线束内联技术的研究与应用

孟 林

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

前言

线束是汽车的重要组成零件，整车所有用电设备通过线束连接。整车用电设备众多，每个用电设备都需要有电源或负极（汽车一般统称为接地），而此时就需要线束内部导线进行内联设计。

随着汽车技术的发展，汽车信息化、智能化程度越来越高，整车线束内部需要更多的内联设计来满足整车功能的需要。传统汽车内联采用的刺破导线绝缘皮工艺方式，容易导致线束内部回路出错，安全可靠性差。而本文通过创新设计一种新型内联工艺，实现对传统内联工艺的取代，在可靠性、安全性、通用性、维修方便性四个方面优势明显，且可实现广泛应用。

1 传统内联工艺

1.1 传统内联工艺介绍

传统内联工艺：在线束内部，通过刺破导线绝缘皮后，使用内联端子压接，分出若干回路（如图1示意分电源A1、分电源A2），实现彼此连接，以此来实现电源分配（或者是接地设计），如图1所示。

图1 传统内联工艺示意

1.2 传统内联工艺缺点

1.2.1 安全可靠性差

上图1内联点压接出处，内联端子自身极易损伤附近其他回路导线的绝缘皮，同时，内联处导线铜丝极易外漏，造成内部短路现象[1]。

1.2.2 电气检修难度大

整车出现故障，特别是串线故障时，由于分电源回路与总电源回路始终保持连接状态，无法人为断开，故障检修难度大。

1.2.3 线束制作易发生错误

由于整车有几百个内联点，内联点不固定，线束制作工艺复杂，线束制作易发生错误。

2 新型内联工艺设计

2.1 设计目标

为解决上述传统内联工艺的问题，本文通过设计一种新型内联式插件，创造出一种新型内联工艺。新型内联工艺能够取代传统内联工艺，在可靠性、安全性、通用性、维修方便性四个方面实现突破。

2.2 设计思路

本文的新型内联工艺，重点通过设计一种内联式插件来实现。插件应该具备安全可靠性；插件应该能够自由断开内联回路，满足拆卸方便性；插件自身应该能够实现状态自由转变，适应汽车电气回路需求的变化，即内联式插件具备通用性。

2.3 内联式插件的设计

内联式插件构成：由插件本体1和限位销2两部分构成，如图2所示。

图2 内联式插件结构示意图

2.3.1 插件本体1设计

插件本体1设计特征：侧面设计有限位销安装孔结构。孔内设计有梯形槽结构12a、12b、12c（见图4）。孔内设计有类似矩形槽结构13a、13b、13c（见图3）。设计有两处“V”字形缺口特征14a、14b（见图3、4）。插件内设计有端子安装孔15，如图3所示。

图3 插件内部结构轴视图

图4 插件内部结构正视图

2.3.2 限位销2设计

限位销2构成：由内联条21和限位销本体22两部分构成，如图5所示。

图5 限位销2结构示意图

（1）内联条21设计。内联条21设计特征：限位销2创新设计，巧妙集成了内联条结构21，如图5所示。内联条21优选铜质导电材料制作。外轮廓结构211造型设计呈现“U”字形。内部设计有弹片212结构（见图5），弹片造型呈现类似拱形结构，一端与“U”字形外框连接，一端悬空设计。

（2）限位销本体22设计。限位销本体22设计特征：设计有“V”字形凸台结构22a、22b、22c（见图6）（作用于梯形槽结构12a、12b、12c）。整体造型呈现“山”字造型，即设计有三段凸台特征，分别为凸台23a、凸台23b、凸台23c（见图6）（作用于矩形槽结构13a、13b、13c）。设计有“V”字形凸台特征24a、凸台特征24b（见图6）（作用于“V”字形缺口特征14a、14b）。在对应的凸台23上，设计有槽25a、槽25b、槽25c、槽25d（见图7）。槽25a、槽25b为一组作用孔，槽25c、槽25d为一组作用孔。在槽25的两侧对称设计有限位凸台26（见图7），凸台造型呈现“塔”型。每一个“塔”型凸台的顶端延伸形成有钩状部特征261，如图7所示。

图6 限位销本体正视图

图7 限位销本体轴视图

（3）内联条21与限位销本体22的组装。内联条21从限位销22本体一侧推入，安装固定于限位销本体22内使用（见图8），即达到如下状态：

图8 内联条与限位销本体组合件

3 新型内联工艺的应用

3.1 限位销（内联条）未推入前，插件内端子状态

此时插件内各个端子间彼此为不相连状态，如图9所示。

图9 插件及端子剖视图（限位销未推入前）

3.2 限位销（内联条）推入后，插件内端子状态

插件内各个端子通过内联条实现连接。穿过孔11，推入限位销，上下拱形弹片212通过过盈配合压紧在端子上，限位销内的内联条实现了各个端子的内联导通。（推入过程中，“V”型凸台结构22a、22b、22c在槽结构12a、12b、12c内运动，凸台23a、凸台23b、凸台23c分别进入对应槽结构13a、13b、13c内。塔型凸台26对端子限位，防止端子退出。限位销上的“V”字形凸台24卡接在14b缺口上。如图10所示。

图10 插件及端子剖视图（限位销推入后）

3.3 推入限位销后，内联条与端子仍可实现断开状态，实现维修方便性

按蓝色箭头方向拉动限位销，可以使限位销上的“V”字形凸台24卡接在14a缺口（靠插件外侧）上，此时内联条与端子脱离，实现断开，可以方便进行各类故障排查。如图11所示。

图11 插件及端子剖视图（内联条与端子断开状态）

3.4 内联条自身状态的自由改变，实现插件内端子内联的可选择性，实现通用性

根据整车电气回路设计需求，当不需要某个端子内联时，内联条的弹片可被用力下压，可通过钩状部261，被卡接限制在槽25内，实现端子与内联条脱离接触。此创新技术方式解决了内联的可调整性，即根据实际需求，可以调整插件内端子是否需要内联。

3.5 新型内联工艺优势分析

3.5.1 安全可靠性高

通过新型内联式插件的使用，新型内联工艺实现对于传统内联工艺的取代，当插件内端子需要内联时，可实现一路电源进入，流出多路分电源，简单方便、制作不易出错。

3.5.2 维修方便性优

内联式插件可以可靠固定，无须像传统内联工艺一样，包裹于线束内部，导致无法观察。当整车出现电气故障时，可直接操作限位销（内联条），断电操作，检修方便，容易判断出电气故障点位置。

3.5.3 通用性优

内联条自身具有通用化特性，可以实现多种状态的自由转化，满足不同回路需求。

4 结论

本文提供的新型内联技术，借助于新型内联式插件的设 计，有效地解决了传统内联工艺的缺点，实现了对传统内联工艺的技术超越，并在可靠性、安全性、通用性、维修方便性实现重大突破，能够在各类汽车设计中广泛应用，且具有广阔的应用前景。