浅析汽车线束内连接件(inline)选型

2020年6月15日 评论 564 2314字

本文主要探讨线束与线束的对接插件,及内连接件(inline)的选型设计。线束在汽车上的几乎无处不在,其总体尺寸和体积也非常大,所以为了便于生产和装配,同时保证电气性能的较好实现,线束要进行合理的分组分段设计。例如某SUV汽车全车线束共分为仪表板线束、机舱线束、发动机线束、电源线束、车身线束、门线束、顶棚线束等。而线束与线束之间的电气连接则依靠内连接件完成。

内连接件

内连接件通常被称作对接件,指线束与线束之间相互对接实现电路连通的插接器,由公端护套和母端护套组成(见图1)。

浅析汽车线束内连接件(inline)选型

图1 内连接件示意图

近些年线束护套发展很快,在提高连接可靠性的前提下,小型化和轻量化的设计趋势也非常明显。基于使用环境的复杂性,产品结构也呈现出多样性,例如现在绝大多数的护套增加TPA或者PLR结构,防止端子退出;大尺寸护套采用助力结构,减轻了作业难度;甚至有些厂家开发出带透气膜的连接器,以保证对接位置的腔体内的气压平衡,防止呼吸作用产生的进水问题。护套的这些新技术给线束设计者提供了更多的选项。

内连接件在选型时,要优先参考以上提到的优良结构,还应考虑电气系统、装配、环境等各方面的要求。

电气系统要求

1.内连接件的孔位数量

一般情况下,为满足后续车型配置调整或功能增加的整车规划,会选择孔位数比回路数量稍多一些的护套。通常护套的孔位裕度约为15%-30% 。当然,此比例需根据整车的配置规划适当调整,对于确定在整车生命周期内回路数量不会发生变更的内连接,孔位可以不必做出预留。

2. 内连接件适配的导线线径和电流强度

护套适配的端子宽度决定了护套适配的电流强度范围。不同宽度的端子可承载的电流一般如下:端子宽度规格为1.0系列的10A左右;规格2.2或3系列的20A左右;规格4.8系列的30A左右;规格6.3系列的45A左右;规格7.8或9.5系列的60A左右。

在选型时,一方面要考虑护套适配的端子能否承载相应的电流强度,还应考虑端子适配的导线线径范围。在满足承载电流的前提下,尽量选择体积小的护套。选择适配端子宽度过大的护套,在成本上造成浪费,对安装空间上需求也会加大,从加工角度来看还不利于较细导线的端子插植。选择适配端子宽度过小的护套,端子的电流承载能力不能满足要求,会造成端子对接处过热,严重的会造成烧蚀。如果在内连接的回路中大电流和小电流相差较大,单一规格的端子不能满足使用要求时,应该考虑使用复合型接插器或者分开使用两个独立内连接件。

3. 内连接件中电线的线色、线径

回路分配时,尽量不要将线色线径都相同的回路分配到同一内连接件中,除非这两个回路的端子规格不同,否则易导致两个回路装反,同时也会给故障检修带来不便。对于线径相同、线色相近的回路,比如橙色和黄色、粉色和红色,尤其是当这些颜色在导线中作为辅色使用时,很容易混淆,所以应尽量避免在同一个内连接件中使用。对于线色相同、线径相近的回路,比如0.35和0.5、0.5和0.75、0.75和0.85等线径的导线,除非导线上有色环可以区分,否则也易造成混淆,给线束加工带来不便。

4. 内连接件中的回路排布

护套内大电流的回路尽量不要距离过近,否则容易造成局部过热。同一组双绞线要位于相邻孔位,以避免解开距离过大,导致抗扰效果下降,信号失真。不同组双绞线孔位不要交叉,避免信号串扰。屏蔽线回路为保持屏蔽层的连续性,在选择内连接件时最好采用独立的屏蔽护套,不建议使用普通护套,也不要将屏蔽线与其他线分配到同一个内连接件内。

装配要求

1.内连接件的颜色要求

1)作为内连接件的公端和母端护套颜色要相同。

2) 为保持前舱内颜色的协调和统一,位于前舱内的内连接件颜色应与周围环境颜色接近,尽量选择黑色或灰色等深颜色护套。

3) 出于防错的考虑,多个相同型号的内连接件装配在同一区域时,应使用不同颜色或者不用的分支尺寸进行区分。

4)安装时内连接件处于光线暗区的应选择白色护套。

5)用于安全气囊回路的独立内连接件应选择黄色护套。

2.内连接件的固定要求

内连接件应选择自带卡扣或可以安装卡扣的护套(见图2和图3),并优先选择适配钥匙孔或长圆孔型的卡扣,因为这样的卡扣具有防转的效果,使电气连接更加可靠。特殊情况下也可以使用胶带捆绑或其他固定方式。

浅析汽车线束内连接件(inline)选型

图2 自带卡扣的护套实例

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图3 可以安装卡扣的护套实例

3.装配时需要穿过钣金孔的内连接件

例如前舱线束与车身线束、车身线束与后背门或后保险杠的内连接件,护套的外形尺寸应能满足钣金过孔需要。通常情况下,钣金孔径与护套最小安装宽度的比例应在1.5:1以上。

4.装配便利性要求

回路数较多的内连接件,尤其是复合型的多孔护套,由于端子数量较多,对接时会比较费力,所以尽量选择带有拉杆结构的护套(见图4)

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图4 带拉杆的内连接件实例

环境要求

1.防水性

内连接件要满足其安装区域的防水等级。例如驾驶室内属于干区,此区域的内连接件使用非防水型护套就能满足要求。而前机舱或者四门防水膜以外的部分则属于湿区,安装在湿区暴露位置的内连接件必须选择防水型护套。有些车型前舱的内连接件设计在了前舱保险盒内部,使其处于隐蔽的环境中,虽然选择了非防水型的护套,这样的设计也是合理的。

2.耐温性

内连接件的耐温等级要高于安装位置的环境温度。内连接件的耐温等级与其材质有关。应根据内连接件所在的环境温度选择适合的材质。例如热变形温度小于 100℃的品种有:PE、PS、PVC、PET、PBT、ABS及 PMMA 等;热变形温度在 100~200℃之间的品种有:PP、PVF、PVDC、PSF、PPO 及 PC等。

总结

内连接是保证线束与线束之间电流和信号正常传输的纽带,关系到整车电路和线束的可靠性,所以内连接的护套要合理选择。

来源:线束中国

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