孟 林
(安徽江淮汽車集團股份有限公司,安徽 合肥 230601)
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。
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
1.2.1 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。
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。
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。
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
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)
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)
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))
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)。
3.5.1 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。
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。