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連接器介紹

連接器設計應用案例

作者:Joan    加入時間:2012-01-19    點擊次數:5122

中心議題:

  • 汽車連接器的基本結構
  • 汽車連接器的設計標準
  • 汽車連接器的發展變化
  • 汽車連接器應用案例

本講從汽車連接器的四大基本結構入手,介紹了汽車連接器的設計標準,針對汽車連接器的穩定性評估問題,對汽車連接器的三種故障模式進行了解析,並解讀了汽車連接器的發展變化情況,最後針對這種發展變化帶來的市場需求,給出了相應的汽車連接器應用實例。

汽車連接器形式和結構是千變萬化的,其主要是由四大基本結構元件組成,分別是:接觸件,外殼(視品種而定),絕緣體,附件。這四大基本結構元件使汽車連接器能夠充當橋樑作用,穩定運行。

接觸件是汽車連接器完成電連接功能的核心零件。一般由陽性接觸件和陰性接觸件組成接觸對,通過陰、陽接觸件的插合完成電連接。陽性接觸件為剛性零件,其形狀為圓柱形(圓插針)、方柱形(方插針)或扁平形(插片)。陽性接觸件一般由黃銅、磷青銅製成。陰性接觸件即插孔,是接觸對的關鍵零件,它依靠彈性結構在與插針插合時發生彈性變形而產生彈性力與陽性接觸件形成緊密接觸,完成連接。插孔的結構種類很多,有圓筒型(劈槽、縮口)、音叉型、懸臂梁型(縱向開槽)、折迭型(縱向開槽,9字形)、盒形(方插孔)以及雙曲面線簧插孔等。

汽車連接器的設計標準

汽車連接器必需符合USCAR—20的標準,這是汽車電氣連接器系統的性能標準,規定汽車連接器在整個使用週期內電氣連接器接觸面要始終可靠,包括以下九個因素:

1)連接器觸頭的材料穩定、可靠;
2)正向力穩定;
3)電路的電壓和電流穩定;
4)溫度要求在規定的範圍之內,包括周圍的溫度和自身的溫升;
5)較好的魯棒性;
6)必需與高速長距離通信電腦用的連接器相同,汽車連接器必需能在惡劣的條件下可靠地工作;
7)連接器插入力:20.5kg以下;
8)連接器保持力:2.5kg以上;
9)耐熱性:—40~120℃

一輛典型輕型汽車大約有1500個連接點,其中50%到60%用於關鍵的配電功能。汽車連接器被用於日益惡劣的環境,包括溫度(低至零下40°C,高達零上155°C)、振動、氧化作用以及摩擦腐蝕,這就顯示出設計攻關的重要性。

連接器製造商必須識別並分析環境中那些可能對連接器性能造成影響的物理和機械現象。按照汽車製造商規定的應用條件,為了評估連接器的穩定性,連接器製造商實施了精細的測試程式。如果出現連接器故障,大多可確定為下述三種故障模式之一:摩擦腐蝕、電氣故障以及連接器接插問題。以下是這三種故障模式介紹。

汽車連接器的發展變化

目前全球汽車連接器約占連結器產業15%左右,未來可望在汽車電子產品的帶動下,佔有較大的比例。以產品成本結構而言,中國現在每輛汽車平均用到的連接器成本只有幾百元,與國外每輛車的連接器成本大約在125美元~150美元來看,中國汽車連接器市場還有很大的發展潛力。未來每輛汽車將使用到600-1,000個電子連接器,遠遠大於現今所使用的數量。

市場的巨大潛力吸引了國外廠商的極大關注,主要的汽車電子企業如泰科、德爾福、FCI等紛紛加強對中國連接器市場的投入和佈局。德爾福甚至將其汽車連接器業務的中心也搬到了上海。中國將可望成為未來全球汽車連接器重要的生產基地。除了現有一線知名國際大廠外,其他尚未前往中國設廠的廠商將因為當地需求不斷提高,本土化採購,成本優勢等因素影響下,逐漸在中國建立起生產據點供應當地汽車零元件廠商所需。

汽車連接器應用舉例

在此次慕尼克上海電子展上,泰科電子帶來了最新的研發成果—用於汽車的050系列端子和連接器系統。泰科電子新型050系列端子連接系統在小型化和減輕重量方面取得了重大的技術改進,比之前的064系列縮小包裝體積達70%,重量減輕50%,高度縮減50%。相信這樣的小型化連接器對於汽車的節能減排有非常重要的實用價值。