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。傳統電器盒中螺母包裹于電器盒本體內部，與電器盒為一體結構。本文創新設計了一種固定端子可拆卸的結構形式解決傳統電器盒固定結構形式的缺陷。

1 傳統電器盒固定結構及缺陷

1.1 傳統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 傳統電器盒螺母固定示意圖

圖2 傳統電器盒端子固定示意圖

1.2 傳統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部，電器盒本體為注塑一體成型件，在螺母出現問題或裝配過程中，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，生產現場整車線束往往就報廢。

（2）整車在裝配過程中，出現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）電器盒內傳統大電流端子為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，裝配實現過程：大電流端子防旋轉結構32伸入匯流片結構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裝配。

（3）電器盒內螺母更換過程：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 結構優勢

（1）可修復性好：電器盒內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。

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。