連接器鎖止裝置分類分析

苑 靜，李建鋒，李汶樺，李林峰，于洪湘

（河南天海電器有限公司，河南 鶴壁458030）

伴隨著汽車行業的快速發展，人們對汽車的功能和舒適性要求不斷提升，對汽車連接器的要求也更加嚴格。同時受制于汽車空間的限制以及連接器自身可裝配性的要求，汽車連接器結構也隨之向著多元化的方向發展。

汽車連接器是連接車身線束的紐帶，連接器間的鎖止，既要滿足配合的可靠性，也要滿足連接器的可裝配性，標準要求連接器的結合力不得大于75N［1］，由此連接器裝配鎖止結構也呈現多元化的發展方向。本文將從不同的視角分類介紹幾種常見的連接器鎖止結構，方便人們理解連接器的不同鎖止裝置，同時也可以作為連接器選型的參考。

目前市場上常見的汽車連接器鎖止結構大致分為5類：掛鼻扣合式、齒輪嚙合式、螺栓助力式、鋼卡鎖止式和螺紋鎖止式。

1 掛鼻扣合式

掛鼻扣合式的鎖止結構是常見的鎖止結構，依靠的是護套自身掛鼻的彈性變形，最終實現連接器鎖止和解鎖。目前掛鼻扣合式按照掛鼻的結構形式大致分為兩種：內嵌式掛鼻結構（圖1）和外拆式掛鼻結構（圖2）。這兩種結構比較簡單，操作起來也很方便。但同時也存在以下不足。

1）內嵌式掛鼻結構在沒有專用解鎖工具的前提下，往往是操作者通過徒手按壓掛鼻的一端來解鎖。如果連接器掛鼻兩側的空間過小（參見圖1尺寸L，有時尺寸L過小，小于拇指的寬度），工人操作起來很不方便。

圖2 外拆式掛鼻結構

2）外拆式掛鼻結構如果解鎖的過程中沒有專用解鎖工具，直接通過徒手解鎖，操作極其困難，且容易造成操作事故。

除此之外，還有一種通過按壓式解鎖鼻的方式進行解鎖的鎖止裝置［2］。設計方案見圖3。

圖3 按壓式解鎖鼻結構

較之內嵌式掛鼻和外拆式掛鼻兩種結構，這種結構解決了內嵌式的解鎖空間限制問題和外拆式需要用專用解鎖工具的問題。但這種結構對于連接器外部防護有更加嚴格的要求，務必確保車身不得有其他部件碰撞、擠壓解鎖掛鼻裝置，造成連接器的松脫。

2 齒輪嚙合式

齒輪嚙合式鎖止裝置是利用齒輪之間的嚙合，配合杠桿的原理，實現解鎖裝置的助力［3］。該裝置由以下3部分組成：插頭護套、鎖止裝置主體和插座護套，如圖4所示。圖5為齒輪嚙合式鎖止裝置的嚙合示意圖。

圖4 齒輪嚙合式鎖止裝置分解示意圖

圖5 嚙合過程示意圖

該鎖止裝置有以下特點：該結構裝置運用了齒輪嚙合的原理，將連接器間的軸向運動轉化為了繞旋轉中心的轉動，更加符合操作者的操作習慣。其次，結構運用了杠桿原理，有效降低了操作難度，提高了連接器的可裝配性。但是，該鎖止裝置結構較為復雜，各部件的配合精度要求較高，對于模具精度要求也更高，開發費用和周期相對較長。另外，因嚙合處要承受較大應力，所以對于產品材料強度也就有很高的要求，相應增加產品的成本。

3 螺栓助力式

該種嚙合方式主要是通過螺栓與螺母在嚙合過程中將螺栓的轉動轉化為軸向運動的特性，實現連接器鎖止。參見圖6，螺母固定在護套2中，螺栓裝配在護套1之中，通過螺栓的轉動，可以實現護套1和護套2間的相向運動，最終完成連接器的鎖止［4］。

圖6 螺栓助力鎖止方式示意圖

該鎖止裝置連接器之間的鎖止力來自于螺栓和螺母的配合，由于螺栓可以承受較大的扭矩，也就可以轉化為更多的軸向力。所以該鎖止裝置主要應用于超多線連接器的裝配過程中。這種結構的不足之處是：結構中需要額外增加螺栓和螺母的裝配，無形中增加了連接器的復雜性和開發成本。

4 鋼卡鎖止式

該種鎖止結構區別于傳統掛鼻扣合式之處為：本鎖止掛臺為單獨的一個彈性鋼卡，可以為連接器的配合提供更大的結合力。

該鎖止結構在使用時，首先應將鎖止鋼卡率先與插座護套進行裝配，利用鋼卡自身的彈性實現其與護套的鎖止（圖7），然后再進行插頭護套和插座護套的裝配。通過鋼卡上兩處凸起部位與插頭護套掛點的掛接，實現連接器的鎖止（圖8）。

圖7 鋼卡安裝示意圖

圖8 鋼卡鎖止方式示意圖

該種結構的解鎖是通過對彈性鋼卡施加正向力來完成，較之傳統掛鼻扣合式結構，鋼卡的抗變形能力更強，可以使用在相對復雜的環境中。另外，鋼卡的強度要明顯強于護套的彈性掛鼻，所以掛接的可靠性也相對更高。但這種結構需要單獨開發并裝配一個鋼卡，增加了裝配復雜性，同時開發成本和周期也相對有所增加。

5 螺紋鎖止式

螺紋鎖止式結構的工作原理是通過在一端護套上設計環形槽，另一端護套嵌套一個可以自由轉動的連接環，并且在連接環內側設計掛接凸起。使用時只需將插頭護套和插座護套裝配至初始安裝位置，然后旋轉連接環，通過連接環上凸起結構在環形槽中的移動，即可實現連接器的鎖止［5］，見圖9。

圖9 螺紋鎖止裝置示意圖

該鎖止結構的特點是：通過將連接器裝配時的軸向運動轉化為側向轉動的形式，實現了裝配助力的目的。該種結構主要應用在端面密封形式的連接器中。

6 總結

綜上所述，掛鼻扣合式結構主要用于連接器線數較少，線束承載力值較小，周邊環境比較理想的情況。齒輪嚙合式結構主要應用于多線連接器的裝配過程，可以在一定程度上減小連接器的結合力。螺栓助力式主要應用于超多線的連接器的鎖止，通過將扭矩轉化為軸向力的方式，實現連接器的鎖止，鋼卡鎖止式可以用于連接器線數較少，線束承載力值較大，周邊環境較為復雜的情況。螺紋鎖止式主要應用在端面密封形式的連接器中。

連接器的鎖止裝置是為了實現連接器間的掛接可靠性，從而滿足電流和信號傳輸。文中介紹的幾種鎖止結構都有自身的特點，建議大家根據實際工況需要進行選擇。