密封型車用電線束插接器盲堵防脫設(shè)計(jì)

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(shí)踐中均達(dá)到了理想效果。

1 密封型插接器的一般結(jié)構(gòu)

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(shí)，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(shí)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(shí)現(xiàn)密封功能。

2 密封型插接器密封堵使用情況分析

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(shí)，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(shí)現(xiàn)壓接連接時(shí)同時(shí)對密封堵實(shí)現(xiàn)壓接連接。這樣使密封堵和端子實(shí)現(xiàn)機(jī)械定位，因此通過護(hù)套對端子的定位可實(shí)現(xiàn)護(hù)套對密封堵的機(jī)械定位。在實(shí)際使用時(shí)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(shí)一般無法實(shí)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(shí)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(shí)，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(shí)，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(shí)際使用時(shí)，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(shí)，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。

3 密封型插接器的盲堵防脫設(shè)計(jì)方案

3.1 連接棒固定式盲堵方案

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(jì)成空心的瓶狀結(jié)構(gòu)1。用于實(shí)現(xiàn)護(hù)套對盲堵機(jī)械定位的連接棒 （圖3b）兩端設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)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(jì)。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(shí)現(xiàn)護(hù)套對盲堵的機(jī)械定位。

經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)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(shí)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。

3.2 整體式密封堵方案

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(jì)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(shí)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(shí)踐驗(yàn)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(shí)踐中綜合測算，總成本有所降低。

3.3 防脫設(shè)計(jì)方案與原方案的對比分析

本文介紹的兩種密封型插接器密封堵防脫設(shè)計(jì)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(jì)方案對比分析

4 結(jié)束語

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(shí)踐驗(yàn)證，均能達(dá)到預(yù)期效果。密封型插接器設(shè)計(jì)時(shí)，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］.