CN107218459B - 一种具有管路脱落检测功能的导通气体接头结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有管路脱落检测功能的导通气体接头结构，可以用于汽车的管路系统中，包括有主管路，主管路的两端均设置有霍尔传感器；主管路的两端均插有设有永磁体的快插接头，所述永磁体设置在所述快插接头伸入所述主管路的轴套段上，且所述永磁体与所述霍尔传感器之间的距离小于霍尔传感器的感应距离；在设置有所述主管路的轴套段前端设置有第一密封圈，以及在轴套段后端设置有第二密封圈，藉由第一密封圈和第二密封圈将所述永磁体与外部相隔绝。本发明安装简单，只需要将快插接头插在主管路的两端即可实现气路和电路的导通，同时可以有效侦测快插接头是否头脱落的现象。

Description

一种具有管路脱落检测功能的导通气体接头结构
技术领域
本发明涉及发动机曲轴箱通风系统管路，尤其涉及到一种具有管路脱落检测功能的导通气体接头结构。
背景技术
发动机工作过程中的振动、高低温变化、长久使用所导致的的材料耐久问题、以及车辆维修保养时都会影响到曲轴箱通风管的完整性(比如管子断开)，为了确保管子断开能够实现在线诊断，需要该管子在断开时发出能够让发动机ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)系统识别的信号来进行诊断。
GB18352-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)中明确定义了曲轴箱通风系统的管路需要保证完整性，如果不能对其进行豁免，必须要进行诊断。
曲轴箱通风管包含有多段结构，比如主管道、两头的快插母接头、快插公接头，或者其他形式的连接结构，在线诊断需要判断主管道是否有断开，两端的接头是否连接可靠。如果采用导电线的诊断方案，需要诊断管子两端接头是否断开。
目前现有方案是两端接头气路和电路分离结构，需要连接好曲轴箱通风管后再连接导电线接头，安装繁琐，结构复杂，容易出问题。
发明内容
本发明提供了一种具有管路脱落检测功能的导通气体接头结构，用于汽车的管路系统中，包括有主管路，主管路的两端均设置有霍尔传感器；
所述主管路的两端均插有设有永磁体的快插接头，所述永磁体设置在所述快插接头伸入所述主管路的轴套段上，且所述永磁体与所述霍尔传感器之间的距离小于霍尔传感器的感应距离；
在设置有所述主管路的轴套段前端设置有第一密封圈，以及在轴套段后端设置有第二密封圈，藉由第一密封圈和第二密封圈将所述永磁体与外部相隔绝。
进一步的，主管路两端的外壳表面设置有卡槽，搭载有所述霍尔传感器的线路板固定在所述卡槽中。
进一步的，所述卡槽顶部设有可打开的密封盖，和/或在所述线路板顶部涂覆有绝缘树脂，以将线路板表面的金属触点与外部隔绝。
进一步的，所述主管路的两端开口内侧设置有环状的卡簧，所述卡簧的内圈设置有锥形卡块，且快插接头靠近所述主管路开口端的轴套段上设置有卡环，通过所述锥形卡块将卡环卡在所述主管路内侧；
在所述永磁体与卡环之间的轴套段上套设定位环，所述定位环朝外的端面设置有卡槽，且在所述主管路的内壁设置有朝内凸出的卡块，主管路内壁的卡块卡入述定位环的卡槽中以将定位环固定在主管路内。
进一步的，所述快插接头伸入主管路中的轴套段由前端轴套段和后端轴套段构成；
所述前端轴套段上设置有所述永磁体，所述后端轴套段上自内向外依次套置有第二密封圈和定位环。
进一步的，所述永磁体为套设在所述前端轴套段上的环状永磁体；或
所述永磁体为设置在前端轴套段上的片状、条状或半圆形的永磁体。
进一步的，所述主管路的内壁设置有向轴心凸出的台阶，所述台阶抵接在后端轴套段上，且在所述台阶与定位环之间设置有第二密封圈。
进一步的，所述霍尔传感器通过导线连接到电子控制单元。
进一步的，在所述主管路上并位于所述卡簧位置处开设有外露孔，通过外露孔按下防脱接头，以使快插接头能够从所述主管路中脱出。
进一步的，所述主管路里侧内壁设置有密封圈卡槽，所述第一密封圈卡在所述密封圈卡槽。
与现有技术相比，本实施方案具有以下优点：
1.安装简单，只需要将快插接头插在主管路的两端即可实现气路和电路的导通；
2.通过快插接头上设置的永磁体以及主管路上的霍尔传感器，可以实现两者不接触的前提下监测快插接头是否脱出；
3.通过2个密封圈将管路内的永磁体与外部相隔绝，使永磁体不受环境的污染，延长了管路的使用寿命；
4.具有锁扣设计，可将快插接头牢固的固定在主管路中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明在一实施例中主管路和快插接头的装配示意图；
图2为将快插接头插入主管路中的横截面图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
本发明提供了一种具有管路脱落检测功能的导通气体接头结构，用于汽车的管路系统中，可用于检测管路是否脱落，包括有主管路1，主管路1的两端均设置有霍尔传感器1g；
主管路1的两端均插有设有永磁体2a的快插接头2，永磁体2a设置在快插接头2伸入主管路1的轴套段上，且永磁体2a与霍尔传感器1g之间的距离小于霍尔传感器1g的感应距离；
在设置有主管路1的轴套段前端设置有第一密封圈1b，以及在轴套段后端设置有第二密封圈1c，藉由第一密封圈1b和第二密封圈1c将永磁体2a与外部相隔绝。
通过上述的设计，在主管路1两端设置有霍尔传感器1g，以及在其两端的快插接头2上设置有永磁体2a，由于主管路1和快插接头2均为绝缘材料(例如塑料)，因此霍尔传感器1g可以实时感应到永磁体2a。当发生快插接头2脱落时，霍尔传感器1g无法正常感应到永磁体2a，从而可以发出信号至外部的控制器，起到及时预警的作用，另外，在永磁体2a的两端均设置有密封圈，进而将永磁体2a以外部相隔绝，避免外部物质对永磁体2a造成侵蚀。
在本发明一可选的实施例中，主管路1两端设有快插母接头，用于插入快插接头2，进一步的，快插接头2为快插公接头。在一具体的应用中，缸盖罩/油气分离器和空气滤清器分别通过带有快插公接头的管路连接在主管路1的两端。
在本发明一可选的实施例中，主管路1两端的外壳表面设置有卡槽1f，搭载有霍尔传感器1g的线路板固定在卡槽1f中。进一步可选的，卡槽1f顶部设有可打开的密封盖1h，和/或在线路板顶部涂覆有绝缘树脂，以将线路板表面的金属触点与外部隔绝。在一实施例中，将搭载有霍尔传感器1g的线路板固定在卡槽1f中后，在卡槽中填充绝缘材料，以将线路板顶部金属触点与外部相隔绝。
在本发明一可选的实施例中，主管路1的两端开口内侧设置有环状的卡簧1e，卡簧1e的内圈设置有锥形卡块，且快插接头2靠近主管路1开口端的轴套段上设置有卡环2b，通过锥形卡块将卡环2b卡在主管路1内侧。在永磁体2a与卡环2b之间的轴套段上套设定位环1d，定位环1d朝外的端面设置有卡槽，且在主管路1的内壁设置有朝内凸出的卡块，主管路1内壁的卡块卡入定位环1d的卡槽中以将定位环1d固定在主管路1内。将快插公接头插入快插母接头的过程中，卡环2b经过锥形块到达卡簧1e后侧，以通过卡簧1e防止快插公接头脱出，保证公接头插入后可以被卡在特定的位置，除非操作人员通过外露孔3按下防脱接头3a，才可以拔出快插公接头。主管路1与快插接头2(即快插公接头)的防脱主要由卡簧1e来实现，卡簧1e预装在主管路1一端的快插母接头上，当快插公接头插入到快插母接头中时，由于卡簧1e一侧是锥面，快插公接头上的环形台阶状的卡环2b顶开卡簧1e，当公接头上的卡环2b被推入到卡簧1e左侧，卡簧1e在弹性作用下回位，快插公接头的卡环2b被限定在卡簧1e的左侧，实现将快插公接头牢固的插入快插母接头中。
在本发明一可选的实施例中，快插接头2伸入主管路1中的轴套段由前端轴套段20和后端轴套段21构成。其中，前端轴套段20上设置有永磁体2a，后端轴套段21上自内向外依次套置有第二密封圈1c和定位环1d。
在本发明一可选的实施例中，永磁体2a为套设在前端轴套段20上的环状永磁体2a，在此情况下，前端轴套段20的外径小于后端轴套段21的外径，为了将环状永磁体2a套设在快插接头2上，我们对快插接头2的设计进行了简单的修改，在快插接头2的末端进行打薄，进而使得将环状永磁体2a套入快插接头2上时，不会造成快插接头2的无法插入主管路1的情况。本发明仅对快插接头2进行了简单的修改来适应本设计，不会过多的增大加工成本。
需要说明的是，将永磁体2a设计为环状仅仅是一种较佳的实施例，在其他的一些实施例中，永磁体2a还可以为设置在前端轴套段上的片状、条状或半圆形的永磁体，包括但并不局限于埋设、焊钳的方式固定在快插接头2上，例如将永磁体2a设计为覆盖在快插接头2的前端轴套段20局部，只要保证其能够被母接头上的霍尔传感器1g能够正常感应到即可。进一步的，考虑到快插接头2的盲插特性，如果随意将快插接头2插入主管路1中，可能导致快插接头2上的永磁体2a距离霍尔传感器1g距离过大，从而导致霍尔传感器1g无法起到应有作用。因此，我们可以在主管路1与快插接头2的连接处设计有限位孔或者限位块，在插入快插接头2时，必须按照指定的方向和位置才能插入主管路1中，以保证快插接头2能够以正确的方向插入主管路1中，从而使得永磁体2a与霍尔传感器1g之间的距离小于霍尔传感器1g的感应距离。
在本发明一可选的实施例中，主管路的内壁设置有向轴心凸出的台阶1j，台阶1j抵接在后端轴套段21上，且在台阶1j与定位环1b之间设置有第二密封圈1c，通过台阶1j来限制第二密封圈1c。
在本发明一可选的实施例中，霍尔传感器1g通过导线连接到电子控制单元。
在本发明一可选的实施例中，在主管路上并位于卡簧1e位置处开设有外露孔3，通过外露孔按下防脱接头，以使快插接头2能够从主管路中脱出。
在本发明一可选的实施例中，主管路里侧内壁设置有密封圈卡槽，第一密封圈1b卡在密封圈卡槽。
该发明设计了一个可以诊断快接接头是否连接到位的导通气体接头结构，主要包括包含主管路1两端的快插母接头以及可以插入快插母接头内的且具有导电机构的快插公接头，快插母接头和公接头主要用在导通气体的管道中的两端连接结构。
快插母接头内设置有2个密封圈，公接头插入后，公接头端部的第一密封圈1b可以密封管道内的气体不外泄，公接头根部的第二橡胶圈1c可以保证外部环境气体不渗漏到导电材料，以使得2个密封圈之间的永磁体2a与外部相隔绝，避免外界物质(例如汽车的油污、空气中的水分等)对导电结构2a和伸入主管路中的金属弹片造成腐蚀，从而延长其寿命。快插母接头和快插公接头还包含一个锁环结构(卡簧1e和卡环2b)，保证公接头插入后可以被卡在特定的位置，除非操作人员按下防脱接头3a，才可以拔出公接头，有效地保证快插公接头插入后的稳固性。此外，定位环1d将第二密封圈1c限制在定位环1d与快插母接头内部侧壁之间的凹槽内，避免在插拔公接头时候滑出。该技术方案实现了气路导通情况下，电路导通；当快插接头2脱出时，主管路母接头的霍尔传感器1g无法正常感应到快插公接头上的永磁铁，从而发送信号至电子控制系统(ECU)。
与现有技术相比，本实施方案具有以下优点：
1.安装简单，只需要将快插接头插在主管路的两端即可实现气路和电路的导通；
2.通过快插接头上设置的永磁体以及主管路上的霍尔传感器，可以实现两者不接触的前提下监测快插接头是否脱出；
3.通过2个密封圈将管路内的永磁体与外部相隔绝，使永磁体不受环境的污染，延长了管路的使用寿命；
4.具有锁扣设计，可将快插接头牢固的固定在主管路中。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种具有管路脱落检测功能的导通气体接头结构，其特征在于，用于汽车的管路系统中，包括有主管路，主管路的两端均设置有霍尔传感器；
所述主管路的两端均插有设有永磁体的快插接头，所述快插接头伸入主管路中的轴套段由前端轴套段和后端轴套段构成，前端轴套段的外径小于后端轴套段的外径，所述前端轴套段上设置有所述永磁体，且所述永磁体与所述霍尔传感器之间的距离小于霍尔传感器的感应距离；
在设置有所述主管路的前端轴套段设置有第一密封圈，以及在后端轴套段设置有第二密封圈，藉由第一密封圈和第二密封圈将所述永磁体与外部相隔绝，所述后端轴套段上自内向外依次套置有第二密封圈和定位环；
所述主管路的两端开口内侧设置有环状的卡簧，所述卡簧的内圈设置有锥形卡块，且快插接头靠近所述主管路开口端的轴套段上设置有卡环，通过所述锥形卡块将卡环卡在所述主管路内侧；在所述永磁体与卡环之间的轴套段上套设定位环，所述定位环朝外的端面设置有卡槽，且在所述主管路的内壁设置有朝内凸出的卡块，主管路内壁的卡块卡入述定位环的卡槽中以将定位环固定在主管路内，通过主管路上的外露孔按下防脱接头以拔出快插公接头。
2.如权利要求1所述的具有管路脱落检测功能的导通气体接头结构，其特征在于，主管路两端的外壳表面设置有卡槽，搭载有所述霍尔传感器的线路板固定在所述卡槽中。
3.如权利要求2所述的具有管路脱落检测功能的导通气体接头结构，其特征在于，所述卡槽顶部设有可打开的密封盖，和/或在所述线路板顶部涂覆有绝缘树脂，以将线路板表面的金属触点与外部隔绝。
4.如权利要求1所述的具有管路脱落检测功能的导通气体接头结构，其特征在于，所述永磁体为套设在所述前端轴套段上的环状永磁体；或
所述永磁体为设置在前端轴套段上的片状、条状或半圆形的永磁体。
5.如权利要求1所述的具有管路脱落检测功能的导通气体接头结构，其特征在于，所述主管路的内壁设置有向轴心凸出的台阶，所述台阶抵接在后端轴套段上，且在所述台阶与定位环之间设置有第二密封圈。
6.如权利要求1所述的具有管路脱落检测功能的导通气体接头结构，其特征在于，所述霍尔传感器通过导线连接到电子控制单元。
7.如权利要求1所述的具有管路脱落检测功能的导通气体接头结构，其特征在于，所述主管路里侧内壁设置有密封圈卡槽，所述第一密封圈卡在所述密封圈卡槽。
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