汽車線束作為汽車的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”，負(fù)責(zé)連接電路，傳輸能源和信號(hào)，廣泛分布于汽車的各個(gè)功能組件中，是汽車網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組成部分。連接器是線束或電器間連接的關(guān)鍵電器模塊或單元，為電器連接提供了既便捷又可靠的接口。這些連接器分為插頭連接器和插座連接器兩種，包括匹配的插頭/插座端子、插頭/插座外殼，并涉及到CPA、TPA或PLR等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，部分密封件還可能配備密封圈或密封塞等附件。除此之外，線束之間的連接不僅依賴于常用的連接器，還可以通過(guò)U型接頭或直接采用超聲波焊接的方式進(jìn)行連接。

連接根據(jù)其工作原理分為3大類：形鎖合連接、摩擦鎖合連接以及材料鎖合連接。形鎖合連接是指通過(guò)被連接件或者附加固定零件的形狀相互鎖合，使其產(chǎn)生連接作用，比如鉸制孔用螺栓連接，卡扣掛鉤連接；摩擦鎖合連接是指通過(guò)被連接件的壓緊，在接觸面產(chǎn)生摩擦力阻止被連接件的相對(duì)移動(dòng)，達(dá)到連接的目的，比如承受橫向載荷的緊螺栓連接、過(guò)盈連接；材料鎖合連接是指在被連接件間涂氟附加材料或者通過(guò)分子之間的力將零件連接在一起，如膠接、焊接等。

連接根據(jù)可拆性分為可拆連接和不可拆連接。可拆連接是不需要破壞連接中的任一零件就可以拆開的連接，故多次拆裝無(wú)損于其使用性能，比如插接件的連接基本上屬于可拆卸連接。不可拆連接是至少必須破壞連接中的某一部分才能拆開的連接，比如雙層件端子鋼卡和本體連接，端子和線束的連接，線束和線束U型連接或者焊接均屬于不可拆卸連接。

汽車連接器和外部的連接界面一般分為端子插接連接界面、導(dǎo)線和端子壓接連接界面、端子和PCB焊接連接界面以及絕緣殼體間連接界面。

2.1 端子插接連接界面

連接器作為連接線束單元或電器單元的中間部件，起到傳遞電流或者信號(hào)的金屬接觸體的作用，一般以插頭端子和插座端子的形式存在，亦或是通過(guò)螺栓緊固孔式端子連接。上述連接提供了可拆卸連接稱之為端子接觸連接界面，這種連接界面一般是形鎖合連接和摩擦鎖合連接。低壓連接器接觸連接界面和護(hù)套示意如圖1所示，高壓連接器端子接觸連接界面和護(hù)套示意如圖2所示，孔式端子和螺栓連接界面示意如圖3所示，F(xiàn)akra連接器接觸界面和護(hù)套示意如圖4所示。

2.2 端子和導(dǎo)線連接界面

連接器的端子一般和導(dǎo)線連接單元連接，這種連接提供不可拆卸連接的連接界面，一般是摩擦鎖合連接或者材料鎖合連接。比如常用的機(jī)械冷壓接和焊接，機(jī)械冷壓接又有開式壓接和閉式壓接。端子和導(dǎo)線開式冷壓接連接界面示意如圖5所示，端子和導(dǎo)線閉式冷壓接連接界面示意如圖6所示，孔式端子和導(dǎo)線超聲波焊接連接界面示意如圖7所示。

2.3 插PIN端子和PCB連接界面

連接器端子除了和導(dǎo)線連接外，也有通過(guò)板端連接器和電器的PCB連接，從而形成了不可拆卸的端子PCB連接界面。這種連接界面一般是材料鎖合連接。板端連接器的PIN針被錫焊接，插PIN端子和PCB連接界面示意如圖8所示。

2.4 絕緣殼體附件連接界面

端子的連接保護(hù)需要護(hù)套等絕緣殼體進(jìn)行保護(hù)，不同的連接界面需要有不同類型的殼體（護(hù)套） 附件，絕緣殼體附件的連接產(chǎn)生殼體連接界面。連接器端子需要先裝入，固定到護(hù)套絕緣殼體中，然后通過(guò)殼體之間的鎖合而產(chǎn)生連接界面，為端子的連接提供可靠的周邊環(huán)境。因?yàn)榭紤]安裝便捷和維修拆卸方便，要求是可拆卸連接，一般有掛鉤連接、CPA或者螺紋殼體連接，這種連接一般是形鎖合連接界面。

圖9為低壓連接器絕緣殼體連接界面，圖10為高壓連接器絕緣殼體連接界面，圖11為Fraka絕緣殼體連接界面。

連接器連接界面分類和驗(yàn)證項(xiàng)目匯總見表1。以上4種連接界面囊括了連接器和外部連接的一般連接方式，目前的連接方式還是屬于有線接觸式連接，連接的可靠性主要通過(guò)強(qiáng)大穩(wěn)定的機(jī)械性能來(lái)保證。各種連接界面的性能要符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或者企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，論述包含各個(gè)連接界面主要技術(shù)要求；端子的電連接要求；接觸電阻或者壓接/焊接電壓降要求；瞬斷、溫升等性能要求；端子和導(dǎo)線連接機(jī)械性能要求拉脫力要求；殼體之間的連接要求滿足自鎖裝置強(qiáng)度等機(jī)械性能要求。

國(guó)內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參照QC/T 1067—2017，美標(biāo)參照USCAR-2或USCAR-21關(guān)于連接器的試驗(yàn)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)。

在設(shè)計(jì)待連接的部件時(shí)，應(yīng)同步選定連接類型，此選擇應(yīng)基于使用需求和經(jīng)濟(jì)考量。多數(shù)情況下，選擇不可拆卸連接是出于制造成本及工藝上的考量；而選擇可拆卸連接則更多是基于結(jié)構(gòu)布局、安裝便捷性、運(yùn)輸需求以及維修便利性的考慮。在具體決定連接類型時(shí)，還需綜合考量連接的加工可行性以及待連接部件的材料、尺寸、形狀等要素。在設(shè)計(jì)連接時(shí)，除了需關(guān)注強(qiáng)度、剛度以及經(jīng)濟(jì)性這些基本要素外，在某些應(yīng)用場(chǎng)景下，還需額外考慮連接的密封性能和耐久性要求。


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