線束內聯技術的研究與應用

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，整車所有用電設備通過線束連接。整車用電設備眾多，每個用電設備都需要有電源或負極（汽車一般統稱為接地），而此時就需要線束內部導線進行內聯設計。

隨著汽車技術的發展，汽車信息化、智能化程度越來越高，整車線束內部需要更多的內聯設計來滿足整車功能的需要。傳統汽車內聯采用的刺破導線絕緣皮工藝方式，容易導致線束內部回路出錯，安全可靠性差。而本文通過創新設計一種新型內聯工藝，實現對傳統內聯工藝的取代，在可靠性、安全性、通用性、維修方便性四個方面優勢明顯，且可實現廣泛應用。

1 傳統內聯工藝

1.1 傳統內聯工藝介紹

傳統內聯工藝：在線束內部，通過刺破導線絕緣皮后，使用內聯端子壓接，分出若干回路（如圖1示意分電源A1、分電源A2），實現彼此連接，以此來實現電源分配（或者是接地設計），如圖1所示。

圖1 傳統內聯工藝示意

1.2 傳統內聯工藝缺點

1.2.1 安全可靠性差

上圖1內聯點壓接出處，內聯端子自身極易損傷附近其他回路導線的絕緣皮，同時，內聯處導線銅絲極易外漏，造成內部短路現象[1]。

1.2.2 電氣檢修難度大

整車出現故障，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，無法人為斷開，故障檢修難度大。

1.2.3 線束制作易發生錯誤

由于整車有幾百個內聯點，內聯點不固定，線束制作工藝復雜，線束制作易發生錯誤。

2 新型內聯工藝設計

2.1 設計目標

為解決上述傳統內聯工藝的問題，本文通過設計一種新型內聯式插件，創造出一種新型內聯工藝。新型內聯工藝能夠取代傳統內聯工藝，在可靠性、安全性、通用性、維修方便性四個方面實現突破。

2.2 設計思路

本文的新型內聯工藝，重點通過設計一種內聯式插件來實現。插件應該具備安全可靠性；插件應該能夠自由斷開內聯回路，滿足拆卸方便性；插件自身應該能夠實現狀態自由轉變，適應汽車電氣回路需求的變化，即內聯式插件具備通用性。

2.3 內聯式插件的設計

內聯式插件構成：由插件本體1和限位銷2兩部分構成，如圖2所示。

圖2 內聯式插件結構示意圖

2.3.1 插件本體1設計

插件本體1設計特征：側面設計有限位銷安裝孔結構。孔內設計有梯形槽結構12a、12b、12c（見圖4）。孔內設計有類似矩形槽結構13a、13b、13c（見圖3）。設計有兩處“V”字形缺口特征14a、14b（見圖3、4）。插件內設計有端子安裝孔15，如圖3所示。

圖3 插件內部結構軸視圖

圖4 插件內部結構正視圖

2.3.2 限位銷2設計

限位銷2構成：由內聯條21和限位銷本體22兩部分構成，如圖5所示。

圖5 限位銷2結構示意圖

（1）內聯條21設計。內聯條21設計特征：限位銷2創新設計，巧妙集成了內聯條結構21，如圖5所示。內聯條21優選銅質導電材料制作。外輪廓結構211造型設計呈現“U”字形。內部設計有彈片212結構（見圖5），彈片造型呈現類似拱形結構，一端與“U”字形外框連接，一端懸空設計。

（2）限位銷本體22設計。限位銷本體22設計特征：設計有“V”字形凸臺結構22a、22b、22c（見圖6）（作用于梯形槽結構12a、12b、12c）。整體造型呈現“山”字造型，即設計有三段凸臺特征，分別為凸臺23a、凸臺23b、凸臺23c（見圖6）（作用于矩形槽結構13a、13b、13c）。設計有“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）。在對應的凸臺23上，設計有槽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的兩側對稱設計有限位凸臺26（見圖7），凸臺造型呈現“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）內聯條21與限位銷本體22的組裝。內聯條21從限位銷22本體一側推入，安裝固定于限位銷本體22內使用（見圖8），即達到如下狀態：

圖8 內聯條與限位銷本體組合件

3 新型內聯工藝的應用

3.1 限位銷（內聯條）未推入前，插件內端子狀態

此時插件內各個端子間彼此為不相連狀態，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（內聯條）推入后，插件內端子狀態

插件內各個端子通過內聯條實現連接。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，限位銷內的內聯條實現了各個端子的內聯導通。（推入過程中，“V”型凸臺結構22a、22b、22c在槽結構12a、12b、12c內運動，凸臺23a、凸臺23b、凸臺23c分別進入對應槽結構13a、13b、13c內。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，內聯條與端子仍可實現斷開狀態，實現維修方便性

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）上，此時內聯條與端子脫離，實現斷開，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（內聯條與端子斷開狀態）

3.4 內聯條自身狀態的自由改變，實現插件內端子內聯的可選擇性，實現通用性

根據整車電氣回路設計需求，當不需要某個端子內聯時，內聯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，實現端子與內聯條脫離接觸。此創新技術方式解決了內聯的可調整性，即根據實際需求，可以調整插件內端子是否需要內聯。

3.5 新型內聯工藝優勢分析

3.5.1 安全可靠性高

通過新型內聯式插件的使用，新型內聯工藝實現對于傳統內聯工藝的取代，當插件內端子需要內聯時，可實現一路電源進入，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

內聯式插件可以可靠固定，無須像傳統內聯工藝一樣，包裹于線束內部，導致無法觀察。當整車出現電氣故障時，可直接操作限位銷（內聯條），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

內聯條自身具有通用化特性，可以實現多種狀態的自由轉化，滿足不同回路需求。

4 結論

本文提供的新型內聯技術，借助于新型內聯式插件的設 計，有效地解決了傳統內聯工藝的缺點，實現了對傳統內聯工藝的技術超越，并在可靠性、安全性、通用性、維修方便性實現重大突破，能夠在各類汽車設計中廣泛應用，且具有廣闊的應用前景。