[发明专利]产生透壁密封电气连接的装置和其相应的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种产生透壁密封电气连接的装置，举例而言，将例如排布在发动机缸体内的传感器或者主动装置与位于发动机缸体外部的控制单元连接。

背景技术

汽车领域中使用了大量的传感器和大量的致动单元，它们与排布在汽车内的中央单元相连。举例而言，此类传感器有流量传感器、温度传感器或者压力传感器，且，举例而言，此类致动单元是电磁阀或者致动器。

例如，可以在发动机中，特别是发动机缸体中排布传感器和/或致动单元，而在车子的任何地方都可排布中央单元。传感器和致动单元通过电线束形式的有线连接与中央单元相连。在传感器和致动单元排布在发动机缸体中这种情况下，电线束穿过曲轴箱，所述穿过必定是密封的。

一般说来，传感器或致动单元包含设置在一电触头一端的一部分电线束，其是要与相连于中央单元的一电线束的一电触头相连。传感器或致动单元的电线束穿过发动机缸体的曲轴箱壁，且电触头朝发动机缸体外部突出，在这里，它与中央单元的电线束触头相连。

一种确保能密封穿过发动机缸体的曲轴箱壁的装置包含一个连接器，被称作曲轴箱通路连接器，它由通过排布在曲轴箱外围与曲轴箱壁内通路边缘之间的垫圈以密封方式安装在穿过壁的通路中的塑性材料制成。此实施例提供了一种合格的密封方式。

另一方面，曲轴箱通路连接器、传感器或致动单元的电线束以及电触头之间存在密封问题。

实现这样的密封有几种解决方案。

其中之一是，用经过切割且折叠的金属片形成电触头，以及通过直接在电触头上包覆成型(over-moulding)来形成曲轴箱通路连接器。然而，需要细微的操作，多股电线束的电缆线与包覆成型部分之间才能达到密封。发动机缸体中的油可能会因毛细作用沿多股电线束的电缆线上升或在多股电线束的电缆线之间上升，从而出现密封不严问题。

另一种解决方案是，通过机器加工形成电触头并将电触头装配在O型密封圈中。然后，直接在触头和O型密封圈上包覆成型，形成曲轴箱通路连接器。所述解决方案有几个缺点：

-跟传统组合件中在孔中安装垫圈不一样，在垫圈周围通过包覆成型形成所述孔，难以预见垫圈的特性。由于通过包覆成型形成密封，因此它直接依赖于注入参数，因而需要高精度加以控制。

-在包覆成型过程中，垫圈可能因塑性材料的温度、塑性材料的注入速率和/或压力发生磨损(deteriorate)。如果垫圈损坏，在视觉上是检测不到的。

-因为在注入过程中，触头可能在注入模具中移动，所以曲轴箱通路连接器中的电触头的轴向位置不受控制。为了克服这个缺点，可以用模具的一个引脚来维持触头，但是，在引脚通过的地方，穿过连接器的触头就变得可见。导电液体存在时，可能会有短路的风险。

-最后，为模具中的触头定位所需的精度使包覆成型时间延长，也因此增加了曲轴箱通路连接器的制造成本。

文件GB 2420919描述了一种用于连接电缆和潜水泵的装置。所述连接装置包含大量的零件，这意味着由于组装缺陷的风险和潜在的渗漏线路的数目都会增加，会带来可靠性的问题，且生产成本很高。因此，它不适用于力求简化装置并降低成本的汽车领域。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种相比于现有技术，密封性提高的能穿过壁，尤其是能密封穿过发动机缸体的曲轴箱壁的电气连接装置，并提供了一种简单的构思，此外零件数目也减少了。

上述目标是通过一种透壁电气连接装置来实现的，所述透壁电气连接装置包含一个预先形成的曲轴箱通路连接器、至少两个电触头、密封构件以及相对于曲轴箱通路连接器机械地维持电线束的机械维持构件，所述曲轴箱通路连接器具有一个预期要与所述壁中形成的开口之表面配合的外表面以及至少两个横贯的孔，在电线束端部的每一个电触头预期要与一个传感器或一个致动单元相连，电触头各自被安装在一个孔中，密封构件被置于触头与孔的内表面之间。所述机械维持构件以一包覆成型部分的形式而制成，所述包覆成型部分环绕所述触头从孔中突出的部分和一部分电线束且与所述连接器成为一体。因此，透壁密封并没有涉及到包覆成型，包覆成型部分位于壁中开口之外。介于电触头与曲轴箱通路孔之间的密封构件，例如，由至少一个具有常规功能的垫圈形成，密封得到了良好的控制。

包覆成型部分还确保两个遥测触头之间是电绝缘的。此外，还能机械地维持电触头不向后移动。而且，包覆成型部分使导线相对于电触头的末端保持不动，避免了电气连接发生破损，例如，由于导线疲劳造成破损，例如由于振动或不正确处理而发生破损。