王 奇,苑 靜,邵麗娜,王勇攀,李劉霞,陳 磊
(河南天海電器有限公司,河南 鶴壁 458030)
關(guān)于一般的防水護套,在現(xiàn)有的電器連接應(yīng)用中已相當(dāng)普遍,其設(shè)計方法和設(shè)計理念也已經(jīng)比較成熟。譬如常用的密封圈、密封堵的設(shè)計。只要在前期的設(shè)計過程中計算出密封部位合理的過盈量,密封的目的基本就可以解決。而本文要介紹的設(shè)計方案,是一種專門適用于汽車示廓燈連接器的密封結(jié)構(gòu)。
設(shè)計之初,首先要分析的是該連接器的使用環(huán)境和使用部位。經(jīng)調(diào)查,該連接器的使用位置在駕駛艙前方靠近車頂部位,如圖1所示。
由圖1可知,該連接器的使用部位基本裸露在車身鈑金的外面,所處工作環(huán)境比較惡劣,若該處密封不可靠,會出現(xiàn)車身外部的水經(jīng)過車身鈑金滲進駕駛艙,后果將非常嚴重,所以該處的密封效果要求必須嚴格。并且考慮到該部位經(jīng)常受到光照影響,所以也要求密封件必須抗老化。
鑒于以上要求,對應(yīng)的總體設(shè)計方案如下:通過2個防水護套與1個插頭護套的連接,實現(xiàn)插頭與插座之間的密封,然后插頭護套與車身鈑金通過一個特殊結(jié)構(gòu)的密封墊,實現(xiàn)插頭護套與車身鈑金的密封,最終實現(xiàn)車身鈑金孔兩端的密封連接。如圖2所示。
插座端子與插座護套之間的密封,主要通過端子尾部壓接的密封堵來實現(xiàn)。在設(shè)計密封堵的時候要注意2點:①密封堵的外徑尺寸要大于插座護套進線端孔徑尺寸的0.5~1mm之間,過小會影響密封效果,過大影響端子的插入力;②要保證插座護套配合密封堵的孔徑表面光滑,無拼印、毛刺等缺陷。密封結(jié)構(gòu)如圖3所示。
插頭護套與插座護套之間的密封是通過密封圈來實現(xiàn)的,該處設(shè)計時的設(shè)計理念與密封堵的設(shè)計理念一致,只要保證合理的密封過盈量就可以實現(xiàn)良好的密封效果。此處就不再詳細說明,見圖4。
插頭護套與車身鈑金的設(shè)計是本次設(shè)計的關(guān)鍵點。車身鈑金上的結(jié)構(gòu)件如圖5所示。
由圖5可以看出,車身鈑金上有5個孔:1個過線孔,
4個固定孔。鑒于以上的特殊鈑金結(jié)構(gòu),本次設(shè)計推薦一種閉合式密封結(jié)構(gòu),這種密封結(jié)構(gòu)可以在鈑金孔的周圍形成一個閉合的密封區(qū)域,實現(xiàn)了密封區(qū)域與外界的隔離,從而達到良好的密封效果。另外考慮到產(chǎn)品在裝配時的方便,避免裝配方向錯誤,特將密封筋結(jié)構(gòu)A處設(shè)計為對稱結(jié)構(gòu) (鈑金上有一側(cè)開口,開口的目的是裝配插頭護套掛鼻結(jié)構(gòu)時起到讓位作用,見圖5中尺寸E的結(jié)構(gòu)),從而避免了由于裝配錯誤導(dǎo)致的密封失效。如圖6、圖7所示。
另外,在設(shè)計本密封墊時還應(yīng)注意,密封墊上的密封筋內(nèi)圈尺寸要大于相應(yīng)的鈑金孔直徑2mm左右,避免由于密封墊的變形導(dǎo)致密封筋外漏出鈑金孔,從而引起密封失效。最終的裝配結(jié)構(gòu)如圖8所示。
在使用過程中,只需將插頭護套的4個孔用螺栓固定至車身鈑金上,利用螺栓的壓緊力促使密封墊的密封筋擠壓變形,實現(xiàn)插頭護套與車身鈑金的密封,然后在插頭的兩側(cè)安裝裝有密封圈的插座護套,最終實現(xiàn)了產(chǎn)品的整體密封效果。該類產(chǎn)品結(jié)構(gòu),已經(jīng)在2013年開發(fā)的東風(fēng)D760車型示廓燈項目上投入正式使用,并且通過了氣密性試驗和高壓水噴射試驗,故此結(jié)構(gòu)值得推廣應(yīng)用。