【摘" 要】本文介紹汽車(chē)連接器行業(yè)中穿缸連接器密封、抗振、防端子之間碰撞等技術(shù)發(fā)展研究情況。端子密封不僅有灌膠密封，還有無(wú)疊料縫異體材料端子、車(chē)削端子及雙密封技術(shù)可以提高密封性能。穿缸連接器殼體外壁采用環(huán)狀凹槽與連接器密封圈嵌套連接，以實(shí)現(xiàn)連接器殼體與缸體的密封。穿缸連接器殼本體上的固定卡簧安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)隔離罩上的方式，防止了連接器殼本體受到振動(dòng)時(shí)松脫或脫落。通過(guò)限位條和限位塊的設(shè)計(jì)，避免了穿缸連接器各個(gè)端子之間由于排列方向的細(xì)微偏移而發(fā)生觸碰。

【關(guān)鍵詞】汽車(chē)；穿缸連接器；密封；抗振

中圖分類(lèi)號(hào)：U463.62" " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " 文章編號(hào)：1003-8639（ 2022 ）12-0040-03

The Technology Development of the Connector of the Passing Through the Engine Cylinder of the Automobile*

ZHAO Ping-tang

（Postdoctoral Research Work Station，Tianhai Automobile Electric Group，Hebi 458030，China）

【Abstract】The technology development of the seal and anti-knock of the connector of the passing through the engine cylinderof the Automobile is introduced. Not only is the terminal sealed by filling glue，and also with the terminal without overlay seam，turning terminal，double sealing. The seal ring is nested in the ring-like grooves of the connector shell of the passing through the engine cylinder in order to seal the gap of the connector shell and the engine cylinder.The connector shell is fixed on the engine cylinder with the jump ring to prevent from falling off due to vibrating of the engine cylinder. The terminals cannot be touched each other with the limited strips and blocks.

【Key words】automobile；the connector of the passing through the engine cylinder；seal；anti-knock

發(fā)動(dòng)機(jī)及減速器是汽車(chē)最重要組成部分之一，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源，對(duì)整車(chē)性能有著至關(guān)重要的影響。汽車(chē)穿缸連接器是穿過(guò)變速器或發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體，使其內(nèi)部和外部實(shí)現(xiàn)電氣連接的連接器部件。缸體內(nèi)部的特殊環(huán)境要求一個(gè)穿缸件上引出盡可能多的導(dǎo)通線(xiàn)束，穿缸連接器的一端還要與油接觸，并且要承受一定的高溫，工作環(huán)境比較惡劣。高溫、多油及劇烈振動(dòng)的環(huán)境對(duì)穿缸連接器的密封性能有著苛刻的要求。同時(shí)，汽車(chē)行駛過(guò)程會(huì)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)及發(fā)動(dòng)機(jī)本身的振動(dòng)會(huì)傳導(dǎo)到連接內(nèi)外的穿缸連接器上，穿缸連接器容易被振落或松脫，對(duì)行車(chē)安全造成影響。穿缸連接器設(shè)計(jì)技術(shù)已成為汽車(chē)連接器行業(yè)技術(shù)人員的研究熱點(diǎn)之一。

1" 穿缸連接器密封技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)環(huán)境較差，比如存在油漬、灰塵及污水等污染物，若穿缸連接器密封性能差，這些污染物滲透進(jìn)穿缸連接器內(nèi)部，會(huì)對(duì)穿缸連接器和發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部造成污染和破壞，影響電氣性能，造成噴油器失靈，而發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)油也會(huì)由于虹吸效應(yīng)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)向缸外漏油。由于苛刻的工作環(huán)境以及密封的要求，密封成為穿缸連接器設(shè)計(jì)的技術(shù)挑戰(zhàn)點(diǎn)。

穿缸連接器的密封包括穿缸連接器外殼與缸體之間的密封和穿缸連接器內(nèi)部端子的密封。針對(duì)傳統(tǒng)端子有成型縫隙、導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)芯之間有縫隙，缸內(nèi)缸外間的液體會(huì)通過(guò)縫隙進(jìn)行滲透，不能實(shí)現(xiàn)絕對(duì)密封要求問(wèn)題，李強(qiáng)等[1-2]設(shè)計(jì)的新型穿缸高密封連接器通過(guò)異形材料端子消除了傳統(tǒng)端子的疊料縫（圖1），并通過(guò)灌膠處理提高了變速器穿缸連接器的密閉性。通過(guò)固定掛臺(tái)旋入插頭護(hù)套總成上的卡槽，凸塊過(guò)盈配合在插座護(hù)套底部邊緣的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了自鎖和防掉件。

欒健等[3]通過(guò)將發(fā)動(dòng)機(jī)穿缸連接器的公插針采用閉口設(shè)計(jì)，公插針上尾部設(shè)有接線(xiàn)孔和泄油孔（圖2），電線(xiàn)壓接在接線(xiàn)孔中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)缸罩蓋內(nèi)的機(jī)油沿著電線(xiàn)流到接線(xiàn)孔內(nèi)部時(shí)，機(jī)油會(huì)從泄油孔流出，再?gòu)墓樄潭ㄉw上的第3針孔流出，從而倒流回發(fā)動(dòng)機(jī)缸罩蓋內(nèi)，防止了缸蓋罩內(nèi)機(jī)油沿著電線(xiàn)線(xiàn)芯向缸外滲漏。公插針采用車(chē)削端子結(jié)構(gòu)，其扁平部與連接部呈弧面過(guò)渡，有效地阻斷油路，防止因虹吸效應(yīng)出現(xiàn)向缸外漏油的現(xiàn)象[3-4]。公插針與連接器殼本體注塑成一體結(jié)構(gòu)，并用密封膠填充，公針組件穩(wěn)固設(shè)于連接器殼本體上，使得裝配過(guò)程簡(jiǎn)單快捷，解決因裝配過(guò)程中時(shí)間、力氣的浪費(fèi)；另外強(qiáng)化了公針組件與連接器殼本體之間的密封性能，防止污染物從外部滲透進(jìn)穿缸連接器內(nèi)部。同時(shí)，密封塞和連接器密封圈材料使用防油耐高溫的氟硅膠原材料生產(chǎn)，起到防止有油且溫度過(guò)高而造成連接器失效，滿(mǎn)足在有油、高溫情況下正常使用，增加其使用壽命。在端子的導(dǎo)線(xiàn)連接位置設(shè)有密封塞，密封塞采用雙向過(guò)盈并結(jié)合波浪紋的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到絕對(duì)密封性[5]。

孫冠勇等[6]設(shè)計(jì)了一種內(nèi)部具有兩套相對(duì)獨(dú)立又互相補(bǔ)充的密封系統(tǒng)的穿缸連接器（圖3）。堵棒總成與卡子之間形成第1級(jí)密封，插頭護(hù)套總成與端子總成之間形成第2級(jí)密封。降低單獨(dú)一套密封系統(tǒng)所承受的壓力，降低因密封件出現(xiàn)油泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，保證穿缸連接器的密封性能。穿缸連接器裝配好后，端子總成和堵棒總成即可穿入插頭護(hù)套、卡子總成內(nèi)。相較于傳統(tǒng)的灌膠密封方式，裝配方式靈活，操作簡(jiǎn)單、快捷。端子的密封區(qū)和掛接區(qū)受到電連接器的軸向限制，防止端子的軸向運(yùn)動(dòng)。端子密封圈和堵棒密封圈均與對(duì)應(yīng)的插孔過(guò)盈配合，卡子通過(guò)卡子密封圈與插頭護(hù)套的內(nèi)壁過(guò)盈配合，直徑大于橡膠端子通道內(nèi)徑的部分將完全與橡膠體貼合，環(huán)狀凸起與臺(tái)階外緣部及孔邊平面形成端面密封，相較于傳統(tǒng)的封堵密封方式，相反橡膠材料更好地包容端子，密封接觸面積大，密封效果更好。

針對(duì)穿缸連接器與變速器之間具有間隙，穿缸連接器與變速器之間的密封不可靠，現(xiàn)有對(duì)配連接器組件與穿缸連接器組件對(duì)配連接時(shí)，穿缸連接器與電控箱之間具有間隙，穿缸連接器與電控箱之間的密封不可靠問(wèn)題，劉穎等[7]設(shè)計(jì)了一種穿缸連接器殼體組件、穿缸連接器、穿缸連接器組件及連接裝置（圖4）。

第一殼體設(shè)置有第一法蘭部，第一法蘭部將第一殼體分隔成安裝部和插設(shè)部，安裝部可延伸進(jìn)入第一箱。第一法蘭部具有朝向安裝部的軸向第一側(cè)和朝向插設(shè)部的軸向第二側(cè)，在第一法蘭部的軸向第二側(cè)設(shè)置有第二密封件。當(dāng)對(duì)配連接器與穿缸連接器對(duì)配連接時(shí)，第二密封件可封堵第一法蘭部與第二箱之間的間隙，連接裝置的密封性能佳。在第一法蘭部的軸向第一側(cè)可設(shè)置有第一密封件，第一密封件可封堵所述第一殼體與第一箱之間的間隙，穿缸連接器的密封性能佳。第一密封件可設(shè)置成同時(shí)封堵第一殼體與第一箱之間的軸向間隙和徑向間隙，密封面積大，密封性能佳。采用在穿缸連接器殼本體外壁面上設(shè)有環(huán)狀凹槽（圖5），環(huán)狀凹槽與連接器密封圈嵌套連接；也可提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)穿缸連接器的密封性[1，4，6-9]。同時(shí)，密封圈的斷面采用“山”字形結(jié)構(gòu)，被套裝在連接器本體上可以進(jìn)一步增加密封效果[10]。

2" 穿缸連接器抗振動(dòng)技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，產(chǎn)生的振動(dòng)劇烈，特別是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一般使用在卡車(chē)等運(yùn)輸工具中，在卡車(chē)行駛過(guò)程中，路面造成的振動(dòng)十分嚴(yán)重，而作為連接內(nèi)外載體的穿缸連接器，長(zhǎng)期受到振動(dòng)后穿缸連接器中的接線(xiàn)座容易發(fā)生破裂導(dǎo)致機(jī)油泄漏，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，存在很大的安全隱患。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)穿缸連接器設(shè)計(jì)中，采用在連接器殼本體上設(shè)卡槽，連接器殼本體上卡接有固定卡簧，固定卡簧安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)隔離罩上，用于固定連接器殼體，防止連接器殼本體受到振動(dòng)時(shí)松脫或脫落[3-4，6]。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)穿缸連接器的連接器殼體的輸出端上螺接設(shè)計(jì)有旋轉(zhuǎn)鎖環(huán)，旋轉(zhuǎn)鎖環(huán)用于緊固母頭組件，也可防止母頭組件受到振動(dòng)時(shí)松脫，且具有安裝方便、維修便捷的優(yōu)點(diǎn)[11]。欒健等[12]在一種發(fā)動(dòng)機(jī)穿缸連接器（圖6）的設(shè)計(jì)中，采用插線(xiàn)座的外側(cè)壁向外延伸形成多個(gè)加強(qiáng)部，加強(qiáng)部均平行于插線(xiàn)座的軸線(xiàn)，相鄰的加強(qiáng)部之間的間隔均相等使插銷(xiāo)座受力均勻，提高插線(xiàn)座的外周面的最大承受力，能承受高強(qiáng)度的振動(dòng)，增大使用壽命；第一插線(xiàn)孔設(shè)置在插銷(xiāo)座的軸線(xiàn)上，第二插線(xiàn)孔均勻分布在第一插線(xiàn)孔的外周，第一插線(xiàn)孔和第二插線(xiàn)孔的分布使插線(xiàn)座的內(nèi)部受力均勻，減少插線(xiàn)座受到振動(dòng)后內(nèi)部受力不均導(dǎo)致破裂的情況，進(jìn)一步提高使用壽命。

3" 穿缸連接器防端子之間碰撞技術(shù)

針對(duì)一般的發(fā)動(dòng)機(jī)穿缸連接器在插接更多的端子時(shí)，會(huì)因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)穿缸連接器內(nèi)插接有較多的端子，出現(xiàn)各個(gè)端子之間由于排列方向的細(xì)微偏移而發(fā)生觸碰，導(dǎo)致各端子之間無(wú)法正確傳遞電流和信號(hào)問(wèn)題，欒健等[13]設(shè)計(jì)了一種發(fā)動(dòng)機(jī)穿缸連接器，包括連接器殼體、隔板以及多個(gè)限位條（圖7）。

由于各限位條沿X軸方向排列，且各限位條均包括沿Y軸方向設(shè)置的多個(gè)限位塊，各限位塊均與隔板連接并封閉各通孔，限位塊不僅可以增加隔板的牢固性，而且可以避免各個(gè)通孔在徑向的方向發(fā)生形變，并且限位塊設(shè)置有用于供端子穿過(guò)的限位孔，使端子在隔板的通孔和限位塊的限位孔的限制下從第一安裝腔伸入第二安裝腔內(nèi)，避免端子在排列的時(shí)候因?yàn)榉较虻募?xì)微偏移而發(fā)生觸碰的現(xiàn)象，使得每一個(gè)端子可以正確傳遞電流和信號(hào)。設(shè)計(jì)的固定卡簧可以進(jìn)一步固定發(fā)動(dòng)機(jī)穿缸連接器，避免發(fā)動(dòng)機(jī)穿缸連接器在使用過(guò)程中出現(xiàn)晃動(dòng)現(xiàn)象，使得發(fā)動(dòng)機(jī)穿缸連接器內(nèi)端子可以穩(wěn)固插接或者更換發(fā)動(dòng)機(jī)穿缸連接器。中間固定片的設(shè)計(jì)則可解決穿缸連接器在對(duì)插過(guò)程中端子的彎針問(wèn)題[2，6，8]，如圖8所示。

4" 穿缸連接器90°出線(xiàn)技術(shù)

穿缸連接器一般采用線(xiàn)型連接器，采用沿同一180°平面延伸的平板狀連接端子。在需要出線(xiàn)方向與穿缸方向不呈180°，尤其是需要出線(xiàn)方向與穿缸方向?yàn)?0°時(shí)，該連接器需要額外與一對(duì)配端子連接，再設(shè)置一個(gè)供對(duì)配端子穿出的出線(xiàn)蓋子，以實(shí)現(xiàn)需要的出線(xiàn)方向，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于操作。針對(duì)此問(wèn)題李曉炳[14]設(shè)計(jì)了占用高度空間小的穿缸連接器（圖9）。穿缸連接器的連接端子包括位于其兩端的第一插接段和第二插接段。第一插接段和第二插接段相對(duì)彎折設(shè)置，并容納設(shè)置于殼體中，可獲得需要的出線(xiàn)方向，90°出線(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制作。連接端子不需要額外與對(duì)配端子連接即可獲得需要的出線(xiàn)方向，不需要在穿缸連接器上額外加設(shè)蓋子，占用高度空間小。連接端子嵌件注塑于殼體中，結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，易于制作，可操作性高。穿缸連接器可用于貫穿汽車(chē)變速器或者發(fā)動(dòng)機(jī)等的缸體，能獲得90°或者其他角度的出線(xiàn)方向，穿缸連接器需要占用的缸體上方高度空間小，可操作性高。

5" 結(jié)論

總之，汽車(chē)穿缸連接器密封、抗振是其重要的技術(shù)特征。端子密封不僅有傳統(tǒng)的灌膠方式，而且無(wú)疊料縫的異體材料端子、車(chē)削端子結(jié)構(gòu)及雙密封技術(shù)不僅可以很好地起到密封作用，而且能便于后續(xù)的制造過(guò)程。在穿缸連接器殼本體外壁面上設(shè)有環(huán)狀凹槽，環(huán)狀凹槽與連接器密封圈嵌套連接可提升穿缸連接器的密封性，密封圈的斷面采用“山”字形結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步增加密封效果。采用穿缸連接器殼本體上卡接有固定卡簧，固定卡簧安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)隔離罩上的方式可以防止連接器殼本體受到振動(dòng)時(shí)松脫或脫落。穿缸連接器插線(xiàn)座外側(cè)壁設(shè)計(jì)均勻向外延伸多個(gè)加強(qiáng)部，使插銷(xiāo)座受力均勻，能夠提高插線(xiàn)座外周面的最大承受力，增強(qiáng)其抗振性。通過(guò)限位條和限位塊的設(shè)計(jì)可避免穿缸連接器各個(gè)端子之間由于排列方向的細(xì)微偏移而發(fā)生觸碰。穿缸連接器采用第一插接段和第二插接段相對(duì)彎折設(shè)置，并容納設(shè)置于殼體中可獲90°的出線(xiàn)方向。

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（編輯" 楊" 景）