王 奇，王彥波，苑 靜

（河南天海電器有限公司，河南 鶴壁458030）

汽車連接器作為汽車信號(hào)和電流傳輸?shù)臉屑~，在車身系統(tǒng)中起著不可或缺的作用。隨著汽車功能的增加，車身線束也變得更加復(fù)雜，用于傳輸信號(hào)和電源的線束也越來越多。同時(shí)隨著汽車線束多樣化和集成化的趨勢，用于固定連接器卡扣的各項(xiàng)性能要求也隨之提升。經(jīng)過跟蹤調(diào)查市場用戶反饋信息，目前連接器卡扣在使用過程中主要存在以下不足：①連接器卡扣與護(hù)套掛接強(qiáng)度不滿足標(biāo)準(zhǔn)110N［1］，卡扣容易從護(hù)套中脫出；②卡扣適配的鈑金厚度范圍較小，適配性不強(qiáng)；③卡扣與鈑金的配合存在異響問題；④卡扣防轉(zhuǎn)性差等。圖1為目前卡扣示意圖。

針對(duì)以上現(xiàn)狀，本文介紹一種新型卡扣結(jié)構(gòu)，可以解決目前存在的問題。

該新型卡扣包含臺(tái)階狀扣體、封閉式卡盤、護(hù)板和分級(jí)式嚙合結(jié)構(gòu)，如圖2所示。下文對(duì)新型連接器卡扣的結(jié)構(gòu)功能進(jìn)行分類介紹。

圖1 目前卡扣示意圖

圖2 新型卡扣結(jié)構(gòu)示意圖

1 臺(tái)階狀扣體設(shè)計(jì)

扣體部位的主要作用是實(shí)現(xiàn)卡扣與車間鈑金的掛接，同時(shí)還要滿足卡扣與鈑金的裝配舒適性要求。這就要求扣體結(jié)構(gòu)與鈑金孔尺寸要滿足很高的契合度，這就限制了卡扣的適配鈑金厚度的范圍。而本方案中，將扣體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為臺(tái)階狀［2］，這種結(jié)構(gòu)最明顯的優(yōu)勢是可以適配多種厚度的鈑金，可以大大提升連接器卡扣的適配范圍，滿足了車身鈑金多元化的需求。

臺(tái)階狀扣體的具體形式見圖3，尺寸L1，L2，L3可以分別適配不同厚度的鈑金孔。

圖3 臺(tái)階狀扣體示意圖

2 與護(hù)套掛接部位設(shè)計(jì)

鑒于目前卡扣類產(chǎn)品常見的一類缺陷，卡扣與護(hù)套保持力不滿足標(biāo)準(zhǔn)110N［1］。普遍的解決方案是增加卡扣與護(hù)套掛臺(tái)的掛接量，減小配合間隙，但過度的增加掛接量勢必增加卡扣與護(hù)套裝配時(shí)的插入力（標(biāo)準(zhǔn)要求卡扣的插入力不得大于30N［1］），導(dǎo)致產(chǎn)品的可裝配性下降。如圖4所示。

圖4 目前卡扣與護(hù)套掛接示意圖

基于此類現(xiàn)狀，結(jié)合目前產(chǎn)品的失效形式，產(chǎn)品在完成卡扣與護(hù)套的保持力實(shí)驗(yàn)時(shí)，出現(xiàn)的失效形式為：卡扣在受到拉力脫開過程中，最先失效的部位是掛接處的掛點(diǎn)滑脫，而掛點(diǎn)自身并未損壞。基于此，可以確定發(fā)生問題的關(guān)鍵點(diǎn)，所以新方案中針對(duì)以上問題點(diǎn)將卡扣與護(hù)套掛接部位由目前平面式掛接方式設(shè)計(jì)成分級(jí)式嚙合結(jié)構(gòu)［3］，增 加 掛接面的嚙合強(qiáng)度，從而提高卡扣在護(hù)套中的保持力。如圖5所示。

注：護(hù)套與卡扣掛接部位設(shè)計(jì)成與之嚙合的分級(jí)結(jié)構(gòu)，掛接效果更佳。

圖5 新型卡扣與護(hù)套掛接示意圖

3 新型卡扣護(hù)板的設(shè)計(jì)

在使用過程中，鑒于目前卡扣防轉(zhuǎn)效果不佳的情況，同時(shí)為了進(jìn)一步提升卡扣的扣體部位自身的強(qiáng)度，新方案在卡扣的扣體兩側(cè)部位設(shè)計(jì)了護(hù)板結(jié)構(gòu)，使卡扣的防轉(zhuǎn)效果和強(qiáng)度均有了顯著的改善。如圖6所示。

圖6 護(hù)板結(jié)構(gòu)示意圖

4 卡盤的設(shè)計(jì)

考慮到目前人們對(duì)車輛舒適性的要求增加，車輛的異響問題也更加引起人們的聚焦和關(guān)注?；诖?，較之目前半封閉式的卡盤結(jié)構(gòu)提供的裝配預(yù)緊力偏小的問題，該新型卡扣設(shè)計(jì)一種全封閉式卡盤結(jié)構(gòu)，卡扣與鈑金孔安裝完成后，可以通過封閉式卡盤的自身變形提供更大的預(yù)緊力，從而使卡扣在安裝進(jìn)護(hù)套后的配合更穩(wěn)定，解決了卡扣與車身鈑金掛接的異響問題。如圖7所示。

圖7 卡盤結(jié)構(gòu)對(duì)比示意圖

5 效果分析

為了驗(yàn)證新型方案的效果，對(duì)新方案進(jìn)行了更改前后的插拔力實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，如圖8所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下：卡扣與護(hù)套間的插入力基本與之前一致，而保持力由之前的不足80N提升至130N左右，滿足產(chǎn)品的性能要求，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

表1 新老狀態(tài)卡扣插拔力實(shí)驗(yàn)對(duì)比

圖8 卡扣插拔力實(shí)驗(yàn)圖

6 結(jié)束語

連接器卡扣是連接車身線束與車身鈑金的關(guān)鍵部件和常用部件?？鄄粌H要實(shí)現(xiàn)與護(hù)套的可靠連接，也要滿足與車身鈑金的可靠性裝配。新方案較之目前卡扣產(chǎn)品，增加了護(hù)板結(jié)構(gòu)，可使卡扣的強(qiáng)度和穩(wěn)定性大幅度提升。封閉式卡盤較目前的半封閉式卡盤提供了更大的預(yù)緊力，進(jìn)一步消除了裝配間隙導(dǎo)致的車身異響問題。另外，臺(tái)階狀的扣體設(shè)計(jì)大幅度提升了卡扣的使用范圍。新型卡扣結(jié)構(gòu)簡單，無需更復(fù)雜的生產(chǎn)工藝，模具易于成型。鑒于新結(jié)構(gòu)的以上優(yōu)勢特性，預(yù)測該產(chǎn)品有廣闊的推廣應(yīng)用空間。