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一般汽車需要用到的連接器種類有近百種,單一車型所使用的連接器約有數(shù)百個之多。隨著人們對汽車在安全性、環(huán)保性、舒適性、智慧化等要求越來越高,汽車電子產(chǎn)品的應(yīng)用日益增加,這將使汽車連接器應(yīng)用數(shù)量呈現(xiàn)增長的情形。

基本結(jié)構(gòu)

汽車連接器的四大基本結(jié)構(gòu)組件

一、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、磷青銅制成。陰性接觸件即插孔,是接觸對的關(guān)鍵零件,它依靠彈性結(jié)構(gòu)在與插針插合時發(fā)生彈性變形而產(chǎn)生彈性力與陽性接觸件形成緊密接觸,完成連接。插孔的結(jié)構(gòu)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。

二、殼體,也稱外殼(shell),是汽車連接器的外罩,它為內(nèi)裝的絕緣安裝板和插針提供機械保護,并提供插頭和插座插合時的對準(zhǔn),進而將連接器固定到設(shè)備上。

三、絕緣體,絕緣體也常稱之為汽車連接器基座(base)或安裝板(insert),它的作用是使接觸件按所需要的位置和間距排列,并保證接觸件之間和接觸件與外殼之間的絕緣性能。良好的絕緣電阻、耐電壓性能以及易加工性是選擇絕緣材料加工成絕緣體的基本要求。

四、附件,附件分結(jié)構(gòu)附件和安裝附件。結(jié)構(gòu)附件如卡圈、定位鍵、定位銷、導(dǎo)向銷、聯(lián)接環(huán)、電纜夾、密封圈、密封墊等。安裝附件如螺釘、螺母、螺桿、彈簧圈等。附件大都有標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。

正是這四大基本結(jié)構(gòu)組件使汽車連接器能夠充當(dāng)橋梁作用,穩(wěn)定運行。

設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,汽車上的各種功能件及各種零部件都在不斷地向智能化、精細化及可靠性方向發(fā)展,對汽車連接器結(jié)構(gòu)設(shè)計、外觀設(shè)計及材料也提出了更高的要求。

汽車連接器必需符合USCAR-20的標(biāo)準(zhǔn),這是汽車電氣連接器系統(tǒng)的性能標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定汽車連接器在整個使用周期內(nèi)電氣連接器接觸面要始終可靠,包括以下幾個因素:

一、連接器觸頭的材料穩(wěn)定、可靠

二、正向力穩(wěn)定

三、電路的電壓和電流穩(wěn)定

四、溫度要求在規(guī)定的范圍之內(nèi),包括周圍的溫度和自身的溫升

五、較好的魯棒性

六、必需與高速長距離通信計算機用的連接器相同,汽車連接器必需能在惡劣的條件下可靠地工作

七、連接器插入力:20.5kg以下;

八、連接器保持力:2.5kg以上;

九、耐熱性:-40~120℃

發(fā)展趨勢

目前全球汽車連接器約占連結(jié)器產(chǎn)業(yè)15%左右,未來可望在汽車電子產(chǎn)品的帶動下,占有較大的比例。 以產(chǎn)品成本結(jié)構(gòu)而言,中國現(xiàn)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(fā)展?jié)摿�。未來每輛汽車將使用到600-1,000個電子連接器,遠遠大于現(xiàn)今所使用的數(shù)量。

中國未來將可望成為未來全球汽車連接器重要的生產(chǎn)基地。除了現(xiàn)有一線知名國際大廠外,其他尚未前往中國設(shè)廠的廠商將因為當(dāng)?shù)匦枨蟛粩嗵岣?本土化采購,成本優(yōu)勢等因素影響下,逐漸在中國建立起生產(chǎn)據(jù)點供應(yīng)當(dāng)?shù)仄�車零組件廠商所需。

因此,未來中國汽車連接器產(chǎn)業(yè),將是外資企業(yè)和中國本土企業(yè)競爭非常激烈的市場!中國也將在外資企業(yè)和本土企業(yè)的發(fā)展下,成為汽車連結(jié)器的重要生產(chǎn)國家之一。未來的本土企業(yè)、外資企業(yè)、三資企業(yè)的誰將成為中國汽車連接器的霸主將拭目以待!、

市場問題

服務(wù)意識、市場意識比較淡薄,亟待加強

在國產(chǎn)連接器與國外公司產(chǎn)品的差別比較時,技術(shù)水準(zhǔn)低、質(zhì)量差距大是客觀事實。但同時,國內(nèi)企業(yè)的服務(wù)意識、市場意識也令人擔(dān)憂。有些企業(yè)連一個健全的網(wǎng)站都沒有,找尋起來非常困難。有些有網(wǎng)站的企業(yè)發(fā)一封電子郵件后猶如石沉大海,看不到回音。有些企業(yè)在電話咨詢購買產(chǎn)品時服務(wù)態(tài)度好一點,而聽到暫時還不決定購買時態(tài)度馬上變樣。還有一些企業(yè)對客戶要求很高,小訂單不愿接。國內(nèi)一些民營股份制企業(yè)還好一些,接觸一些國有企業(yè),對服務(wù)和市場的淡薄意識有時讓人很吃驚。

缺少參與整車設(shè)計,產(chǎn)品沒有知識產(chǎn)權(quán)

由于國內(nèi)整車廠大多以"洋"裝的形式出現(xiàn),導(dǎo)致我國汽車連接器生產(chǎn)企業(yè)很難參與整車電氣線路的設(shè)計、開發(fā),與整車廠溝通的機會很少,國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品就很難獲得自己的知識產(chǎn)權(quán)。在國產(chǎn)化和整車成本價格下降的驅(qū)動下,國內(nèi)企業(yè)參與配套時采取仿造是一種迫不得已的行為,被動配套是國內(nèi)汽車連接器廠普遍存在的一個現(xiàn)象。

微型化開發(fā)

連接器的微型化開發(fā)技術(shù)

該技術(shù)主要針對連接器微型化趨勢而開發(fā),可應(yīng)用于0.3mm以下微小型連接器上,屬于MINI USB系列產(chǎn)品新品種。可用于多接點擴充卡槽連接器,能達到并超越多接點表面黏著技術(shù)對接點共面的嚴(yán)格要求,精確度高、成本低。

無線傳輸

高頻率高速度無線傳輸連接器技術(shù)

該技術(shù)主要針對多種無線設(shè)備通訊應(yīng)用,應(yīng)用范圍較為廣泛。

模擬應(yīng)用技術(shù)研究

模擬技術(shù)是以多種學(xué)科和理論為基礎(chǔ),以計算機及其相應(yīng)的軟件如AutoCAD、Pro/E program 應(yīng)力分析軟件為工具,通過建立產(chǎn)品模型和相應(yīng)的邊界條件,對其機械、電氣、高頻等性能進行仿真分析確認(rèn),從而減小因材料選擇、結(jié)構(gòu)不合理等因素造成的產(chǎn)品開發(fā)失敗的成本,提高開發(fā)成功率,有助于為產(chǎn)品實現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)應(yīng)用提供支持。

連接器智慧化技術(shù)

該技術(shù)目前主要使用在DC系列電源連接器產(chǎn)品上,在傳輸電源前可以進行智能訊號偵測,以確保插頭插入到位后才導(dǎo)通正負(fù)極并啟動電源,可避免因插頭插入時未到位即導(dǎo)通接觸而造成電弧擊傷、燒機的不良后果,未來企業(yè)需開發(fā)其它產(chǎn)品的類似智能化的技術(shù)。

精密連接器技術(shù)

精密連接器涉及產(chǎn)品設(shè)計、工藝技術(shù)和質(zhì)量控制技術(shù)等諸多環(huán)節(jié),主要技術(shù)包括以下幾個方面:

1、精密模具加工技術(shù):采用CAD、CAM等技術(shù),引進業(yè)界高精密加工設(shè)備,利用人員生產(chǎn)經(jīng)驗和先進設(shè)備技術(shù)手段以實現(xiàn)高精度的優(yōu)質(zhì)模具產(chǎn)品。

2、精密沖壓和精密注塑成型技術(shù):實現(xiàn)各類沖壓件和注塑件精密、高效、穩(wěn)定的全方位控制及完美的表面質(zhì)量,確保產(chǎn)品質(zhì)量。

3、自動化組裝技術(shù):通過應(yīng)用精密控制技術(shù)、半自動檢測機技術(shù)等的應(yīng)用,克服精密產(chǎn)品人工操作的難題,提高核心競爭力。

制造工藝研究

產(chǎn)品的競爭能力在一定程度上取決于制造工藝水平,不斷開發(fā)新型制造工藝,改良已有生產(chǎn)加工工藝,可以極大提升產(chǎn)品的制造效率和質(zhì)量保障能力。

1、精細制造工藝:該工藝主要針對間距小、厚度薄等技術(shù),一些企業(yè)已進行間距小于0.4mm連接器的制程研究,該類技術(shù)可以確保公司在超精細制造領(lǐng)域達到國際同業(yè)的先進水平。

2、光源訊號及機電結(jié)構(gòu)整合開發(fā)技術(shù):該技術(shù)可應(yīng)用于置入電子組件的音頻連接器上,通過在音訊連接器加入IC、LED等電子零組件,使音頻連接器同時具備傳輸模擬信號和數(shù)字訊號的功能,從而突破目前音訊連接器以機械式接觸的方式進行導(dǎo)通傳輸?shù)脑O(shè)計。

3、低溫低壓成型工藝技術(shù):利用熱熔材料的密封性和物理化學(xué)性能,達到絕緣耐溫等功效,封裝后線材保護焊接點不受外力拉扯,而且直流電連接器本體與線材的封裝處具有絕緣、耐溫、抗沖擊等功效,保證產(chǎn)品質(zhì)量可靠性,未來將不斷開發(fā)應(yīng)用在不同的產(chǎn)品中。

電流要求:高電流,低電流,信號等級;決定了端子的類型/接觸段的大小/電鍍(0.64mm至8.0mm的針和公端子);穩(wěn)態(tài),循環(huán),瞬態(tài)

線徑/絕緣層要求:電壓降及/或抗腐蝕;決定了連接器的中心距

2、位置/環(huán)境

溫度:發(fā)動機艙–密封,環(huán)境溫度>105oC ,振動,流體相容性;乘客艙–非密封,環(huán)境溫<85oC,主要是尺寸的因素較重要

密封:潛在的高壓噴射/飛濺;潛在的浸沒;濕度;流體類型;對于設(shè)備連接器,設(shè)備是否密封

3、標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn):客戶標(biāo)準(zhǔn);機構(gòu)標(biāo)準(zhǔn);國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn);國際標(biāo)準(zhǔn)

連接器性能測試要求:包含在系統(tǒng)級的規(guī)范中;對于通用,福特和克萊斯勒來說通常是USCAR規(guī)范»發(fā)動機的相關(guān)應(yīng)用有比較高的振動要求;其他整車廠一般有自己的標(biāo)準(zhǔn)(類似于USCAR);趨勢: 設(shè)備端供應(yīng)商對于對配端連接器的性能負(fù)責(zé)»設(shè)備占了板子擬合的連接器界面的一半»設(shè)備供應(yīng)商被要求對于對配端的信息有很好的交流

4、客戶偏好

端子類型

設(shè)計特征

偏好的產(chǎn)品策略:由采購主導(dǎo)-需要降低連接器系統(tǒng)的成本;通過設(shè)計競爭來決定;具體的應(yīng)用: 福特–門連接器的設(shè)計競爭;福特: 偏好端子設(shè)計/ 供應(yīng)商(關(guān)注于接觸的界面);通用: 偏好端子設(shè)計(關(guān)注于連接器的孔位);克萊斯勒: 偏好端子/ 塑件供應(yīng)商的策略

5、區(qū)域偏好

北美:USCAR 圖紙/ 性能/ 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)»Tangless端子, TPA's, CPA 規(guī)定;在很多實例中,線束供應(yīng)商有很重要的影響

歐洲:端子接觸的設(shè)計影響很大/和主要的整車廠一起開發(fā);偏好兩片式端子,即使成本的壓力以及北美移植業(yè)務(wù)迫使整車廠考慮北美的技術(shù);接受Tangled 端子。"克隆"非常普遍;整車廠和供應(yīng)商的長期關(guān)系

亞洲:傳統(tǒng)意義上受到豐田的影響。和YAZAKI及SUMITOMO 有長期的關(guān)系;關(guān)鍵在于好的品質(zhì)和受信任的關(guān)系;非常關(guān)注于影響質(zhì)保的裝配能力(人體工程學(xué));北美影響中國改變現(xiàn)狀。低成本的解決方案是重點。

6、物理因素

大小;回路數(shù);對配的位置;線束對接或者設(shè)備連接;機械主力特色:杠桿,螺栓;手工對接能力;高輸入/輸出的應(yīng)用的多類型連接器;圖紙要求

7、裝配

線束:連接器的插入力

可視,可聽,可觸的操作工反饋

人體工程學(xué)

高速手工操作

質(zhì)量和性能的可靠保證;實行在線測試/下班后的流程;TPA's, CPA's;可維修性;降低散件的數(shù)量(階段性的偏好)