen Flüssigkeit erzeugt wird.Electrorheological devices are often used as vibration dampers, valves, clutches, actuators or as pumps. These contain an electrorheological fluid as a drive or control means, which can change its viscosity under the influence of an electric field until it solidifies, with a high voltage of up to approx. 5,000 V being required to control the viscosity. The electrorheological devices usually contain a hydraulic cylinder with a piston whose pressure medium chambers are filled with the electrorheological fluid and in which the piston movement is controlled by the electrorheological fluid located in the electric field. For this purpose, the electrorheological devices have a high-voltage connection which is connected to an electrode which is arranged in the electrorheological device and is used to generate the electrical field in the electrorheological liquid.

Aus der US 7 997 392 B2 ist eine derartige elektrorheologische Vorrichtung bekannt, die einen Hochspannungsanschluss als anschraubbare Kabeleinführung enthält. Bei der elektrorheologischen Vorrichtung handelt es sich um einen Schwingungsdämpfer zur Dämpfung der Ein- und Ausfederkräfte eines Kraftfahrzeugs. Dazu enthält der Schwingungsdämpfer innen einen Druckmittelzylinder, der durch einen Kolben in eine Ein- und eine Ausfahrkammer unterteilt ist und dessen Bewegung durch ein integriertes elektrorheologisches Ventil gesteuert wird. Dabei wird das elektrorheologische Ventil durch das äußere Mantelrohr der elektrorheologischen Vorrichtung und ein koaxial dazu innen angeordnetes Elektrodenrohr gebildet, die durch einen schmalen Ventilspalt voneinander getrennt sind, durch die die beiden Druckmittelkammern miteinander verbunden sind und durch die der Durchfluss der elektrorheologischen Flüssigkeit steuerbar ist. Zur Steuerung ist deshalb am äußeren Mantelrohr der Hochspannungsanschluss als feste Kabeleinführung angeschraubt, der den Schwingungsdämpfer mit einer externen Hochspannungsquelle über ein Hochspannungskabel miteinander verbindet. Zum Anschluss des Hochspannungskabels ist das äußere Mantelrohr an einer vorgegebenen Oberfläche plan gefräst und mit einer Durchgangsbohrung versehen, die radial bis zum Elektrodenrohr reicht. Dabei besteht der Hochspannungsanschluss aus einem zentralen zylindrischen Unterteil, das in die Bohrung eingeführt wird und einem dazu koaxialen metallischen Oberteil, das auf dem planen Oberflächenteil der äußeren Mantelfläche aufliegt. Dabei besteht das Unterteil aus einem isolierten harten zylindrischen Kunststoffkörper, in dessen Zentrum ein metallisches Kontaktelement befestigt ist, das an seinem unteren inneren Ende in eine Kontaktbohrung im Mantelrohr eingebracht wird und an seinem oberen äußeren Ende mit dem Hochspannungskabel verbunden ist. Zur Abdichtung des Unterteils ist der Kunststoffkörper mit zwei außen angebrachten Dichtungsschlitzen versehen, in die zwei Dichtungen eingelegt sind. Zur Befestigung des Hochspannungsanschlusses ist das metallische Oberteil ringförmig ausgebildet und besitzt eine nach innen gerichtete ringförmige Aussparung, in die das Unterteil eingepasst ist. Die mit einem Metallschirm umgebene Kabeldurchführung des Hochspannungskabels ist offensichtlich elektrisch mit dem metallischen Oberteil verbunden, das durch zwei beabstandete Durchgangsbohrungen in zwei Gewindebohrungen im äußeren Mantelrohr an diesem befestigt ist. Dabei stellen die beiden Gewindeschrauben gleichzeitig einen Massekontakt des Hochspannungsanschlusses zum geerdeten Mantelrohr her, dass als Gegenpol zur Elektrode geschaltet ist. Ein derartiger Hochspannungsanschluss ist durch die Vielzahl seiner Einzelteile aufwendig in der Herstellung, gegenüber dem hohen Druck von ca. 200 bar im Ventilschlitz schwer abzudichten und nur mit Hilfe von Gewindebohrungen und einer planen Auflagefläche aufwendig am Mantelrohr zu befestigen.From the U.S. 7,997,392 B2 such an electrorheological device is known which contains a high-voltage connection as a screw-on cable entry. The electrorheological device is a vibration damper for damping the compression and rebound forces of a motor vehicle. For this purpose, the vibration damper contains a pressure medium cylinder on the inside, which is divided into an inward and outward chamber by a piston and whose movement is controlled by an integrated electrorheological valve. The electrorheological valve is formed by the outer jacket tube of the electrorheological device and an electrode tube arranged coaxially thereto on the inside, which are separated from one another by a narrow valve gap, through which the two pressure medium chambers are connected to one another and through which the flow of the electrorheological fluid can be controlled. For control purposes, the high-voltage connection is screwed onto the outer jacket tube as a fixed cable entry, which connects the vibration damper to an external high-voltage source via a high-voltage cable. To connect the high-voltage cable, the outer jacket tube is milled flat on a specified surface and provided with a through hole that extends radially to the electrode tube. The high-voltage connection consists of a central cylindrical lower part that is inserted into the bore and a metal upper part that is coaxial with it and that rests on the flat surface part of the outer lateral surface. The lower part consists of an insulated, hard, cylindrical plastic body, in the center of which a metal contact element is attached, which is inserted at its lower inner end into a contact hole in the jacket tube and is connected to the high-voltage cable at its upper outer end. To seal the lower part, the plastic body is provided with two sealing slots on the outside, into which two seals are inserted. To fasten the high-voltage connection, the metal upper part is ring-shaped and has an inwardly directed annular recess into which the lower part is fitted. The high-voltage cable grommet, surrounded by a metal screen, is apparently electrically connected to the metal upper part, which is fastened to the outer casing tube by two spaced through holes in two threaded holes in the latter. At the same time, the two threaded screws create a ground contact between the high-voltage connection and the grounded jacket tube, which is connected as the opposite pole to the electrode. Such a high-voltage connection is expensive to manufacture due to the large number of individual parts, is difficult to seal against the high pressure of approx. 200 bar in the valve slot and can only be attached to the jacket tube with the help of threaded holes and a flat bearing surface.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Hochspannungsanschluss für eine elektrorheologische Vorrichtung zu schaffen, der einfach in der Herstellung ist, eine sichere Hochspannungsverbindung schafft und druckdicht und einfach mit der elektrorheologischen Vorrichtung verbindbar ist.The invention is therefore based on the object of creating a high-voltage connection for an electrorheological device which is easy to manufacture, creates a reliable high-voltage connection and can be connected to the electrorheological device in a pressure-tight manner and in a simple manner.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the invention specified in claim 1. Further developments and advantageous exemplary embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Hochspannungsanschlussvorrichtung als Stecker ausgebildet ist und lediglich aus einem Unterteil aus einem weichen elastischen Kunststoffmaterial und einem Oberteil aus einem Hartkunststoffmaterial besteht und der durch eine einfache Steckverbindung druckdicht mit der elektrorheologischen Vorrichtung verbindbar ist. Dabei bildet der in der Durchgangsbohrung des Mantelrohrs befindliche Teil des Unterteils gegenüber der Durchgangsbohrung einen relativ großen Dichtungsbereich, so dass auch bei großen Arbeitsdrücken im Ventilspalt unter dem Unterteil eine gute Abdichtwirkung erzielt wird, so dass vorteilhafterweise auch bei Drücken bis zu 200 bar keine elektrorheologische Flüssigkeit durch das Mantelrohr austreten kann. Dies wird noch dadurch unterstützt, dass das Unterteil gleichzeitig noch koaxial zur Durchgangsbohrung auf einer Ringfläche auf dem äußeren Mantelrohr aufliegt, und dort für eine zusätzliche Abdichtung sorgt, die sich auch vorteilhafterweise an die Rohrkrümmung anpasst, ohne dass deshalb die Auflagefläche zusätzlich plan bearbeitet werden müsste. Dabei wird die gute Abdichtwirkung auch ohne eine axiale Schraubbefestigung erreicht, weil durch die großen Dichtungsflächen in der Durchgangsbohrung und einer Komprimierung des weichen elastischen Dichtungsmaterials an den Seitenwänden der Durchgangsbohrung eine sichere Fixierung des Steckers erreichbar ist.The invention has the advantage that the high-voltage connection device is designed as a plug and consists only of a lower part made of a soft, elastic plastic material and an upper part made of a hard plastic material and which can be pressure-tightly connected to the electrorheological device by a simple plug connection. The part of the lower part located in the through-bore of the jacket tube forms a relatively large sealing area in relation to the through-bore, so that a good sealing effect is achieved even at high working pressures in the valve gap under the lower part, so that advantageously no electrorheological fluid is present even at pressures of up to 200 bar can escape through the jacket pipe. This becomes even more so supports the fact that the lower part also rests coaxially with the through-hole on an annular surface on the outer jacket pipe, and provides an additional seal there, which also advantageously adapts to the curvature of the pipe, without the bearing surface having to be additionally machined flat. The good sealing effect is also achieved without an axial screw fastening because the plug can be securely fixed in place by the large sealing surfaces in the through hole and compression of the soft, elastic sealing material on the side walls of the through hole.

Die Erfindung hat durch die Ausbildung der beiden Steckerteile (Ober- und Unterteil) aus zwei verschiedenen Kunststoffmaterialien den Vorteil, dass der Stecker durch nur zwei Spritzgießvorgänge einfach herstellbar und gleichzeitig durch einen einfachen Steckvorgang leicht montierbar ist.Because the two connector parts (upper and lower part) are made from two different plastic materials, the invention has the advantage that the connector can be easily manufactured using just two injection molding processes and at the same time can be easily assembled using a simple plugging process.

Die Erfindung hat auch den Vorteil, dass durch eine einfache Druckfeder im Kontaktstift eine sichere Kontaktgabe sichergestellt ist, da auch bei hohen Gegendrücken im Ventilspalt die Druckfeder keine zusätzliche Druckfläche bildet, die der Federkraft und damit der Kontaktfähigkeit entgegenwirken könnte.The invention also has the advantage that a simple compression spring in the contact pin ensures reliable contact, since the compression spring does not form an additional pressure surface that could counteract the spring force and thus the ability to make contact, even with high back pressures in the valve gap.

Darüber hinaus hat die Erfindung den Vorteil, dass auch bei einer kompakten Ausführung des Steckers dieser auch bei hohen Spannungen bis ca. 6.000 V sehr spannungsfest ist. Denn durch die zentrale Anordnung des mit Hochspannung beaufschlagten Kontaktstiftes und der Feder in den beiden isolierenden Kunststoffteilen des Steckers bestimmt allein der Abstand von der Feder bis zum geerdeten Mantelrohr in der Durchgangsbohrung die Spannungsfestigkeit, die durch die symmetrische Anordnung in der kreisrunden Durchgangsbohrung ein Optimum darstellt. So sind auch bei geringen Abständen der Feder von den inneren Mantelflächen der Durchgangsbohrung Steuerspannungen bis zu 6.000 V möglich, ohne dass es zu Spannungsüberschlägen oder nennenswerten Kriechströmen kommen kann. Dadurch ist gleichzeitig die druckbelastete Steckerfläche in der Durchgangsbohrung gering zu halten, so dass dies eine hohe Dichtungsfunktion gewährleistet und nur eine geringe Fixierkraft nötig ist, um den Stecker sicher in der elektrorheologischen Vorrichtung dauerhaft zu befestigen.In addition, the invention has the advantage that even with a compact design of the connector, it is very voltage-resistant even at high voltages of up to approximately 6,000 V. Because of the central arrangement of the high-voltage contact pin and the spring in the two insulating plastic parts of the plug, the distance from the spring to the grounded jacket tube in the through-hole alone determines the dielectric strength, which represents an optimum due to the symmetrical arrangement in the circular through-hole. In this way, control voltages of up to 6,000 V are possible even with small distances between the spring and the inner lateral surfaces of the through hole, without voltage flashovers or significant leakage currents occurring. At the same time, the pressure-loaded plug surface in the through-bore can thereby be kept small, so that this ensures a high sealing function and only a small fixing force is required to securely and permanently fasten the plug in the electrorheological device.

Darüber hinaus hat die Erfindung durch die beiden elektrisch unabhängigen Masseanschlusselemente den Vorteil, dass damit auf einfache Weise die Wirksamkeit der Masseverbindungen zwischen der Hochspannungsquelle und dem äußeren geerdeten Mantelrohr der elektrorheologischen Vorrichtung elektronisch überprüfbar ist, wodurch die Hochspannungssicherheit verbessert werden kann.In addition, the invention has the advantage of the two electrically independent ground connection elements that the effectiveness of the ground connections between the high-voltage source and the outer grounded jacket tube of the electrorheological device can be checked electronically in a simple manner, which can improve high-voltage safety.

Bei einer besonderen Ausbildung der Erfindung, bei der der Stecker als Platinenstecker ausgebildet ist, hat den Vorteil, dass dieser sogleich auf der Schaltungsplatine des Hochspannungsnetzteils angeordnet werden kann und mit dieser durch eine einfache Verlötung gemeinsam herstellbar und verbindbar ist, ohne dass aufwendige Verbindungskabel oder abgeschirmte Gehäuseteile notwendig wären.In a special embodiment of the invention, in which the plug is designed as a circuit board plug, it has the advantage that it can be arranged immediately on the circuit board of the high-voltage power supply unit and can be produced and connected to it by simple soldering, without the need for complex connecting cables or shielded cables Housing parts would be necessary.

Bei einer weiteren besonderen Ausbildung der Erfindung, bei der das Oberteil des Steckers zwei Masseanschlussklemmen aufweist, hat den Vorteil, dass durch ein einfaches Anbringen von Anschlussstiften am äußeren Mantelrohr der Stecker durch einen einfachen Steckvorgang an der elektrorheologischen Vorrichtung dauerhaft fixierbar ist.Another special embodiment of the invention, in which the upper part of the plug has two ground connection terminals, has the advantage that the plug can be permanently fixed to the electrorheological device by simply attaching connecting pins to the outer jacket tube.

Eine weitere besondere Ausbildung der Erfindung, bei der das Unterteil des Steckers aus einem innenliegenden Abdichtstopfenteil und einem außen auf dem Mantelrohr aufliegenden Abdichtringteil besteht, hat den Vorteil, dass das aus Hartkunststoff gefertigte Oberteil bis in die Durchgangsbohrung reicht, so dass das weich-elastische Abdichtstopfenteil formstabil und gut dichtend in die Durchgangsbohrung des äußeren Mantelrohrs einsteckbar ist.Another special embodiment of the invention, in which the lower part of the plug consists of an internal sealing plug part and a sealing ring part lying on the outside of the jacket tube, has the advantage that the upper part made of hard plastic extends into the through hole, so that the soft-elastic sealing plug part is dimensionally stable and can be inserted into the through hole of the outer jacket tube with a good seal.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in 1 dargestellt ist, näher erläutert. 1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Hochspannungsanschlussvorrichtung in Form eines Steckers an einem elektrorheologischen Schwingungsdämpfer.The invention is based on an embodiment that in 1 is shown, explained in more detail. 1 shows a sectional view of a high-voltage connection device in the form of a plug on an electrorheological vibration damper.

In 1 ist die als Stecker ausgebildete Hochspannungsanschlussvorrichtung an einem Ausschnitt des Schwingungsdämpfers als elektrorheologische Vorrichtung im Schnitt dargestellt, wobei der Stecker im Wesentlichen aus einem Oberteil 3 aus Hartkunststoff, zwei darin eingelassenen Masseanschlusselementen 9 und einem Unterteil 2 aus einem abdichtenden Weichkunststoff mit darin eingegossenem Kontaktstift 1 besteht, wobei das Unterteil 2 in eine Durchgangsbohrung 16 eines äußeren Mantelrohrs 14 des Schwingungsdämpfers eingesteckt ist und mittels einer Druckfeder 11 eine unter einem Ventilspalt 13 angeordnete Elektrode 12 kontaktiert.In 1 the high-voltage connection device designed as a plug is shown in section on a section of the vibration damper as an electrorheological device, the plug essentially consisting of an upper part 3 made of hard plastic, two ground connection elements 9 embedded therein and a lower part 2 made of a sealing soft plastic with a contact pin 1 cast therein, the lower part 2 being inserted into a through hole 16 of an outer casing tube 14 of the vibration damper and contacting an electrode 12 arranged under a valve gap 13 by means of a compression spring 11 .

Der Ausschnitt des Schwingungsdämpfers zeigt lediglich den Schnitt durch das äußere Mantelrohr 14 mit dem darunterliegenden Ventilspalt 13 und koaxial zum Mantelrohr 14 ein innenliegendes angeordnetes Elektrodenrohr 12 als Elektrode, das innenliegend mit einer rohrförmigen Isolierschicht 17 gegenüber dem nicht dargestellten Druckmittelzylinder isoliert ist. Zur Verbindung des Steckers mit dem Schwingungsdämpfer als elektrorheologische Vorrichtung wird an einer vorgegebenen Stelle des äußeren Mantelrohrs 14 eine Durchgangsbohrung 16 eingebracht, unter der die Elektrode 12 als Elektrodenrohr angeordnet ist. Da die Ventilspalte 13 und die Elektroden 12 meist koaxial rohrförmig um den Druckmittelzylinder und koaxial innenliegend zum äußeren Mantelrohr 14 angebracht sind, kann die Durchgangsbohrung 16 nahezu an jeder beliebigen Stelle des äußeren Mantelrohrs 14 vorgesehen werden. Da im Betriebszustand des Schwingungsdämpfers im Ventilspalt 13 Drücke bis ca. 200 bar auftreten können, ist eine möglichst kleine Bohrung von 4 bis 10 mm vorzugsweise 4,5 mm Durchmesser vorgesehen, in die das abdichtende Unterteil 2 des Steckers einsteckbar ist. Zur gegenpoligen Verbindung gegenüber der Elektrode 12 sind am äußeren Mantelrohr 14 zwei beabstandete Polschuhe 18 angeschweißt oder angeschraubt, die jeweils einen senkrecht nach außen gerichteten Anschlussstift 10 aufweisen. Die Anschlussstifte 10 sind dabei symmetrisch zur Durchgangsbohrhung 16 angeordnet und weisen vorzugsweise einen Abstand von 16,5 mm auf.The section of the vibration damper shows only the section through the outer jacket tube 14 with the valve gap 13 below and an inner electrode tube 12 arranged coaxially to the jacket tube 14 as an electrode, which is insulated on the inside with a tubular insulating layer 17 from the pressure medium cylinder (not shown). To connect the plug to the vibration damper as an electrorheological device, the outer jacket tube 14 introduced a through hole 16, under which the electrode 12 is arranged as an electrode tube. Since the valve gaps 13 and the electrodes 12 are usually coaxially tubular around the pressure medium cylinder and coaxially mounted on the inside of the outer jacket tube 14, the through hole 16 can be provided at almost any point in the outer jacket tube 14. Since pressures of up to about 200 bar can occur in the valve gap 13 when the vibration damper is in operation, the smallest possible bore of 4 to 10 mm, preferably 4.5 mm in diameter, is provided, into which the sealing lower part 2 of the plug can be inserted. For the opposite polarity connection with respect to the electrode 12, two spaced pole shoes 18 are welded or screwed to the outer jacket tube 14, each of which has a terminal pin 10 pointing perpendicularly outwards. The connection pins 10 are arranged symmetrically to the through-hole 16 and preferably have a spacing of 16.5 mm.

Der Stecker besitzt innenliegend das Unterteil 2, das aus einem isolierenden abdichtenden hitzebeständigen elastischen weichen Kunststoffmaterial besteht. Dabei weist das Unterteil 2 einen Abdichtstopfenteil 4 und einen axial beabstandeten Abdichtringteil 5 auf, die durch einen schlauch- oder stegförmigen Verbindungsteil 6 miteinander verbunden sind und koaxial den Kontaktstift 1 umfassen und mit diesem fest und druckdicht verbunden sind. Dabei ist der Abdichtstopfenteil 4 zylinderförmig ausgebildet und besitzt vorzugsweise einen Durchmesser von 4,7 mm und wird mit dem Stecker in die Durchgangsbohrung 16 eingesteckt. Unten ist noch eine Phase 19 zur besseren Einführung angebracht, die den Abdichtstopfenteil 4 in eine um mindestens 0,2 mm kleinere Durchgangsbohrung 16 dicht fixiert. Der Abdichtringteil 5 hat einen Außendurchmesser von vorzugsweise 10 mm und liegt mit seiner Ringfläche oben auf dem äußeren Mantelrohr 14 koaxial zur Durchgangsbohrung 16 plan auf und dichtet den Ventilspalt 13 zusätzlich gegen dessen Innendruck ab.The plug has internally the base 2, which consists of an insulating sealing heat-resistant elastic soft plastic material. The lower part 2 has a sealing plug part 4 and an axially spaced sealing ring part 5, which are connected to one another by a tubular or web-shaped connecting part 6 and coaxially encompass the contact pin 1 and are connected to it firmly and pressure-tight. The sealing plug part 4 is cylindrical and preferably has a diameter of 4.7 mm and is inserted into the through hole 16 with the plug. At the bottom there is another phase 19 for better introduction, which tightly fixes the sealing plug part 4 in a through hole 16 that is at least 0.2 mm smaller. The sealing ring part 5 has an outer diameter of preferably 10 mm and lies with its annular surface on top of the outer jacket tube 14 coaxially to the through hole 16 and seals the valve gap 13 additionally against its internal pressure.

Ein derartiges Unterteil 2 wird in einem Kunststoffspritzvorgang in einer Form hergestellt, so dass zur Einfüllung der Spritzgießmasse der Abdichtstopfenteil 4 mit dem Abdichtringteil 5 über den schlauchförmigen oder stegförmigen Verbindungsteil 6 axial miteinander verbunden sind.Such a lower part 2 is produced in a plastic injection molding process in a mold so that the sealing plug part 4 is axially connected to the sealing ring part 5 via the tubular or web-shaped connecting part 6 for filling the injection molding compound.

Im Zentrum des Abdichtstopfenteils 4 ist der Kontaktstift 1 mit seinem unteren inneren Ende 25 eingegossen. Der Kontaktstift 1 besteht aus einem gutleitenden Metall, vorzugsweise aus Kupfer oder Messing und endet mit der unteren Abschlussfläche des Abdichtstopfenteils 4, die zum Kontaktstift 1 ebenfalls mit einer Phase 19 versehen ist. Der Kontaktstift 1 hat eine zylindrische Form und besitzt unten vorzugsweise einen Durchmesser von 2 mm, in die von unten eine Sackbohrung 20 eingebracht ist, in der eine metallische Druckfeser 11 als Schraubenfeder eintaucht, die sich im Einbauzustand zur Kontaktgabe auf dem Elektrodenrohr 12 abstützt. Dabei erfordert die Druckfeder wegen des geringen Stromflusses nur eine geringe Querschnittsfläche. Der Kontaktstift 1 ragt axial nach oben über den Abdichtstopfenteil 4 in das Oberteil 3 und aus diesem etwa 3 mm heraus. Dabei enthält der Kontaktstift 1 im Oberteil 3 eine stufenartige Durchmesserverringerung von ca. 2 mm auf 1,5 mm, damit er wegen der Druckkraft der elektrorheologischen Flüssigkeit nicht aus dem Unterteil 2 und dem Oberteil 3 herausgedrückt werden kann.The lower inner end 25 of the contact pin 1 is cast in the center of the sealing plug part 4 . The contact pin 1 consists of a highly conductive metal, preferably copper or brass, and ends with the lower end surface of the sealing plug part 4, which is also provided with a phase 19 for the contact pin 1. The contact pin 1 has a cylindrical shape and preferably has a diameter of 2 mm at the bottom, into which a blind hole 20 is introduced from below, in which a metallic compression spring 11 dips as a helical spring, which is supported on the electrode tube 12 in the installed state for making contact. The compression spring only requires a small cross-sectional area because of the low current flow. The contact pin 1 protrudes axially upwards over the sealing plug part 4 into the upper part 3 and out of this by about 3 mm. The contact pin 1 in the upper part 3 has a step-like reduction in diameter from approx. 2 mm to 1.5 mm so that it cannot be pushed out of the lower part 2 and the upper part 3 due to the compressive force of the electrorheological fluid.

Axial oberhalb des Unterteils 2 ist das Oberteil 3 angeordnet und mit diesem fest verbunden. Dabei besteht das Oberteil 3 aus einem zylindrischen Mittelteil 8 von ca. 10 mm Durchmesser und einem radial scheibenförmig auskragenden Randteil 7 von vorzugsweise 25 mm Durchmesser, so dass das Randteil 7 den Mittelteil seitlich um ca. 7,5 mm überragt. Auf diesem Randteil 7 sind symmetrisch zum Zentrum zwei nach unten zum Mantelrohr 14 gerichtete metallische Masseanschlussklemmen 9 als Masseanschlusselemente eingelassen, die mit ihren Anschlussteil 23 axial nach oben durch das Randteil 7 geführt sind und mindestens zwei Millimeter über das Randteil 7 zum Anlöten herausragen. Die Masseanschlussklemmen 9 ragen hingegen nach unten mindestens drei Millimeter aus dem Randteil 7 hinaus und enthalten mindestens zwei radial gegenüberliegende eingeknickte Blattfederelemente 21, deren Federkraft aufeinander gerichtet ist und die mit den Anschlussstiften 10 auf dem äußerem Mantelrohr 14 klemmend verbindbar sind.The upper part 3 is arranged axially above the lower part 2 and is firmly connected to it. The upper part 3 consists of a cylindrical center part 8 with a diameter of approx. 10 mm and a radially disc-shaped projecting edge part 7 with a diameter of preferably 25 mm, so that the edge part 7 protrudes laterally from the center part by approx. 7.5 mm. On this edge part 7, symmetrically to the center, two metal grounding terminals 9 pointing downwards to the jacket tube 14 are embedded as grounding connection elements, which are guided with their connecting part 23 axially upwards through the edge part 7 and protrude at least two millimeters beyond the edge part 7 for soldering. The ground connection terminals 9, on the other hand, protrude at least three millimeters downwards from the edge part 7 and contain at least two radially opposite buckled leaf spring elements 21, the spring force of which is directed towards one another and which can be clamped to the connection pins 10 on the outer jacket tube 14.

Das Oberteil 3 mit seinem Mittelteil 8 und seinem auskragenden Randelement 3 besteht aus einem harten isolierenden hitzebeständigen Kunststoffmaterial, das im Spritzgießverfahren herstellbar ist. Dabei wird das Oberteil 3 um das in eine Form eingelegte Unterteil 2, dem eingelegten Kontaktstift 1 und den eingelegten Masseanschlussklemmen 9 mit diesem vergossen, so dass diese Teile durch das Oberteil 3 zu einem Stecker fest miteinander verbunden sind und eine Baueinheit bilden. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, den Stecker durch eine leichte Druckwirkung in die Durchgangsbohrung 16 und auf die Anschlussstifte 10 zu stecken und mit der elektrorheologischen Vorrichtung elektrisch zu verbinden und an dieser dauerhaft zu fixieren.The upper part 3 with its central part 8 and its projecting edge element 3 consists of a hard, insulating, heat-resistant plastic material that can be produced by injection molding. The upper part 3 is cast around the lower part 2 inserted in a mold, the inserted contact pin 1 and the inserted ground connection terminals 9 with this, so that these parts are firmly connected to one another by the upper part 3 to form a plug and form a structural unit. This makes it possible in a simple manner to plug the plug into the through hole 16 and onto the connecting pins 10 by applying slight pressure and to connect it electrically to the electrorheological device and to permanently fix it to it.

Zum Anschluss der Hochspannungsquelle 24 sind die Masseanschlussklemmen 9 und der Kontaktstift 1 axial oben aus dem Oberteil herausgeführt. Deshalb kann das Oberteil 3 mit seiner planen flachen Oberseite auf einfache Art mit einer Platine 15 als Schaltplatine eines Hochspannungsnetzteils zusammengeführt und mit der Platine 15 verlötet werden. Dabei wir der Stecker bei der Herstellung des Platine 15 des Hochspannungsnetzteils als Hochspannungsquelle 24 in die dort vorgesehenen Anschlussbohrungen gesteckt und mit den dortigen Leiterbahnen wie die übrigen elektrischen Bauelemente verlötet. Ein derartiger Stecker stellt dann einen Platinenstecker dar, der dann gemeinsam mit dem Hochspannungsnetzteil mit dem Schwingungsdämpfer verbindbar ist. Dann kann gleichzeitig auf der Platine 15 eine notwendige elektronische Kontrollschaltung vorgesehen werden, durch die Funktion der Masseverbindung ständig überprüfbar ist. Deshalb sind vorzugsweise zwei Masseanschlussklemmen 9 vorgesehen, die mit dem geerdeten äußeren Mantelrohr 14 elektrisch verbunden sind. Dadurch ist ein Potenzialunterschied zwischen den beiden Masseanschlussklemmen 9 feststellbar, falls eine Unterbrechung oder eine schlechte Kontaktierung auftritt, so dass die Hochspannung dann automatisch abschaltbar ist. Der Stecker kann auch an ein abgeschirmtes Hochspannungskabel angeschlossen werden, wobei das Oberteil 3 dann von einem zusätzlichen Gehäuseteil abgedeckt werden müsste, das vorzugsweise über mindestens eine Masseanschlussklemme 9 geerdet wird.To connect the high-voltage source 24, the ground connection terminals 9 and the contact pin 1 are led out axially from the upper part at the top. Therefore, the upper part 3 with its planar, flat upper side can easily be connected to a circuit board 15 as circuit board of a high-voltage power supply are brought together and soldered to the circuit board 15. During the manufacture of circuit board 15 of the high-voltage power pack, the plug is inserted as high-voltage source 24 into the connection bores provided there and soldered to the conductor tracks there like the other electrical components. Such a plug then represents a circuit board plug, which can then be connected to the vibration damper together with the high-voltage power pack. Then, at the same time, a necessary electronic control circuit can be provided on the circuit board 15, through which the function of the ground connection can be constantly checked. Two ground connection terminals 9 are therefore preferably provided, which are electrically connected to the grounded outer jacket tube 14 . As a result, a potential difference between the two ground connection terminals 9 can be determined if there is an interruption or poor contact, so that the high voltage can then be switched off automatically. The plug can also be connected to a shielded high-voltage cable, in which case the upper part 3 would then have to be covered by an additional housing part which is preferably grounded via at least one ground connection terminal 9 .

Ein derartiger Stecker kann auch für beliebige andere elektrorheologische Vorrichtungen verwendet werden, wenn diese unter ihrer äußeren Abdeck- oder Mantelfläche mindestens ein Spalt mit elektrorheologischer Flüssigkeit über einer Elektrode aufweisen. Dabei kann die Abdeck- oder Mantelfläche sowohl plan oder wie bei zylindrischen Außenflächen gerundet sein. Für unterschiedliche elektrorheologische Vorrichtungen sind auch Stecker unterschiedlicher Größe für Durchgangsbohrungen bis 20 mm Durchmesser ausbildbar, wobei aufgrund des hydraulischen Innendrucks möglichst kleine Durchgangsbohrungen vorsehbar sind. Die übrigen Abmessungen der Steckerteile sind dann entsprechend anpassbar.Such a plug can also be used for any other electrorheological devices if they have at least one gap with electrorheological liquid above an electrode under their outer covering or lateral surface. The cover or lateral surface can be either flat or rounded, as in the case of cylindrical outer surfaces. For different electrorheological devices, plugs of different sizes for through-holes up to 20 mm in diameter can be formed, whereby the smallest possible through-holes can be provided due to the internal hydraulic pressure. The remaining dimensions of the connector parts can then be adjusted accordingly.

Claims

High-voltage connection device for an electrorheological device, comprising a central contact pin (1) coaxially surrounded by an insulating base (2) and axially connected to an upper part (3), the contact pin (1) having its upper outer end (22) can be connected to a high voltage source and with its lower inner end (25) to an electrode (12) of the electrorheological device and wherein the upper part (3) contains at least one ground connection element (9) which is electrically connected to an outer jacket tube (14) of the electrorheological device can be connected, characterized in that the lower part (2) and upper part (3) connected to one another is designed as a plug, in which the lower part (2) consists of a cylindrical, soft-elastic plastic material which is sealed in a through bore (16) of the jacket tube (14) and which is firmly connected to the upper part (3) above the jacket tube (14), the upper part (3) consisting of an insulating hard plastic and having a projecting edge part (7) into which at least two spaced pluggable Ground connection elements (9) are embedded, which can be electrically connected to the outer jacket tube (14), a compression spring (11) being fixed in the inner end (25) of the central contact pin (1).

High-voltage connection device according to claim 1 , characterized in that the lower part (2) consists of a cylindrical sealing plug part (4) and a sealing ring part (5) spaced axially therefrom, which are connected to one another by a connecting part (6) arranged in between, the outer diameter of the sealing ring part (5) being larger is than the outer diameter of the sealing plug part (4).

High-voltage connection device according to claim 1 or 2 , characterized in that the upper part (3) consists of a cylindrical central part (8) and a projecting edge part (7) firmly connected to this, the central part (7) being firmly connected to the lower part (2).

High-voltage connection device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact pin (1) is axially aligned in the center of the lower (2) and upper part (3) and cast into them and with its upper outer end (22) protrudes from the upper part (3 ) protrudes and terminates with the sealing plug part (4) with its lower inner end (25), with a blind hole (20) being introduced axially in the lower inner end (25) of the contact pin (1), in which the compression spring (11) is fixed , which protrudes from the lower inner end (25) of the contact pin (1).

High-voltage connection device according to claim 3 , characterized in that symmetrically to the center of the upper part (3) in the protruding edge part (7), parallel to the middle part (8) and directed towards the outer jacket tube (14), two spaced earth connection terminals (9) are embedded as earth connection elements, the clamping part of which consists of consists of two opposing leaf spring elements (21) which bend at an obtuse angle and whose connecting part (23) is led out axially through the projecting edge part (7) at the top.

High-voltage connection device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it is designed as a circuit board connector, in which the connection part (23) of the ground connection terminal (9) and the upper outer end (22) of the contact pin (1) have a diameter that is adapted to the diameter of soldering holes in circuit boards (15). and on the flat surface of the upper part (3) so far protrude that they can be soldered into the soldering holes provided in the circuit board (15).