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(jī)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(zhì),進(jìn)而影響到汽車的電路導(dǎo)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(biāo)。
本文對密封型車用電線束插接器密封堵使用情況進(jìn)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(dá)到了理想效果。
汽車插接器 (圖1)一般由插頭護(hù)套7、插座護(hù)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(dǎo)線1壓接連接后,分別裝配在插頭護(hù)套7和插座護(hù)套5內(nèi)。通過插頭護(hù)套7和插座護(hù)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(jìn)而完成電路的導(dǎo)通和斷開。密封型車用電線束插接器根據(jù)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(hù)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(shù)不同可分為單線密封型插接器和多線密封型插接器。當(dāng)用于多線時,一般在每個孔位的出線口設(shè)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(jī)械定位,因此通過護(hù)套對端子的定位可實現(xiàn)護(hù)套對密封堵的機(jī)械定位。在實際使用時經(jīng)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(shè)置在空位出線口處的盲堵8(由于該密封堵一般為實心結(jié)構(gòu),沒有用于穿過導(dǎo)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(hù)套5(或插頭護(hù)套7)的機(jī)械定位,主要靠摩擦力使盲堵8固定在插座護(hù)套5(或插頭護(hù)套7)內(nèi)。
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV/T=C(C為常數(shù)),當(dāng)溫度T發(fā)生變化時,C恒為常數(shù),體積V固定不變,所以插接器內(nèi)部的氣體壓強(qiáng)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(nèi)壓力變化超過了盲堵8和插座護(hù)套5(或插頭護(hù)套7)的摩擦力時,盲堵8就會和護(hù)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(chǎn)中的周轉(zhuǎn)、汽車使用中的震動等原因,經(jīng)常會對插接器盲堵產(chǎn)生一個外部附加力,當(dāng)該附加力大于盲堵8和插座護(hù)套5(或插頭護(hù)套7)的摩擦力時,也會使盲堵8和護(hù)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(hù)套中脫落,我們提出一種改進(jìn)方案,見圖3。該方案是將盲堵 (圖3a)內(nèi)部設(shè)計成空心的瓶狀結(jié)構(gòu)1。用于實現(xiàn)護(hù)套對盲堵機(jī)械定位的連接棒 (圖3b)兩端設(shè)計成圓錐結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)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(hù)套配合,通過掛臺3實現(xiàn)護(hù)套對連接棒的機(jī)械定位,見圖3c。連接棒與護(hù)套的定位方式可參照端子與護(hù)套的定位方式設(shè)計。此種結(jié)構(gòu)通過護(hù)套對連接棒的機(jī)械定位和連接棒與盲堵的固定,實現(xiàn)護(hù)套對盲堵的機(jī)械定位。
經(jīng)過實踐驗證,該方案能有效解決盲堵從護(hù)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(hù)套對盲堵機(jī)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(hù)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(jìn)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(shè)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(hù)套5(或插頭護(hù)套7)的掛臺結(jié)構(gòu)實現(xiàn)與插座護(hù)套5(或插頭護(hù)套7)的機(jī)械定位。
經(jīng)過實踐驗證,該方案也能有效解決盲堵從護(hù)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(jīng)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(shè)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(shè)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(hù)套中脫落的方案,經(jīng)過實踐驗證,均能達(dá)到預(yù)期效果。密封型插接器設(shè)計時,可根據(jù)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].