在本发明专利技术的范围内开发一种电加热元件(1)，所述电加热元件包括电绝缘基体(11)，热导体(12)嵌入到该基体中。至少两个馈入导线(13a、13b)从所述热导体(12)引导至接触点(+、‑)，其中，所述接触点(+、‑)能够通过齐平贴靠的接触器件(14a、14b)与在所述基体(11)外部布置的电流源(15、15a)连接。根据本发明专利技术，至少一个第一馈入导线(13a)在第一接触点(+)的位置上以在5°和80°之间、优选40°与50°之间的角度倾斜，所述第一馈入导线被引导至该第一接触点。可看出，由此能够针对所述第一接触点(13a)与所述接触器件(14a)的连接建立限定的机械止挡部。由此可能的是，通过机械压紧保持所述接触点(13a)与所述接触器件(14a)的连接。所述连接存在并且不再涉及钎焊连接部和熔焊缝的持久性。同样要求保护由根据本发明专利技术的加热元件(1)和专门构型的接触器件(14a、14b)组成的组件，其特征在于，由于热导体(12)与接触器件(14a、14b)之间连接的改善，疲劳强度尤其在频繁的温度循环中显著提高。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的耐用性的电加热元件和接触装置
本专利技术涉及一种电加热元件以及由这种加热元件和附属的接触器件组成的组件。
技术介绍
在柴油发动机启动时必须克服如下障碍，即燃烧室还是冷的并且难以达到燃料空气混合物的自燃温度。因此，使用电热塞来促进启动，该电热塞电预热所述燃烧室。这种电热塞例如由EP1328138A1、JP4310565B2、EP1768456B1、WO2014/064279A1和WO2010/071049A1公知。所述预热以前需要几分钟，而现在在启动前只需要几秒钟的等待时间。这能够由此实现：根据上述文献，能够以每秒几百开尔文的速率加热陶瓷电热塞并且在几秒钟后达到1000℃以上的温度。电热塞包含电加热元件，该电加热元件为了运行需要通向车辆电池的正极的馈入导线和通向负极的馈入导线。通常提供用于负极的馈入导线，其方式是，在电加热元件的外周上设置相应的接触点。加热元件沿着该外周夹紧到电热塞上的支架中，而该支架与车辆实体并且因此也与电池负极连接。与电池正极的连接明显更难构型。已经表明，电热塞失效的一大部分不是由于加热元件本身的故障引起，而是由于与电池正极的连接的中断引起。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是提供一种电加热元件，该电加热元件与电流源的接触比根据至今的现有技术的接触更可靠。根据本专利技术，该任务通过根据本专利技术的主要权利要求所述的电加热元件以及通过由这种加热元件和根据并列权利要求所述的附属的接触器件组成的组件来解决。其他有利构型分别由引用所述主要权利要求和并列权利要求的从属权利要求得出。在本专利技术的范围内发展了一种电加热元件，该电加热元件包含电绝缘的基体，热导体嵌入到该基体中。至少两个馈入导线从热导体引导至接触点，其中，这些接触点可以通过齐平贴靠的接触器件与布置在基体外部的电流源连接。根据本专利技术，至少一个第一馈入导线在第一接触点(该第一馈入导线被引导至该第一接触点)的位置上以在5°和80°之间、优选30°和50°之间的角度倾斜。已看出，由此能够针对第一接触点与接触器件的连接建立限定的机械止挡部。由此可能的是，通过机械压紧保持接触点与接触器件的连接。根据现有技术，所述连接需要由与热导体或馈入导线相比不那么耐高温的材料构成的熔焊缝或钎焊点。在电热塞的运行中出现高温和极快速的温度波动的情况下，所述熔焊缝或钎焊连接部已经被证实为薄弱点。通过消除这些薄弱点的方式改善了所述连接的可靠性。通过能够以压紧保持接触点与接触器件之间的连接的方式，所述连接是自对心并且自修复的。如果由于基体和接触器件的不同热膨胀系数出现接触点与接触器件之间的相对运动，那么该运动在消除其起因之后自动地复位。现有技术的钎焊连接部和熔焊缝可能在热应力的情况下并且尤其在重复温度循环的情况下恶化，但是不再改善。此外，也通过倾斜的接触点使在加热加热元件时产生的热应力部分地转向，从而减小接触点与接触器件的连接中断的趋势。接触点与接触器件之间的连接不必仅通过压紧保持。所述连接例如可以附加地通过钎焊或接触区域的局部融化来确保。如果采用所述方法，则也可以替代地完全放弃压紧。接触器件能够以任意方式与电流源的电极或与从所述电极出发的馈入导线连接，例如通过熔焊、钎焊或接触区域的局部融化。所述馈入导线不必沿着一个平面倾斜。所述馈入导线的截面(所述馈入导线沿着该截面倾斜)也可以是弯曲的。所述馈入导线尤其可以沿着锥形外壳走向。例如当具有嵌入其中的馈入导线的基体被锥形切割时，产生这种截面。至少所有根据至今的现有技术也已经使用的材料适合用于基体、热导体、馈入导线和接触器件。基体尤其可以是陶瓷。根据本专利技术的加热元件不必一定从头开始重新制造。也可以将根据现有技术的加热元件改装成根据本专利技术的加热元件。对此，加热元件例如可以设有斜面，在那里施加接触点并且使所述接触点与存在的馈入导线连接。因此，在本专利技术的特别有利的构型中，所述接触点中的至少一个接触点通过至少部分在基体外部走向的能导电的桥与馈入导线连接。所述桥例如可以通过金属引脚、基体的表面上的金属化或者也可以通过钎焊连接来实现。有利地，基体至少在两个接触点之间的区域的一部分中柱形构造。特别有利地，所述柱体是圆柱体。该形状不仅是旋转对称的，而且能以最简单的方式机械加工。但是所述柱体例如也可以具有多边形横截面。在本专利技术的特别有利的构型中，基体的柱形构造的区域进入到锥体或截锥体中。第一接触点在锥体或截锥体的外壳区域中布置，使得热导体可以在引导经过所述外壳的路径上与电流源连接。在此，所述锥体不必具有圆形底面，而是也可以明确地具有多边形底面，从而该椎体的外壳具有棱边。基体的构造为椎体或截椎体的区域一方面能够例如通过车削加工特别简单地机械制造。另一方面，该区域能够以特别简单的方式实现接触点与接触器件之间自对心的连接。有利地，至少一个第二接触点在所述区域的外壳区域中布置，在所述区域中，基体柱形地构造。热导体可以在引导经过外壳的路径上与电流源连接。这种接触点可以与接触器件特别简单地连接。例如足够将柱形基体配合准确地夹紧到柱形保持装置中。在本专利技术的特别有利的构型中，加热元件构造为用于车辆发动机的点火辅助装置。在那里，关于针对高温和极端温度波动的抵抗力的要求特别高。在这种环境中，接触点与接触器件之间的较稳固的连接最容易引人注意。由根据本专利技术的电加热元件和附属的接触器件构成的有利的第一组件使用布置在车辆发动机的汽缸上的、与车辆实体连接的柱形插座作为接触器件。通过将柱形基体插入到柱形的插座中建立与接触点的连接，该接触点布置在基体的柱体外壳区域中。那么针对加热元件与电池的负极的连接不必在车辆中敷设附加的馈入导线。此外，可以使用插座，以便将多余的热量从加热元件中传输走。仅在电热塞的朝向车辆发动机汽缸中的燃烧室的端部上需要特别高的温度。与此相比，这些热量在柱形基体的另一端部上是不期望的，在该另一端部上布置有接触器件。在本专利技术的特别有利的构型中，所述组件包括作为接触器件的环绕套管，该套管可以支撑在第一接触点上。该套管尤其可以在插座内部延伸，电加热元件可以插入到该插座中。由加热元件散发的热量不仅根据期望地辐射到加热元件的周围环境中，而且同时通过热传导也耦入到两个馈入导线(正极和负极)中。环绕套管使得能够在特别小的结构体积中安置大的横截面来导出热量。此外，这种套管特别适合将接触点自对心地装配到接触器件上。所述连接例如能够通过在加热元件与接触器件之间施加预紧力来保持。有利地，接触器件构造为用于将法向力施加到第一接触点上的弹簧元件。以这种方式可以允许接触器件与接触点之间的相对移动，而同时随时保证电接触。因此尤其可以承受基体的热膨胀，而不中断与电流源的电接触。为了该目的，接触器件例如可以构造为栅格或网，所述栅格或网尤其可以是可伸展的。有利的，接触器件为了与第一接触点的连接以可通过与基体的过盈配合塑性变形的方式构造。这种过盈配合能够实现接触点与接触器件之间的特别高的压紧力，这提高了连接的稳定性。有利地，接触器件具有用于接收由于基体热膨胀而产生的力的伸展补偿区域。那么热膨胀不再必然导致，基体与接触器件之间的压紧力和由此接触器件与接触点之间的连接质量由于经常的加热和冷却而持续地削弱。下面参照附图结合对本专利技术的优选实施例的描述详细示出改善本专利技术的其他措施。在本专利技术的另一特别有本文档来自技高网...
【技术保护点】
电加热元件(1)，包括电绝缘基体(11)以及至少两个馈入导线(13a、13b)，热导体(12)嵌入到该基体中，所述至少两个馈入导线从所述热导体(12)引导至接触点(+、‑)，其中，所述接触点(+、‑)能够通过齐平贴靠的接触器件(14a、14b)与在所述基体(11)外部布置的电流源(15、15a)连接，其特征在于，至少一个第一馈入导线(13a)在第一接触点(+)的位置上以在5°和80°之间、优选40°与50°之间的角度倾斜，所述第一馈入导线被引导至该第一接触点。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.18 DE 102014226433.21.电加热元件(1)，包括电绝缘基体(11)以及至少两个馈入导线(13a、13b)，热导体(12)嵌入到该基体中，所述至少两个馈入导线从所述热导体(12)引导至接触点(+、-)，其中，所述接触点(+、-)能够通过齐平贴靠的接触器件(14a、14b)与在所述基体(11)外部布置的电流源(15、15a)连接，其特征在于，至少一个第一馈入导线(13a)在第一接触点(+)的位置上以在5°和80°之间、优选40°与50°之间的角度倾斜，所述第一馈入导线被引导至该第一接触点。2.根据权利要求1所述的电加热元件(1)，其特征在于，所述接触点(+)中的至少一个接触点通过至少部分在所述基体(11)外部延伸的导电桥(16)与一个馈入导线(13a)连接。3.根据权利要求1至2中任一项所述的电加热元件(1)，其特征在于，所述基体(11)至少在两个所述接触点(+、-)之间的区域的一部分中柱形地(11b)构造。4.根据权利要求3所述的电加热元件(1)，其特征在于，所述基体(11)的柱形构造的区域(11b)进入到锥体或截锥体(11c)中并且所述第一接触点(+)布置在所述锥体或截锥体(11c)的外壳区域中，使得所述热导体(12)能够在引导经过所述外壳的路径上与所述电流源(15、15a)连接。5.根据权利要求3至4中任一项所述的电加热元件(1)，其特征在于，至少一个第二接触点(-)布置在所述柱形区域(11b)的外壳区域中，使得所述热导体(12)能够...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·哈恩，S·施米廷格，B·塞龙尼科拉特，M·吉森，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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