陈 琴，沈晓青，韦南勇，李 龙

（浙江省青年乘用车集团有限公司，浙江 金华 321016）

插接件及端子是汽车线束的重要功能件。现代汽车正在向高品质、多功能方向发展，电器件在整车中的比重与日俱增，插接件及端子的选取的优劣直接决定着整车的性能。选取恰当的插接件及端子不仅能保证车辆性能的稳定，而且能节约生产成本。因此，插接件及端子的选型已成设计师们考虑的重点之一。

插接件及端子是一种连接电子线路的定位接头，是由2部分构成，即插件和接件，一般状态下是可以完全分离的。插接件也可以叫做护套，端子又称接触件。插接件与端子的装配件称作连接器，连接器通过接触状态 （插入与拔出）的改变，实现所连电路的转换目的。

1 插接件规划与选择

1.1 插接件的规划

1）工作环境分区 首先根据开发车型的实际情况，对整车电器工作环境进行分区规划。整车线束布置规划示意图见图1。

2）线束间对接的分支回路数 依据图1，以及车型的配置表，估算出各条线束间对接的分支回路数目。方式见表1。

1.2 插接件的选择

插接件种类繁多，应用广泛，在选型的时候一定要根据相应的特性要求选择正确的型号。在设计中，制约插接件选型的因素主要有如下几方面。

1）外形尺寸 插接件的尺寸是非常重要的，在实际设计中产品连接都有一定的空间限制，尤其是单板上使用的插接件，不能与其他部件干涉。同时，还要根据导线的截面积和通过电流的大小合理选择插接件的外形尺寸 （如直式、弯式，T型，圆形，方形等）。

2）结构形式 插接件的结构形式直接决定着插接件的安装方式。要根据实际的使用空间、安装部位，选择合适的安装方式 （安装有前安装和后安装，安装固定方式有铆钉、螺钉、卡圈、连接器本身卡销快速锁定等）。如防水型插接件，优点是防水、防尘，主要工作在湿区。密封形式一般可分为整体密封和单孔密封，后者较为常用；采用的密封材料主要有橡胶密封塞和注胶密封塞，前者较为常用。又如自身带挂接机构的插接件，优点是使插接件的固定更为方便，避免了插接件无固定而在行车中产生噪声，并且使连接更可靠，该种插接件可分为直接挂接和卡扣挂接2种。

表1 线束间对接的分支回路统计

卡扣挂接中的卡扣又分以下2种:①护套本身自带的卡扣；②护套本身有挂接位置，可以外挂卡扣 （选用卡扣时，还要考虑卡扣所适合的钣金厚度）。

其中需要注意的是，线束间对接的插接件可考虑预留2至3个空脚位，便于后期功能扩展。

3）屏蔽 随着通信产品的发展，EMC越来越受到重视，这时选择插接件时需要有金属外壳，同时线缆需要有屏蔽层，屏蔽层要与连接器的金属外壳相连接，达到屏蔽效果。当然，也可以采用注塑方法，将插头部位用铜皮包裹，线缆的屏蔽层与铜皮焊接在一起。

4）防误插 在设计中，尽量避免在同一对接区域使用同一种插接件，以达到防误插的目的。防误插有两方面:一方面是插接件本身，插接件本身旋转180°、错位错误连接将导致信号连接错误，此时需要注意尽可能选择防误插插接件，或者通过调整插接件相对位置关系，使装配惟一化；另一方面，出于减少物料种类考虑，若几种信号都采用相同插接件，此时就可能出现将A插头插到B插头上去，如果出现这种情况，可能引起严重后果 （非简单警告，带有破坏性），这时就需要注意，必须将A、B接口选择为不同类型的插接件 ［例如:插接件A选为外凸 （male）型，B选为凹 （female）型］。 若无法避免，则可通过不同颜色加以区分。

5）通用性 在插接件的选择过程中，要尽可能选择通用的物件，尤其同系列产品之间，要尽量选择具有很强的通用性的插接件，以减少物料种类，降低成本，同时降低供货风险。

6）使用环境 插接件使用在室外、室内、高温、高湿、盐雾、霉菌、寒冷等环境时，对插接件都有特殊的要求，如在发动机舱、底盘等较恶劣的环境下对接的插接件，由于温度、湿度偏大且存在着很多腐蚀性气体和液体，因此一定要选择防水型插接件，其空位需用防水堵塞密封。同时还应注意护套材质的选择，如阻燃等性能。要根据不同的需求选择不同材质的插接件 （各种材质的具体性能差异见表2）。

可根据实际情况在塑料中添加阻燃或增强材料，以达到增强或阻燃的目的，如添加玻璃纤维增强等，如离发动机舱高温部位的插接件应选用耐高温的尼龙护套；另外，插接件工作环境对插接件的颜色选取也会有影响，如基于汽车外观的整体协调性，在发动机舱中应优先选用黑色或深色的护套。

7）锁定功能 为了防止插接件在配合时出现脱落，以保障良好接触，需要插接件具有锁定功能。插接件的锁紧形式有壳体锁紧和卡锁机构锁紧。如带压线盖的插接件，它可保证插接件插入的端子尾部压接的导线不在插接件根部时出现不必要的晃动，减少插接件震动对导线的剪切力，提高线束的品质；又如车门线束与车身线束对接时，最好选用带卡锁机构的插接件，保证在车门频繁的开闭中，避免出现对接松脱现象。

表2 插接件护套材质的性能差异

8）成本 成本也是选型过程中比较重要的因素，随着市场竞争的日益激烈，插接件自身成本以及加工成本需要综合考虑。为了节约成本，在实际的设计中对于安全等级需求较低的用电设备，尽量选择满足其性能要求的国产件，驾驶室内除地板外使用的插接件可选择非防水型。

9）供货情况 插接件的供货会受到多方面因素影响，通用的插接件就要比不通用的插接件供货情况好，国内生产的要比国外生产的供货情况好等。常见的插接器厂家标识参见附表。

10）拔插的频率 插接件的拔插都有一定的寿命，插拔次数达到极限之后，插接件的性能就会下降。有些信号接口需要经常插拔时，在选择插接件的时候就要多注意插接件的拔插次数。

11）可承载电流 不同规格的插接件可承载的电流参见表3（国产类型）及表4（日韩系列）。

表3 国产类型的插接件可承载的电流

表4 日韩系列的插接件可承载的电流

另外，若用电设备供应商提供的插接件不满足性能要求，则设计师有权要求其重新选择，或由线束端确定用电设备端插接件的型号。

2 端子种类与端子选取原则

端子是能与对应导电元件构成电路的导电元件。端子包括插针和插孔两种，起到电气连接的作用，所用材料为铜及其合金等的良导体，其表面进行镀银、镀金或镀锡处理，以提高耐腐蚀性、抗氧化性和防生锈。

2.1 端子种类

端子按形状可分为片形系列、圆柱形系列、电线接头系列。

1)片形系列端子采用H65Y或H70Y材质，料厚为0.3～0.5。部分元件示意图见图2。

2）圆柱形系列端子采用H65Y或Qsn6.5-0.1材质，料厚为0.3～0.4。部分元件示意图见图3。

3）电线接头系列端子又分为U形、叉形及孔式3种形式。

①U形端子采用H62Y2、H65Y、H68Y或Qsn6.5-0.1材质，料厚0.4～0.6，部分元件示意图见图4a；②叉形端子又称为Y型端子，Y型端子采用H62Y2材质，料厚0.4～0.6，部分表面进行镀镍处理，导电性能良好，部分元件示意图见图4b；③孔式端子一般采用H65Y、H65Y2为基材，料厚0.5～1.0，部分元件示意图见图4c。

2.2 端子的选取原则

需根据不同的插接件和不同的需求选择不同镀层的端子。对于要求性能较高的设备，如安全气囊、ABS、ECU等用的端子，应优先选用镀金件以保证安全可靠性，但出于成本考虑，在满足性能要求的前提下可选择局部镀金处理。具体的选取原则为:①保证端子与所选的插接件的合理匹配。②针对所压接电线的线径选择合适的端子。③对于单孔防水插接件，要选择尾部能压接防水栓的端子。④确保连接的可靠性。端子选取时要保证与电器件、对插件的良好接触，使接触电阻降为最低，提高可靠性。如:面接触要优于点接触，针孔式要优于片簧式。在设计时要优先选用双弹簧式压紧结构 （接触电阻非常小）的插接件。⑤阻抗匹配。有些信号有阻抗匹配要求，尤其是射频信号，对阻抗匹配要求更为严格，阻抗不匹配时会引起信号反射，从而影响信号传输。所以在选取端子时，一定要选择阻抗匹配的端子。

这里，归纳了日系端子可承载电流与适用线径对应关系，防水型端子可承载电流与适用线径统计见表5，非防水型端子可承载电流与适用线径统计见表6。

表5 防水型端子可承载电流与适用线径统计表

表6 非防水型端子可承载电流与适用线径统计表

3 统一化选型

插接件选型统一化不仅仅是指在同一车型上的插接件尽量选择同一种插接件，而是指在不同车型上插接件选型也要尽量选择同一种插接件。如某汽车厂家有A、B、C等多款车型，前雾灯插接件就可选择同一种插接件。

3.1 统一化选型的好处

现在插接件的选型主要由汽车生产厂家确定，不同的工作环境和功能需求需要选择不同的插接件。在线束设计时，一辆车尽量在满足要求的情况下选取同类的或同一个厂家的插接件，可以方便管理、降低生产和设计成本，而且也能增加插接件间的替代性。

3.2 插接件选型统一化要求

1）外形尺寸和结构形式满足要求 任何时候，插接件选择的前提就是满足空间尺寸要求，其次是结构形式要满足要求。

2）工作环境要求基本相同 在设计中应根据各电器大概的工作环境对电器进行分类 （参见图1），然后对工作分区一样的电器件选择同一类的插接件。

3）承载电流要求大致相同 在车中部分电器件要求的信号输入一致，功率又近似相等，这时就可看情况考虑选取同一种插接件。

4）插接件实际使用引脚数基本相同 在整车线束中，对线束进行规划后很多地方导线的根数基本相同，工作环境又一致时就可选用同一型号插接件。

5）位置必须不同 在选取同一型号的插接件时，必须考虑它们的安装位置是不同的，否则当选不同颜色的同种插接件，以防止误插。

6）接触及安装可靠性要求相同 在选取插接件时，还必须要考虑电器件对插接件接触及安装可靠性要求是否相同，若相同则可考虑选用同种级别的插接件，若不同，就要区分对待。

3.3 举例说明

在青年莲花L5D设计中，如左右侧四车门开关的插接件工作环境 （均为低温湿区）与安装空间基本相同，承载电流相等，线束根数也基本一样，四门开关位置不同，接触及安装可靠性要求相同，故可选用同一型号的插接件。再如安全气囊插接件和室内灯插接件工作环境一样、承载电流相等，安装位置基本相同，所需要的针脚数也基本相同，但安全气囊对插接件的接触及安装可靠性要求比室内灯对插接件要求的等级要高，就不能选为相同的插接件。

4 结束语

随着汽车电子化程度的不断提高，汽车线束中插接件的应用会越来越多。插接件及端子的选型工作也日显重要，而选型的统一化在节约设计和生产成本方面就显得尤为重要。在选择连接器及端子的过程中，各种因素之间不是独立的，经常会相互作用，选择的好坏在不同阶段将不同程度影响产品的性能和生产成本，因此我们在选型过程中要综合考虑，在选取最合适的插接件与端子的同时，尽可能选取同种或同类插接件，以达到产品最优而成本最低的目的。

［1］陈天殷.汽车电器电磁兼容性及电磁干扰的抑制［J］.汽车电器，2007 （1）:57-59.

［2］QCT 417.1—2001，车用电线束插接器 第1部分定义试验方法和一般性能要求［S］.

［3］GBT 5053.1—2006，道路车辆牵引车与挂车之间电连接器7芯24V标准型 （24N）［S］.

附表 常见的十大插接件厂家标识