CN112088247A - 内燃机的点火线圈装置 - Google Patents
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Abstract
一种内燃机的点火线圈装置,将连接器总成的点火器收纳在点火线圈装置的外壳内部,通过粘接剂将从外壳的开口窗***外壳内部的热沉与点火器固接,并且通过粘接剂将热沉与开口窗的内周面部固接,使热沉的露出部从开口窗露出至外壳的外部。
Description
技术领域
本申请涉及一种内燃机的点火线圈装置,其将产生火花放电的电压供给至装设于内燃机的火花塞。
背景技术
近年来,为了提高内燃机的燃料效率,正推进使空燃比超稀化(日文:超リーン化),或是采用EGR(废气再循环:Exhaust Gas Recirculation)***,使得内燃机的汽缸内的混合气体变为不易燃烧的状态。伴随于此,寻求点火线圈装置的高电流化或高输出化。然而,由于在内燃机的点火线圈装置周边安装有各种辅助设备,因此,对于内燃机中的点火线圈装置的装设空间也存在制约。鉴于上述状况,在点火线圈装置中,需要实施应对伴随高电流化或高输出化而来的发热的措施以及实施最大限度抑制大型化的措施。
专利文献1所公开的现有的内燃机用的点火线圈装置构成为将点火线圈绕组部和点火器收纳在外壳内,将点火器配置在外壳的开口面侧,通过粘接等将热沉接合于上述点火器,再将灌封树脂注入外壳内并使其固化,使热沉从灌封树脂露出。根据上述现有的点火线圈,通过装配于点火器的热沉,使产生于点火器的热量散发到空气中,因此,能在不损失散热性的情况下将点火线圈绕组部和点火器紧凑地收纳在同一外壳内,从而提高对内燃机的安装性。
此外,还存在另一种现有的点火线圈装置,其构成为通过粘接等将热沉接合于由连接器和点火器一体化而成的连接器总成(connector assy)以确保散热性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开平5-87034号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
专利文献1所公开的现有的点火线圈装置将点火器配置在外壳的开口面侧,将热沉装配于上述点火器,因此,供点火器配置的位置受到限制,点火线圈装置的内部布局受到很大制约。此外,在各个点火线圈装置之间填充于外壳的灌封树脂的量产生不均,在各个点火线圈装置之间露出的热沉的面积不同,在散热性上产生不均。另外,难以将存在于点火器和热沉周围的多余的灌封树脂去除,点火线圈装置会变得大型。此外,由于在点火器的周围存在大量的灌封树脂,因此,由灌封树脂施加于点火器的热应力变大,点火器自身的可靠性下降。
另外,在将热沉接合于连接器总成那样的上述现有的点火线圈装置的情况下,连接器总成与外壳的嵌合部变大,灌封树脂泄漏至外壳外的可能性变高。因而,为了防止灌封树脂泄漏,需要高精度地成型连接器总成与外壳的嵌合部,或是另行需要将粘接剂涂布于上述嵌合部周围的工序。
本申请为解决现有的点火线圈装置中的上述技术问题而作,其目的在于获得一种内燃机的点火线圈装置,在不损失点火线圈装置的布局性的情况下,具有优异的散热性和品质。
解决技术问题所采用的技术方案
本申请所公开的内燃机的点火线圈装置,
其是将产生火花放电的电压供给至装设于内燃机的火花塞的内燃机的点火线圈装置,其特征是,包括:
初级线圈;
次级线圈,所述次级线圈配置成将所述初级线圈的外周部包围;
铁芯,所述铁芯使所述初级线圈与所述次级线圈磁结合;
外壳,所述外壳将所述初级线圈、所述次级线圈和所述铁芯收纳在内部;
连接器总成,所述连接器总成将连接器与点火器一体地固定,所述连接器与外部的电源连接,所述点火器与所述连接器电连接并进行向所述初级线圈的通电和截断向所述初级线圈的通电;以及
热沉,所述热沉对所述点火器进行冷却,
所述连接器总成装配于所述外壳,
所述点火器收纳在所述外壳的内部,
所述外壳包括开口于与所述点火器的表面部相对的壁面部的开口窗,
所述热沉经由所述开口窗***所述外壳的内部,并通过第一粘接剂固接于所述点火器的所述表面部,且通过第二粘接剂固接于所述开口窗的内周面部,并且所述热沉包括露出部,所述露出部经由所述开口窗露出至所述外壳的外部,
在所述外壳的内部填充有灌封树脂。
发明效果
根据本申请所公开的内燃机的点火线圈装置,能获得一种在不损失点火线圈装置的布局性的情况下具有优异的散热性和品质的内燃机的点火线圈装置。
附图说明
图1是实施方式1的内燃机的点火线圈装置的俯视图。
图2是实施方式1的内燃机的点火线圈装置的局部剖视图。
图3是实施方式2的内燃机的点火线圈装置的俯视图。
图4是实施方式2的内燃机的点火线圈装置的局部剖视图。
图5是实施方式2的内燃机的点火线圈装置中的外壳的侧视图。
图6是实施方式3的内燃机的点火线圈装置的俯视图。
具体实施方式
以下基于附图,对实施方式1的内燃机的点火线圈装置进行详细说明。各图的相同符号表示相同部分或相当部分。
实施方式1
图1是实施方式1的内燃机的点火线圈装置的俯视图,图2是实施方式1的内燃机的点火线圈装置的局部剖视图,以从箭头方向观察到的截面示出了沿图1的虚线A的截面。在图1和图2中,点火线圈装置1包括:形成为筒状的初级线圈10;与初级线圈10同轴地配置的次级线圈20;使初级线圈10与次级线圈20磁结合的铁芯30;连接器总成50;外壳40;以及热沉80。外壳40在其内部收纳初级线圈10、次级线圈20、铁芯30以及作为连接器总成50的一部分的点火器60和连接器壳体53。
次级线圈20形成为包括中空部的圆筒状,并配置成将初级线圈10收纳于其中空部。铁芯30形成为环状,其一部分贯穿初级线圈10的内部空间。
连接器总成50包括:连接器51;连接器端部52,上述连接器端部52沿连接器51的延伸方向配置于端部;连接器壳体53,上述连接器壳体53通过焊接一体地固定于连接器端部52;以及点火器60,上述点火器60固定于连接器壳体53并经由连接器端部52而与连接器51电连接。连接器总成50经由设置于外壳40的连接器安装部45装配于外壳40。连接器安装部45以沿连接器51的延伸方向突出的方式设置于外壳40。
连接器总成50中的连接器端部52的端面形成为沿相对于点火器60的表面部61和外壳40的设置有开口窗42的面所延伸的方向正交的方向延伸,上述点火器60的表面部61与设置于外壳40的开口窗42相对。
点火器60构成为进行向初级线圈10的通电和截断向初级线圈10的通电,也就是使在初级线圈10中流动的电流断开、接通。上述点火器60靠近外壳40的内壁面部41配置。外壳40包括开口窗42,上述开口窗42形成为靠近点火器60配置的矩形。热沉80形成为与开口窗42相同的矩形,且形成为尺寸比开口窗42的尺寸小,以隔着间隙***开口窗42。
在此,对将热沉80固接于外壳40的工序进行说明。首先,将第一粘接剂71涂布于点火器60的与开口窗42相对一侧的表面部61,并且将第二粘接剂70涂布于开口窗42的内周面部。接着,将热沉80***开口窗42,且经由第一粘接剂71使热沉80的点火器侧的表面部81与点火器60的表面部61抵接。
通过上述工序,热沉80的周缘部通过第二粘接剂70固接于外壳40的开口窗42的内周面部,且热沉80的表面部81通过第一粘接剂71固接于点火器60的表面部61。涂布于开口窗42的内周面部的第二粘接剂70和涂布于点火器60的表面部61的第一粘接剂71是由相同材料构成的粘接剂。
这样一来,通过将热沉80固接于外壳40,从而外壳40的开口窗42被热沉80封闭。
如图2较佳所示,粘接于点火器60一侧的热沉80的表面部81配置成与外壳40的内壁面部41处于同一平面。点火器60的表面部61经由第一粘接剂71而与热沉80的表面部81抵接,通过第一粘接剂71固接于热沉80的表面部81。热沉80的作为露出部的、与点火器相反一侧的表面部82露出至点火线圈装置1外部的大气中。
在如前所述将热沉80固接于外壳40和点火器60之后,灌封树脂90被填充在外壳40的内部并固化。收纳在外壳40内部的初级线圈10、次级线圈20、铁芯30和包括点火器60的连接器总成50被埋设在灌封树脂90的内部。
收纳在外壳40内部的点火器60经由连接器51而与作为外部电源的例如车载电池连接,进行向初级线圈10的通电和截断向初级线圈10的通电,但点火器60会因上述动作而发热。点火器60所产生的热量经由固接于点火器60的热沉80散热至点火线圈装置1外部的大气中。
在此,热沉80的作为露出部的、与点火器相反一侧的表面部82从外壳40的开口窗42露出至点火线圈装置1的外部,热沉所露出的面积不会如前述现有的点火线圈装置那样被灌封树脂限制。因而,露出至大气的热沉80的面积由热沉80自身的形状来确定,且该面积在各个点火线圈装置之间保持恒定。这是实施方式1的点火线圈装置的重要特征。
如上所述构成的实施方式1的内燃机的点火线圈装置固定在装设于例如汽车等车辆的内燃机,并将产生火花放电的电压施加在装设于内燃机的火花塞的电极之间。具体而言,通过利用点火器60使对初级线圈10的通电断开、接通,从而在次级线圈20处产生使得在火花塞的电极间产生火花放电的电压,并将上述产生的电压施加在火花塞的电极间。
如上所述,根据实施方式1的内燃机的点火线圈装置,通过经由外壳40的开口窗42将热沉80与收纳于外壳40内部的点火器60固接,能使热沉80的露出至大气的面积恒定,因此,能在各个点火线圈装置之间获得相同的、稳定的散热性。
此外,涂布于外壳40的开口窗42的内周面部的第二粘接剂70和涂布于点火器60的表面部61的第一粘接剂71使用相同的粘接剂,因此,能同时实施将热沉80的周缘部固接于外壳40的开口窗42的内周面部的工序和将热沉80的表面部81固接于点火器60的表面部61的工序,因而能进行工序的简化。
另外,在通过粘接将热沉80固接于外壳40和点火器60之后,将灌封树脂90填充在外壳40的内部并使其固化,因此,能实现热沉80与点火器60的粘接强度的稳定化。
另外,也可以根据点火线圈装置1中的外壳40内部的布局,将与点火器60的表面部61相对的外壳40的开口窗42设置于外壳40的其他部位。
根据实施方式1的内燃机的点火线圈装置,将热沉与设置于外壳侧面的开口窗固接,因此,能将点火器配置在任意的外壳侧面附近,除了能提高点火线圈装置内部的布局性之外,还能使露出至外壳外部的热沉的面积在各个点火线圈装置处恒定,并能灵活利用对内燃机进行收纳的发动机舱内的对流,因而能获得稳定的散热性。
此外,根据实施方式1的内燃机的点火线圈装置,能使连接器安装部和连接器端部小型化,因此,能简化连接器安装部与连接器端部之间的密封部的形状,使连接器安装部与连接器端部的嵌合作业变得容易,并使连接器总成向外壳的装配作业变得容易。
另外,实施方式1的内燃机的点火线圈装置通过在外壳与热沉之间以及点火器与热沉之间使用相同的粘接剂,从而能在同一工序中实施外壳和点火器的粘接,因此,能简化工序。
实施方式2
接着,对实施方式2的内燃机的点火线圈装置进行说明。图3是实施方式2的内燃机的点火线圈装置的俯视图,图4是实施方式2的内燃机的点火线圈装置的局部剖视图,以从箭头方向观察到的截面示出沿图3的虚线A的截面。图5是实施方式2的内燃机的点火线圈装置中的外壳的侧视图,示出了将热沉固接之前的开口窗及其周边的细节。在图3、图4和图5中,外壳40包括:开口窗42;凹槽43,上述凹槽43连续地形成为将开口窗42的周缘部包围;以及凸壁44,上述凸壁44连续地形成为将凹槽43的周围包围。凹槽43由与开口窗42的四边对应的四个凹槽构成,并构成为各个凹槽与彼此相邻的凹槽相连。
如图4所示,热沉80包括:热沉突出部83,上述热沉突出部83***外壳40的开口窗42;以及热沉凸缘部84,上述热沉凸缘部84将外壳40的凹槽43的开口部覆盖。如前所述,热沉80呈与外壳40的开口窗42的形状相同的矩形,并在周缘部形成有凸缘部84。热沉80中的热沉突出部83的四周被热沉凸缘部84包围,且形成为与开口窗42的尺寸相比小了与供第二粘接剂70夹装于开口窗的内周面部之间的尺寸。此外,热沉突出部83在被***外壳40的开口窗42的内部时,其表面部81隔着第一粘接剂71而与点火器60的表面部61抵接。
涂布在外壳40的凹槽43内部的第二粘接剂70由廉价且粘接性优异的硅酮粘接剂构成。此外,涂布于点火器60的表面部61的第一粘接剂71由散热性优异的硅酮粘接剂构成。另外,其他结构与实施方式1相同。
在此,对将热沉80固接于外壳40的工序进行说明。首先,将第二粘接剂70涂布在凹槽43的内部,并且将第一粘接剂71涂布在点火器60的、与开口窗42相对一侧的表面部61。此时,外壳40的凸壁44防止第二粘接剂70漏出至外壳40的其他表面。接着,将热沉80的突出部83***开口窗42并朝点火器60的方向按压,使热沉80的热沉突出部83中的点火器一侧的表面部81隔着第一粘接剂71而与点火器60的表面部61抵接。
通过前述工序,热沉凸缘部84通过填充在外壳40的凹槽43内部的第二粘接剂70而被固接于外壳40。此外,热沉突出部83的表面部81通过第一粘接剂71而被固接于点火器60的表面部61。这样一来,通过将热沉80固接于外壳40,外壳40的开口窗42和凹槽43被热沉80封闭。另外,其他结构与实施方式1相同。
如上所述,根据实施方式2的内燃机的点火线圈装置,通过在外壳40的开口窗42的周缘部设置凹槽43,能抑制因第二粘接剂的涂布不均等引起的第二粘接剂70的漏出。此外,由于热沉凸缘部84能以压靠于外壳40的凹槽43的方式粘接,因此,不需要对将热沉突出部83压入开口窗42内部的压入量进行管理,能使得将热沉80固接至外壳40和点火器60的工序简化。
另外,根据实施方式2的内燃机的点火线圈装置,由于以比第一粘接剂71的涂布量多的量进行涂布的第二粘接剂70使用低价且粘接性优异的硅酮粘接剂,因此,能使热沉80与外壳40的粘接廉价且能提高粘接强度。此外,由于以比第二粘接剂70的涂布量少的量涂布的第一粘接剂71使用散热性优异的硅酮粘接剂,因此,能将点火器60的热量高效地传递至热沉80,能实现点火器60的散热性的提高。
此外,由于能根据粘接对象的材质等来选择第一粘接剂71和第二粘接剂70,因此,对于外壳40和点火器60而言,通过使用粘接性优良的粘接剂,还能提高粘接强度。另外,因涂布于点火器60的表面部61的第一粘接剂71仅被涂布在例如点火器60内部的发热元件周边,因此,还能在不损失散热性的情况下抑制散热性优异的第一粘接剂71的投入量。
此外,根据实施方式2的内燃机的点火线圈装置,由于能选择与作为粘接对象的外壳和点火器的材质等相应的粘接剂,因此,使能满足粘接性和散热性的粘接剂的选择变得容易。
另外,根据实施方式2的内燃机的点火线圈装置,由于将散热性优异的粘接剂涂布于点火器,因此,即使因连接器总成向外壳的装配的不均等而导致热沉与点火器之间的粘接剂的厚度发生变动,也能确保稳定的散热性。
此外,根据实施方式2的内燃机的点火线圈装置,由于在外壳的开口窗的周缘部设置凹槽,因此,能抑制因粘接剂的涂布作业的不均引起的粘接剂的漏出和粘接剂中的空隙(气泡)。
另外,根据实施方式2的内燃机的点火线圈装置,设置粘接于外壳的热沉凸缘部和粘接于点火器的热沉突出部,将热沉凸缘部压靠于外壳的开口窗的周缘部,使与点火器粘接的热沉突出部经由开口窗***外壳内部,因此,即使将点火器配置在外壳的内部,也能将热沉固接于点火器,能简化组装工序。
实施方式3
接着,对实施方式3的内燃机的点火线圈装置进行说明。图6是实施方式3的点火线圈装置的俯视图。在图6中,连接器总成50包括:连接器51;连接器端部52,上述连接器端部52配置在连接器51的侧面;连接器壳体53,上述连接器壳体53通过焊接固定于连接器端部52;点火器60,上述点火器60固定于连接器壳体53;热沉80;以及翅片85,上述翅片85固定于热沉80的与点火器相反一侧的表面。
连接器端部52设置于连接器51的端部的侧面部,并朝相对于连接器51的延伸方向正交的方向突出。连接器壳体53包括沿连接器端部52的方向折弯的连接器结合部531。通过将连接器结合部531焊接于连接器端部52。从而将连接器壳体53固定于连接器端部52。
如前所述,在图1所示的实施方式1和图3所示的实施方式2中,连接器总成50中的连接器端部52的端面形成为沿相对于点火器60的表面部61和外壳40中的设置有开口窗42的面延伸的方向正交的方向延伸,而上述点火器60的表面部61与设置于外壳40的开口窗42相对,但在实施方式3中,如图6所示,形成为连接器总成50中的连接器端部52的端面、与设置于外壳40的开口窗42(未图示)相对的点火器60的表面部61以及外壳40中的设置有开口窗42的面沿相同方向延伸。
此外,在热沉80的与点火器相反一侧的表面部设置有五根翅片85,五根上述翅片85从热沉80的表面部直立并沿相同方向延伸。五根翅片85延伸的长度相同。从外壳40的表面到翅片85的前端部为止的尺寸hf形成为小于从外壳40的表面到连接器51的、与连接器端部相反一侧的侧面为止的尺寸hc。翅片85设置成落在点火线圈装置1中的连接器51附近的死区空间100的范围内。其他结构与实施方式1或实施方式2相同。
根据以上所述的实施方式3的内燃机的点火线圈装置1,由于翅片85设置成落在点火线圈装置1中的连接器51附近的死区空间100的范围内,因此,能提高将点火线圈装置1装设于内燃机等的情况下的布局性。此外,从外壳40的表面到翅片85的前端部为止的尺寸hf形成为小于从外壳40的表面到连接器51的、与连接器端部相反一侧的侧面为止的尺寸hc,因此,能在不损失点火线圈装置1的布局性的情况下实现散热性的提高。
另外,尽管在本实施方式3中设置了五根相同长度的翅片85,但也可以不将各根翅片85的长度设为相同,此外,也可以考虑汽车等车辆的发动机舱内的对流等而构成为使各根翅片85的形状、长度、延伸方向等不同,另外,翅片85的根数并不局限于五根,这是不言自明的。
根据实施方式3的内燃机的点火线圈装置,由于将设置有与点火器相对的开口窗的外壳的壁面部设置在连接器总成的连接器端部附近,因此,能实现成为死区空间的连接器附近的空间的有效灵活利用,且能灵活利用发动机舱内的空气涡流进行冷却,能提高点火线圈装置的布局性。
另外,根据实施方式3的内燃机的点火线圈装置,由于在热沉处设置翅片,且从外壳的壁面部到翅片的前端部为止的尺寸形成为小于从外壳的壁面部到连接器的、与外壳相反一侧的侧面部的尺寸,因此,能在不损失布局性的情况下提高散热性。
另外,在实施方式2和实施方式3中,前述凹槽也可以不与对应于开口窗42的四边的四个凹槽所相邻的凹槽相连,而是分别单独且独立地形成。此外,也可以设置多个以与对应于开口窗42的四边的四个凹槽所彼此相邻的凹槽相连的方式构成的凹槽。
本申请记载有各种各样的例示的实施方式和实施例,但一个或多个实施方式所记载的各种各样的特征、方式以及功能并不局限于应用到特定的实施方式,能单独或以各种组合的方式应用到实施方式。因此,未被例示的无数的变形例被设想在本申请所公开的技术范围内。例如,包含对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或省略的情况,还包含将至少一个构成要素抽出并与其他实施方式的构成要素组合的情况。
工业上的可利用性
本申请能应用于将产生火花放电的电压供给至内燃机的火花塞的内燃机的点火线圈装置的领域,进而能应用于内燃机的领域,然后能应用于汽车产业的领域。
(符号说明)
10 初级线圈;
20 次级线圈;
30 铁芯;
40 外壳;
41 内壁面部;
42 开口窗;
43 凹槽;
44 凸壁;
45 连接器安装部;
50 连接器总成;
51 连接器;
52 连接器端部;
53 连接器壳体;
531 连接器结合部;
60 点火器;
70 第二粘接剂;
71 第一粘接剂;
80 热沉;
85 翅片;
90 灌封树脂。
Claims (10)
1.一种内燃机的点火线圈装置,将产生火花放电的电压供给至装设于内燃机的火花塞,其特征在于,包括:
初级线圈;
次级线圈,所述次级线圈配置成将所述初级线圈的外周部包围;
铁芯,所述铁芯使所述初级线圈与所述次级线圈磁结合;
外壳,所述外壳将所述初级线圈、所述次级线圈和所述铁芯收纳在内部;
连接器总成,所述连接器总成将连接器与点火器一体地固定,所述连接器与外部的电源连接,所述点火器与所述连接器电连接,并进行向所述初级线圈的通电和截断向所述初级线圈的通电;以及
热沉,所述热沉对所述点火器进行冷却,
所述连接器总成装配于所述外壳,
所述点火器收纳在所述外壳的内部,
所述外壳包括开口于与所述点火器的表面部相对的壁面部的开口窗,
所述热沉经由所述开口窗***所述外壳的内部,并通过第一粘接剂固接于所述点火器的所述表面部,且通过第二粘接剂固接于所述开口窗的内周面部,并且所述热沉包括露出部,所述露出部经由所述开口窗露出至所述外壳的外部,
在所述外壳的内部填充有灌封树脂。
2.如权利要求1所述的内燃机的点火线圈装置,其特征在于,
所述第一粘接剂和所述第二粘接剂由彼此不同的粘接剂构成。
3.如权利要求2所述的内燃机的点火线圈装置,其特征在于,
所述第一粘接剂由具有散热性比所述第二粘接剂的散热性高的粘接剂构成。
4.如权利要求1所述的内燃机的点火线圈装置,其特征在于,
所述第一粘接剂和所述第二粘接剂由相同的粘接剂构成。
5.如权利要求1至4中任一项所述的内燃机的点火线圈装置,其特征在于,
所述外壳在所述开口窗的周缘部包括凹槽。
6.如权利要求5所述的内燃机的点火线圈装置,其特征在于,
所述热沉包括:
凸缘部,所述凸缘部设置于周缘部;以及
突出部,所述突出部具有沿相对于所述凸缘部的表面部垂直的方向突出的表面部,
所述突出部经由所述开口窗***所述外壳的内部,
所述突出部的表面部通过所述第一粘接剂固接于所述点火器的表面部,
所述突出部的壁面部通过所述第二粘接剂固接于所述开口窗的内周面部,
所述凸缘部通过填充于所述凹槽的所述第二粘接剂固接于所述外壳,并且露出至所述外壳的外部。
7.如权利要求1至6中任一项所述的内燃机的点火线圈装置,其特征在于,
所述连接器总成包括从所述连接器的侧面部突出的连接器端部,
所述外壳在具有所述开口窗的所述壁面部包括连接器安装部,
将所述连接器端部与所述连接器安装部结合,从而将所述连接器总成装配于所述外壳。
8.如权利要求7所述的内燃机的点火线圈装置,其特征在于,
所述连接器端部的端面、与所述开口窗相对的所述点火器的表面部以及所述外壳中的设置有所述开口窗的面形成为沿相同方向延伸。
9.如权利要求7或8所述的内燃机的点火线圈装置,其特征在于,
所述内燃机的点火线圈装置包括设置于所述热沉的所述露出部的翅片,
从所述外壳的壁面部到所述翅片的前端部为止的尺寸形成为小于从所述外壳的壁面部到所述连接器的、与外壳相反一侧的侧面部为止的尺寸。
10.如权利要求1至6中任一项所述的内燃机的点火线圈装置,其特征在于,
所述连接器总成在所述连接器的前端部包括连接器端部,
所述外壳在相对于具有所述开口窗的所述壁面部正交的壁面部包括连接器安装部,
将所述连接器端部与所述连接器安装部结合,从而将所述连接器总成装配于所述外壳。
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