一種新型電子風扇連接器

王 奇，王彥波，杜曉蕊

（河南天海電器有限公司，河南 鶴壁 458030）

汽車電子風扇是汽車的關鍵部件，由發動機冷卻液溫度開關控制其運轉。當水溫升高至上限值時，溫控器接通電源，電子風扇開始工作；待水溫降低至下限值時，溫控器關閉電源，風扇停止工作。電子扇通常有兩級轉速，90℃一級低速，95℃二級高速。電子扇最重要的功能是用來給水箱降溫，當汽車行駛一段時間后，水箱的水溫就會升高，當達到一定溫度時，需要進行降溫，這時電子扇就需要工作了。

電子扇電機工作時電流較大，瞬時工作電流可達50A，另外電子風扇的安裝部位屬于汽車濕區。這就要求連接電子風扇的連接器要滿足以下兩個方面：一是滿足較高電流的要求；二是需要連接器具有可靠的防水功能。

鑒于以上現狀，設計一種可以滿足電子風扇性能要求的大電流防水連接器（圖1），同時該連接器需滿足消除電弧對操作人員的危害。下文對該連接器的結構進行分析說明。

圖1 新型連接器裝配示意圖

1 電弧防護

鑒于電子風扇連接器使用的電流較大，瞬間可達50A，該電流足以對人體造成危害，所以在制定設計方案時，消除大電流危害成為一個亟待關注的問題。本產品的解決方案是利用控制電路和電流傳輸電路接觸的一個高度差，通過先后的插合/斷開順序，實現消除電流對人體危害的目的。電弧防護示意見圖2。

圖2 電弧防護示意圖

從圖2中不難看出，在控制信號電路接通之前，用于電流傳輸作用的端子首先進行接觸，而此時控制信號的端子距離接觸尚有一段距離，等到控制信號接觸時，電流傳輸的接觸已經完成，從而避免了大電流端子接觸瞬間的電弧危害。

2 密封設計

該連接器的使用環境為汽車的濕區，要求連接器必須滿足防水的要求，設計過程執行的防護等級為IP67。同時要滿足汽車行業標準QC/T1067.1-2017氣密性要求，在48kP大氣壓下，產品實現零逸出的密封要求，即流體/氣體逸出量和泄漏量為零［1］。

結合本產品的配合結構特點，密封包含端子與護套的密封以及護套之間的密封。端子與護套的密封是通過端子壓接密封堵后，通過密封堵與護套的進線端的內壁孔徑過盈配合，實現的密封效果。

護套之間的密封是通過在插座護套的中島外圈與密封圈過盈裝配，保證密封圈與護套中島的密封。而后通過密封圈的外圈與插頭護套現的密封形式，最終實現了整個傳輸系統的防水要求。另外需要注意的是：護套上用于密封的表面，均需要表面光潔，不得有毛刺、錯臺等影響產品光潔度的缺陷。

3 PLR設計

端子一次自鎖加強機構Primary Lock Reinforcement（PLR）［1］，該產品PLR的作用有以下兩個。

1）確保端子一次自鎖結構保持在正確位置的機構。首先將PLR裝配到預裝位置，然后裝配端子，端子與護套彈舌完全掛接后，此時PLR可以順利安裝到最終位，如果端子未安裝到位，PLR無法安裝到最終位，從而實現了結構上的防錯。本產品中的PLR還設計有導向結構，在PLR與護套中島配合之前，PLR的導向結構先行起作用，可以引導連接器的裝配。PLR裝配示意見圖3。

圖3 PLR裝配示意圖

2）避免密封圈的脫落，增加密封圈在護套中的裝配可靠性。PLR底部設計有凸臺結構，可以有效避免密封圈在運輸/使用過程脫落問題。開口部位設計有導向結構，方便插頭端子的插入，降低了端子退位風險。PLR與密封圈配合示意見圖4。

圖4 PLR與密封圈配合示意圖

4 連接器間配合設計

該產品端面為對稱結構，設計的優點為：產品裝配/使用過程中的受力更加均勻，產品有利于注塑成型，但該種結構在對插過程中容易出現對插方向不易識別而導致錯裝的風險，基于以上潛在隱患，特在連接器端面開口部位增加防錯結構的設計，以此規避錯裝的風險，同時通過防錯位置的調整可以實現多種配合結構的產品類型。防錯結構示意見圖5。

圖5 防錯結構示意圖

護套間的掛接是通過插座護套的彈性掛鼻與插頭護套的掛點實現，為避免掛鼻在受力過程失效，特在護套的掛鼻部位增加了CPA，以此確保連接器間的掛接可靠性。如圖6所示。

圖6 CPA裝配示意圖

5 外掛鈑金設計

為滿足產品與車身鈑金的掛接要求，特增加了外掛鈑金結構的設計。鈑金支架與護套的掛接是通過鈑金支架上的掛接孔與外掛結構的掛點實現有效掛接，滿足產品的掛接可靠性。如圖7所示。

圖7 外掛鈑金裝配示意圖

6 護套型腔設計

該電源傳輸系統和通信控制系統選用的是9.5規格和6.3規格的雙層端子。雙層端子的外層鋼卡為彈性優越的合金材料，通過端子外層的掛刺與護套掛臺掛接，保證端子與護套的掛接可靠性，并且外部鋼卡防護內層導電端子的同時，可以有效保證端子插合后的接觸壓力，降低了應力松弛，提高了插拔耐久性。如圖8所示。

圖8 系統適配端子示意圖

7 結束語

電子風扇是保證車輛正常運行的關鍵部件，特別是由于產品使用的部位為高溫高濕的環境中，所以對于產品的耐候性和密封性就有了嚴格的要求。還有一點需要特別注意的是電子風扇的電流較大，消除電流對人體的損害是一個非常值得關注的因素。鑒于該產品為平臺化部件，并無專用車型要求，所以市場推廣前景廣闊。