CN101187335A - 用于密封发动机线束的管道外壳系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于密封发动机线束的管道外壳系统，包括构造成可拆卸的密封所述发动机线束的歧管部分的管道歧管，所述管道歧管具有用于发动机线束的多个线束分支的每个相应线束分支的歧管出口。所述管道外壳系统还包括用于相应线束分支的管道分支，所述管道分支构造成可拆卸地纵向密封每个相应的线束分支。所述管道分支具有第一分支端和第二分支端，第一分支端与相应的歧管出口连接，第二分支端与所述多个控制元件的相应控制元件的暴露部分以密封接合的方式连接进而密封所述暴露部分。

Description

用于密封发动机线束的管道外壳系统
技术领域
[0001]本发明涉及发动机，更具体的说，涉及用于密封发动机线束的管道外壳系统。
背景技术
[0002]多种类型的发动机应用在各种领域，例如运输和产生动力领域。这样的发动机通常是电子控制的，并使用各种用于操作发动机的控制元件，例如燃料喷射器，曲轴箱通风阀，和发动机监控传感器，其与电子控制单元通过线束电连接。在某些应用中，所述发动机可能位于存在潜在问题的环境，例如含有污染物和/或可能的可燃气体或蒸气混合物的环境中。在这样的环境中，人们所希望的是防止所述线束暴露于所述环境中以免破坏至控制元件的电线连接，以及减少由所述线束中偶然的火花引起的或所述线束和所述控制元件之间的电线接头处的爆炸的可能性，例如，由于灰尘或其他的碎屑的累积导致的电线接头的短路。各种政府法规需要所述发动机在这样的环境中运行是合格的。然而，通常的线束不能满足所述合格的必要条件。
发明内容
[0003]本发明提供发用于密封发动机线束的管道外壳系统以及它与所述控制元件的连接。
[0004]本发明，在其一方面，说明了用于密封发动机线束的管道外壳系统。所述发动机线束具有歧管部分和多个在其中延伸的线束分支。所述多个线束分支与多个至控制单元的控制元件连接。所述多个控制元件的每个控制元件具有暴露部分，该暴露部分用于通过发动机线束与所述控制单元电连接。所述管道外壳系统包括管道歧管，该管道歧管被构造成可拆卸地密封所述歧管部分，所述管道歧管具有用于发动机线束的多个线束分支的相应线束分支的歧管出口。所述管道外壳系统还包括用于相应线束分支的管道分支，所述管道分支构造成可拆卸地纵向密封每个相应的线束分支。所述管道分支具有第一分支端和第二分支端，第一分支端与相应的歧管出口连接，第二分支端与所述多个控制元件的相应控制元件的暴露部分以密封接合的方式连接进而密封所述暴露部分。
[0005]本发明，在它的另一方面，涉及发动机。所述发动机包括控制单元；多个控制元件，多个控制元件的每个控制元件具有用于与所述控制单元电连接的暴露部分；具有歧管部分和多个在其中延伸的线束分支的发动机线束，所述多个线束分支通过所述暴露部分将多个控制元件电连接至控制单元；和用于密封发动机线束的管道外壳系统。所述管道外壳系统包括管道歧管，该管道歧管被构造成可拆卸地密封所述歧管部分，所述管道歧管具有用于发动机线束的多个线束分支的相应线束分支的歧管出口。所述管道外壳系统还包括用于相应线束分支的管道分支，所述管道分支构造成可拆卸地纵向密封每个相应的线束分支。所述管道分支具有第一分支端和第二分支端，第一分支端与相应的歧管出口连接，第二分支端与所述多个控制元件的相应控制元件的暴露部分以密封接合的方式连接进而密封所述暴露部分。
附图说明
[0006]图1示意地描述了具有根据本发明实施例的发动机线束和管道外壳系统的发动机。
[0007]图2A-2C描述了图1所示管道外壳系统实施例使用的管道歧管。
[0008]图3描述了根据图1所示实施例的用于连接和垫圈总线管道和管道歧管的适配器。
[0009]图4描述了根据图1所示实施例的用于连接和密封管道分支和歧管出口的适配器。
[0010]图5描述了根据图1所示实施例的用于连接和密封管道分支和控制元件，例如发动机温度传感器的适配器。
[0011]图6描述了根据图1所示实施例的用于连接和密封管道分支和控制元件，例如发动机压力传感器的适配器。
具体实施方式
[0012]参见图1，显示了发动机10。发动机10可以是，例如，内燃机或燃气轮机。在目前实施例中，发动机10是内燃机。发动机10包括控制单元12，多个控制元件14，发动机线束16，和用于密封线束16的管道外壳系统18。
[0013]控制单元12是电子控制单元，其通过向控制元件14发出和接收电信号来管理发动机10的操作，信号的发出和接收通过线束16。在目前实施例中，控制单元12位于外壳19内，其将控制单元12从发动机10附近的周围环境隔开。外壳19可以安装在发动机10上或远离发动机10的位置。
[0014]控制元件14是通常用于发动机，例如发动机10的操作和控制的电子发动机部件，包括，例如，燃料喷射器，曲轴箱通风阀，气温传感器，燃油温度传感器，喷油凸轮传感器，燃油轨道压力传感器，曲柄位置传感器，冷却剂温度传感器，和油压传感器。根据目前实施例，控制元件14是传统的组件，即，不是特别制造来供管道外壳系统18使用的。相反地，在目前实施例中，管道外壳系统18适宜使用常规的控制元件。每个控制元件14包括一控制部分20和暴露部分22，控制部分20装入发动机10或其子系统内。例如，就燃油温度传感器来说，控制部分20属于燃油温度传感器暴露于传递至发动机10的燃油的一端，而暴露部分22是燃油温度传感器从发动机10突出的、用于通过线束16电连接到控制单元12的一端。
[0015]线束16包括线束总线24，歧管部分26，和多个线束分支28。线束总线24在歧管部分26和控制单元12之间延伸。线束分支28从歧管部分26伸出至分配线束30至控制元件14用于它的操作。在每个线束分支28的末端是电连接器(未显示)，电连接器通过控制元件14上的配合电连接器(未显示)连接相应的控制元件14和线束30。
[0016]管道外壳系统18包括管道总线32，管道歧管34，用于线束16的每个相应线束分支28的管道分支36，和多个适配器，适配器包括适配器38，适配器40，适配器42，和适配器44。适配器38和40分别将管道总线32与管道歧管34和外壳19连接。适配器42和44分别将每个管道分支36连接至管道歧管34和相应的控制元件14。管道总线32和管道分支36由柔性材料组成以允许容易的布线和安装。此外，每个管道总线32和管道分支36是可折叠的从而具有足够的收缩度以允许每个线束分支28和线束总线24的端部容纳在其中并暴露所述电连接器。在目前实施例中，管道总线32和管道分支36由DuPont聚四氟乙烯多不饱和脂肪酸C-980(DuPont Teflon PFA C-980)静态的分散半导体的树脂组成，形成旋绕的管道，也就是，具有像螺纹样卷旋的管道。
[0017]每个管道分支36构造成可拆卸地纵向密封相应的线束分支28，并具有分支端36A和分支端36B。也就是说，尽管每个管道分支36密封线束分支28，线束分支28还是容易地从管道分支36上拆卸从而允许线束16的拆卸和/或修理，而不导致线束分支28或管道分支36的损坏。
[0018]管道总线32被构造成可拆卸地纵向密封线束总线24。也就是说，尽管管道总线32密封线束总线24，线束总线24还是容易地从管道总线32上拆卸从而允许线束16的拆卸和/或修理，而不导致线束总线24或管道总线32的损坏。管道总线32具有总线端32A，总线端32A与管道歧管34密封接合用于密封所述管道歧管34的容积，如此防止碎屑影响歧管部分26，并减少线束16产生的偶然的火花点燃发动机10附近任何可燃气体的可能性。管道，总线32的总线端32B与外壳19以密封接合的方式连接。相应地，线束总线24不暴露于发动机10的周围环境中。
[0019]管道歧管34被构造成可移去地密封线束16的歧管部分26。也就是说，管道歧管34密封歧管部分26，尽管歧管部分26不是永久地通过管道歧管34密封，而是，容易地从管道歧管拆卸以便允许线束16的拆卸和/或修理，而不导致歧管部分26或管道歧管34的损坏。
[0020]参见图2A-2C，管道歧管34具有用于每个相应线束分支28的歧管出口46，线束分支28从线束16的歧管部分26伸出。每个歧管出口具有螺纹47用于连接它的相应管道分支。对每个线束分支28而言，管道分支36的分支端36A与相应的歧管出口46连接，而分支端36B与相应控制元件14的暴露部分22以密封方式连接用于密封所述暴露部分22，如此防止碎屑影响暴露部分22，并减少至控制元件14的线束分支28的电接头处产生的偶然的火花点燃发动机10附近任何可燃气体的可能性。
[0021]管道歧管34在每个端具有开口，即开口48并50，其提供安装线束分支28和歧管部分26的入口。一旦安装，具有O形环密封件53和螺纹54的端盖52被旋到邻近开口50的管道歧管34的螺纹56上以密封管道歧管34的侧面。
[0022]参见图3，更详细的描述了适配器38的部分剖面。适配器38构造来将管道总线32和管道歧管34在开口48处连接并密封。在目前实施例中，适配器38包括螺纹58，螺纹58与邻近开口48的管道歧管34上的螺纹60接合，这允许适配器38可拆卸地连接到管道歧管34，也就是以这样一种方式连接到管道歧管34，即将适配器38与管道歧管34分离不需要破坏线束16和/或管道外壳系统18的任何组件。O形环61相对于管道歧管34密封适配器38。为了保养线束16，适配器38可以从管道歧管34上拆下，从而允许歧管部分26和线束分支28的拆除。
[0023]适配器38还构造成可拆卸地与管道总线32接合，这允许适配器3 8可靠地连接到管道总线32，且容易地从管道总线32拆除，从而在将适配器38从管道总线32上拆除时没有损害线束16和/或管道外壳系统18的任何组件。相应地，在目前实施例中，适配器38包括类似螺纹的卷旋62，卷旋62与管道总线32的卷旋64相对应。具有类似螺纹的卷旋68的螺母接头66被用来将管道总线32安装到适配器38上，卷旋68与管道总线32的卷旋64相对应。密封层69，例如硅密封层，被加到卷旋62和卷旋64之间。管道总线32通过下述方式固定且密封至适配器38，螺纹螺母接头66在远离适配器38方向上在管道总线32上的几个转动，对适配器38的卷旋62施加密封层69，在卷旋62上扭紧管道总线32，螺母接头66可靠地进入位置，例如对接的适配器38之内。
[0024]适配器38的卷旋62具有比管道总线32的卷旋64大的直径，该直径导致当管道总线32拧到适配器38上时管道总线32和适配器38之间的径向干涉，这提供了管道总线32和适配器38之间的密封。螺母接头66的卷旋68被构造成在适配器38上保持管道总线32。
[0025]适配器40以类似于适配器38的方式将总线端32B与外壳19连接。
[0026]参见图4，更详细的描述了适配器42的部分剖面。适配器42被构造成将管道分支36与用于每个相应的线束16的线束分支28的歧管出口46连接且密封。在目前实施例中，适配器42包括螺纹70，螺纹70与管道歧管34上用于每个歧管出口46的螺纹47接合，这允许适配器42可拆卸地连接到歧管出口46，也就是以这样一种方式连接到歧管出口46，即将适配器42与歧管出口46分离不需要破坏线束16和/或管道外壳系统18的任何组件。O形环72相对于管道歧管出口46密封适配器42。为了保养线束16，适配器42可以拆开以暴露相应的线束分支28。
[0027]适配器42还构造成可拆卸的与管道分支36接合，这允许适配器42可靠地连接到管道分支36，且容易地从管道分支36拆除，从而在将适配器42从管道分支36上拆除时没有损害线束16和/或外壳系统18的任何组件。相应地，在目前实施例中，适配器42包括类似螺纹的卷旋74，卷旋74与管道分支36的卷旋76相对应。具有类似螺纹的卷旋80的螺母接头78被用来将管道分支36安装到适配器42上，卷旋80与管道分支36的卷旋76相对应。密封层81，例如硅密封层，被加到卷旋74和卷旋76之间。管道分支36通过下述方式固定且密封至适配器42，螺纹螺母接头78在远离适配器42方向上在管道分支36上的几个转动，对适配器42的卷旋74施加密封层81，在卷旋74上扭紧管道分支36，螺母接头78可靠地进入位置，例如对接的适配器42之内。
[0028]适配器42的卷旋74具有比管道分支36的卷旋76大的直径，该直径导致当管道分支36拧到适配器42上时管道分支36和适配器42之间的径向干涉，这提供了管道分支36和适配器42之间的密封。螺母接头78的卷旋80被构造成在适配器42上保持管道分支36。
[0029]适配器44构造成连接且密封管道分支36和相应的控制元件14，即，与线束分支28相关的控制元件14，线束分支28通过具体的管道分支36密封。适配器44构造成可拆卸地连接至控制元件14，例如，以便允许线束16，线束分支28，和/或控制元件14的调换而没有破坏线束16线束分支28，和/或控制元件14。所述适配器44的结构适合于具体的控制元件14，并且可以根据具体的控制元件14具有不同的尺寸和/或应用不同的特征。适配器44还构造成可拆卸的与管道分支36结合，例如，如上述相对于适配器42相同的方式。
[0030]参见图5，描述了根据本发明的适配器44的实施例。管道外壳系统18包括接受器82，接受器82用于在其中接收且密封相应控制元件14的暴露部分22，图5的例子中控制元件14是燃油温度传感器。通过一O形环84提供在接受器82和控制元件14之间的密封，而接受器82和发动机10之间的密封由O形环86提供。
[0031]适配器44包括螺纹环88，螺纹环88与在接受器82外围上的螺纹90配合以将适配器44固定至接受器，从而，至控制元件14。适配器44相对于接受器82通过O形环92密封。螺母接头94被用来以上述相对于螺母接头78和和适配器42相同的方式将管道分支36固定和密封至适配器44。
[0032]参见图6，描述了根据本发明的适配器44的另一实施例。管道外壳系统18包括连接环96，连接环96固定至控制元件14，控制元件14在图6的例子是燃油轨道压力传感器。在目前实施例中，联接环96使用常规的环氧基树脂固定至控制元件14，环氧树脂提供联接环96和控制元件14之间的密封。连接环96构造来与适配器44连接。
[0033]适配器44包括螺纹环98，螺纹环98与在联接环96外围上的螺纹100配合以将适配器44固定至联接环96，从而，至控制元件14。适配器44相对于联接环96通过O形环102密封。螺母接头104被用来以上述相对于螺母接头78和和适配器42相同的方式将管道分支36固定和密封至适配器44。
[0034]根据本发明，应当理解，线束16由管道外壳系统18完全地密封，且由管道外壳系统18相对于发动机10的周围环境密封，如此防止线束16与灰尘及其他碎屑接触，借此防止可能的短路，以及防止发动机10附近的任何潜在的可燃混合物与线束16接触。
[0035]尽管已经描述了具体实施例，但很明显的是在不脱离本发明范围内的各种改进都落在随附的权利要求内。

Claims (32)

1.一种用于密封发动机线束的管道外壳系统，所述发动机线束具有歧管部分和多个在其中延伸的线束分支，所述多个线束分支连接多个控制元件和控制单元，所述多个控制元件的每个控制元件具有暴露部分，所述暴露部分用于通过所述发动机线束电连接至所述控制单元，所述管道外壳系统包括：
构造成可拆卸地密封所述歧管部分的管道歧管，所述管道歧管具有用于发动机线束的多个线束分支的各相应线束分支的歧管出口；
用于各相应线束分支的管道分支，所述管道分支构造成可拆卸地纵向密封每个相应的线束分支，所述管道分支具有第一分支端和第二分支端，所述第一分支端与相应的歧管出口连接，所述第二分支端与所述多个控制元件的相应控制元件的暴露部分以密封接合的方式连接进而密封所述暴露部分。
2.如权利要求1所述的管道外壳系统，所述发动机线束进一步具有在所述歧管部分和所述控制单元之间延伸的线束总线，进一步包括构造成可拆卸地纵向密封所述线束总线的管道总线，所述管道总线具有以密封接合的方式与所述管道歧管连接的第一总线端。
3.如权利要求2所述的管道外壳系统，所述控制单元位于外壳内，所述管道总线具有以密封接合的方式与所述外壳连接的第二总线端。
4.如权利要求2所述的管道外壳系统，进一步包括构造来将所述管道总线和所述管道歧管连接并密封的适配器。
5.如权利要求4所述的管道外壳系统，其中所述适配器被构造成可拆卸地连接至所述管道歧管。
6.如权利要求4所述的管道外壳系统，其中所述适配器被构造成可拆卸地与所述管道总线接合。
7.如权利要求1所述的管道外壳系统，其中所述管道分支是柔性的。
8.如权利要求1所述的管道外壳系统，其中管道分支是至少局部地可折叠的。
9.如权利要求1所述的管道外壳系统，进一步包括被构造成将所述管道分支与用于每个相应线束分支的所述歧管出口连接且密封的适配器。
10.如权利要求9所述的管道外壳系统，其中所述适配器被构造成可拆卸地连接至所述歧管出口。
11.如权利要求10所述的管道外壳系统，其中所述适配器被构造成可拆卸地与所述管道分支接合。
12.如权利要求1所述的管道外壳系统，进一步包括构造来将所述管道分支和所述相应的控制元件连接并密封的适配器。
13.如权利要求12所述的管道外壳系统，进一步包括一接受器，该接受器用于在其中接收并密封所述相应控制元件的所述暴露部分。
14.如权利要求12所述的管道外壳系统，其中所述相应的控制元件是常规控制元件，进一步包括固定在所述常规控制元件上的连接装置，所述连接装置构造成与所述适配器连接。
15.如权利要求12所述的管道外壳系统，其中所述适配器被构造成可拆卸地连接至所述相应的控制元件。
16.如权利要求15所述的管道外壳系统，其中所述适配器被构造成可拆卸地与所述管道分支接合。
17.一种发动机，包括：
用于控制所述发动机的控制单元；
多个控制元件，所述多个控制元件的每个控制元件具有与所述控制单元电连接的暴露部分；
具有歧管部分和多个在其中延伸的线束分支的发动机线束，所述多个线束分支通过所述暴露部分将所述多个控制元件连接至所述控制单元；和
用于密封所述发动机线束的管道外壳系统，所述管道外壳系统包括：
管道歧管，该管道歧管被构造成可拆卸的密封所述歧管部分，
所述管道歧管具有用于发动机线束的多个线束分支的每个相应线束分支的歧管出口；
用于所述每个相应线束分支的管道分支，所述管道分支构造成可拆卸地纵向密封每个相应的线束分支，所述管道分支具有第一分支端和第二分支端，所述第一分支端与相应的歧管出口连接，所述第二分支端与所述多个控制元件的相应控制元件的暴露部分以密封接合的方式连接进而密封所述暴露部分。
18.如权利要求17所述的发动机，所述发动机线束进一步具有在所述歧管部分和所述控制单元之间延伸的线束总线，所述管道外壳系统进一步包括构造成可拆卸地纵向密封所述线束总线的管道总线，所述管道总线具有以密封接合的方式与所述管道歧管连接的第一总线端。
19.如权利要求18所述的发动机，所述控制单元位于外壳内，所述管道总线具有以密封接合方式与所述外壳连接的第二总线端。
20.如权利要求18所述的发动机，所述管道外壳系统进一步包括被构造成将所述管道总线与所述管道歧管连接且密封的适配器。
21.如权利要求20所述的发动机，其中所述适配器被构造成可拆卸地连接至所述管道歧管。
22.如权利要求20所述的发动机，其中所述适配器被构造成可拆卸地与所述管道总线接合。
23.如权利要求17所述的发动机，其中所述管道分支是柔性的。
24.如权利要求17所述的发动机，其中管道分支是至少局部地可折叠的。
25.如权利要求17所述的发动机，所述管道外壳系统进一步包括被构造成将所述管道分支与用于所述每个相应线束分支的所述歧管出口连接且密封的适配器。
26.如权利要求25所述的发动机，其中所述适配器被构造成可拆卸地连接至所述歧管出口。
27.如权利要求26所述的发动机，其中所述适配器被构造成可拆卸地与所述管道分支接合。
28.如权利要求17所述的发动机，所述管道外壳系统进一步包括被构造成将所述管道分支与所述相应的控制元件连接且密封的适配器。
29.如权利要求28所述的发动机，所述管道外壳系统进一步包括接受器，接收器用于在其中接收并密封所述相应控制元件的所述暴露部分。
30.如权利要求28所述的发动机，其中所述相应的控制元件是常规控制元件，所述管道外壳系统进一步包括固定在所述常规控制元件上的连接装置，所述连接装置构造成与所述适配器连接。
31.如权利要求28所述的发动机，其中所述适配器被构造成可拆卸地连接至所述相应的控制元件。
32.如权利要求31所述的发动机，其中所述适配器被构造成可拆卸地与所述管道分支接合。
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