何营刚，孙丰超，韩龙韬，陶应超

（安徽省江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230022）

汽车线束新型橡胶护套的设计

何营刚，孙丰超，韩龙韬，陶应超

（安徽省江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230022）

整车线束上有各类橡胶护套，橡胶护套起着线束防水、减震、保护等作用，但传统线束橡胶护套防水、减震、保护效果一般，自身容易被损坏。文章通过橡胶护套的结构设计，同时结合橡胶和铁质半环形固定罩的优点，设计出一种固定可靠，密封效果好，强度高、振动形变量小，寿命长的汽车用线束橡胶护套，本橡胶护套具有极大的应用前景。

线束；橡胶护套；作用

CLC NO.:U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)07-69-03

引言

由于载货汽车发动机线束位于驾驶室外，仪表台线束位于驾驶室内，整车发动机线束与仪表台线束之间存在通信，所以发动机线束穿过驾驶室地板钣金进入驾驶室内时，此处通常使用橡胶护套进行过孔保护。

传统汽车线束所使用的橡胶护套，一般在橡胶护套上设计能够使钣金嵌入的矩形沟槽，通过车身地板钣金与橡胶护套沟槽配合的方式实现固定。而汽车行驶过程中存在颠簸振动，特别是汽车在高速或者在不良路面上行驶时，整车振动导致橡胶护套与周围的地板钣金发生摩擦，同时发生不定向的微小位移，长期使用后影响护套使用寿命。

针对传统橡胶护套本身存在的不足，本文通过设计改进，创新设计出一种新型橡胶护套 ，防水、减震、保护效果及自身强度都有提升，具有较广的应用前景。

1、新型橡胶护套设计

1.1 传统橡胶护套固定形式及缺点

1.1.1 （参照下图）传统橡胶护套固定方式

橡胶护套带矩形凹槽，地板钣金嵌入矩形凹槽内，从而达到固定和密封作用。

1.1.2 传统橡胶护套作用

传统线束过车身地板钣金孔,由于车身地板钣金为钢板，线束外是绝缘皮，线束绝缘皮容易被地板钣金割破，而通过嵌在钣金上的橡胶护套来起保护线束作用，防止车身地板钣金将整车线束割破。

1.1.3 传统橡胶护套实体及装配示意图

图1 传统橡胶护套

图2 装配示意图

图3 装配示意图

1.1.4 传统橡胶护套缺点

1）传统橡胶护套采用挤压压紧的固定方式，挤压力小，橡胶护套固定不牢靠，长久使用后，易发生脱落。

2）橡胶护套与钣金竖直方向的压紧力非常小（即上图黑色箭头方向的力），汽车存在振动，易通过矩形凹槽进水，密封效果差。

3）传统橡胶护套整体全为橡胶材料，没有其他强化部件，强度弱。

4）车辆行驶过程中存在的振动，会导致橡胶护套存在不定向的左右微小位移，橡胶护套受到来自车身地板钣金的作用力（重点是左右方向时刻变化的力），这样橡胶护套与钣金间的长期摩擦，导致橡胶护套使用寿命下降。

5）传统橡胶护套上无固定孔位。

1.2 新型橡胶护套设计

1.2.1 设计目标

设计出一种固定可靠、密封效果好、强度高、振动形变量小、寿命长的汽车用线束橡胶护套，解决传统橡胶护套所存在的问题。

1.2.2 新型橡胶护套结构设计

1）所设计的橡胶护套构成：由橡胶实体部分(图中序号1)和两块环形铁片(图中序号2、3)。橡胶实体一侧表面压紧有两块环形铁片，橡胶实体部分为一体式结构，橡胶实体上分别有一个圆孔（4）和一个腰型孔（5），两块半环形铁片分别有一圆孔（6）（8）和腰型孔（7）（9），橡胶护套上圆孔（4）与半环形铁片圆孔（6）（8）直径大小相同，橡胶实体上腰型孔（5）与半环形铁片腰型孔（7）（9）尺寸大小相同，（4）（6）（8）孔位置关系为同轴关系，（5）（7）（9）孔位置关系

为同轴关系。

图4

图5

图6

2）橡胶实体与两半环形铁片连接方式：两半环形铁片表面分别设有倒钩结构（10、12箭头指示），同时有倒钩钩住的方孔（11、13箭头指示），倒钩（10）钩住方孔（11）位置，倒钩（12）钩住方孔（13）位置，这样，通过倒钩结构两半环形铁片连为一体，形成的圆直径大小小于橡胶实体喇叭状最下圆矩形凹槽（箭头14所指）外直径的大小，等于（或略大于）圆矩形凹槽（箭头14所指）内直径的大小，这样环形铁片套在橡胶实体上，形成橡胶护套整体。

3）环形铁片结构设计：内凹部分（箭头15所指）和橡胶实体底座凸出部分（箭头16所指）的特征在于：环形铁片内凹空间正好是橡胶实体底座凸出空间，通过凹凸结构设置，整体配合紧密。固定罩的表面具有防锈层。

4）橡胶护套固定方式设计：相对于传统利用橡胶护套凹槽结构的固定方式。本设计通过对橡胶护套采用螺栓螺母的固定方式，实现橡胶护套固定。

5）橡胶实体设计：最大圆面直径大小（箭头17所指）大于地板钣金孔的直径大小，橡胶实体圆面直径大小（箭头18所指）小于地板钣金孔直径的大小。即地板钣金孔圆面直径大小介于圆面（18所指）和面（17所指）之间，地板钣金与橡胶实体接触为面接触。橡胶套的套体设计成波纹结构。

1.2.3 设计要点

1) 橡胶护套设计了螺栓螺母的固定方式，传统橡胶护套无此方式固定。

2) 橡胶护套与地板钣金件的传统水平方向作用力改进为竖直方向作用力。

3) 橡胶护套上增加了固定罩结构，合理利用了钢铁的强度优势。

4) 橡胶护套整体应用铁板与橡胶凹凸配合式的结构设计。

1.2.4 设计效果

1）密封效果好，强度高：汽车线束护套包括橡胶套和两个固定罩，固定罩、橡胶套与车身钣金件通过螺栓连接实现固定。采用螺栓连接实现了线束护套的可靠固定，该固定罩结构对橡胶起到补强、骨架的作用，增强了线束护套整体的结构强度及固定可靠性，且橡胶套与固定罩配合形成了一个受力整体，具有耐磨、减震、抗冲击的特点，通过螺栓拧紧后，橡胶套的凸缘下表面与车身钣金件的表面紧密贴合，具有良好的密封性。另外，橡胶实体侧面仅部分被罩住，保证与车身接触部位始终为橡胶实体部分，密封性优。若凸缘的侧面被完全包住，在装配打紧状态下，整个固定罩的下边缘会接触车身钣金件，使整体的密封性能不佳。

2）橡胶套体受力均匀：固定罩的内边缘具有翻边，翻边增大了内边缘与套体的局部接触面积，即增大了受力面积，使此处卡接配合稳定，减小了应力集中，降低了对套体的损坏。

3）固定使结构简单、可靠：两个固定罩连接为一个整体，形成了稳定性的骨架，增强了整体结构强度。固定罩的两端分别具有倒钩和方孔，一个固定罩的倒钩与另一固定罩的方孔配合实现了两个固定罩的连接，通过机械连接就能实现固定，结构简单、可靠。

4）配合性好：固定罩具有方孔的一端翘起，便于两个固定罩倒钩与方孔的安装，翘起使配合面为曲面，发生振动时，仍能保证配合紧密

5）可调性好：其中一个安装孔为腰形孔，保证了在车身钣金件产生一定加工误差的情况下，仍能实现装配，具有较好的可调性。套体为螺旋结构或波纹结构，具有良好的可伸缩性，当套体的线束拉动时，橡胶护套螺旋结构或波纹结构可以伸缩，线束可以实现一定范围的拉动调整。

6）使用寿命高：固定罩表面的防锈层具有防锈、防腐蚀的功能，增强了零件的使用寿命。相对于传统橡胶护套仅由单一橡胶材料构成的设计模式，本橡胶护套增加铁片，强度增大，受力由水平方向改为竖直方向，且受力均匀，与钣金接触面增大，橡胶护套因振动影响的形变小，本橡胶护套使用寿命长。

1.2.5 设计应用

图7 爆炸图

图8 装配示意图

橡胶护套在整车上的固定使用：通过使用螺栓螺母打紧的方式，车身地板钣金上焊有两个凸焊螺栓，螺栓依次通过橡胶孔、铁片孔后，在橡胶护套的环形铁片表面使用螺母固定。（也可在环形铁片表面焊装凸焊螺母，使用螺栓固定，选择由何种方式由装配方便性决定。）

2、结论

针对传统橡胶护套的不足，本文通过在新型橡胶护套上进行结构优化设计，使线束橡胶护套的各项性能都有提升，有效解决了传统橡胶护套固定可靠性低，密封效果差，自身强度低、寿命低等缺陷。新型橡胶护套在整车上有极广的应用前景。

[1] 中华人民共和国国家标准GB/T 3512-2001.硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验.

The Design Of New Type Wire Harness Rubber Sheath

He Yinggang, Sun Fengchao, Han Longtao, Tao Yingchao
( Anhui Jianghuai Automobile Co. Ltd, Anhui Hefei 230022 )

There are all kinds of rubber sheath on the vehicle wiring harness,and rubber sheath plays waterproof, shock absorption,and protection functions, but the effects are poor, and it is easy to be damaged. In this article, through the rubber sheath structure design, at the same time, combining the advantages of rubber and iron half ring fixed cover, designed a fixed and reliable, good sealing effect, high intensity and small vibration shape variable, long life automotive wiring harness rubber sheath, the rubber sheath has a great application prospect.

Wiring harness; Rubber sheath; Function

U462.1

A

1671-7988(2016)07-69-03

何营刚，就职于安徽省江淮汽车股份有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.07.022