本發(fā)明涉及一種連接器，具體涉及一種汽車用連接器及其裝配方法。

背景技術(shù)：

汽車用連接器主要是用來實(shí)現(xiàn)電氣連接或信號傳遞，按孔位數(shù)不同可分為單線連接器和多線連接器。其中多線連接器因其可實(shí)現(xiàn)多路信號傳輸或多路電氣連接，因此被普遍采用。汽車用連接器主要由插座護(hù)套或插頭護(hù)套（材料為塑料）、插座或插頭（統(tǒng)稱端子，材料為金屬）組成。連接器的插入力是指連接器的公端（一般由插頭護(hù)套和插頭組成）和母端（一般由插座護(hù)套和插座組成）的嚙合所需要的力，是影響連接器裝配性能的重要指標(biāo)。連接器插入力大小主要取決于連接器中端子（插頭和插座）的插入力，多線連接器的插入力近似等于不同孔位中端子插入力之和。因此，當(dāng)連接器孔位數(shù)較多時(shí)，插入力往往難以接受。一般認(rèn)為，減小連接器插入力的主要途徑有兩個(gè)：一是減小端子的插入力，而端子的插入力減小往往伴隨著接觸電阻增加，從而影響連接器的電性能，因此，此方法不能從根本上解決問題。二是采用安裝助力機(jī)構(gòu)，如杠桿助力機(jī)構(gòu)、螺栓助力機(jī)構(gòu)等，此方法雖然能解決插入力的問題，但往往會(huì)造成連接器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本大大增加，因此，目前一般在汽車的關(guān)鍵位置才使用此種結(jié)構(gòu)。

公端連接器和母端連接器的裝配完成后需要通過自鎖結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通可靠性。連接器的自鎖結(jié)構(gòu)一般通過母端連接器上的彈性結(jié)構(gòu)8實(shí)現(xiàn)：插接過程中彈性結(jié)構(gòu)變形，實(shí)現(xiàn)順利插接，插接到位后彈性結(jié)構(gòu)復(fù)位，設(shè)置在彈性結(jié)構(gòu)上的自鎖凸臺(tái)7與設(shè)置在對插端上的自鎖孔6掛接實(shí)現(xiàn)自鎖。傳統(tǒng)的自鎖結(jié)構(gòu)如圖1至圖3所示，附圖中標(biāo)號1為導(dǎo)線。此種自鎖結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)彈性結(jié)構(gòu)復(fù)位不良或彈性結(jié)構(gòu)配合間隙大造成的可靠性降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)的連接器插入力大、自鎖可靠性低，提供一種連接器插入力小、自鎖可靠性高的汽車用連接器及其裝配方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：一種汽車用連接器，包括公端連接器和母端連接器，公端連接器和母端連接器通過自鎖結(jié)構(gòu)掛接，所述的公端連接器包括插頭護(hù)套和插頭端子，母端連接器包括插座護(hù)套和插座端子，所述的自鎖結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在插頭護(hù)套上的自鎖凸臺(tái)i和設(shè)置在插座護(hù)套上的自鎖凸臺(tái)ii，自鎖凸臺(tái)i和自鎖凸臺(tái)ii掛接連接，所述的自鎖凸臺(tái)i包括自鎖前斜面i、自鎖圓弧i、自鎖后斜面i，所述的自鎖凸臺(tái)ii包括自鎖前斜面ii、自鎖圓弧ii、自鎖后斜面ii。

所述的自鎖凸臺(tái)i和自鎖凸臺(tái)ii分別有兩個(gè)，兩個(gè)自鎖凸臺(tái)i對稱設(shè)置且兩個(gè)自鎖凸臺(tái)ii對稱設(shè)置。

所述的自鎖凸臺(tái)i設(shè)置在插頭護(hù)套外框架i的外壁上，自鎖凸臺(tái)ii設(shè)置在插座護(hù)套外框架ii的內(nèi)壁上。

所述自鎖結(jié)構(gòu)的軸向位置為：自鎖圓弧i的頂點(diǎn)和自鎖圓弧ii的頂點(diǎn)重合時(shí)，插頭端子和插座端子未接觸。

一種汽車用連接器的裝配方法，包括以下步驟：①對插裝配公端連接器和母端連接器，首先自鎖凸臺(tái)i的自鎖前斜面i與自鎖凸臺(tái)ii的自鎖前斜面ii相接觸，此時(shí)外框架i和外框架ii開始發(fā)生彈性形變；②繼續(xù)裝配公端連接器和母端連接器，自鎖圓弧i的頂點(diǎn)和自鎖圓弧ii的頂點(diǎn)對接重合時(shí)，外框架i和外框架ii的彈性形變達(dá)到最大，此時(shí)插頭端子和插座端子接觸開始產(chǎn)生阻力；③繼續(xù)裝配公端連接器和母端連接器，自鎖后斜面i和自鎖后斜面ii接觸，此時(shí)外框架i和外框架ii開始恢復(fù)彈性形變，彈性形變恢復(fù)完成時(shí)，插頭端子和插座端子裝配到位。

步驟②所述自鎖圓弧i的頂點(diǎn)和自鎖圓弧ii的頂點(diǎn)對接重合前，插頭端子和插座端子未接觸。

步驟②自鎖圓弧i的頂點(diǎn)和自鎖圓弧ii的頂點(diǎn)對接重合過程中，公端連接器和母端連接器的裝配阻力為克服外框架i和外框架ii彈性形變的阻力。

克服外框架i和外框架ii彈性形變的阻力小于75n。

步驟③所述的外框架i和外框架ii開始恢復(fù)彈性形變時(shí)：外框架i的彈性變形力和自鎖后斜面i對自鎖后斜面ii的支撐力的合力抵消插頭端子和插座端子的裝配阻力；外框架ii的彈性變形力和自鎖后斜面ii對自鎖后斜面i的支撐力的合力抵消插頭端子和插座端子的裝配阻力。

本發(fā)明通過改變傳統(tǒng)公端連接器和母端連接器的自鎖形式實(shí)現(xiàn)自鎖的可靠和補(bǔ)償連接器插入力。由于作用于自鎖結(jié)構(gòu)的連接器側(cè)壁的變形力在裝配方向的分力可用于補(bǔ)償裝配力不足，因此，連接器整體裝配力將大大降低；由于自鎖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為圓弧加斜面配合結(jié)構(gòu)直接設(shè)計(jì)在連接器側(cè)壁上，去掉了傳統(tǒng)的彈性結(jié)構(gòu)，使自鎖可靠性提高，避免了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的自鎖裝配不到位，彈性結(jié)構(gòu)復(fù)位不好等造成的可靠性降低。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)連接器裝配前結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中a-a剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是現(xiàn)有技術(shù)連接器裝配完成后結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明連接器裝配前結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4的m處放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖4的n處放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖4的b-b剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明連接器裝配開始施力狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明連接器裝配施力完成狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明連接器裝配完成狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本發(fā)明自鎖后斜面ii和自鎖后斜面i施力過程示意圖；

圖12是圖11p處放大的插頭護(hù)套上的自鎖凸臺(tái)i的受力分析圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖4至圖12所示，一種汽車用連接器，包括公端連接器和母端連接器，公端連接器和母端連接器通過自鎖結(jié)構(gòu)掛接，所述的公端連接器包括插頭護(hù)套2和插頭端子3，母端連接器包括插座護(hù)套5和插座端子4，所述的自鎖結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在插頭護(hù)套2上的自鎖凸臺(tái)i91和設(shè)置在插座護(hù)套5上的自鎖凸臺(tái)ii92，自鎖凸臺(tái)i91和自鎖凸臺(tái)ii92掛接連接，所述的自鎖凸臺(tái)i91包括自鎖前斜面i95、自鎖圓弧i94、自鎖后斜面i93，所述的自鎖凸臺(tái)ii92包括自鎖前斜面ii96、自鎖圓弧ii97、自鎖后斜面ii98。公端連接器和母端連接器掛接后，自鎖凸臺(tái)i91位于自鎖凸臺(tái)ii92下方。

所述的自鎖凸臺(tái)i91和自鎖凸臺(tái)ii92分別有兩個(gè)，兩個(gè)自鎖凸臺(tái)i91對稱設(shè)置且兩個(gè)自鎖凸臺(tái)ii92對稱設(shè)置。

所述的自鎖凸臺(tái)i91設(shè)置在插頭護(hù)套2外框架i21的外壁上，自鎖凸臺(tái)ii92設(shè)置在插座護(hù)套5外框架ii52的內(nèi)壁上。傳統(tǒng)連接器的自鎖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在彈性結(jié)構(gòu)上，本發(fā)明的自鎖結(jié)構(gòu)直接設(shè)計(jì)在公端連接器和母端連接器的主體框架側(cè)壁上，可以保證裝配過程中需要的自鎖力。

所述自鎖結(jié)構(gòu)的軸向位置為：自鎖圓弧i94的頂點(diǎn)和自鎖圓弧ii97的頂點(diǎn)重合時(shí)，插頭端子3和插座端子4未接觸。插座端子3和插座端子4未接觸時(shí)，插座端子3和插座端子4的裝配阻力未開始作用。

一種汽車用連接器的裝配方法，包括以下步驟：①對插裝配公端連接器和母端連接器，首先自鎖凸臺(tái)i91的自鎖前斜面i95與自鎖凸臺(tái)ii92的自鎖前斜面ii96相接觸，此時(shí)外框架i21和外框架ii52開始發(fā)生彈性形變；②繼續(xù)裝配公端連接器和母端連接器，自鎖圓弧i94的頂點(diǎn)和自鎖圓弧ii97的頂點(diǎn)對接重合時(shí)，外框架i21和外框架ii52的彈性形變達(dá)到最大，此時(shí)插頭端子3和插座端子4接觸開始產(chǎn)生阻力；③繼續(xù)裝配公端連接器和母端連接器，自鎖后斜面i93和自鎖后斜面ii98接觸，此時(shí)外框架i21和外框架ii52開始恢復(fù)彈性形變，彈性形變恢復(fù)完成時(shí)，插頭端子3和插座端子4裝配到位。

步驟②所述自鎖圓弧i94的頂點(diǎn)和自鎖圓弧ii97的頂點(diǎn)對接重合前，插頭端子3和插座端子4未接觸。插座端子3和插座端子4未接觸時(shí)，插座端子3和插座端子4的裝配阻力未開始作用，則裝配過程中自鎖后斜面i95和自鎖前斜面ii96接觸前至自鎖圓弧i94的頂點(diǎn)和自鎖圓弧ii97的頂點(diǎn)重合，這個(gè)階段的裝配力是克服外框架i21和外框架ii52的彈性形變，連接器整體裝配力可忽略不計(jì)。

步驟②自鎖圓弧i94的頂點(diǎn)和自鎖圓弧ii97的頂點(diǎn)對接重合過程中，公端連接器和母端連接器的裝配阻力為克服外框架i21和外框架ii52彈性形變的阻力。

克服外框架i21和外框架ii52彈性形變的阻力小于75n。克服外框架i21和外框架ii52彈性形變的阻力小于75n。

步驟③所述的外框架i21和外框架ii52開始恢復(fù)彈性形變時(shí)：外框架i21的彈性變形力和自鎖后斜面i93對自鎖后斜面ii98的支撐力的合力抵消插頭端子3和插座端子4的裝配阻力；外框架ii52的彈性變形力和自鎖后斜面ii98對自鎖后斜面i93的支撐力的合力抵消插頭端子3和插座端子4的裝配阻力。如圖11和圖12所示：圖11為自鎖后斜面ii98和自鎖后斜面i93施力過程示意圖。圖12為自鎖后斜面ii98對自鎖后斜面i93施力過程中，插頭護(hù)套2上的自鎖凸臺(tái)i91的受力分析：圖12中，受力點(diǎn)為o點(diǎn)，f1為外框架i21的彈性變形力，f2為自鎖后斜面i93對自鎖后斜面ii98的支撐力，f3為f1和f2的合力。f3的作用方向?yàn)椴孱^護(hù)套插入插座護(hù)套的方向，此力和插入過程中端子的裝配阻力方向相反，有助于插頭護(hù)套插入插座護(hù)套；此過程中，插座護(hù)套5上的上的自鎖凸臺(tái)ii92的受力分析和圖12中的受力分析原理相同，方向相反，所起的作用相同。

外框架i21和外框架ii52的變形分力不小于端子間裝配阻力時(shí)，理論上能自動(dòng)裝配到位，則根據(jù)牛頓第一定律，連接器將自動(dòng)裝配到位，而最佳狀態(tài)是此合力小于75牛即可。此合力偏小時(shí)，可調(diào)整自鎖凸臺(tái)i91和自鎖凸臺(tái)ii92的尺寸，以減小自鎖圓弧i94的頂點(diǎn)和自鎖圓弧ii97的頂點(diǎn)重合前的裝配力。具體設(shè)計(jì)需要根據(jù)連接器端子的插入阻力和端子數(shù)量而定。多個(gè)端子的總裝配阻力和f3方向相反。f3有助于完成裝配的力，端子的裝配阻力是阻礙完成裝配的力。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定總阻力小于75牛，因此，合力小于75牛即可。如果此合力偏小，說明f3偏大，而f3偏大時(shí)會(huì)造成前斜面施力過程阻力偏大，即自鎖圓弧i94的頂點(diǎn)和自鎖圓弧ii97的頂點(diǎn)重合前的裝配力偏大。