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汽車連接器技術發展

       智能網(wǎng)聯、 電動(dòng)化和5G技術以太網(wǎng)的應用同樣也推動 著汽(qì)車連接(jiē)器(qì)技術的發展。 

1) 小型化。 

       隨(suí)著汽車智能化的(de)發展(zhǎn), 功能模塊的增 加, 同樣汽車係統的空間需(xū)要擠進更多的(de)模塊(kuài)。 在保證汽 車連接的安全、 穩定(dìng)、 可(kě)靠性的同時, 汽車連接器的小型(xíng) 化趨(qū)勢 明 顯 。 0.64、 1.2、 1.5規 格(gé) 連 接 器 應 用 呈 增 長 趨 勢 (圖15)。 2.3規格的連接器應用呈下降趨勢, 同時(shí)0.5規格的 連接器也逐漸開始應用。 出於對空間的要求, 小Pin距的連 接器越來越多。 材(cái)料與結構的突破使連接器規格變小, 載 流能力提升。

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2) 超多線連接器防彎針(zhēn)技術。 多(duō)線連接器端子間相對 位置要(yào)求更為嚴格, 端子中心不一致的細微偏移會引起對 插困難、 彎針, 甚至導(dǎo)致連接(jiē)失效的嚴重後果。 行業中有 的企業(yè)發貨時采用(yòng)貼膠帶來防端子彎針, 隻能防止(zhǐ)線束運 輸過程中(zhōng)磕碰端子彎針故障, 無法控製護套對配造成的彎 針。 我們課題(tí)組開發了聯動式固定卡的專利(lì)結構(圖16)來防止發貨和對插時端子(zǐ)擺動。 在不增加工(gōng)序和使用專用 工裝的情況下(xià)即完全防止了(le)端子運輸、 裝配過程中的端子 彎針現象。 

3) 多觸點接觸。 為(wéi)了保證電接觸的穩定、 可靠性, 不 僅高壓連接器采用冠簧(huáng)和彈簧增加接觸點[9], 低壓連接器也(yě)不(bú)斷出(chū)現多觸點設計。 最近我們課題組設計了一種懸臂-簡 支梁(liáng)多觸(chù)點結構插座端子(zǐ)(圖17), 采用懸臂-簡支梁(liáng)彈(dàn)片(piàn) 結構, 當(dāng)插頭端子插頭插入穩定時, b點與插座(zuò)端子箱體(tǐ)部 底壁內側接(jiē)觸。 懸臂-簡支梁彈片中間1個 (或以(yǐ)上) 凹點 或2個 (或以上) 凸點設計, 形成多觸點結構。

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4) 高速化。 隨著5G技術應用及車聯網的發展, 對汽車架構的計算能力和數據傳輸(shū)速度要求越來越高。 汽車電子架構的不斷演變, 車內多樣性的數據通信模塊及接口需求不斷增長, 更需要實現更高(gāo)速、 更精準的通信, 如: 集 成了局域互(hù)聯網絡 (LIN)、 控製器局域網絡 (CAN), 以及 百(bǎi)兆, 千兆以太網傳輸等相關的網關模塊, 遠程通信、 行 車記錄儀等模塊, 射(shè)頻連接器應用越來(lái)越多, 以太網高速(sù) 連接器也(yě)將得到應用 (圖18)。

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5) 細鋁(lǚ)線端子。 細鋁導線的應用, 催生了各類適配鋁 導(dǎo)線的端子(zǐ)開發。 為了解決氧化問題, 適配鋁導(dǎo)線端(duān)子壓接結構應有良好的密封結構, 從而使得導體鋁不與空氣直接(jiē) 接 觸 。 Tyco公 司 開(kāi) 發 出 了 一 種 適 合 鋁 線 壓 接 的 端 子[11]。 圖19是對應修改後新的端子結構。 銅鋁複合帶材衝壓端子 是細鋁線應用的最佳方案之(zhī)一 (圖20), 國外該技術已開始 應用, 突破銅鋁複合帶材的製備工藝技術是目前麵臨的挑 戰之一。

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6) 針對柔性電纜連接器最近網上報道的I-PEX MINIFLEX FPC/FFC連接器 (圖21來源於網絡), 稱為(wéi)零插入力 (ZIF) 或低插入(rù)力 (LIF) 連接器。 對於需要更高 FPC 保 持力, 可以使用具有FPC開孔鎖定功能的(de)附加機械鎖定選 項來確保安全連接。 Molex也開發了具有雙底部、 底(dǐ)部和頂 部觸點位置, 提(tí)供各種電路尺寸和電纜樣式(shì)選擇(zé)FFC和FPC連接器(圖22來(lái)源於網絡), 期望在(zài)汽車行業得到應用(yòng)。

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7) 高壓矩形連接器技術。 圓柱型高壓連接器為機加工 方式, 加工成本高。 為降低加工成本連接器企業紛紛研究矩(jǔ)形(xíng)高壓連接器 (圖23) [12]。 特(tè)別是國際企業開發的疊片式 高壓連接器 (圖24) [13]通過調整疊(dié)加的單片彈叉的數量來配置不同電流(liú), 以滿足整車係統(tǒng)的不同電流使用(yòng)環境, 實現 模塊化配置, 方便後(hòu)期物料的統一, 具有高壓連接器設計(jì)的顛覆性。

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8) 高 壓 連 接 器 集(jí) 成 化(huà) 。 DC/DC、 OBC、 PTC、PDU等 小 功 率 電(diàn) 器 高 壓 電(diàn) 電器合並為三合一和多合一 ( 圖 25) , 高 壓 連 接 器有合並為(wéi)一款多線連接器 的趨勢。目前, 已(yǐ)有部分車型 高壓連接器是(shì)采用非屏蔽的(de)方式, 把控製EMC的責任全部 交給各個用電器件, 采用硬件濾波的方式進行。

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9) CAE仿真技術助力連接器設計。 隨著開發周期的縮 短、 新材料及新工藝的應用對連接器的設計(jì)開發提出了更高(gāo)的要求(qiú)。 CAE仿真在(zài)連接器(qì)前期(qī)設計(jì)驗證中逐(zhú)步得到應 用, 如通過連接器的CAE力學分析 (圖26) 、 熱 分 析 (圖27) 等來完善連接器的設計, 加快(kuài)開(kāi)發速度等。

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10) 裝配自動化。 為保證連接器裝配的穩定性, 連接 器的裝配逐步實現了自動(dòng)化 (圖(tú)28), 相對(duì)人工裝配不僅保證了產品的穩定性, 而且效(xiào)率得到了大幅提升。

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