作者：Pete Bartolik

　　汽車(chē)制造商不斷為其車(chē)輛添加或改進(jìn)特性和功能，其中許多都依賴(lài)于電子控制單元 (ECU)。然而，空間有限，促使人們持續(xù)推動(dòng)小型化和更高效的連接器來(lái)處理功率流和通信，以確保電子和電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

　　今天的后視鏡就是一個(gè)典型的例子：這些設(shè)備通常會(huì)集成電機(jī)、盲點(diǎn)監(jiān)控指示器、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈、加熱元件、地面照明器、無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)天線，甚至用于吹掉水滴的超聲波發(fā)生器。這是大量的電子設(shè)備——所有這些電子設(shè)備都必須防水且高度抗振——包含在相對(duì)緊湊的外殼中。

　　汽車(chē)行業(yè)正處于大規(guī)模轉(zhuǎn)型的陣痛之中，其推動(dòng)因素是特征和功能的持續(xù)計(jì)算機(jī)化，以及政府和行業(yè)旨在加速擺脫內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)型的大規(guī)模投資。

　　汽車(chē)是日益移動(dòng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，汽車(chē)制造商希望為新的創(chuàng)收聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)服務(wù)鋪平道路。高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS)、自動(dòng)駕駛、預(yù)測(cè)性維護(hù)和共享所有權(quán)模式也有助于將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向軟件驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛。

　　這些力量還將影響零部件供應(yīng)商，他們必須適應(yīng)高度顛覆性的轉(zhuǎn)型，因?yàn)槠?chē)制造商正在調(diào)整其戰(zhàn)略，以滿足消費(fèi)者的期望和需求，而消費(fèi)者的期望和需求可能會(huì)迅速變化。例如，一些汽車(chē)制造商已經(jīng)加快或減慢了轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車(chē) (EV) 的計(jì)劃，而供應(yīng)鏈管理仍然是一個(gè)長(zhǎng)期存在的問(wèn)題，可能會(huì)使供應(yīng)商關(guān)系變得復(fù)雜。

　　需要規(guī)劃的一個(gè)確定性因素是，隨著汽車(chē)制造商尋求在每年變化不大的整體車(chē)輛占地面積中添加更多電子功能，對(duì)組件小型化的持續(xù)需求。

　　零部件供應(yīng)商必須設(shè)計(jì)更小的產(chǎn)品，而且他們還必須計(jì)劃提高這些產(chǎn)品的性能，因?yàn)橹圃焐虒で罄酶嗟?ECU 來(lái)擠占有限的空間。連接器(通常是設(shè)計(jì)人員規(guī)劃新產(chǎn)品時(shí)的最終考慮因素)在設(shè)計(jì)過(guò)程中變得越來(lái)越重要，因?yàn)橹圃焐虒で蟾〉哪K和布線電纜。

　　通過(guò)變小和更可靠來(lái)實(shí)現(xiàn)大目標(biāo)

　　電纜和連接器本質(zhì)上是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的組成部分，必須變得更加創(chuàng)新和緊湊，以支持計(jì)算機(jī)和傳感器不斷擴(kuò)大的作用。在某些情況下，當(dāng)今車(chē)輛中的傳統(tǒng)連接器的尺寸可能比依賴(lài)它們的模塊更大。它們必須變得更小、更可靠，并在狹小和擁擠的空間中實(shí)現(xiàn)更靈活的配置，這使得它們?cè)絹?lái)越難以維護(hù)。

　　連接器的小型化通常是以犧牲性能為代價(jià)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這對(duì)于在嚴(yán)格的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)下運(yùn)營(yíng)并尋求競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的制造商來(lái)說(shuō)是不可接受的。

　　前面引用的車(chē)門(mén)后視鏡說(shuō)明了對(duì)更復(fù)雜功能的需求，這提高了連接器的技術(shù)要求。汽車(chē)客戶和零部件供應(yīng)商要求連接器能夠節(jié)省空間、承載高電流、提高可加工性、防水和高振動(dòng)。

　　全球十大互連供應(yīng)商JAE Electronics的工程師接受了這一挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)了一款防水汽車(chē)連接器，該連接器提供滿足客戶對(duì)汽車(chē)技術(shù)進(jìn)步的需求所需的性能、設(shè)計(jì)和靈活性。

　　JAE 開(kāi)發(fā)了MX80 系列汽車(chē)直插式插針和插座連接器，對(duì)應(yīng)于 0.13 至 1.0 mm 2的電線尺寸，工作溫度范圍為 -40°C 至 +125°C。從連接器內(nèi)部的端子開(kāi)始，工程師評(píng)估了多個(gè)方面，包括彈簧幾何形狀、電流處理、機(jī)械鎖定、電線尺寸范圍、壓接優(yōu)化、損壞預(yù)防、測(cè)試探針接入、安裝和拆卸、寬工作溫度、密封和振動(dòng)性能。

　　定義這些要求后，JAE 團(tuán)隊(duì)開(kāi)始進(jìn)行實(shí)際的連接器設(shè)計(jì)，包括成型、材料選擇和組裝。利用該公司在制造高質(zhì)量微型連接器方面的經(jīng)驗(yàn)，他們著手開(kāi)發(fā)一種高性能的緊湊型連接器，可以滿足防水、大電流和高可靠性的嚴(yán)格要求。

　　連接器系列兼顧保持力和小型化

　　JAE 開(kāi)發(fā)了兩種原型設(shè)計(jì)版本，其中一種專(zhuān)注于最終小型化，第二種專(zhuān)注于解決小型化導(dǎo)致的保持力降低問(wèn)題。經(jīng)過(guò)這些努力，JAE 開(kāi)發(fā)了一種獨(dú)特的設(shè)計(jì)，在橡膠密封件前面安裝了保持器，以提高保持力。

　　新設(shè)計(jì)確保了正確的線束組裝和端子固定，并且符合 IPX7 進(jìn)水防護(hù)等級(jí)，可在 1 米的水深下持續(xù) 30 分鐘。另外還有 4 位 IPX9K 版本，能夠承受高溫、高壓水射流。

　　JAE 提供 2 位、3 位和 4 位直插式插針和插座版本的 MX80 連接器。 6 位版本僅作為插座型連接器提供。為了提高可靠性并防止組裝不完整，連接器在外殼上集成了端子位置保證 (TPA) 功能，以檢測(cè)不完整的端子插入。還有清晰的咔嗒聲以幫助確認(rèn)完成交配。

　　MX80 系列適用于各種汽車(chē)和運(yùn)輸車(chē)輛應(yīng)用，包括：

　　鏡子和玻璃：車(chē)門(mén)后視鏡、車(chē)頂系統(tǒng)、電致變色玻璃和玻璃模塊

　　照明：前后保險(xiǎn)杠、霧燈、倒車(chē)燈、剎車(chē)燈、牌照照明、指示燈、水坑燈、環(huán)境照明

　　傳感器：停車(chē)、制動(dòng)踏板、攝像頭、無(wú)鑰匙進(jìn)入模塊、輪胎壓力和儲(chǔ)液罐

　　音頻：揚(yáng)聲器(防震和大線徑)和麥克風(fēng)

　　其他：懸架、尾門(mén)、車(chē)門(mén)和發(fā)動(dòng)機(jī)罩開(kāi)關(guān)

　　JAE 的組件產(chǎn)品組合包括 2 引腳MX80B02PZ1A(圖 1)直插式連接器和MX80A02SZ1B(圖 2)插座連接器。還提供 3 針MX80B03PZ1A直插式和MX80A03SZ1B插座連接器; 4 針MX80B04PZ1A直插式和MX80B04PZ1B插座連接器;和 6 針MX80A06SZ1A插座連接器。 IPX9K 級(jí)連接器有 4 針MX80D04PZ1A直插式和MX80E04SZ1A插座格式。

　　圖 1：MX80B02PZ1A 2 引腳直插式連接器外殼(來(lái)源：JAE Electronics)

　　圖 2：MX80A02SZ1B 2 位插座連接器。 (來(lái)源：JAE電子)

　　JAE MX80 系列是緊湊型防水直插式連接器，具有廣泛的功率承載能力，具體取決于所選電線尺寸：0.75 ~ 1.0 mm 2、0.3 ~ 0.5 mm 2和0.13 ~ 0.22 mm 2。對(duì)于 0.13 mm 2電線尺寸，2 針連接器的額定電流為 4.2 A，3 針連接器的額定電流為 3.7 A，4 針連接器的額定電流為 3.6 A。對(duì)于 0.35 mm 2電線尺寸，這些額定電流分別為 7.1 A 和 6.4 A 和 5.4 A，對(duì)于 1.0 mm 2線，相應(yīng)的額定值為 10.3 A、10.0 A 和 9.5 A。

　　這些連接器經(jīng)過(guò)環(huán)境測(cè)試，符合汽車(chē)電氣連接器系統(tǒng)的 USCAR-2 V2 性能標(biāo)準(zhǔn)和 LV214(嚴(yán)重性 3)連接器測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。它們具有 ISO/JASO/EWCAP/VDA 標(biāo)準(zhǔn) 0.64 毫米接片尺寸，與 2.54 毫米節(jié)距引腳觸點(diǎn)兼容，并在引腳外殼上集成了一個(gè)集成支架，以支持底盤(pán)緊固車(chē)輛夾。

　　后蓋、外殼和前固定器(圖 3)由聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯和玻璃纖維 (PBT-GF10) 材料模制而成。密封件采用硅橡膠。 JAE 提供觸點(diǎn)(單獨(dú)出售，交付時(shí)未集成)，包括 MX80S08K3F1 ，采用銅合金材料和鍍錫表面制成。用于密封未使用腔體的虛擬插頭有 IPX7 ( MX80A000XD1 ) 和 IPX9K ( MX60A000XD2 ) 等級(jí)版本。

　　圖 3：MX80 直插式插針和插座連接器的展開(kāi)視圖。 (來(lái)源：JAE電子)

　　JAE 還提供MX81 系列非防水緊湊型連接器，適用于連接 ECU 和傳感器等車(chē)載電子設(shè)備。 MX81 連接器(包括MX81A002SF1)采用與 MX80 系列防水連接器相同的插座端子。這使得能夠在車(chē)輛的各種防水和非防水區(qū)域中使用相同的端子和壓接工具。

　　結(jié)論

　　機(jī)動(dòng)車(chē)輛制造商希望在現(xiàn)有空間中添加更多電子增強(qiáng)特性和功能。能夠利用新型更緊湊、更高效的連接器的產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員將能夠提供具有更高性能的更小組件，從而為制造商提供更大的靈活性來(lái)滿足市場(chǎng)需求。