具有集成接线和快速连接电气组件的发动机凸轮罩制造技术

本申请公开一种具有集成接线的发动机凸轮罩，该发动机凸轮罩以同时建立电气互连和机械紧固的方式为电气组件提供快速连接能力。罩包括壳体，该壳体具有内层和外层，该壳体限定具有相应通道的多个插座以用于接收相应电气组件。导线束具有多个导线，该多个导线从壳体周界处的连接器端部延伸至布置在层之间的空间内的终端。多个保持器被布置在相应通道中，每个保持器具有至少一个螺旋形导轨以用于旋转地接收从相应的电气组件径向延伸的连接器插脚。安装在每个螺旋形导轨的端部处的多个金属杯状物被连接至相应终端处的相应导线。每个插座被配置为提供闩锁以将每个相应的连接器插脚保持在相应的导轨端部。

Engine cam cover with integrated wiring and fast connection of electrical components

The application discloses an engine cam cover with integrated wiring. The engine cam cover provides quick connection capability for electrical components by establishing electrical interconnections and mechanical fastening at the same time. The housing consists of a shell with an inner layer and an outer layer, which defines a plurality of sockets with a corresponding channel for receiving the corresponding electrical components. A wire bundle has a plurality of wires, which extend from the end of the connector at the circumferential boundary to the terminal arranged in the space between the layers. A plurality of retainers are arranged in corresponding channels, and each retainer has at least one spiral guide way for rotating the connector pins to extend radially from the corresponding electrical components. A plurality of metal cups mounted at the end of each spiral guide are connected to the corresponding wire at the corresponding terminal. Each socket is configured to provide a latch to keep each of the corresponding connector pins at the corresponding end of the guide rail.

【技术实现步骤摘要】
具有集成接线和快速连接电气组件的发动机凸轮罩
本专利技术总体涉及发动机罩，并且，更具体地涉及接收电气发动机组件(诸如传感器和火花塞上点火线圈单元(coil-on-plugunit))的模制罩。
技术介绍
内燃发动机的外表面可以包括围绕某些移动零件和/或润滑零件(诸如气门或凸轮轴)的各种罩。根据特定类型发动机，此类罩通常可以被称为凸轮罩、气门罩或摇杆罩。本文中所有此类罩被称为凸轮罩。现代内燃发动机使用附连至其凸轮罩的多个辅助电气组件。这些组件可能需要大型发动机线束和各种电气连接器。与发动机线束及其关联的电气连接器相关的潜在缺陷可以包括以下问题：在车辆的装配或维护期间，线束在凸轮罩外部上的“成卷(hanking)”、制造导线线束内的中间接头的困难、连接器的不完整基座以及错过的连接(missedconnnection)。当问题出现时，修正可能需要简单的重新连接到具有多个组件替换和尾线(pigtail)连接器的导线线束修理的更加昂贵的诊断。除了与该接线关联的复杂性以外，安装至凸轮罩的电气组件(诸如凸轮轴位置传感器、凸轮轴正时螺线管、火花塞上点火线圈单元、废气门螺线管、废气门真空传感器、发动机温度传感器和发动机压力传感器或节气门体)需要单独的机械紧固件。单独的紧固件增加了车辆的装配和维护两者的复杂性，也增加了成本。
技术实现思路
本专利技术将用于电气组件的电线和触点嵌入塑料模制罩内，该塑料模制罩也形成集成安装特征件以消除单独的机械紧固件。在一个优选实施例中，平带型导线线束被密封在两个塑料层之间，该两个塑料层通过振动焊接围绕其周界连结。优选地，锁定特征件被提供用于每个电气组件，该每个电气组件同时获得电触点和机械滞留。例如，鲁棒性金属插脚在装配到塑料凸轮罩期间接触螺旋形凹槽内侧的组件滑道，并在配对的金属杯状物触点中被捕获。金属杯状物被附连至罩内侧的导线线束。所嵌入的导线线束的相对端处的电气连接器连接至外部线束，以便完成使所安装的电气组件得以运行的所需的电路。产生的凸轮罩较少地堆满导线和连接器，并且减少了在生产装配期间可能被遗漏或不恰当地安装的电气连接器的数量。在本专利技术的一个特定方面，用于燃烧发动机设备的密封罩包括壳体，该壳体具有附连在一起的模制内层和模制外层并提供围绕外周界的密封表面。壳体限定提供通过层的相应通道的多个插座以用于将相应的电气组件连接至(interfacing)燃烧发动机。导线束具有多个导线，该多个导线从布置在壳体外侧的连接器端部延伸至布置在内层和外层之间的空间内的终端。多个保持器被各自布置在相应通道中并具有至少一个螺旋形导轨以用于旋转地接收从相应的电气组件径向延伸的连接器插脚。多个金属杯状物被各自安装在相应的螺旋形导轨的端部，并且被各自连接至相应终端处的相应导线。每个插座被配置为提供闩锁(latch)以将每个相应的连接器插脚保持在相应的导轨(track)端部。附图说明图1是现有技术气门罩的透视图。图2是图1的罩与发动机和接线线束的透视图。图3是传统火花塞上点火线圈单元和机械紧固件的侧视图。图4是本专利技术的凸轮罩的一个实施例的透视图。图5是本专利技术的凸轮罩的另一实施例的爆炸透视图。图6示出被配置为附连至图5的凸轮罩的火花塞上点火线圈单元。图7是图5和图6的凸轮罩和火花塞上点火线圈单元的横截面视图。图8是沿图7中指示的线条A所见的凹槽保持器的局部侧视图。具体实施方式参考图1和图2，具有周界11的圆顶状凸轮罩10被安装在发动机12上。罩10优选地包括模制塑料体，该模制塑料体包含用于接收燃烧发动机12的相应的电气组件的多个插座14-18。电气组件可以包括如图3中所示的火花塞上点火线圈单元20，该火花塞上点火线圈单元20穿过罩10以与在发动机12上的火花塞(未示出)连接。插座14-16适于接收火花塞上点火线圈单元并且插座17和插座18适于接收相应的传感器。在图2所示的现有技术架构中，接线线束21包括厚导线束，各种接线段和连接器从该厚导线束显露出来，该连接器诸如与插座14-16关联的连接器22-24以及与插座17和插座18关联的连接器25和连接器26。因此，凸轮罩10的安装或维护包含与电气组件关联的许多电气连接器的连接和/或断开。此外，维护每个电气组件需要单独的电气连接器和机械连机器和/或紧固件，并且围绕罩10必须维持足够的空间以便容纳所有紧固件和连接器。图4示出密封凸轮罩25，其与模制内层26和模制外层27形成为圆顶状壳体，从而提供围绕外周界的密封表面28。密封表面28可以接收垫圈(未示出)以获得与发动机气密封。罩25通过使用紧固件(诸如穿过多个附连孔29的螺纹栓)附连至发动机(未示出)。包括火花塞上点火线圈单元30-32、变凸轮轴正时电磁阀33和变凸轮轴正时电磁阀34以及凸轮轴位置传感器35的多个电气组件被安装(即，连接在一起)在由壳体罩25的插座40-45限定的相应通道内。具有多个导线用于与电气组件30-35相互连接的导线束被部分地包含在层26和层27之间的壳体25内。可替换地，导线可以是在壳体25内模制的插入件。导线束具有在壳体25的边缘处的适于与外部接线线束连接器37连接的连接器端部36。为了同时获得电气组件30-35的电气互连和机械紧固，插座40-45和电气组件30-35特别包括协作特征件，该协作特征件在没有工具的一种手动操作情况下实现快速连接或快速断开。特别地，每个电气组件具有从中心体径向延伸的多个连接器插脚。例如，从火花塞上点火线圈单元30径向伸出的插脚39被向内连接至单元30的组成电路。与单元30的中心体一起，插脚39具有足够携带将单元30紧固到适当位置的机械载荷的相应部分的结构鲁棒性。连接器插脚与每个插座中的保持器相互作用，其中每个保持器包括如插座40内的导轨38所示的至少一个螺旋形导轨。导轨38被成形为类似于螺纹的连续通道。插座40内的每个类型电气组件和相应导轨38上的插脚39的角间隔被配置为非对称的，从而确保电气组件的正确的“键控”安装。当相应的电气组件被“旋入”相应的插座中时，将连接器插脚接收到以金属杯状物(未示出)结束的具体螺旋形导轨中。每个金属杯状物被电连接到该导线束的相应导线。每个插座被配置为提供以同时实现机械紧固和电气互连的方式将每个相应的连接器插脚保持在相应导轨的端部处的闩锁。例如，图4中的闩锁机构包括在密封凸缘46中的径向槽口48。在组件30已经被旋转地插入插座40中并且连接器插脚39已经到达螺旋形导轨38端部以进入相应的金属杯状物之后，凸缘46从电气组件30的中心体横向延伸并且具有密封插座表面47并抵靠插座表面47的下表面。在到达完全旋转之后，以轴向方向上在插座40的周界处延伸的柔性立柱49在径向槽口48中被捕获。凸缘46优选地包括邻近径向槽口48的斜坡段50以用于当组件30正被插入且被旋转地安装到插座40中时逐渐偏转立柱49。为了移去组件30，可以在径向向外方向上从槽口48手动地拉动立柱49，使得可以应用电气组件30的逆时针旋转以使连接器插脚沿螺旋形导轨向上行进。优选地，每个螺旋形导轨在每个相应的插座中跨越(span)180°或更少的旋转。最优选地，导轨跨越约四分之一转。图5-8图示说明本专利技术的另一实施例，其中罩55具有由模制的热塑性塑料形成的内层56和外层57。层56和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃烧发动机设备的密封罩，其包括：壳体，其具有附连在一起的模制内层和模制外层并提供围绕外周界的密封表面，其中所述壳体限定提供通过至少一层的相应通道的多个插座以用于将相应的电气组件连接至所述燃烧发动机；导线束，其具有多个导线，所述多个导线从所述壳体的边缘处的连接器端部延伸至布置在所述内层和所述外层之间的空间内的终端；多个保持器，其各自布置在相应通道中并具有至少一个螺旋形导轨以用于旋转地接收从相应的电气组件径向延伸的连接器插脚；以及多个金属杯状物，其各自安装在相应的螺旋形导轨的端部处并各自连接至相应终端处的相应导线；其中每个插座被配置为提供闩锁以将每个相应的连接器插脚保持在相应的导轨端部。

【技术特征摘要】
2016.10.06 US 15/286,8721.一种用于燃烧发动机设备的密封罩，其包括：壳体，其具有附连在一起的模制内层和模制外层并提供围绕外周界的密封表面，其中所述壳体限定提供通过至少一层的相应通道的多个插座以用于将相应的电气组件连接至所述燃烧发动机；导线束，其具有多个导线，所述多个导线从所述壳体的边缘处的连接器端部延伸至布置在所述内层和所述外层之间的空间内的终端；多个保持器，其各自布置在相应通道中并具有至少一个螺旋形导轨以用于旋转地接收从相应的电气组件径向延伸的连接器插脚；以及多个金属杯状物，其各自安装在相应的螺旋形导轨的端部处并各自连接至相应终端处的相应导线；其中每个插座被配置为提供闩锁以将每个相应的连接器插脚保持在相应的导轨端部。2.根据权利要求1所述的罩，其中至少一个闩锁包括捕获槽口，所述捕获槽口形成为在相应插座的轴向方向上延伸的相应的螺旋形导轨的放大部分。3.根据权利要求1所述的罩，其中至少一个闩锁包括在相应插座的周界处在轴向方向上延伸的柔性立柱，其中所述立柱被配置为在相应的电气组件的槽口凸缘中被捕获。4.根据权利要求3所述的罩，其中每个螺旋形导轨跨越相应的插座的180°或更少。5.根据权利要求1所述的罩，其中所述模制内层和所述模制外层包含塑料，并且其中所述内层和所述外层通过塑料焊接来连结。6.根据权利要求1所述的罩，其中所述导线束包含扁平带状电缆。7.根据权利要求1所述的罩，其中所述电气组件包括多个火花塞上点火线圈单元。8.根据权利要求1所述的罩，其中所述电气组件包括多个传感器。9.燃烧发动机设备，其包括：发动机缸体；罩，其被支撑在所述发动机缸体上；以及多个电气组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·R·坎贝尔，J·方德伦，R·德维韦迪，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US