連接器小型化對汽車意味著什么?
2023-09-20 12:09:45今天和未來功能豐富、高度自動化的車輛需要大量的輸入和輸出——用于每個(gè)傳感器、執(zhí)行器、外圍設(shè)備和顯示器——而且它們都需要自己的電纜和連接器。OEMs繼續(xù)增加能夠帶來更多輸入和輸出的功能,如雷達(dá)、攝像頭、信息娛樂屏幕和溫度傳感器等。但車內(nèi)線纜和電路板終端的空間始終有限。
同時(shí),隨著汽車電子電氣架構(gòu)的不斷發(fā)展,“域”(Domain)正在不斷扮演日益重要的角色。作為區(qū)域功能的集合,每一個(gè)域由域控制器進(jìn)行統(tǒng)一控制,就需要域控制器與整車中央網(wǎng)關(guān)有高集成度、高可靠性、高穩(wěn)定性的連接。而隨著車身功能單元的不斷增多,這也導(dǎo)致了區(qū)域控制器處的密集連接,域架構(gòu)的布局日益靈活,也對域控制器的連接需求提出更多挑戰(zhàn)。
雖然無線連接在消費(fèi)設(shè)備中很普遍,但在汽車領(lǐng)域,它們僅限于利基應(yīng)用。盡管空間有限,專用電纜和連接器仍然是支持絕大多數(shù)設(shè)備所需功能的最具成本效益的方法。
解決這一難題的一種方法是使連接器小型化,并縮小線規(guī)以實(shí)現(xiàn)更高的密度。連接器尺寸正趨向于0.50mm,低于20世紀(jì)80年代汽車電子產(chǎn)品開始增長勢頭時(shí)的1.5mm。這種尺寸的連接器可以容納0.35mm2米到0.13mm2的線纜,并保持電信號的高性能。幾乎任何需要信號的東西都可以使用微型連接器,從需要高帶寬的相機(jī)到只需要很少帶寬的轉(zhuǎn)向指示器。即使是低功率連接也可以在一定程度上小型化,只要儀表能夠維持所需的電流。
進(jìn)入自動化
小型化連接器在汽車領(lǐng)域帶來了一些挑戰(zhàn),其中最大的挑戰(zhàn)是它們太小了,人們很難去組裝。要獲得這樣的精度,需要對切線、剝皮和壓接大量電纜所需的自動化設(shè)備進(jìn)行資本投資。在車輛裝配過程中自動插入連接器也可能是必要的。
安波福小型連接器自動化組裝
要確保自動化設(shè)備能夠有效地處理小型連接器,需要精心制作連接器和電纜,使其與自動化設(shè)備良好配合。例如,雙絞線是橢圓形的,而不是圓形的,因此必須正確定位,才能在屏蔽層上進(jìn)行剝皮和修剪。自動化系統(tǒng)也需要光學(xué)檢測能力,這樣它就可以看到橢圓形是如何定向的,或者需要屏蔽層中的某種機(jī)械止擋,向系統(tǒng)發(fā)出定向正確的信號。
構(gòu)建布線和連接器,使其與自動化以及相互之間良好工作,對于成功使用小型化至關(guān)重要。線纜設(shè)計(jì)必須與連接器設(shè)計(jì)合作起來,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)必須與制造團(tuán)隊(duì)步調(diào)一致,將產(chǎn)品開發(fā)與工藝開發(fā)結(jié)合起來,以便在創(chuàng)造新產(chǎn)品時(shí)都能考慮到自動化技術(shù)。
未來
小型化的另一個(gè)挑戰(zhàn)是小型連接器太脆弱了,因此連接器設(shè)計(jì)師必須考慮如何處理部件,以及在最終組裝之前如何保護(hù)它們免受傷害。例如,如果微型公連接器的端子突出12mm,則彎曲端子不需要太大的力。在這種情況下,可能需要一個(gè)可伸縮的公端子穩(wěn)定裝置。穩(wěn)定裝置的板保護(hù)端子,當(dāng)公接頭與母接頭配合時(shí)會滑出。
其他行業(yè),如IT和電信,已經(jīng)率先使用了微型連接器,事實(shí)上,他們實(shí)現(xiàn)了更小的端子,尺寸為0.40mm。隨著對更密集連接的需求不斷增加,汽車行業(yè)可能會進(jìn)一步研究這種更小的尺寸。