汽车线束连接器的结构介绍

2020年5月26日
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连接器,即CONNECTOR,也叫接插件,是车上用于传输电流或信号的一种常用零部件。本文主要针探讨车用线束连接器的结构进行介绍。

连接器从大类上分,可分为:防水型(用于车载湿区),非防水型(用于车载干区)二类。在设计之初根据每个PIN针需承载电流大小,选取不同宽度的PIN针,继而在接插件上形成容纳不同PIN针的腔室,从而形成容纳多个PIN的Housing。

本文从连接器的几个不同的外观结构以及塑壳的可装配性来分析探究连接器设计之初的设计思路,他们分别是:CPA,塑壳二次锁止机构(Connector Position Assurance); Lever/Slider(杠杆),辅助机构;防水密封圈;TPA(Terminal Position Assurance),端子二次锁止机构;Cavity,端子腔室。

汽车线束连接器的结构介绍

Housing + CPA + 密封圈 + TPA

首先,CPA,它的功能是保证塑壳和电器接口装配到位后一次锁止机构的卡扣不会轻易退出,由于其功能特殊性,因此CPA在设计时必须保证工人的可操作性和可辨识性,这就要求CPA在塑壳上必须是独立的机构,也必须有特殊的颜色标识。

Lever/Slider,辅助安装机构,对于VW或者GM,使用辅助安装机构的边界要求是塑壳对配的力是否大于75N,如同CPA一样,由于功能特殊性,需使用特殊颜色,并且在塑壳上是独立的机构。有一点需要特殊说明的是,有Lever机构的塑壳必须在塑壳末端使用对引出线有导向作用的导向机构,用以保证Lever不会刮伤线束;

防水密封圈:防水密封机构有2种,一种用于塑壳与塑壳间的密封,一种用于端子引出线的密封。对于密封机构,绝不允许使用热缩性材料并且不允许其暴露在塑壳机构外面,防止其加速老化。对于塑壳与塑壳间的密封机构,一般不允许其使用凸点式机构固定密封圈,防水模具老化后凸点机构的产品线引起漏水;对于端子引出线密封结构,一般使用单线密封式或者集成密封垫式结构,需要注意的是,集成密封垫机垫式的端子需使用特殊结构的端子(VW称cleanbody),防水端子的特殊结构将密封垫划伤,造成防水效果变差。

TPA(Terminal Position Assurance),端子二次锁止结构,并不是所有的端子都需要二次锁止结构,VW要求是端子宽度2.8mm(包含2.8)以下就应该使用TPA,为保证线束厂工人安装方便,TPA的颜色也要求可辨识,并且装配时要有明确的手感,为保证塑壳在运输至线束厂过程中TPA不会自动进入锁止位置,抗锁止作用的机构在TPA上是必须的。

Cavity,端子腔室,塑壳容纳端子的机构,为保证电器回路清晰可靠,腔室在塑壳上必须有编号,有的OEM是通过ABCD来定义,有的是通过1234来定义。为保证线束厂工人的可操作性,端子进入腔室时应该是很平顺的进入一次锁止位置,决不允许出现强推进入,这有可能造成端子关键机构的损伤,并且端子应该在不使用辅助工装的情况下被推入塑壳,推入力一般要求不大于15N,GM要求是30N,端子推入后,腔室顶部需要保证端子在30N的力的作用下不被损坏,GM要求是50N,如果不满足,保护腔室不被顶坏的特殊机构设计需要被考虑。

所有机构介绍完后,对于塑壳整体带在线束上后与电器设备对配时也有一些要求,比如当线束塑壳插入设备端时,设备端的PIN针绝不允许被损坏,这就要求设备端口有足够长的导向机构保证线束塑壳插入时不会损伤端口PIN针;塑壳在线束厂装配端子时要求塑壳尽量是一个完整的机构,仅要求工人将TPA推入锁止位置即可,尽量不要分成多个机构,劳民伤财;在OEM总装装配时要求装配力的手感必须要好,这就要求供应商开发时FEA模拟必须到位。

塑壳是线束上的核心关键零部件,任何一个小问题都可能导致用电设备无法正常工作的恶果,因此投入尽量多的精力去开发和保证其质量是必要的。

来源:线束中国

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