王武軍,黃小莊,王冠軍
(河南天海電器有限公司,河南 鶴壁 458030)
車用電線束插接器[1]按密封性能分為密封型插接器和非密封型插接器。密封型插接器一般用于發(fā)動機艙等易浸水部位,非密封型插接器一般用于駕駛室等不易浸水部位。由密封型插接器的使用環(huán)境可知其防水效果會直接影響插接器的品質,進而影響到汽車的電路導通效果,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標。
本文對密封型車用電線束插接器密封堵使用情況進行分析,對使用中易出現(xiàn)的問題提出了兩種解決方案,所提的解決方案在實踐中均達到了理想效果。
汽車插接器 (圖1)一般由插頭護套7、插座護套5、插頭端子3、插座端子4組成。使用時,插頭端子3和插座端子4與導線1壓接連接后,分別裝配在插頭護套7和插座護套5內。通過插頭護套7和插座護套5的嚙合和分離,實現(xiàn)插頭端子3和插座端子4的嚙合和分離,進而完成電路的導通和斷開。密封型車用電線束插接器根據其密封性能要求,增加了密封圈6和密封堵2。密封圈和密封堵通過與護套和電線的過盈配合實現(xiàn)密封功能。
密封型車用電線束插接器按孔位數不同可分為單線密封型插接器和多線密封型插接器。當用于多線時,一般在每個孔位的出線口設置一個密封堵,端子和電線實現(xiàn)壓接連接時同時對密封堵實現(xiàn)壓接連接。這樣使密封堵和端子實現(xiàn)機械定位,因此通過護套對端子的定位可實現(xiàn)護套對密封堵的機械定位。在實際使用時經常出現(xiàn)端子有空位的情況,即非全腔汽車插接器 (圖2),此時一般無法實現(xiàn)設置在空位出線口處的盲堵8(由于該密封堵一般為實心結構,沒有用于穿過導線的通孔,為區(qū)別于正常情況下的密封堵,一般將用于此種情況下的密封堵稱作盲堵)與插座護套5(或插頭護套7)的機械定位,主要靠摩擦力使盲堵8固定在插座護套5(或插頭護套7)內。
根據理想氣體狀態(tài)方程PV/T=C(C為常數),當溫度T發(fā)生變化時,C恒為常數,體積V固定不變,所以插接器內部的氣體壓強P將發(fā)生變化。如果由于環(huán)境溫度的變化造成插接器空腔內壓力變化超過了盲堵8和插座護套5(或插頭護套7)的摩擦力時,盲堵8就會和護套分離,從而使該插接器失去防水效果。
實際使用時,由于線束生產中的周轉、汽車使用中的震動等原因,經常會對插接器盲堵產生一個外部附加力,當該附加力大于盲堵8和插座護套5(或插頭護套7)的摩擦力時,也會使盲堵8和護套分離,從而使該插接器失去防水效果。
為了解決盲堵易從護套中脫落,我們提出一種改進方案,見圖3。該方案是將盲堵 (圖3a)內部設計成空心的瓶狀結構1。用于實現(xiàn)護套對盲堵機械定位的連接棒 (圖3b)兩端設計成圓錐結構,其中一端與盲堵配合。由于盲堵的空心頸部2的截面尺寸小于盲堵瓶狀結構1的最大截面尺寸,故能實現(xiàn)連接棒與盲堵的固定。連接棒的另一端與護套配合,通過掛臺3實現(xiàn)護套對連接棒的機械定位,見圖3c。連接棒與護套的定位方式可參照端子與護套的定位方式設計。此種結構通過護套對連接棒的機械定位和連接棒與盲堵的固定,實現(xiàn)護套對盲堵的機械定位。
經過實踐驗證,該方案能有效解決盲堵從護套中脫落的問題,使插接器的可靠性得到保證。雖然由于增加了用于實現(xiàn)護套對盲堵機械定位的連接棒,使成本有所增加,但考慮傳統(tǒng)方案中盲堵從護套脫落造成的返工和維修成本,總成本仍有所降低。
另一種改進方案是整體式盲堵方案,如圖4所示。該方案是將傳統(tǒng)方案 (圖2)中的密封堵2和盲堵8設計成整體密封堵9。該密封堵不需要和端子壓接連接,靠固定件10和插座護套5(或插頭護套7)的掛臺結構實現(xiàn)與插座護套5(或插頭護套7)的機械定位。
經過實踐驗證,該方案也能有效解決盲堵從護套中脫落的問題,使插接器的可靠性得到保證。該方案中所增加的固定件10會使成本有所增加。但整體式密封堵比傳統(tǒng)方案中的密封堵裝配簡單,會使成本降低。密封堵和端子間不再需要壓接連接,也會使成本降低。經過實踐中綜合測算,總成本有所降低。
本文介紹的兩種密封型插接器密封堵防脫設計方案與原方案相比,成本基本不變,可靠性提高,維修成本降低。表1列出了3種方案從材料、工藝性、可靠性、成本等方面的對比分析。
表1 防脫設計方案對比分析
本文介紹的兩種解決多線密封型插接器盲堵易從護套中脫落的方案,經過實踐驗證,均能達到預期效果。密封型插接器設計時,可根據具體情況酌情選擇不同的方案。
[1]QC/T417—2001,車用電線束插接器[S].