浅谈汽车线束设计中连接器的防错方式

2018-03-29刘龙飞吕自国张震华梁靖汶

汽车电器 2018年3期

刘龙飞，卫强，吕自国，张震华，梁靖汶

（河南天海电器有限公司线束研发中心，河南鹤壁 458030）

2016年，中国汽车销量达2 820.82万辆，同比增长13.65%。汽车销量大增的同时，也极大地带动了汽车零部件行业的快速发展。与此同时，对零部件行业的设计品质要求又提升了一个新的高度。汽车线束是汽车重要的零部件，它是由上百个连接器［1］组成，装配线束过程中，连接器的装配过程控制好坏将直接影响到客户对整车产品的品质、性能以及外观表面的可接受度。

无论是在产品设计还是制造的过程中，都应该考虑到防错功能的设计，而汽车线束中连接器的防错设计最好就是从设计源头开始考虑，从根本上解决问题，以便能够识别需要防错的位置，使用各种有效的防错设计，规避产品混装、漏装、错装等潜在风险，从而有效地消灭产品缺陷，提高产品品质，降低生产成本，增强企业产品在市场上的竞争力。在汽车线束的设计过程中，尤其是在仪表开关组、深浅层离合、座椅下开关组、A柱下对接等部位需要考虑防错，防错同时也应当考虑成本、价格、交期、维修便利性及生产。

防错技术的意义在于：①不传递缺陷给客户；②减少制造废品；③提高产品品质；④降低制造成本。插接器防错目的是能够准确有效地装配好连接器。

在汽车线束的设计中，连接器防错方式主要分为以下几类：①结构防错；②部件防错；③颜色防错；④尺寸防错；⑤对接防错；⑥其它防错。

1 结构防错

在线束设计中，临近位置出现相同连接器，可以根据电器端选择同一种类型、不同结构的连接器，以达到防错效果；也可以在设计之初，选择不同结构的电器端和对插端连接器，应尽量选择同种类型的连接器，减少线束生产过程中端子种类和压接磨具的类型。

实例说明：某车型副驾驶重力感应器与副驾驶安全带未系提醒都为2孔连接器，位置在副驾驶座椅下方，最初设计时选用的型号都为MG610392（图1），在试装样车时，常有插错的情况，考虑型号防错，副驾驶安全带未系提醒线束端型号不变，仍为MG610392，副驾驶重力感应器型号改为MG611272-5（图2），电器端同步更改。这2种插件结构不一样，达到了防错的效果。

图1 MG610392

图2 MG611272-5

2 部件防错

连接器设计选型：①连接器设计选型根据在满足电器端的前提下，选择外形不同的连接器，与对配端对插部分不变，通过改变尾部形状，尾部长短，外形等实现防错。②有些连接器需要带自锁或者后盖，在连接器本体不变的情况下，可以选择不同后盖或者自锁，包括后盖以及自锁的大小、出线方向、导向槽，以及颜色来防错。

实例说明：某车型仪表开关组怠速启停开关与启停开关，连接器本体一致，在车身上位置较为接近，需要考虑防错。连接器内芯一致，型号为1534120-1，还需要匹配后盖，后盖型号为1-1534121-1、1-1534121-2、1-1534121-3、1-1534121-4、1-1534121-5。为防错考虑，选择不同的后盖，每个后盖的颜色和导向槽都不一致，于是，启停开关选择外壳型号为：1-1534121-2（棕色）（图3a），怠速启停开关选择外壳：1-1534121-5（蓝色）（图3b），从而达到防错的效果。

图3 不同的后盖型号

3 颜色防错［2］

在设计中防错应用中，颜色防错是最直观、最明显的，区别于部件防错中的颜色防错。在设计过程中，考虑有些零部件以及连接器选型在设计过程中的局限性，无法实现防错以及外形防错，这时候也可以考虑颜色防错，可以是连接器的颜色不一致，也可以是在生产设计的过程中做颜色标记以满足防错要求。

4 尺寸防错

尺寸防错顾名思义就是，在可能出现防错的部位，不同功能的连接器分支，通过出线方向、或者卡扣等固定件导向，达到防错的目的。理想的尺寸防错就是连接器与电器端对插的唯一性，A连接器与B连接器虽然一致，但是通过尺寸防错，A连接器只能与A电器端对插，B连接器只能与B电器端对插。

实例说明：某车型深层离合与浅层离合线束3D位置很接近，连接器选用了相同的插件，即深、浅层离合开关3D（图4a），这时候需要考虑尺寸防错。而图4b为深、浅层离合开关2D，长分支为深层离合开关，短分支为浅层离合开关，深层离合开关为130 mm。经过验证，深层离合开关的分支长130 mm，经过包络分析，深层离合开关只能够装配在深层离合开关上。同理，浅层离合开关长70 mm，也只能够装配在浅层离合开关上。这样就通过尺寸防错实现了匹配的唯一性，确保正确操作。

图4 深浅层离合的尺寸

5 对接防错

汽车线束设计过程中，有一种情况，无法实现颜色防错、外形防错、尺寸防错。连接器还可以通过对接防错避免出现漏插、插错等问题。所谓对接防错就是调换对接端的公连接器与母连接器，以实现防错功能，主要是在非板端的电器件，尤其在A柱下有多组对接，当相近连接器出现一致的时候，需要考虑对接防错。

实例说明：某车型A柱下车身接仪表2组对接，根据原理以及布置空间选择2对完全相同的INLINE连接器，方案1为初始设计方案（图5a），2个绿色的连接器都在车身上，2个红色的连接器都在仪表上，这样设计虽然可以满足原理、空间布置等要求，但由于是相邻位置，可能会出现A连接器插在B接插件上的错装的情况。因考虑防错，方案2（图5b）将A组接插件的公连接器与母连接器调换位置，空间布置也满足要求，方案2即为对接防错。

6 其它防错

线束设计阶段连接器的防错还有一些其它的防错方式。如①标识防错：在需要防错的连接器分支做颜色标识或者机打标签进行区分；②包扎防错：有的部位可以采用不同包扎方式进行防错；③出线方向：可以根据情况，相同连接器设计不同的出线方向；④固定类型：如果分支需要固定，可以不同分支采用不同的固定方式，A、B、C这3个分支的连接器可能出现装错，可以选择A分支上的固定方式为圆孔，B分支上的固定方式为长圆孔，C分支上的固定方式为钥匙孔。

常见位置推荐使用的防错方式见表1。通过以上6种防错方法，可以有效地识别和解决汽车线束设计中连接器一些漏插、混插等情况，从而设计出更加完美的线束产品。