一种小插拔力插接件

黄小庄，任小中

（1.河南科技大学，河南洛阳　471003；2.河南天海电器有限公司，河南鹤壁　458030）

一种小插拔力插接件

黄小庄1，2，任小中1

（1.河南科技大学，河南洛阳471003；2.河南天海电器有限公司，河南鹤壁458030）

介绍B型结构、弹片式结构、双倒刺结构插座的优缺点，其中双倒刺结构插座是一种小插拔力结构的插座，结构可靠、性能稳定，与其配合的腔体结构简单，成型容易。

弹片式；双倒刺结构；插接件；小插拔力

随着社会的进步，汽车作为日常交通工具越来越普遍，伴随着人们生活水平的提高，对汽车的功能要求越来越多。线束作为汽车的脉络和神经，遍布汽车各处，连接器是线束和电气设备之间的桥梁，通过各个连接器的连接使汽车各个功能（起动机、车辆灯光、喇叭、发电机、空调压缩机、冷却风扇、刮水器、电动车窗等）得以实现。

伴随汽车功能的增多，连接器的种类及连接器孔位数也越来越多。连接器孔位数的增多，将造成连接器的插拔力变大，使连接器对插困难。在直插式汽车电器盒［1-2］中，电器件（如继电器）通常是多插头形式的组合件：一般有4、5个插头端，多的达9个。如果单个插接件（插头和插座）间插拔力大，将造成整体的插拔力更大，使电器件插拔更加困难，给生产线装配和维修带来了巨大不便。插接件包括插头和插座，插头插入插座可完成电器连接；插座接收插头形成电气连接［3］。连接器的插拔力是各个孔位的插头和插座插拔力的总和，因而插头和插座之间的插拔力是连接器插拔力的决定因素。

插头分为片形结构和圆柱形结构2种。本文针对常用的片形结构插接件进行分析，插头为一片状体，结构简单。常用的插座结构有B型结构、弹片式结构、双倒刺结构3种。

1　B型结构插座

B型结构插座如图1所示。该结构的插座是靠其间隙H1与插头过盈配合起导通作用。插座与插头配合时初始插拔力比较大，插入比较困难。在使用中因震动和材料的应力释放及重复插拔的因素影响，H1将逐渐变大，插头和插座间的插拔力会减小，从而导致插头和插座的接触性能逐渐变差、接触电阻变大、温度升高，从而影响电性能。同时，该结构的插座对其适配腔体结构中的弹舌结构要求较高，弹舌断裂、拉毛等导致插座脱落是常见的失效模式。

图1　B型插座

图2　弹片式插座

2　弹片式结构插座

弹片式结构插座见图2。该结构的插座是依靠其弹片与插头配合，使插头插入插座中起导通作用。由于引进了弹性结构，使插头插入插座的力相对比较小，但该结构的插座因材料的应力释放重复插拔的影响，弹片的弹性将逐渐减弱，使插头在插座中没有初始时接触牢靠，降低了连接导通的电性能。该插座由插座的倒刺与腔体配合，使插座固定到腔体中，对倒刺的强度要求较高，而插座因导通需要，普遍采用导电性好的铜材料，材料相对比较软，强度不太高，倒刺容易失效。

图3　双层插座

3　双倒刺结构插座

双倒刺结构插座是本文介绍的小插拔力插座，如图3所示。该结构的插座由2种材料复合而成：①插座内部采用导电性能好的铜材料；②插座外部采用弹性好的钢材料。

插座与插头配合部位采用弹性结构，使插头插入时比较轻松。插座外部采用弹性好的钢材料结构，一方面使插座弹性接触导通部分不易变形，从而保障与插头配合的电性能稳定，不会因重复插拔、震动等因素使连接电性能下降。另一方面与腔体配合部分为钢材料的双倒刺结构，倒刺强度比较大，不会弯曲失效，可以使插座牢牢固定到腔体中而不易脱落。适配该插座的腔体结构简单，成型容易。

4　性能对比试验

根据国家标准QC／T417—2001的规定：单线片式插接件初始时的接触电阻最大值为5mΩ，试验后的接触电阻最大10mΩ。本文引用上述3种插座结构，分别选用一种插座采用同一种插头做如下试验，结果见表1。

根据表1进行分析如下。

1）不同结构的插座，接触电阻和最大试验电流能力［4］基本相当。

2）B型结构和弹片式结构的插座第1次插入力和第1次拔出力，远远大于双倒刺结构插座的第1次插入力和第1次拔出力。

3）第1次拔出力与第10次拔出力相比，双倒刺结构插座性能稳定。

4）双倒刺结构插座的插入力和拔出力均小于B型结构和弹片式结构的插座。

综上可以看出，在不影响电性能的情况下，双倒刺结构插座插拔力比较小。

表1　插座性能比较

5　应用与总结

目前，双倒刺结构插座已逐渐应用在多线连接器和直插式汽车电器盒中，如中华M4汽车电器盒中的继电器和熔断丝插座的应用；长安悦翔、逸动和中通客车等车型多线连接器中的应用。

总之，双倒刺结构插座的应用，使端子与电器盒和护套的配合更牢固，使用操作更轻松。把该结构的端子应用于多孔连接器和直插式熔断丝盒中优势更明显，对生产线上需要长时间重复操作的员工而言更容易接受。

［1］黄小庄，周利苹，等.一种组合式汽车电器盒的设计与应用［J］.汽车电器，2013（10）：28-30.

［2］谷孝卫，张震华.车用中央电器盒的装配与检测［J］.汽车电器，2013（8）：25-29.

［3］QC／T417—2001，车用电线束插接器［S］.北京：中国标准出版社，2001.

［4］SAE／USCAR-2 PERFORMANCE SPECIFICATION FOR AUTOMOTIVE ELECTRICAL CONNECTOR SYSTEMS［S］.

（编辑心翔）

Introduction of A Small Plug Connector

HUANG Xiao-zhuang1，2，REN Xiao-zhong1
（1.Henan University of Science and Technology，Luoyang 471003，China；2.Henan Tianhai Electric Co.，Ltd.，Hebi 458030，China）

This paper discusses pros and cons of sockets with B-type，spring pin or dual-barb structure，in which the dual-barb socket has small plug force，reliable structure，stable performance，and simple shell structure that is easy to produce.

spring pin；dual-barb structure；connector；small plug force

U463.62

A

1003-8639（2016）07-0060-02

2015-12-02；

2015-12-18

黄小庄，（1980-），男，河南焦作人，工程师，主要从事连接器、电器盒的设计开发与应用工作。