線束內(nèi)聯(lián)技術(shù)的研究與應(yīng)用

孟 林

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

前言

線束是汽車的重要組成零件，整車所有用電設(shè)備通過線束連接。整車用電設(shè)備眾多，每個用電設(shè)備都需要有電源或負極（汽車一般統(tǒng)稱為接地），而此時就需要線束內(nèi)部導(dǎo)線進行內(nèi)聯(lián)設(shè)計。

隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，汽車信息化、智能化程度越來越高，整車線束內(nèi)部需要更多的內(nèi)聯(lián)設(shè)計來滿足整車功能的需要。傳統(tǒng)汽車內(nèi)聯(lián)采用的刺破導(dǎo)線絕緣皮工藝方式，容易導(dǎo)致線束內(nèi)部回路出錯，安全可靠性差。而本文通過創(chuàng)新設(shè)計一種新型內(nèi)聯(lián)工藝，實現(xiàn)對傳統(tǒng)內(nèi)聯(lián)工藝的取代，在可靠性、安全性、通用性、維修方便性四個方面優(yōu)勢明顯，且可實現(xiàn)廣泛應(yīng)用。

1 傳統(tǒng)內(nèi)聯(lián)工藝

1.1 傳統(tǒng)內(nèi)聯(lián)工藝介紹

傳統(tǒng)內(nèi)聯(lián)工藝：在線束內(nèi)部，通過刺破導(dǎo)線絕緣皮后，使用內(nèi)聯(lián)端子壓接，分出若干回路（如圖1示意分電源A1、分電源A2），實現(xiàn)彼此連接，以此來實現(xiàn)電源分配（或者是接地設(shè)計），如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)內(nèi)聯(lián)工藝示意

1.2 傳統(tǒng)內(nèi)聯(lián)工藝缺點

1.2.1 安全可靠性差

上圖1內(nèi)聯(lián)點壓接出處，內(nèi)聯(lián)端子自身極易損傷附近其他回路導(dǎo)線的絕緣皮，同時，內(nèi)聯(lián)處導(dǎo)線銅絲極易外漏，造成內(nèi)部短路現(xiàn)象[1]。

1.2.2 電氣檢修難度大

整車出現(xiàn)故障，特別是串線故障時，由于分電源回路與總電源回路始終保持連接狀態(tài)，無法人為斷開，故障檢修難度大。

1.2.3 線束制作易發(fā)生錯誤

由于整車有幾百個內(nèi)聯(lián)點，內(nèi)聯(lián)點不固定，線束制作工藝復(fù)雜，線束制作易發(fā)生錯誤。

2 新型內(nèi)聯(lián)工藝設(shè)計

2.1 設(shè)計目標

為解決上述傳統(tǒng)內(nèi)聯(lián)工藝的問題，本文通過設(shè)計一種新型內(nèi)聯(lián)式插件，創(chuàng)造出一種新型內(nèi)聯(lián)工藝。新型內(nèi)聯(lián)工藝能夠取代傳統(tǒng)內(nèi)聯(lián)工藝，在可靠性、安全性、通用性、維修方便性四個方面實現(xiàn)突破。

2.2 設(shè)計思路

本文的新型內(nèi)聯(lián)工藝，重點通過設(shè)計一種內(nèi)聯(lián)式插件來實現(xiàn)。插件應(yīng)該具備安全可靠性；插件應(yīng)該能夠自由斷開內(nèi)聯(lián)回路，滿足拆卸方便性；插件自身應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)狀態(tài)自由轉(zhuǎn)變，適應(yīng)汽車電氣回路需求的變化，即內(nèi)聯(lián)式插件具備通用性。

2.3 內(nèi)聯(lián)式插件的設(shè)計

內(nèi)聯(lián)式插件構(gòu)成：由插件本體1和限位銷2兩部分構(gòu)成，如圖2所示。

圖2 內(nèi)聯(lián)式插件結(jié)構(gòu)示意圖

2.3.1 插件本體1設(shè)計

插件本體1設(shè)計特征：側(cè)面設(shè)計有限位銷安裝孔結(jié)構(gòu)。孔內(nèi)設(shè)計有梯形槽結(jié)構(gòu)12a、12b、12c（見圖4）?？變?nèi)設(shè)計有類似矩形槽結(jié)構(gòu)13a、13b、13c（見圖3）。設(shè)計有兩處“V”字形缺口特征14a、14b（見圖3、4）。插件內(nèi)設(shè)計有端子安裝孔15，如圖3所示。

圖3 插件內(nèi)部結(jié)構(gòu)軸視圖

圖4 插件內(nèi)部結(jié)構(gòu)正視圖

2.3.2 限位銷2設(shè)計

限位銷2構(gòu)成：由內(nèi)聯(lián)條21和限位銷本體22兩部分構(gòu)成，如圖5所示。

圖5 限位銷2結(jié)構(gòu)示意圖

（1）內(nèi)聯(lián)條21設(shè)計。內(nèi)聯(lián)條21設(shè)計特征：限位銷2創(chuàng)新設(shè)計，巧妙集成了內(nèi)聯(lián)條結(jié)構(gòu)21，如圖5所示。內(nèi)聯(lián)條21優(yōu)選銅質(zhì)導(dǎo)電材料制作。外輪廓結(jié)構(gòu)211造型設(shè)計呈現(xiàn)“U”字形。內(nèi)部設(shè)計有彈片212結(jié)構(gòu)（見圖5），彈片造型呈現(xiàn)類似拱形結(jié)構(gòu)，一端與“U”字形外框連接，一端懸空設(shè)計。

（2）限位銷本體22設(shè)計。限位銷本體22設(shè)計特征：設(shè)計有“V”字形凸臺結(jié)構(gòu)22a、22b、22c（見圖6）（作用于梯形槽結(jié)構(gòu)12a、12b、12c）。整體造型呈現(xiàn)“山”字造型，即設(shè)計有三段凸臺特征，分別為凸臺23a、凸臺23b、凸臺23c（見圖6）（作用于矩形槽結(jié)構(gòu)13a、13b、13c）。設(shè)計有“V”字形凸臺特征24a、凸臺特征24b（見圖6）（作用于“V”字形缺口特征14a、14b）。在對應(yīng)的凸臺23上，設(shè)計有槽25a、槽25b、槽25c、槽25d（見圖7）。槽25a、槽25b為一組作用孔，槽25c、槽25d為一組作用孔。在槽25的兩側(cè)對稱設(shè)計有限位凸臺26（見圖7），凸臺造型呈現(xiàn)“塔”型。每一個“塔”型凸臺的頂端延伸形成有鉤狀部特征261，如圖7所示。

圖6 限位銷本體正視圖

圖7 限位銷本體軸視圖

（3）內(nèi)聯(lián)條21與限位銷本體22的組裝。內(nèi)聯(lián)條21從限位銷22本體一側(cè)推入，安裝固定于限位銷本體22內(nèi)使用（見圖8），即達到如下狀態(tài)：

圖8 內(nèi)聯(lián)條與限位銷本體組合件

3 新型內(nèi)聯(lián)工藝的應(yīng)用

3.1 限位銷（內(nèi)聯(lián)條）未推入前，插件內(nèi)端子狀態(tài)

此時插件內(nèi)各個端子間彼此為不相連狀態(tài)，如圖9所示。

圖9 插件及端子剖視圖（限位銷未推入前）

3.2 限位銷（內(nèi)聯(lián)條）推入后，插件內(nèi)端子狀態(tài)

插件內(nèi)各個端子通過內(nèi)聯(lián)條實現(xiàn)連接。穿過孔11，推入限位銷，上下拱形彈片212通過過盈配合壓緊在端子上，限位銷內(nèi)的內(nèi)聯(lián)條實現(xiàn)了各個端子的內(nèi)聯(lián)導(dǎo)通。（推入過程中，“V”型凸臺結(jié)構(gòu)22a、22b、22c在槽結(jié)構(gòu)12a、12b、12c內(nèi)運動，凸臺23a、凸臺23b、凸臺23c分別進入對應(yīng)槽結(jié)構(gòu)13a、13b、13c內(nèi)。塔型凸臺26對端子限位，防止端子退出。限位銷上的“V”字形凸臺24卡接在14b缺口上。如圖10所示。

圖10 插件及端子剖視圖（限位銷推入后）

3.3 推入限位銷后，內(nèi)聯(lián)條與端子仍可實現(xiàn)斷開狀態(tài)，實現(xiàn)維修方便性

按藍色箭頭方向拉動限位銷，可以使限位銷上的“V”字形凸臺24卡接在14a缺口（靠插件外側(cè)）上，此時內(nèi)聯(lián)條與端子脫離，實現(xiàn)斷開，可以方便進行各類故障排查。如圖11所示。

圖11 插件及端子剖視圖（內(nèi)聯(lián)條與端子斷開狀態(tài)）

3.4 內(nèi)聯(lián)條自身狀態(tài)的自由改變，實現(xiàn)插件內(nèi)端子內(nèi)聯(lián)的可選擇性，實現(xiàn)通用性

根據(jù)整車電氣回路設(shè)計需求，當不需要某個端子內(nèi)聯(lián)時，內(nèi)聯(lián)條的彈片可被用力下壓，可通過鉤狀部261，被卡接限制在槽25內(nèi)，實現(xiàn)端子與內(nèi)聯(lián)條脫離接觸。此創(chuàng)新技術(shù)方式解決了內(nèi)聯(lián)的可調(diào)整性，即根據(jù)實際需求，可以調(diào)整插件內(nèi)端子是否需要內(nèi)聯(lián)。

3.5 新型內(nèi)聯(lián)工藝優(yōu)勢分析

3.5.1 安全可靠性高

通過新型內(nèi)聯(lián)式插件的使用，新型內(nèi)聯(lián)工藝實現(xiàn)對于傳統(tǒng)內(nèi)聯(lián)工藝的取代，當插件內(nèi)端子需要內(nèi)聯(lián)時，可實現(xiàn)一路電源進入，流出多路分電源，簡單方便、制作不易出錯。

3.5.2 維修方便性優(yōu)

內(nèi)聯(lián)式插件可以可靠固定，無須像傳統(tǒng)內(nèi)聯(lián)工藝一樣，包裹于線束內(nèi)部，導(dǎo)致無法觀察。當整車出現(xiàn)電氣故障時，可直接操作限位銷（內(nèi)聯(lián)條），斷電操作，檢修方便，容易判斷出電氣故障點位置。

3.5.3 通用性優(yōu)

內(nèi)聯(lián)條自身具有通用化特性，可以實現(xiàn)多種狀態(tài)的自由轉(zhuǎn)化，滿足不同回路需求。

4 結(jié)論

本文提供的新型內(nèi)聯(lián)技術(shù)，借助于新型內(nèi)聯(lián)式插件的設(shè) 計，有效地解決了傳統(tǒng)內(nèi)聯(lián)工藝的缺點，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)內(nèi)聯(lián)工藝的技術(shù)超越，并在可靠性、安全性、通用性、維修方便性實現(xiàn)重大突破，能夠在各類汽車設(shè)計中廣泛應(yīng)用，且具有廣闊的應(yīng)用前景。