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密封型车用电线束插接器盲堵防脱设计

2013-03-01王武军黄小庄王冠军

汽车电器 2013年2期
关键词:护套插头插座

王武军,黄小庄,王冠军

(河南天海电器有限公司,河南 鹤壁 458030)

车用电线束插接器[1]按密封性能分为密封型插接器和非密封型插接器。密封型插接器一般用于发动机舱等易浸水部位,非密封型插接器一般用于驾驶室等不易浸水部位。由密封型插接器的使用环境可知其防水效果会直接影响插接器的品质,进而影响到汽车的电路导通效果,因此,密封型插接器的防水效果是衡量密封型插接器性能的重要指标。

本文对密封型车用电线束插接器密封堵使用情况进行分析,对使用中易出现的问题提出了两种解决方案,所提的解决方案在实践中均达到了理想效果。

1 密封型插接器的一般结构

汽车插接器 (图1)一般由插头护套7、插座护套5、插头端子3、插座端子4组成。使用时,插头端子3和插座端子4与导线1压接连接后,分别装配在插头护套7和插座护套5内。通过插头护套7和插座护套5的啮合和分离,实现插头端子3和插座端子4的啮合和分离,进而完成电路的导通和断开。密封型车用电线束插接器根据其密封性能要求,增加了密封圈6和密封堵2。密封圈和密封堵通过与护套和电线的过盈配合实现密封功能。

2 密封型插接器密封堵使用情况分析

密封型车用电线束插接器按孔位数不同可分为单线密封型插接器和多线密封型插接器。当用于多线时,一般在每个孔位的出线口设置一个密封堵,端子和电线实现压接连接时同时对密封堵实现压接连接。这样使密封堵和端子实现机械定位,因此通过护套对端子的定位可实现护套对密封堵的机械定位。在实际使用时经常出现端子有空位的情况,即非全腔汽车插接器 (图2),此时一般无法实现设置在空位出线口处的盲堵8(由于该密封堵一般为实心结构,没有用于穿过导线的通孔,为区别于正常情况下的密封堵,一般将用于此种情况下的密封堵称作盲堵)与插座护套5(或插头护套7)的机械定位,主要靠摩擦力使盲堵8固定在插座护套5(或插头护套7)内。

根据理想气体状态方程PV/T=C(C为常数),当温度T发生变化时,C恒为常数,体积V固定不变,所以插接器内部的气体压强P将发生变化。如果由于环境温度的变化造成插接器空腔内压力变化超过了盲堵8和插座护套5(或插头护套7)的摩擦力时,盲堵8就会和护套分离,从而使该插接器失去防水效果。

实际使用时,由于线束生产中的周转、汽车使用中的震动等原因,经常会对插接器盲堵产生一个外部附加力,当该附加力大于盲堵8和插座护套5(或插头护套7)的摩擦力时,也会使盲堵8和护套分离,从而使该插接器失去防水效果。

3 密封型插接器的盲堵防脱设计方案

3.1 连接棒固定式盲堵方案

为了解决盲堵易从护套中脱落,我们提出一种改进方案,见图3。该方案是将盲堵 (图3a)内部设计成空心的瓶状结构1。用于实现护套对盲堵机械定位的连接棒 (图3b)两端设计成圆锥结构,其中一端与盲堵配合。由于盲堵的空心颈部2的截面尺寸小于盲堵瓶状结构1的最大截面尺寸,故能实现连接棒与盲堵的固定。连接棒的另一端与护套配合,通过挂台3实现护套对连接棒的机械定位,见图3c。连接棒与护套的定位方式可参照端子与护套的定位方式设计。此种结构通过护套对连接棒的机械定位和连接棒与盲堵的固定,实现护套对盲堵的机械定位。

经过实践验证,该方案能有效解决盲堵从护套中脱落的问题,使插接器的可靠性得到保证。虽然由于增加了用于实现护套对盲堵机械定位的连接棒,使成本有所增加,但考虑传统方案中盲堵从护套脱落造成的返工和维修成本,总成本仍有所降低。

3.2 整体式密封堵方案

另一种改进方案是整体式盲堵方案,如图4所示。该方案是将传统方案 (图2)中的密封堵2和盲堵8设计成整体密封堵9。该密封堵不需要和端子压接连接,靠固定件10和插座护套5(或插头护套7)的挂台结构实现与插座护套5(或插头护套7)的机械定位。

经过实践验证,该方案也能有效解决盲堵从护套中脱落的问题,使插接器的可靠性得到保证。该方案中所增加的固定件10会使成本有所增加。但整体式密封堵比传统方案中的密封堵装配简单,会使成本降低。密封堵和端子间不再需要压接连接,也会使成本降低。经过实践中综合测算,总成本有所降低。

3.3 防脱设计方案与原方案的对比分析

本文介绍的两种密封型插接器密封堵防脱设计方案与原方案相比,成本基本不变,可靠性提高,维修成本降低。表1列出了3种方案从材料、工艺性、可靠性、成本等方面的对比分析。

表1 防脱设计方案对比分析

4 结束语

本文介绍的两种解决多线密封型插接器盲堵易从护套中脱落的方案,经过实践验证,均能达到预期效果。密封型插接器设计时,可根据具体情况酌情选择不同的方案。

[1]QC/T417—2001,车用电线束插接器[S].

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