前幾天在新能源線(xiàn)束看大家對(duì)連接器的振動(dòng)非常感興趣，想再寫(xiě)點(diǎn)和振動(dòng)相關(guān)的內(nèi)容，之前粗略寫(xiě)過(guò)一篇和連接器振動(dòng)相關(guān)的文章，主要是簡(jiǎn)單的說(shuō)了一些和測(cè)試相關(guān)的內(nèi)容，感興趣的朋友也可以去看看新能源汽車(chē)高壓連接器的振動(dòng)闡述，

其實(shí)在車(chē)輛振動(dòng)下，連接器需要考量的因素非常多，如下我簡(jiǎn)單的列出了幾個(gè)，這個(gè)之前也列過(guò)；連接器雖然在整車(chē)的部件來(lái)看，算不了什么大部件，也算不了什么核心部件，但是 一臺(tái)車(chē)可能要400多個(gè)連接器，有超過(guò)3000個(gè)的單獨(dú)終端，而且根據(jù)過(guò)往經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，因?yàn)檫B接器退化及故障導(dǎo)致了30%~60%的電氣問(wèn)題，因此召回的案例也比比皆是，所以對(duì)于連接器，尤其在混動(dòng)和純電車(chē)輛下的高壓連接器的可靠性就及其重要， 相比靜態(tài)而言，車(chē)輛是移動(dòng)的，所以就要著重考察在車(chē)輛全壽命及振動(dòng)下的接觸的可靠性等性能，基于此， 這篇文章我想主要寫(xiě)寫(xiě)連接器在車(chē)輛振動(dòng)下的幾個(gè)比較重要也是大家（無(wú)論是生產(chǎn)廠(chǎng)家還是使用廠(chǎng)家）應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的，高壓互鎖瞬斷的問(wèn)題、接觸區(qū)域ECR變化以及微動(dòng)磨損的影響程度、連接器怎么降低以及吸收來(lái)車(chē)輛的振動(dòng)；

接觸區(qū)域ECR變化以及微動(dòng)磨損的影響程度

高壓連接器的公母兩端能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)通，是通過(guò)公端子和母端子接觸，從端子的結(jié)構(gòu)形狀來(lái)說(shuō)，常見(jiàn)的要矩形和圓形的，因篇幅關(guān)系，這個(gè)地方我們只以圓形結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)來(lái)闡述，同時(shí)我們的分析是基于公母端連接有彈性件的；我把我之前為企業(yè)培訓(xùn)寫(xiě)的資料摘抄了一部分，我覺(jué)得還是有必要做個(gè)簡(jiǎn)單是梳理，雖然之前的文章多少也寫(xiě)過(guò)；

端子的接觸簧片

其性能直接影響了載流的傳導(dǎo)的可靠性，振動(dòng)下我們也是重點(diǎn)關(guān)注其接觸電阻及微動(dòng)磨損的情況，端子簧片主要包含了三個(gè)重要的功能，傳輸電力或者信號(hào)、提供端子正向力來(lái)建立和維持可分離的端子接觸面、提供永久性端子接觸界面的連接點(diǎn)。中間的彈性接觸簧片的內(nèi)阻決定了連接器的壽命(性能不失效的情況下插撥次數(shù)) 和失效的發(fā)生，一般來(lái)說(shuō)有幾個(gè)比較重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)需要在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮，材料、成型結(jié)構(gòu)（幾何形狀）、電鍍因素、插拔次數(shù)和圓周正向力等；

彈性接觸的材料以銅或者銅合金居多，包括黃銅、磷銅、鈹銅、純銅、其它合金等，鈹青銅因?yàn)槠淞己玫膶?dǎo)電率和屈服性能被廣泛的運(yùn)用到端子接觸件設(shè)計(jì)種。

成型結(jié)構(gòu)一般包含劈槽式結(jié)構(gòu)、冠簧結(jié)構(gòu)、線(xiàn)簧結(jié)構(gòu)、雙曲線(xiàn)籠簧結(jié)構(gòu)等，目前雙曲線(xiàn)籠簧結(jié)構(gòu)其多次插拔后的穩(wěn)定性比較高，通常在需要多次插拔的高壓高流場(chǎng)景得到普遍應(yīng)用，比如電動(dòng)汽車(chē)充電口等，劈槽式結(jié)構(gòu)因?yàn)槠錈o(wú)法在插拔多次后保證良好的接觸電阻，我們不做過(guò)多闡述，我們可以簡(jiǎn)單來(lái)比較一下冠簧、線(xiàn)簧、雙曲線(xiàn)籠簧 三者之間的優(yōu)缺點(diǎn)；

冠簧是一種非常普遍的彈性接觸元件，我國(guó)在70年代初就已經(jīng)在批量用于航天、工業(yè)自動(dòng)控制、軌道交通等領(lǐng)域，按其形狀還可以分為內(nèi)冠簧和外冠簧，其經(jīng)過(guò)很多的發(fā)展，其成本較為便宜，簧片一般采用銅材帶料沖制而成，其結(jié)構(gòu)形狀有點(diǎn)像腰鼓，兩頭大中間小，中間腰的部分就是公端PIN針插入后接觸的部分；

一般把冠簧裝進(jìn)母針的內(nèi)孔中需要采用專(zhuān)門(mén)的收口工具（目前都是自動(dòng)化作業(yè)以保證精度）裝配后彈性材料回彈與內(nèi)套配合，電流從公端的PIN針流入簧片中間腰鼓的接觸區(qū)域（A）在中間區(qū)域流入簧片和內(nèi)套接觸區(qū)域（BC)實(shí)現(xiàn)傳導(dǎo)，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，冠簧這種腰鼓式結(jié)構(gòu)其穩(wěn)定性不是很高，尤其是在車(chē)輛中，在傳遞高壓高流又要兼具插拔時(shí)，車(chē)輛的不規(guī)則振動(dòng)會(huì)造成簧片中間區(qū)域和PIN針接觸不良，會(huì)造成微小的飛弧現(xiàn)象，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)加速表面鍍層磨損，會(huì)造成氧化，接觸電阻會(huì)變大；另外在如圖BC的區(qū)域其其接觸力較弱，我們通過(guò)仿真軟件分析發(fā)現(xiàn)電流流經(jīng)此處時(shí)溫升較高，冠簧是通過(guò)一種彈性材料變化收口裝配至內(nèi)槽中的，其有止位臺(tái)階（如果BC處），相當(dāng)于是一種懸臂梁結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)時(shí)間在車(chē)輛的振動(dòng)環(huán)境下工作，容易造成材料屈服效應(yīng)，造成失效；

 線(xiàn)簧孔結(jié)構(gòu)是大電流接線(xiàn)端子、接插件產(chǎn)品中高穩(wěn)定，高可靠的接觸元件，相比冠簧，其成本較高，一般只用于少部分場(chǎng)合，由數(shù)根金屬絲繞內(nèi)套，彎曲后，由兩外套，從前后兩端壓入并緊固位一體。由于金屬絲與內(nèi)套軸線(xiàn)斜交有一個(gè)角度，形成單頁(yè)雙曲面結(jié)構(gòu)，并形成一喉圓，其直徑小于兩端形成之孔徑。當(dāng)插針插入后，插針被各個(gè)金屬絲所包容，由于各個(gè)金屬絲都與插針接觸，并受到拉力，所以電連接接觸可靠，受力均勻 ；與冠簧的片式不同，線(xiàn)簧采用的是單根絲的傳導(dǎo)，而銅絲的數(shù)量排布越多，傳遞的性能越好，成本和制程難度也越大，其和冠簧在與內(nèi)套接觸不穩(wěn)定不同，其單根絲和PIN針之間的保持力是極具挑戰(zhàn)的；

  為什么要了解這個(gè)方程式呢？因?yàn)槿绻阆朐O(shè)計(jì)一個(gè)雙曲線(xiàn)的結(jié)構(gòu)籠簧，你就需要通過(guò)此公式和你的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行建模，通過(guò)模型帶入數(shù)值，形成雙曲線(xiàn)結(jié)構(gòu)，最終在3D上形成3D的雙曲線(xiàn)設(shè)計(jì)，再用3D的鈑金功能進(jìn)行展開(kāi)，預(yù)留系數(shù)；在此不展開(kāi)詳細(xì)推導(dǎo)，感興趣的朋友可以自行推導(dǎo)和設(shè)計(jì)。

當(dāng)然，無(wú)論是矩形的片式端子還是圓形結(jié)構(gòu)，端子的類(lèi)型比較多，上面簡(jiǎn)單的說(shuō)了幾種圓形的，除此之外，類(lèi)似劈槽結(jié)構(gòu)的端子應(yīng)用也比較多，比如如下是住友早期的AC充電口的端子，主要在容錯(cuò)角度的保證、加工工藝改善保證加工精度、以及產(chǎn)品在UL2251的10000次插拔后的穩(wěn)定性 等方面做了改善和分析；

總結(jié)：結(jié)構(gòu)類(lèi)型是要基于你的設(shè)計(jì)要求來(lái)的，目前國(guó)內(nèi)各家也都陸續(xù)有自己的專(zhuān)利，也在逐步打破早些年外資幾乎壟斷的局面；但是還是需要從產(chǎn)品的穩(wěn)定性上去提高；