前幾天在新能源線束看大家對連接器的振動非常感興趣，想再寫點和振動相關(guān)的內(nèi)容，之前粗略寫過一篇和連接器振動相關(guān)的文章，主要是簡單的說了一些和測試相關(guān)的內(nèi)容，感興趣的朋友也可以去看看新能源汽車高壓連接器的振動闡述，

其實在車輛振動下，連接器需要考量的因素非常多，如下我簡單的列出了幾個，這個之前也列過；連接器雖然在整車的部件來看，算不了什么大部件，也算不了什么核心部件，但是 一臺車可能要400多個連接器，有超過3000個的單獨終端，而且根據(jù)過往經(jīng)驗來看，因為連接器退化及故障導致了30%~60%的電氣問題，因此召回的案例也比比皆是，所以對于連接器，尤其在混動和純電車輛下的高壓連接器的可靠性就及其重要， 相比靜態(tài)而言，車輛是移動的，所以就要著重考察在車輛全壽命及振動下的接觸的可靠性等性能，基于此， 這篇文章我想主要寫寫連接器在車輛振動下的幾個比較重要也是大家（無論是生產(chǎn)廠家還是使用廠家）應該重點關(guān)注的，高壓互鎖瞬斷的問題、接觸區(qū)域ECR變化以及微動磨損的影響程度、連接器怎么降低以及吸收來車輛的振動；

接觸區(qū)域ECR變化以及微動磨損的影響程度

高壓連接器的公母兩端能夠?qū)崿F(xiàn)導通，是通過公端子和母端子接觸，從端子的結(jié)構(gòu)形狀來說，常見的要矩形和圓形的，因篇幅關(guān)系，這個地方我們只以圓形結(jié)構(gòu)為基礎來闡述，同時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)培訓寫的資料摘抄了一部分，我覺得還是有必要做個簡單是梳理，雖然之前的文章多少也寫過；

端子的接觸簧片

其性能直接影響了載流的傳導的可靠性，振動下我們也是重點關(guān)注其接觸電阻及微動磨損的情況，端子簧片主要包含了三個重要的功能，傳輸電力或者信號、提供端子正向力來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。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，一般來說有幾個比較重要的設計指標需要在設計時需要考慮，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，鈹青銅因為其良好的導電率和屈服性能被廣泛的運用到端子接觸件設計種。

成型結(jié)構(gòu)一般包含劈槽式結(jié)構(gòu)、冠簧結(jié)構(gòu)、線簧結(jié)構(gòu)、雙曲線籠簧結(jié)構(gòu)等，目前雙曲線籠簧結(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景得到普遍應用，比如電動汽車充電口等，劈槽式結(jié)構(gòu)因為其無法在插拔多次后保證良好的接觸電阻，我們不做過多闡述，我們可以簡單來比較一下冠簧、線簧、雙曲線籠簧 三者之間的優(yōu)缺點；

冠簧是一種非常普遍的彈性接觸元件，我國在70年代初就已經(jīng)在批量用于航天、工業(yè)自動控制、軌道交通等領域，按其形狀還可以分為內(nèi)冠簧和外冠簧，其經(jīng)過很多的發(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；

一般把冠簧裝進母針的內(nèi)孔中需要采用專門的收口工具（目前都是自動化作業(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)實現(xiàn)傳導，根據(jù)以往的經(jīng)驗來看，冠簧這種腰鼓式結(jié)構(gòu)其穩(wěn)定性不是很高，尤其是在車輛中，在傳遞高壓高流又要兼具插拔時，車輛的不規(guī)則振動會造成簧片中間區(qū)域和PIN針接觸不良，會造成微小的飛弧現(xiàn)象，時間長了會加速表面鍍層磨損，會造成氧化，接觸電阻會變大；另外在如圖BC的區(qū)域其其接觸力較弱，我們通過仿真軟件分析發(fā)現(xiàn)電流流經(jīng)此處時溫升較高，冠簧是通過一種彈性材料變化收口裝配至內(nèi)槽中的，其有止位臺階（如果BC處），相當于是一種懸臂梁結(jié)構(gòu)，長時間在車輛的振動環(huán)境下工作，容易造成材料屈服效應，造成失效；

 線簧孔結(jié)構(gòu)是大電流接線端子、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)套軸線斜交有一個角度，形成單頁雙曲面結(jié)構(gòu)，并形成一喉圓，其直徑小于兩端形成之孔徑。當插針插入后，插針被各個金屬絲所包容，由于各個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，線簧采用的是單根絲的傳導，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；

  為什么要了解這個方程式呢？因為如果你想設計一個雙曲線的結(jié)構(gòu)籠簧，你就需要通過此公式和你的設計參數(shù)進行建模，通過模型帶入數(shù)值，形成雙曲線結(jié)構(gòu)，最終在3D上形成3D的雙曲線設計，再用3D的鈑金功能進行展開，預留系數(shù)；在此不展開詳細推導，感興趣的朋友可以自行推導和設計。

當然，無論是矩形的片式端子還是圓形結(jié)構(gòu)，端子的類型比較多，上面簡單的說了幾種圓形的，除此之外，類似劈槽結(jié)構(gòu)的端子應用也比較多，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)類型是要基于你的設計要求來的，目前國內(nèi)各家也都陸續(xù)有自己的專利，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；