介紹
關于
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百個之多。随着人們對汽車在安全性、環保性、舒适性、智慧化等要求越來越高,汽車電子産品的應用日益增加,這将使汽車連接器應用數量呈現增長的情形。
基本結構
汽車連接器的四大基本結構組件
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,是接觸對的關鍵零件,它依靠彈性結構在與插針插合時發生彈性變形而産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)、折叠型(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,它為内裝的絕緣安裝闆和插針提供機械保護,并提供插頭和插座插合時的對準,進而将連接器固定到設備上。
三,絕緣體,絕緣體也常稱之為汽車連接器基座(base)或安裝闆(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,附件分結構附件和安裝附件。結構附件如卡圈、定位鍵、定位銷、導向銷、聯接環、電纜夾、密封圈、密封墊等。安裝附件如螺釘、螺母、螺杆、彈簧圈等。附件大都有标準件和通用件。
正是這四大基本結構組件使汽車連接器能夠充當橋梁作用,穩定運行。
設計标準
随着汽車工業的快速發展,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展,對汽車連接器結構設計、外觀設計及材料也提出了更高的要求。
汽車連接器必需符合USCAR—20的标準,這是汽車電氣連接器系統的性能标準,規定汽車連接器在整個使用周期内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定、可靠
二、正向力穩定
三、電路的電壓和電流穩定
四、溫度要求在規定的範圍之内,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℃
發展趨勢
目前全球汽車連接器約占連結器産業15%左右,未來可望在汽車電子産品的帶動下,占有較大的比例。以産品成本結構而言,中國現在每輛汽車平均用到的連接器成本隻有幾百元,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。未來每輛汽車将使用到600-1,000個電子連接器,遠遠大于現今所使用的數量。
中國未來将可望成為未來全球汽車連接器重要的生産基地。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将因為當地需求不斷提高,本土化采購,成本優勢等因素影響下,逐漸在中國建立起生産據點供應當地汽車零組件廠商所需。
因此,未來中國汽車連接器産業,将是外資企業和中國本土企業競争非常激烈的市場!中國也将在外資企業和本土企業的發展下,成為汽車連結器的重要生産國家之一。未來的本土企業、外資企業、三資企業的誰将成為中國汽車連接器的霸主将拭目以待!、
市場問題
服務意識、市場意識比較淡薄,亟待加強
在國産連接器與國外公司産品的差别比較時,技術水準低、質量差距大是客觀事實。但同時,國内企業的服務意識、市場意識也令人擔憂。有些企業連一個健全的網站都沒有,找尋起來非常困難。有些有網站的企業發一封電子郵件後猶如石沉大海,看不到回音。有些企業在電話咨詢購買産品時服務态度好一點,而聽到暫時還不決定購買時态度馬上變樣。還有一些企業對客戶要求很高,小訂單不願接。國内一些民營股份制企業還好一些,接觸一些國有企業,對服務和市場的淡薄意識有時讓人很吃驚。
缺少參與整車設計,産品沒有知識産權
由于國内整車廠大多以“洋”裝的形式出現,導緻我國汽車連接器生産企業很難參與整車電氣線路的設計、開發,與整車廠溝通的機會很少,國内企業的産品就很難獲得自己的知識産權。在國産化和整車成本價格下降的驅動下,國内企業參與配套時采取仿造是一種迫不得已的行為,被動配套是國内汽車連接器廠普遍存在的一個現象。
連接器技術趨勢
連接器産品的“微型化”、“高速移動化”和智慧化是未來發展的趨勢,行業未來的技術創新主要集中在以下方向:
微型化開發
連接器的微型化開發技術
該技術主要針對連接器微型化趨勢而開發,可應用于0.3mm以下微小型連接器上,屬于MINIUSB系列産品新品種。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着技術對接點共面的嚴格要求,精确度高、成本低。
無線傳輸
高頻率高速度無線傳輸連接器技術
該技術主要針對多種無線設備通訊應用,應用範圍較為廣泛。
模拟應用技術研究
模拟技術是以多種學科和理論為基礎,以計算機及其相應的軟件如AutoCAD、Pro/Eprogram應力分析軟件為工具,通過建立産品模型和相應的邊界條件,對其機械、電氣、高頻等性能進行仿真分析确認,從而減小因材料選擇、結構不合理等因素造成的産品開發失敗的成本,提高開發成功率,有助于為産品實現複雜系統應用提供支持。
4、連接器智慧化技術
該技術目前主要使用在DC系列電源連接器産品上,在傳輸電源前可以進行智能訊号偵測,以确保插頭插入到位後才導通正負極并啟動電源,可避免因插頭插入時未到位即導通接觸而造成電弧擊傷、燒機的不良後果,未來企業需開發其它産品的類似智能化的技術。
精密連接器技術
精密連接器涉及産品設計、工藝技術和質量控制技術等諸多環節,主要技術包括以下幾個方面:
(1)精密模具加工技術:采用CAD、CAM等技術,引進業界高精密加工設備,利用人員生産經驗和先進設備技術手段以實現高精度的優質模具産品。
(2)精密沖壓和精密注塑成型技術:實現各類沖壓件和注塑件精密、高效、穩定的全方位控制及完美的表面質量,确保産品質量。
(3)自動化組裝技術:通過應用精密控制技術、半自動檢測機技術等的應用,克服精密産品人工操作的難題,提高核心競争力。
制造工藝研究
産品的競争能力在一定程度上取決于制造工藝水平,不斷開發新型制造工藝,改良已有生産加工工藝,可以極大提升産品的制造效率和質量保障能力。
(1)精細制造工藝:該工藝主要針對間距小、厚度薄等技術,一些企業已進行間距小于0.4mm連接器的制程研究,該類技術可以确保公司在超精細制造領域達到國際同業的先進水平。
(2)光源訊号及機電結構整合開發技術:該技術可應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拟信号和數字訊号的功能,從而突破目前音訊連接器以機械式接觸的方式進行導通傳輸的設計。
(3)低溫低壓成型工藝技術:利用熱熔材料的密封性和物理化學性能,達到絕緣耐溫等功效,封裝後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,保證産品質量可靠性,未來将不斷開發應用在不同的産品中。
發展方向
随着中國成為全球最大的汽車銷售市場,中國汽車業也進入發展新階段。從“十二五”規劃中可以看出,未來五年,中國汽車業将從過去的做大規模轉向做強實力,其發展方向主要是提倡新能源汽車在内的節能汽車。
按照目前的規劃草案,2015年,中國将促進汽車産業與關聯産業、城市交通基礎設施和環境保護協調發展,從汽車制造大國轉向汽車強國,預計2015年産銷量達到2500萬輛。自主品牌汽車将成為中國汽車業做大做強的基石。2015年,中國自主品牌汽車市場比例将進一步擴大,自主品牌乘用車國内市場份額超過50%,其中自主品牌轎車國内份額超過40%。此外,中國汽車業将從依靠内需市場,轉向大規模走出國門,2015年自主品牌汽車出口占産銷量的比例超過10%。
為實現這一目标,國家将大力扶持傳統燃料的節能環保汽車、以純電動汽車為主的新能源汽車,及支持研究開發混合燃料、氫燃料等汽車。具體包括:第一,2015年前,将大力扶持發展節能與新能源汽車的關鍵零部件的發展。在電機、電池等核心零部件領域,力争形成3至5家動力電池、電機等關鍵零部件骨幹企業,産業集中度超過60%。第二,實現普通混合動力汽車的産業化,力争中/重度混合動力乘用車保有量達到100萬輛以上。
為了積極适應“十二五”規劃,連接器作為汽車行業的核心元器件,必須進行全面的改進,據專業汽車連接器代理商廣州浩隆電子劉工程師分析,連接器行業的發展具有三大趨勢:一是環保,二是安全,三是連通性。
環保。新能源汽車由于存在高壓系統,對連接器的要求也與傳統汽車“求同存異”。由于新能源汽車是“綠色”的汽車,因而連接器也要求綠色環保。在安全性方面,由于新能源汽車連接器最高要承受250A電流、600V電壓的能力,高标準的防觸電保護需求是顯而易見的。同時在如此高的功率下,電磁幹擾是另一個重要問題。此外,連接器的插拔操作會産生電弧,這會嚴重危害到電氣連接和電子設備,并且可能引起汽車燃燒,這些都需要連接器的特殊設計與開發。
安全。新能源汽車連接器要達到其高性能要求主要靠嚴格的設計規範,比如在暴露的情況下要防止高壓把空氣擊穿,這需要保留一定的空氣間隙;在高電壓大電流的情況下,其溫度升高不能超過額定值;在選擇外殼材料時要考慮重量、強度和是否易于加工,而且在不同溫度下連接器端子的材料性能如何保持穩定性、如何保證必要的導電率等都需要考量。
連通性。由于汽車娛樂系統的不斷擴充,高速數據傳輸功能的重要性日益突出。比如在有些車型上,倒車反光鏡上安裝了攝影頭,可使駕駛員擁有更廣闊的視野,這就需要連接器傳輸更多的數據。有時還需要一個連接器同時解決傳輸GPS信号和廣播信号的問題,這就需要提升其數據傳輸能力。同時,連接器還需要承受高溫,因為汽車引擎通常放置在汽車前方,盡管有防火牆進行防護,但還會有一些熱量會傳導過來,因此連接器要能夠承受高溫。
知名連接器廠商
中國
中航光電、永達通訊、航天電器、四川華豐、富士康科技
日本
JAE、
Hirose,
美國
3M
TycoElectronics、
Molex、
Amphenol、
歐洲
ERNI、
Harting、
Lemo、
ODU、
未區分國别地區
GOODWELL高彙精密、
Mexconn銘訊電子、
Genrow金絡.Radiall、
ATOM愛特姆、
Smartconn瀚誠SAMTEC、
HR燦達、
JAT君奧、
JST、
KST
FCI、
eci旗欣,
CSG英聯
選用原則
電氣因素
電流要求:高電流,低電流,信号等級;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);穩态,循環,瞬态
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
位置/環境
溫度:發動機艙–密封,環境溫度>105oC,振動,流體相容性;乘客艙–非密封,環境溫<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;對于設備連接器,設備是否密封
标準
标準:客戶标準;機構标準;國内标準;國際标準
連接器性能測試要求:包含在系統級的規範中;對于通用,福特和克萊斯勒來說通常是USCAR規範»發動機的相關應用有比較高的振動要求;其他整車廠一般有自己的标準(類似于USCAR);趨勢:設備端供應商對于對配端連接器的性能負責»設備占了闆子拟合的連接器界面的一半»設備供應商被要求對于對配端的信息有很好的交流
客戶偏好
端子類型
設計特征
偏好的産品策略:由采購主導-需要降低連接器系統的成本;通過設計競争來決定;具體的應用:福特–門連接器的設計競争;福特:偏好端子設計/供應商(關注于接觸的界面);通用:偏好端子設計(關注于連接器的孔位);克萊斯勒:偏好端子/塑件供應商的策略
區域偏好
北美:USCAR圖紙/性能/設計标準»Tangless端子,TPA’s,CPA規定;在很多實例中,線束供應商有很重要的影響
歐洲:端子接觸的設計影響很大/和主要的整車廠一起開發;偏好兩片式端子,即使成本的壓力以及北美移植業務迫使整車廠考慮北美的技術;接受Tangled端子。”克隆“非常普遍;整車廠和供應商的長期關系
亞洲:傳統意義上受到豐田的影響。和YAZAKI及SUMITOMO有長期的關系;關鍵在于好的品質和受信任的關系;非常關注于影響質保的裝配能力(人體工程學);北美影響中國改變現狀。低成本的解決方案是重點。
物理因素
大小;回路數;對配的位置;線束對接或者設備連接;機械主力特色:杠杆,螺栓;手工對接能力;高輸入/輸出的應用的多類型連接器;圖紙要求
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
高速手工操作
質量和性能的可靠保證;實行在線測試/下班後的流程;TPA’s,CPA’s;可維修性;降低散件的數量(階段性的偏好)



















