KR20140129298A - 전기적으로 가열 가능한 허니콤 바디를 위한, 회전에 반항하여 고정된 전기 연결부 - Google Patents

전기적으로 가열 가능한 허니콤 바디를 위한, 회전에 반항하여 고정된 전기 연결부 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내연 기관(11)의 배기 가스 시스템(10)에서의 전기 구성요소(2), 특히 전기적으로 가열 가능한 허니콤 바디(12)를 위한 전기 연결부(1)에 관한 것으로, 배기 가스 시스템(10)은, 전기 전도체(4)가 피드-스루우(feed-through)(5)에 의해 공급된 금속 쟈켓(3)을 가지고, 이때 전기 전도체는 절연 층(6)에 의해 전기적으로 절연되고, 전기 전도체(4)는 원형 단면을 가진 외부 연결 섹션(7)을 가지고, 상기 연결 섹션은 공급 라인(15)의 연결 피스(14)에 연결되기 위한 접촉 표면(8)을 가진다. 본 발명에 따라서, 피드-스루우(5) 및/또는 상기 피드-스루우(5)의 영역에서의 전기 전도체(4)는, 피드-스루우 및/또는 상기 피드-스루우의 영역에서의 전기 전도체가 원주 방향으로 연결 섹션(7) 및/또는 내부 또는 외부 나사산(9) 상에서 작용하는 최대 3.6 Nm(뉴톤 미터)/cm2(제곱 센티미터)(3.6 Nm per cm2), 바람직하게는 최대 4.5 Nm/cm2, 특히 최대 7 Nm/cm2의 접촉 표면(8)의 토크를 흡수할 수 있도록 설계된다. 이는, 특히나 피드-스루우(5)의 영역에서 전기 전도체(4)의 적합한 형상에 의해, 특히 구조체 및/또는 단면 형태에 대한 변화에 의해 달성된다. 전기 전도체(4) 및 피드-스루우(5)의 형태에 근접한 설계가 특히나 바람직하다. 이러한 방식으로, 외부에서 크게 가해진 토크로 인해 배기 가스 시스템(10)에서의 민감한 전기 구성요소(2)에 대한 손상이 방지될 수 있다. 게다가, 손상은 분해 및 유지 보수 중에 방지된다.

Description

전기적으로 가열 가능한 허니콤 바디를 위한, 회전에 반항하여 고정된 전기 연결부{ELECTRICAL CONNECTION SECURED AGAINST ROTATION, IN PARTICULAR FOR AN ELECTRICALLY HEATABLE HONEYCOMB BODY}
본 발명은 내연 기관, 특히 자동차의 배기 가스 시스템에서의 전기 구성요소 분야에 관한 것이다. 현대 배기 가스 정화 플랜트 역시 종종 전기 구성요소를 포함하고 있으며, 상기 전기 구성요소의 피드라인(feedlines)은 외부로부터 배기 가스 시스템으로 전기 절연 방식으로 통과할 필요가 있다. 특히, 상대적으로 높은 전류를 필요로 하는 구성요소, 예를 들면, 전기적으로 가열 가능한 허니콤 바디 등의 경우에서, 상대적으로 부피가 큰 전기 연결부는 충분히 높은 전류를 통과할 수 있기 위해 필요하다.
전형적인, 전기적으로 가열 가능한 허니콤 바디는 EP 0 783 621 B1으로부터 공지된다. 상기와 같은 허니콤 바디는 적어도 하나의 전기 연결부를 가지며, 상기 적어도 하나의 전기 연결부는 지금까지 실질적으로 회전 대칭적(rotationally symmetrical)이었다.
WO 97/47057 역시 전기 전도체 및 부싱(bushing)을 포함한, 상기와 같은 연결부의 특정 설계를 개시하며, 여기에서의 전기 전도체는 절연 층에 의해 전기적으로 절연된다. 전기 전도체는 피드라인의 연결 피스에 연결시키기 위해, 접촉 면적을 가진 외부 연결 섹션을 가지고, 설명의 기재에서, 연결 섹션은 다소 원뿔형상을 가지도록 구성된다.
본 발명은 이러한 종래 기술 분야에 기반한다. 배기 가스 시스템에서의 전기 구성요소들은 동작 중에 고온을 종종 겪게 되고, 상기 고온은 또한 전기 연결부들에 가해지게 되는데, 이는 전기 전도성이 전형적으로 우수한 열 전도성과 연관이 있기 때문이며, 이와 같은 결과로, 금속 쟈켓(metallic jacket) 외부에 위치한 전기 연결부의 이러한 부분들까지도 매우 뜨겁게 된다. 이는 접촉 면적 또는 나사산의 산화 및 부식을 초래할 수 있다. 연결 피스가 연결 섹션에 고정될 시 조차도(특히 이들 2 개가 원뿔 구성을 가지는 경우), 새로운 상태에서도, 특정 힘이 전기 연결부 상에 가해질 필요가 있다. 동축 나사산이 내부 또는 외부 상에서 전기 연결부 상에 배치되는 경우, 스크류 또는 너트가 단단하게 조여질 시에, 토크는 전기 연결부 상에 필연적으로 가해지게 된다. 이와 같은 경우에서 증명된 바와 같이, 전기 전도체가 세라믹 절연 층, 특히 압축된 세라믹 파우더에 의해 전형적으로 둘러싸인 회전 대칭적인 장치는 전기 전도체 상에 작용하는 토크에 의해 손상되거나 심지어 분리될 수 있다. 전형적으로, 전기 전도체는 또한, 전기 전도적으로 배기 가스 시스템 내부의 전기 구성요소와 연결되되, 특히 용접 또는 납땜으로 연결되지만, 이러한 조인트 또는 전기 구성요소 어떤 것도 높은 토크에 이겨낼 수 없거나, 이겨 내지 못한다.
그러므로, 지금까지는 맞춤 조립(fitting)을 하는 동안, 가해지는 토크를 제한하는 것이 보편적이었지만, 이는 예를 들면, 원뿔 형으로 설계된 연결 섹션들의 경우, 표면 압력을 제한한다. 전기 연결부가 분리될 필요성이 있는, 차후 유지 점검 보수 또는 다른 유형의 수리 작업 경우의 상황에서, 심지어 보다 큰 문제점이 발생된다. 이를 위한 필요한 토크는 맞춤 조립을 하는 동안에 필요한 토크보다 상당히 클 수 있고, 그 결과, 전기 구성요소 또는 부싱 또는 전기 절연이 손상될 수 있다.
본 발명의 목적은, 기술된 문제점을 방지하거나 줄이고, 특히 배기 가스 시스템의 내부에서 높은 토크를 이겨낼 수 없는 민감한 구성요소들이 높은 전류를 공급받도록 하는, 설계가 간단한 전기 연결부를 제공하는 것에 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 독립 청구항 1 또는 독립 청구항 2에 따른 전기 연결부가 사용된다. 이점을 가진 구성은 종속 청구항에서 규정되고, 이러한 구성은 개별적으로 또는 기술적으로 편리한 조합으로 사용될 수 있다. 나아가, 청구항의 특징은 또한 설명 특징과 조합될 수 있고, 본 발명의 추가 실시예를 정의할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는, 맞춤 조립, 분해, 및 동작 동안에 필요한 토크가 내부에 있는 부싱 또는 전기 구성요소를 처리 중에 손상시킴 없이, 전기 연결부 외부 상에 가해질 수 있다는 (동일한) 개념에 기초한다.
본 발명의 일 양태에 따라서, 본 발명의 목적은, 내연 기관의 배기 가스 시스템에서, 전기 구성요소, 특히 전기적으로 가열 가능한 허니콤 바디를 위한 전기 연결부에 의해 달성되고, 상기 배기 가스 시스템은, 전기 전도체가 부싱에 의해 전기 절연된 방식으로 기하학적인 중간-축을 따라 절연 층을 통과하는 금속 쟈켓을 가지고, 상기 전기 전도체는 외부 연결 섹션(outer connecting section)을 가지고, 상기 연결 섹션은 단면이 원형으로 되며, 그리고 상기 부싱의 중간-축과 동축을 이루는 피드라인의 연결 피스(connection piece), 또는 내부 또는 외부 나사산에 연결되기 위한 접촉 면적을 가진다. 상기 부싱은, 이러한 경우에, 원주 방향으로 연결 섹션 및/또는 내부 또는 외부 나사산 상에서 작용하는 최대 8 Nm(뉴톤 미터, newton meter), 바람직하게는 최대 10 Nm, 특히 최대 15 Nm의 토크를 흡수할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 추가 양태에 따르면, 동일한 목적이 달성될 수 있되, 접촉 면적의 크기에 따라 달라지는데, 즉 전형적으로 전달되는 전류 세기에 따라 달성될 수 있다. 이는 전력 소비가 낮거나 높은 소형 및 대형 전기 구성요소가 있다는 점을 고려하고, 그 결과 흡수되는 힘은 접촉 면적에 대해 설정된다. 이와 대응되게, 본 발명의 목적은 또한 내연 기관의 배기 가스 시스템의 전기 구성요소, 특히 전기적으로 가열 가능한 허니콤 바디를 위한 전기 연결부에 의해 달성되고, 상기 배기 가스 시스템은, 전기 전도체가 부싱에 의해 전기 절연된 방식으로 절연 층을 통과하는 금속 쟈켓을 가지고, 상기 전기 전도체는 외부 연결 섹션을 가지고, 상기 연결 섹션은 단면이 원형으로 되며, 피드라인의 연결 피스에 연결되는 접촉 면적을 가지고, 상기 부싱은, 원주 방향으로 연결 섹션 및/또는 내부 또는 외부 나사산 상에서 적어도 작용하는 최대 3.6 Nm(뉴톤 미터)/cm2(제곱 센티미터)(3.6 Nm per cm2), 바람직하게는 최대 4.5 Nm/cm2, 특히 최대 7 Nm/cm2의 접촉 면적의 토크를 흡수할 수 있도록 구성된다.
본 발명에 따르면, 부싱 또는 전기 전도체는, 특히 부싱의 영역에서, 전형적으로 이전에 허용된 것보다 높은 토크를 흡수할 수 있도록 구성된다. 이로써, 부싱 또는 전기 구성요소의 손상은 방지될 수 있되, 상대적으로 높은 토크가 가해질 지라도 방지될 수 있다.
본 발명에 따른 전기 연결부의 바람직한 실시예에서, 전기 전도체는 부싱의 영역에서 회전에 반항하여 고정되기 위한 고정 소자를 가진다. 회전 대칭 배치인 경우, 높은 토크가 전기 전도체에 가해질 시에, 상기 전기 전도체가 부싱 내에 전기 절연 층에서 회전되어, 그 결과 토크가 내부의 전기 구성요소에 전달될 수 있고 손상을 받을 수 있는 위험이 많다. 그러므로, 전기 전도체에 부싱의 영역에서의 회전에 반항하여 고정되기 위한 수단이 구비되는 경우에는 이미 충분할 수 있다.
본 발명에 따른 적합한 해결책은, 상기 전기 전도체가 부싱의 영역에서 원형 형상으로부터 벗어난 외부 단면, 특히, 타원형 또는 다각형 단면 형상을 가지는 것에 관한 것이다. 이러한 실시예에서, 보다 많은 힘은 회전에 대해 필요해지는데, 이는 절연 층의 적어도 일부가 회전과 함께 실행될 필요가 있기 때문이다. 심지어 부싱에 다른 변화 없이, 원형 형상으로부터 벗어난 전기 전도체의 외부 단면은 상당한 효과를 달성한다. 이는, 부싱 그 자체가 원형 형상으로부터 벗어난 해당 단면 형상을 내부적으로 가질 시에 자연스레 증가된다.
상당한 토크를 흡수하는 것을 가능케 하는 추가 예시적인 실시예는, 외부 맞춤화된 구조체, 특히 전기 전도체의 길이 방향으로 뻗어나가고 그리고/또는 경사진 구조체, 특히 그루브, 채널, 립 및/또는 상승부(elevations)를 가진 일반적인 단면 형상과 무관한 전기 전도체의 구성이다. 이러한 방식으로, 절연 층의 접착력은 상당히 증가되고, 특히 상승부, 예를 들면, 립이 절연 층으로 돌출될 시에 증가된다.
상기 부싱의 형상 및/또는 내부 표면 구조체에 있어서, 상기 부싱이 상기 전기 전도체의 해당 영역에 일치되는 부분으로 작용하고, 세라믹 절연 층, 특히 압축된 세라믹 파우더에 의해 전기적으로 절연되는 실시예가 특히나 바람직하다. 이러한 구성에서, 토크가 높은 경우가 있을지라도, 압축된 세라믹 파우더를 통하여 전달되고 사실상 회전을 배제시키는 형태 맞춤 연결 유형(type of form-fitting connection)이 있다.
전도체 및 부싱의 단면 형상과 무관하게, 그루브(groove) 및 텅그(tongue)의 원리에 따라 상호 작용하는 시스템이 사용될 수 있다. 이로써, 전기 전도체는 길이 방향으로 적어도 하나의 구조체를 가질 수 있고, 상기 적어도 하나의 구조체는 부싱의 영역에서 그루브 및 텅그의 원리에 따라서, 상기 부싱과 상호 작용한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 이전에 기술된 속성과 더불어, 전기 전도체가 또한 기밀 방식으로 외부로 통과할 필요가 있다는 것에 관한 것이다. 가스 기밀성은, 전기 전도체가, 원주 방향으로 뻗어나가고 바람직하게는 부싱의 영역에서 부싱의 해당 일치 구조체와 상호 작용하는 적어도 하나의 구조체를 가진다는 점에 의해 개선될 수 있다. 이러한 구성은 미로 밀봉의 유형을 초래할 뿐만 아니라, 전기 전도체와 절연 층 사이의 마찰 면적의 크기를 증가시켜, 그 결과, 이와 동시에 흡수되는 토크는 증가된다. 그러므로, 하나 또는 그 이상의 연속적인, 상기와 같은 구조체는 부싱의 기밀성 및 회전 방지 보호성을 동시에 증가시킨다.
본 발명에 따른 기술된 실시예들은 연결 섹션을 포함한 전기 연결부에 특히나 적합할 수 있고, 상기 연결 섹션은 자가 잠김 방식으로, 상기 연결 섹션과 대응되게 구성된 연결 피스와 서로 끼워질 수 있는(plugged) 원뿔 형 구성을 가진다. 상기와 같은 자가 잠김 연결부의 구성에 대해서는, 본원에서 설명 목적을 위해 사용될 수 있는 WO 97/47057의 실시예에 관련한 완전한 권리 범위를 참조할 수 있다.
상기와 같은 연결 섹션을 연결 피스와 함께 가압되기 위해서, 전기 전도체는 원뿔형 연결 섹션 위에서 외부 나사산을 가질 수 있으며, 이때 상기 연결 피스를 단단하게 조일 수 있는 너트는 상기 외부 나사산 상에 죄여질 수 있다.
본 발명은 종래의 시스템에 비해, 연결 섹션의 동일한 원뿔 형상에 주어진 높은 토크, 이에 따른 큰 표면 압력을 가하게 하는 것을 가능케 하고, 나아가 산화된 나사산 또는 연결 섹션의 경우에서도, 처리 중에 전기 구성요소가 손상됨 없이, 기본적으로 분해를 가능케 할 수 있다.
연결 피스를 단단하게 죄일 수 있는 헤드를 가진 스크류가 조여지는 내부 나사산을 전기 전도체가 가지는 경우는 동일하게 적용된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라서, 본 발명의 상술된 실시예에 대한 보충 또는 대체에 의하여, 대향식 유지 수단(opposing holding means)은 전기 전도체 상(부싱 상)에서 구비될 수 있고, 대향식 유지 수단은 적당한 도구를 가진 유지 수단을 제공함으로써 부싱에서 전기 전도체의 회전을 방지하는데 도움을 준다(역 토크 적용). 최고로 간단한 경우, 이는, 다수의 에지, 바람직하게는 6 개의 에지의 단면을 가진 전기 전도체의 섹션일 수 있고, 이때 상기 단면 상에서 렌치 또는 유사한 도구가 대향식 유지 수단을 제공하도록 작동될 수 있다. 이러한 경우, 대향식 유지 수단은 전기 전도체 상에 작용하는 토크를 방해하는 제2 토크의 적용을 제공한다.
본 발명은 내연 기관, 및 배기 가스 시스템에 통합된 전기적으로 가열 가능한 허니콤 바디를 포함한 자동차에서 특히나 사용될 수 있다.
본 발명의 추가적인 설명 및 이점은 일부 예시적인 실시예들을 참조하여 하기에서 주어질 것이지만, 본 발명은 이러한 예시적인 실시예들에 한정되지는 않는다. 도면에서:
도 1은 조립되기 이전에 전기 구성요소 및 전기 연결부를 포함한 내연 기관의 배기 가스 시스템의 개략적인 도면을 도시하고,
도 2는 본 발명의 제1 예시적인 실시예를 도시한 것으로, 전기 전도체 및 부싱의 비-원형 단면을 도시하고,
도 3은 본 발명의 제2 예시적인 실시예를 도시한 것으로, 전기 전도체 및 부싱의 육각형 단면을 도시하고,
도 4는 본 발명의 추가 예시적인 실시예를 도시한 것으로, 텅그의 그루브의 원리에 따라, 상호 작용하는 전기 전도체 및 부싱을 도시하고,
도 5는 부싱 영역에서 전기 전도체 상의 외부 구조체를 가진 본 발명의 추가 예시적인 실시예를 도시하고,
도 6은 주변 구조체를 가진 부싱의 예시적인 실시예를 도시하고,
도 7은 도 6에 도시된 부싱과 일치하는, 주변 구조체를 가진 전기 전도체의 예시적인 실시예를 도시하고,
도 8은 부싱 영역에서, 본 발명의 추가 예시적인 실시예에 따른 길이 방향 섹션을 도시하고,
도 9는 도 8의 라인 IX-IX을 따라 절개한 단면을 도시하고,
도 10은 도 8에 도시된 바와 같은 부싱 일부의 외부 개략도를 도시하며, 그리고
도 11은 대향식 유지 수단을 추가로 포함하는 전기 연결부의 개략도를 도시한다.
도면이 부분적으로 원근법으로 나타낸 개략도라는 점과, 이러한 경우에 각 부분을 정확한 스케일로 나타낼 필요가 없다는 점을 참조한다.
도 1은, 내연 기관(11)의 배기 가스 시스템(10)의 쟈켓(3)에 설치되기 이전, 그리고 쟈켓(3)에 배치되는 전기 구성요소(2)에 연결되기 이전의 전기 연결부(1)를 도시한다. 전기 구성요소(2)는 바람직하게 전기적으로 가열 가능한 허니콤 바디(12)이며, 상기 허니콤 바디에는, 전기 전도체(4)를 통해 설치된 후에 전류가 공급된다. 이러한 목적을 위해, 전기 전도체(4)는 절연 층(6)에 의해 전기적으로 절연된 부싱(5)을 통과하고, 쟈켓(3)을 통과한다. 내부를 살펴보면, 전기 전도체(4)는 전기 구성요소(2)에 연결된다. 외부를 살펴보면, 이는 연결 섹션(7)을 가지며, 상기 연결 섹션은 접촉 면적(8)과, 이러한 영역에서(길이 방향(19)에 대한 횡 방향) 원형의 단면(18)을 가진다. 연결 섹션(7)은 바람직하게는 다소 원뿔 형으로 이루어지도록 형성될 수 있지만, 그러나 그 결과, 해당 원뿔 형 개방부를 가진 연결 피스(14)는 자가 잠김 방식(self-locking fashion)으로 연결 섹션(7) 상으로 밀려들어갈 수 있다. 접촉 면적(8) 영역에서의 접촉-압력 힘은 증가되고, 단단하게 조여지는 외부 나사산(9) 상의 너트(16)에 의해, 또는 내부 나사산(미도시)에 단단하게 조여지는 스크류(미도시)에 의해, 전기 전도체(4)에서 설정될 수 있다. 이러한 방식으로, 피드라인(15)은 전기 전도체(4)에 확실하게 연결될 수 있고, 그 결과, 전기 연결부(1)는 30 암페어 또는 그 이상, 최대 몇백 암페어의 전류를 끌어올 수 있다. 종래 기술에 따르면, 상기와 같은 전기 연결부는 일반적으로 기하학적인 중간-축(13)을 중심으로 회전 대칭이 되도록 설계되는 반면, 본 발명에 따른 전기 연결부(1)는 부싱(5)에 의해 흡수될 수 있는 토크를 증가시키기 위한 수단(82)을 가진다. 회전에 반항하여 고정시키는 상기와 같은 수단에 대한 특정 가능한 실시예들은 하기 도면의 예시에 의해 제시된다.
도 2는 부싱(5)의 영역에서 원형 형상으로부터 벗어난 외부 단면(21)(이와 동시에 바람직하게는 부싱(5)의 내부 단면(22) 역시 원형 형상으로부터 대응하여 벗어남)을 가진 전기 전도체(4)의 가능한 구성을 도시한다. 바람직하게는, 압축된 세라믹 파우더로 구성된 절연 층(6)은 사실상 압축 불가능하고, 그 결과, 전기 전도체(4) 및 부싱(5)의 도시된 형태로 인해, 전기 전도체(4)의 회전은 매우 높은 토크의 경우에서도 거의 불가능하게 된다.
도 3은 부싱(5)의 영역에서 육각형 외부 단면(31)을 가진 전기 전도체(4)를 도시하고, 상기 부싱(5)은 대응하여 배치된 육각형 내부 단면(32)을 가진다. 결과적으로, 절연 층(6)은 2 개 부재 간에 배치된다. 이러한 도면은 임의의 유형의 다각형의 단면(18)을 예시적으로 도시하고, 이때 상기 단면 모두는 회전에 대한 보호성을 증가시킨다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예는, 부싱(5) 내부 측면에서의 그루브(groove)(42)와 전기 전도체(4) 상의 텅그(41)와의 상호 작용을 도시한 도 4에 제시된다. 전기 전도체(4)의 길이 방향으로 뻗어나가고 상호 작용을 하는 그루브(42) 및 텅그(41)로 형성된, 회전에 반항하여 고정되는 하나 또는 그 이상의 수단 역시, 부싱(5)에 의해 흡수될 수 있는 토크를 증가시킨다.
본 발명의 추가 예시적인 실시예는, 길이 방향으로 구획화된 부싱(5)의 경우에 외부 속성을 가진 전기 전도체(4)를 개략적으로 도시한 도 5에 제시된다. 본 발명에 따르면, 부싱(5) 내의 전기 전도체(4)의 영역에는 립들(ribs)을 가진 구조체(51)가 구비되고, 이와 같은 경우에, 상기 립들(ribs)은 서로 가로질러 가고 경사져서 뻗어나간다. 이러한 구조체(51)는 전기 전도체(4)와 절연 층(6) 간에서 실질적으로 증가된 정지 마찰의 효과를 볼 수 있고, 이는 회전에 대하여 보호성을 증가시킨다는 것을 의미한다. 도 5는 또한 접촉 면적(8)을 구비한 원뿔 형 연결 섹션을 도시한다. 외부 나사산(9)은 전기 전도체(4)의 말단에서 나타난다.
본 발명의 추가적으로 중요한 예시적인 실시예는 도 6 및 7에 도시되고, 도시된 부분의 정확한 단면 형상은 절대적으로 필연적인 것이 아니다. 도 6은 부싱을 도시한 것으로, 이러한 경우, 상기 부싱은 적어도 내부 측면의 주변부의 중공 구조체(hollow structure)(62)를 가진, 사각형에 가까운 단면(18)을 가진다(그러나, 이는 또한 본 경우에 외부 상에서 알아볼 수 있음).
도 7은 도 6에 도시된 부싱(5)의 형상을 위해, 대응하여 구성된 전기 전도체(4)를 도시한다. 이러한 전기 전도체(4)는 만곡부(curvature)(71)를 가지고, 상기 만곡부은 외부 주변부이고, 내부 주변부인 중공 구조체(62)와 상호 작용할 수 있다. 단면 형상에 의해 이미 제공된, 회전에 대한 보호성과 더불어, 원형 단면 형상의 경우조차도, 외부 주변부인 만곡부(71) 및 내부 주변부인 중공 구조체(62)의 상호 작용은 절연 층(6)과의 마찰을 증가시킴으로써, 회전에 대한 추가 보호성의 효과를 볼 수 있다. 그러나, 이는, 하나 또는 가능하다면 여러 개의 연속적인 주변 만곡부 또는 중공 구조체가 미로 밀봉의 유형을 형성하고, 절연 층(6)의 추가적인 압축을 초래하기 때문에(상기 미로 밀봉 및 추가적인 압축 둘 다는 기밀성에 대해서는 이점을 가짐), 부싱(5)에서의 기밀성(gas sealtightness)이 증가된 것을 의미한다.
도 8, 9 및 10은, 원형 그 자체인 외부 단면을 가진 전기 전도체(4), 및 이와 마찬가지로 원형 내부 단면을 가진 부싱(5)이 부싱(5)의 덴트(82) 및 이와 대응되게 배치된, 절연 층을 통한 전기 전도체(4)에서의 함몰부(depressions)(81)로 인해, 여러 지점에서 형태 맞춤화 방식(form-fitting manner)으로 전적으로 서로 연결되는 본 발명의 추가 예시적인 실시예를 도시한다. 상기와 같은 덴트(82) 및 함몰부(81)는, 이미 미리 제조된 부싱(5) 상에서 외부로부터 소급적용되어(retrospectively) 맞추어질 수 있고, 이때 상기 부싱은 회전 대칭을 이루도록 설계되고 전기 전도체(4)를 가지며, 그리고 간단한 방식으로 회전에 대한 보호성을 증가시킨다.
도 8은 상기와 같은 구성을 통한 개략적인 길이 방향 섹션을 도시하고, 도 9는 도 8의 IX-IX 라인을 절개한 개략적인 단면도를 도시하며, 그리고 도 10은 덴트(82)의 영역에서 부싱(5)의 외부를 바라본 도면을 도시한다.
도 11은, 전기 전도체(4) 및/또는 부싱(5)에서의 절연부(6)의 회전을 방지하기 위한, 본 발명에 따른 추가 해결책을 도시한다. 이러한 경우에, 전기 전도체(4)의 육각형 섹션으로 형성된, 대향식 유지 수단(17), 바람직하게는 용접된 너트(welded-on nut)는 연결 섹션(7) 또는 내부 또는 외부 나사산(9) 상에 작용하는 토크를 방해하는(counteract) 토크를 흡수하되, 렌치에 의해 흡수할 수 있다. 상기와 같은 대향식 유지 수단(17)은 바람직하게는 전기 전도체보다 큰 직경 치수를 가질 수 있으며, 그리고 전기 절연에 필요한 부싱(5)으로부터의 공간을 둔 칼라(collar) 유형을 형성할 수 있다. 동작 중에, 이는 전기 전도체 외부로의 열 소실에 도움을 주고, 그러므로, 연결 섹션(7)에서의 접촉 면적(8)의 온도를 더 줄일 수도 있다.
본 발명은 외부에서 가해진 토크에 덜 민감한 배기 가스 시스템의 전기 구성요소를 위한 전기 연결부를 만들고, 상기 전기 연결부는 맞춤 조립, 유지 보수 및 수리 작업이 간단하다. 게다가, 전기 연결부를 구비한 배기 가스 시스템의 민감한 전기 구성요소를 제공하는 것이 가능하거나, 외부로부터 내부로 전달되는 토크를 덜 이겨낼 수 있는 전기 구성요소를 구성하는 것이 가능하다. 이는 비싸지 않은 전기 구성요소, 특히, 배기 가스 정화 시스템에서 전기적으로 가열 가능한 허니콤 바디에 대한 설계 가능성을 증가시킨다.
1 전기 연결부 2 전기 구성요소
3 쟈켓 4 전기 전도체
5 부싱 6 절연 층
7 연결 섹션 8 접촉 면적
9 내부 또는 외부 나사산 10 배기 가스 시스템
11 내연 기관 12 허니콤 바디
13 기하학적인 중간 축 14 연결 피스
15 피드라인 16 너트 또는 스크류
17 대향식 유지 수단 18 단면
19 길이 방향
21 원형 형상으로부터 벗어난 외부 단면
22 원형 형상으로부터 벗어난 내부 단면
31 다각형 외부 단면 32 다각형 내부 단면
41 텅그 42 그루브
51 구조체
62 내부 상의 주변부인 중공 구조체
71 외부 상의 주변부인 만곡부
81 함몰부 82 덴트

Claims (12)

  1. 내연 기관(11)의 배기 가스 시스템(10)에서의 전기 구성요소(2)를 위한 전기 연결부(1)로서,
    상기 배기 가스 시스템(10)은, 전기 전도체(4)가 부싱(5)에 의해 전기 절연된 방식으로 기하학적인 중간-축(13)을 따라 절연 층(6)을 통과하는 금속 쟈켓(3)을 가지고,
    상기 전기 전도체(4)는 적어도 하나의 외부 연결 섹션(7)을 가지고,
    상기 연결 섹션은 단면(18)이 원형으로 되며, 그리고 상기 부싱(5)의 중간-축(13)과 동축을 이루는 피드라인(15)의 연결 피스(14), 또는 내부 또는 외부 나사산(9)에 연결되기 위한 접촉 면적(8)을 가지는 전기 연결부(1)에 있어서,
    상기 부싱(5) 또는 전기 전도체(4)는, 원주 방향으로 연결 섹션(7) 또는 내부 또는 외부 나사산(9) 상에서 적어도 작용하는 최대 8 Nm(뉴톤 미터, newton meter)의 토크를 흡수할 수 있도록 적어도 구성되는 전기 연결부(1).
  2. 내연 기관(11)의 배기 가스 시스템(10)에서의 전기 구성요소(2)를 위한 전기 연결부(1)로서,
    상기 배기 가스 시스템(10)은, 전기 전도체(4)가 부싱(5)에 의해 전기 절연된 방식으로 절연 층(6)을 통과하는 금속 쟈켓(3)을 가지고,
    상기 전기 전도체(4)는 적어도 하나의 외부 연결 섹션(7)을 가지고,
    상기 연결 섹션은 단면(18)이 원형으로 되며, 그리고 상기 부싱(5)의 중간-축(13)과 동축을 이루는 피드라인(15)의 연결 피스(14), 또는 내부 또는 외부 나사산(9)에 연결되기 위한 접촉 면적(8)을 가지는 전기 연결부(1)에 있어서,
    상기 부싱(5) 또는 전기 전도체(4)는, 원주 방향으로 연결 섹션(7) 또는 내부 또는 외부 나사산(9) 상에서 적어도 작용하는 최대 3.6 Nm(뉴톤 미터)/cm2(제곱 센티미터)(3.6 Nm per cm2)의 접촉 면적(8)의 토크를 흡수할 수 있도록 적어도 구성되는 전기 연결부(1).
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 전기 전도체(4)는 상기 부싱(5)의 영역에서의 회전에 반항하여 고정되기 위한 고정 소자(21, 22; 31, 32; 41, 42; 51; 62, 71; 81, 82)를 가지는 전기 연결부(1).
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 전도체(4)는 상기 부싱(5)의 영역에서 원형 형상으로부터 벗어난 외부 단면(21)을 가지는 전기 연결부(1).
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 전도체(4)는 상기 전기 전도체의 길이 방향(19)으로 뻗어나가거나, 상기 부싱(5)의 영역 외부에서 경사진 구조체(51)를 가지는 전기 연결부(1).
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부싱(5)의 형상 또는 내부 표면 구조체에 있어서, 상기 부싱(5)은 적어도 상기 전기 전도체(4)의 해당 영역에 일치되는 부분으로 작용하고, 세라믹 절연 층(6)에 의해 전기적으로 절연되는 전기 연결부(1).
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 전도체(4)는 길이 방향으로 적어도 하나의 구조체(41, 42)를 가지고, 상기 적어도 하나의 구조체(41, 42)는 상기 부싱(5)의 영역에서 그루브(42) 및 텅그(41)의 원리에 따라서, 상기 부싱(5)과 상호 작용하는 전기 연결부(1).
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 전도체(4)는 상기 부싱(5)의 영역에서 상기 부싱(5)의 기밀성(gas sealtightness)을 증가시키기 위해, 원주 방향으로 뻗어나가는 적어도 하나의 구조체(71)를 가지는 전기 연결부(1).
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 섹션(7)은 자가 잠김 방식으로, 상기 연결 섹션과 대응되게 구성된 연결 피스(14)와 서로 끼워질 수 있도록, 원뿔 형으로 구성되는 전기 연결부(1).
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 전기 전도체(4)는 원뿔형 연결 섹션(7) 위에서 외부 나사산(9)을 가지며, 이때 상기 연결 피스(14)를 단단하게 조일 수 있는 너트(16)는 상기 외부 나사산 상에 죄여질 수 있는 전기 연결부(1).
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 전기 전도체(4)는, 상기 연결 피스(14)를 단단하게 조일 수 있는 스크류(16)가 죄여질 수 있는 내부 나사산(9)을 가지는 전기 연결부(1).
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 전도체(4)는 역 토크(countertorque)를 가하기 위한 대향식 유지 수단(17)을 가지는 전기 연결부(1).
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