汽车线束连接器的插入力和改善生活状态方面的评判因素

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这些年汽车产业的创新基本都是由环境，安全和改善生活状态方面的因素来驱动的。这些创新的表现形式就是汽车上需要使用越来越多的电子元器件。拿发动机控制单元（ECU）举例，据说更先进的汽车ECU有超过300个电子接口，想象一下，如果这么多的接口都需要单独的线束，并需要很大的插入力，那么总装车间的工人是不是会承受过量的劳动，并且这也会形成重复劳动造成的拉伤。在美国和欧洲发达，关于这方面的人机工程学是很重要的研究，因为它关乎是否违反工会组织制定的人体物理更大承受力。

下图是各种汽车线束，带有许多的连接头。

从制造装配的角度上来看，接口数量和连接器的插拔力是两个关键关注项。

为了减少接口数量，从而减少重复劳动，工程师将多个线束并成一束；打个比方来说，安装五个带有六只并联线束的接口比安装30个单独接口有效率的多。

对插拔力，一般来说，插入力小一点比较好汽车连接器插拔力标准，而拔出力大一点比较好。

另外，可视，可听，可触的操作反馈，是否符合人体工程学，是否适合高速手工操作都是连接器好坏的评判因素之一。

现行北美人机工程学规定要求在汽车线束端子连接器中的插入力少于75牛顿。有消息称，以后的规则将把它减少到50牛顿。汽车连接器制造商们不禁自问：“我们能够做到多低？”

下图是在典型的互连系统中接触器的示意图。连接器的凸出一半的叶片或插脚将与其凹进一半的弹簧片相接触。当插脚插入时，它将滑过并使弹簧倾斜，从而产生良好电器接触所需要的正交力。一旦弹簧片被全部偏移并只接触插脚的扁平接触面，接触力将与插入方向垂直。那么插拔力的大小正好等于正交力乘以滑动摩擦系数和接触点数量。不过，在达到这个稳定状态以前，插拔力表现出非常复杂的情形。

对于这类连接系统，更大插拔力往往比稳定状态的值要大，并通常比正交力大。我们假设连接器的凸出部分和凹陷部分正好完全水平，以便插入方向也能处于水平。当凸出插脚插入时汽车连接器插拔力标准，它将会首先在凹陷端的弹簧片某处产生接触。此点的位置将由插脚的厚度和插脚与弹簧片的角度来决定。既然此力的作用与接触点两面的方向垂直，它将具有水平和垂直的成分。在插入过程中，正交力的水平成分将与插脚的入口相反。相反地，在拔出过程中，接触力的水平成分将有助于拔出。 一旦摩擦力与正交力垂直，它也会具有水平和垂直成分。摩擦力的水平成分也将对插入产生反作用。因此，插拔力具有两种成分：一种来自摩擦力，另一种来自表面反应力。接触角度在开始接触时更大，在处于稳定状态时降到0度。它还通常在插脚插入时增大。

在汽车线束或计算机架底板中的大多数连接器将有很多同时插拔的单个连接点。即使在施加很小的正交力时，更大插入力也会很容易超出推荐的指导值。