可拆卸結構在電器盒設計中的應用

孫豐超

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230022）

引言

汽車安裝有電器盒，汽車通過電源線為電器盒供電。電源線與電器盒的連接由操作人員在生產(chǎn)流水線連接，一般有兩個大電流端子需要連接，分別是蓄電池電源和發(fā)電機電源。電源線與電器盒的連接可靠十分重要，決定著整車供電功能的正常與否，一般采用螺栓螺母連接的方式。傳統(tǒng)電器盒中螺母包裹于電器盒本體內(nèi)部，與電器盒為一體結構。本文創(chuàng)新設計了一種固定端子可拆卸的結構形式解決傳統(tǒng)電器盒固定結構形式的缺陷。

1 傳統(tǒng)電器盒固定結構及缺陷

1.1 傳統(tǒng)電器盒上大電流端子固定結構形式

螺母設計于電器盒本體內(nèi)部（如圖1）；通過螺栓將大電流端子固定于電器盒本體上（如圖2）。

圖1 傳統(tǒng)電器盒螺母固定示意圖

圖2 傳統(tǒng)電器盒端子固定示意圖

1.2 傳統(tǒng)電器盒大電流端子固定結構缺陷

（1）螺母嵌入于電器盒本體內(nèi)部，電器盒本體為注塑一體成型件，在螺母出現(xiàn)問題或裝配過程中，螺紋受到損傷情況下，就會無法固定電源線大電流端子，電器盒即報廢，電器盒無可修復性。由于電器盒與線束為一體，生產(chǎn)現(xiàn)場整車線束往往就報廢。

（2）整車在裝配過程中，出現(xiàn)螺母螺紋受損等情況，線束無法使用，必須拆除，易造成更大損失。

（3）大電流端子使用螺栓固定后，傳統(tǒng)大電流端子平面較大，易受力彎曲變形，大電流端子占用空間大，與電器盒本體外形匹配性差。

（4）大電流端子時刻帶電，此結構大電流端子受電器盒本體保護性差。

（5）電器盒內(nèi)傳統(tǒng)大電流端子為2個，且完全相同，一般采用線束上標記進行大電流端子裝配防錯，一旦裝錯后，整車電氣危險性大。

2 電器盒新型固定結構設計

2.1 電器盒新型固定結構設計特征

電器盒新型固定結構示意圖（如圖3）和電器盒新型固定結構爆炸圖（如圖4）。

圖3 電器盒新型固定結構示意圖

圖4 電器盒新型固定結構爆炸圖

2.1.1 電器盒本體結構特征

電器盒本體固定螺母處設計成推入式結構7（如圖5），此結構有弧形凸臺71，溝槽72（如圖6）。電器盒本體結構7與螺母外形匹配設計，溝槽高度與螺母底座高度相同，溝槽寬度與螺母底座寬度相同，弧形凸臺71間距略小于螺母外徑。

圖5 電器盒本體整體示意圖

圖6 電器盒本體局部示意圖

電器盒本體采用凹陷結構設計，與“L”型大電流端子相匹配，有效保護帶電狀態(tài)下大電流端子。

2.1.2 大電流端子結構特征

大電流端子結構3設計為類“L”型，電器盒本體結構73與大電流端子結構匹配性設計，大電流端子具有螺栓穿孔31和防旋轉結構32設計（如圖7）。

圖7 大電流端子結構固定示意圖

大電流端子采用“L”型結構設計，大電流端子的強度提升，減少大電流端子的打緊過程的變形受損。兩種大電流端子對稱設計，通過匹配匯流片中的防旋轉結構，裝配過程中實現(xiàn)防裝錯設計。

2.1.3 匯流片結構特征

匯流片4具有螺栓穿孔41和防大電流端子旋轉結構42（如圖8），大電流端子結構32與防旋轉結構42配合，同理，另一大電流端子結構與另一防旋轉結構配合，有效防止螺栓打緊過程中，大電流端子的跟轉。

圖8 匯流片結構固定示意圖

2.1.4 關鍵設計點

（1）大電流端子固定螺母的可拆卸設計。

（2）大電流端子與電器盒本體的一體化設計，配合性好。

（3）大電流端子“L”型結構設計及裝配防錯、防止端子跟轉結構設計。

（4）電器盒本體采用弧形凸臺71結構方式達到螺母限位。

2.2 電器盒新型結構實施及優(yōu)勢

2.2.1 結構實施應用

（1）帶底座螺母6沿電器盒溝槽72推入，螺母過兩個弧形凸臺71后，稍加力推入，直至螺母最里面接觸電器盒本體，螺母、匯流片、螺栓三者軸線重合，弧形凸臺71對螺母起限位作用（如圖9）。

圖9 整體結構實施應用示意圖

說明：大電流端子位于整車電源線束中，電器盒位于整車主線束中，兩者在不同線束中，通過生產(chǎn)線人工將兩者連接（即大電流端子安裝固定于電器盒匯流片上）。

（2）生產(chǎn)線裝配，整車電源線束中的大電流端子與電器盒相連接，裝配實現(xiàn)過程：大電流端子防旋轉結構32伸入?yún)R流片結構42，使用定扭工具，將固定螺栓擰緊，保證大電流端子與匯流片的接觸可靠。另一個大電流端子同理實現(xiàn)裝配。

（3）電器盒內(nèi)螺母更換過程：帶底座螺母直接用力，克服弧形凸臺71對螺母的限制力后，推離電器盒本體，電器盒直接更換相應帶底座螺母。

2.2.2 結構優(yōu)勢

（1）可修復性好：電器盒內(nèi)大電流端子固定螺母具有可更換性，避免因裝配等過程中螺母的問題，造成電器盒、線束報廢，使此種情況下的電器盒具有可修復性。

（2）安全性高：電器盒凹陷結構設計，大電流端子受電器盒本體的保護性好，帶電情況下，不易發(fā)生安全隱患[1]。

（3）具備裝配防錯設計：大電流端子防錯設計實施：大電流端子防旋轉結構32、防旋轉結構33對稱設計，匯流片限位孔42、匯流片限位孔43對稱設計，裝配時，防旋轉結構32對應匯流片限位孔42，防旋轉結構33對應匯流片限位孔43，反之，無法裝配，大電流端子實現(xiàn)了裝配防錯設計。

（4）固定可靠性高：電器盒本體設計與大電流端子“L”形結構設計采用一體化設計，大電流端子安裝后，大電流端子豎直部分位于電器盒凹陷部分，水平部分與電器盒本體上表面貼合，螺栓螺母固定后，可靠性優(yōu)。

3 結論

在電器盒設計中，本文通過設計了一種大電流端子固定結構可拆卸的結構形式，有效解決了傳統(tǒng)電器盒結構設計上的缺陷，能夠提升電器盒的設計品質，對電器盒設計具有極大的指導意義。