專(zhuān)利名稱(chēng)：用于電接線盒的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連接結(jié)構(gòu)，用于安裝到汽車(chē)車(chē)身面板(bodypanel)和連接到線束上的電接線盒，或可用于回收保護(hù)裝置的電接線盒。
背景技術(shù)：
在汽車(chē)中裝有大量長(zhǎng)的元件，例如線束。這些線束連接于接線板(iunction block)、繼電器板、連接器板、ECU BOX、保護(hù)裝置等，它們用作在車(chē)身面板上固定的電接線盒。例如，從圖4看到，一個(gè)接線板10通過(guò)緊固螺釘(未示出)固定于車(chē)身面板20的面板一側(cè)20a，另一個(gè)接線盒10固定于其面板另一側(cè)20b，這兩個(gè)接線板(盒)通過(guò)線束25互相連接。沿加強(qiáng)構(gòu)件21布置線束25。
當(dāng)車(chē)輛受到第一次拆卸(這是為了“重復(fù)利用”那些能夠“再利用”的部件而進(jìn)行的)時(shí)，用J鉤26吊掛在線束25上，從車(chē)身面板20向上拉動(dòng)J鉤26，以回收接線板10。
然而，因?yàn)榻泳€板10是用緊固螺釘牢牢固定的，所以它們?cè)谲?chē)輛行駛時(shí)不會(huì)由于振動(dòng)而脫落；而當(dāng)拉動(dòng)J鉤26時(shí)，線束25可能斷裂，或者連接于接線板10的連接器可能脫落。結(jié)果，可能在車(chē)身面板20上只留下接線板。
當(dāng)留下接線板10時(shí)，必須使用例如沖擊扳手松開(kāi)穿過(guò)每個(gè)接線板10的連接架15和17的緊固螺釘，以便用彎曲其彎頭的姿態(tài)拆下接線板。這就增加了各別拆下接線板的工時(shí)，從而降低了回收工作能力。
為了克服這種不利局面，日本專(zhuān)利JP-A-2000-350331(第2-3頁(yè)，圖3)提出了一種能夠回收固定于車(chē)身面板上接線板的電接線盒的連接結(jié)構(gòu)。
提出的接線板包括一個(gè)其中裝有保險(xiǎn)絲或繼電器的殼體54，和一個(gè)裝在殼體54上并且固定在車(chē)身面板上的連接架50(圖5)。連接架50呈舌形。連接架50制成為從殼體54側(cè)面伸出，并且用緊固螺釘固定到車(chē)身面板上。
在連接架50上制有斷開(kāi)部分(breakage portion)53。在斷開(kāi)部分53上制有凹槽51和位于與凹槽同一直線L上的孔52。斷開(kāi)部分53的平面面積制成為小于周?chē)糠值拿娣e，這樣使應(yīng)力集中于斷開(kāi)部分53，從而通過(guò)外力使殼體54和連接架50互相分開(kāi)。
按照這種構(gòu)型，當(dāng)外力作用于接線板上時(shí)，在連接架50的斷開(kāi)部分53中產(chǎn)生裂縫。在連接凹槽51和孔52的直線L上擴(kuò)大該裂縫。因此，能夠回收殼體54而不損壞殼體54。
然而，用于傳統(tǒng)電接線盒的連接結(jié)構(gòu)具有下述要解決的問(wèn)題。
當(dāng)車(chē)輛在行駛期間由于振動(dòng)或沖擊而有意外的外力作用于斷開(kāi)部分53時(shí)，該斷開(kāi)部分53可能偶然斷裂。當(dāng)斷開(kāi)部分53斷裂時(shí)，接線板可能從車(chē)身面板掉落和懸擺。此外，連接器也從接線板上掉落，從而處于一種不導(dǎo)電狀態(tài)。線束也將折斷。接線板本身將同車(chē)身面板相撞而損壞。
本發(fā)明旨在提供一種用于電接線板的連接結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)只在回收接線盒體時(shí)斷裂分開(kāi)，而不會(huì)在車(chē)輛行駛期間由于振動(dòng)沖擊而破裂斷開(kāi)，以增進(jìn)回收工作能力和再利用性。
發(fā)明的公開(kāi)為了達(dá)到上述目的，提供一種用于電接線盒的連接結(jié)構(gòu)，該接線盒具有通過(guò)連接部分固定于車(chē)身上的接線盒體，該盒體在回收它時(shí)從連接部分?jǐn)嗔逊珠_(kāi)，其中連接部分設(shè)在接線盒體的上、下壁上，和受到拉力的連接部分之一設(shè)有斷裂誘導(dǎo)區(qū)(rupture inducingarea)，從而當(dāng)從接線盒體引出的電線在回收接線盒體期間被拉動(dòng)時(shí)，該接線盒體就在斷裂誘導(dǎo)區(qū)從連接部分?jǐn)嗔逊珠_(kāi)。
按照上述構(gòu)型，因?yàn)榻泳€盒體是通過(guò)連接部分牢牢固定在車(chē)身上的，所以當(dāng)車(chē)輛在行駛期間由于振動(dòng)或沖擊而有意外的外力作用于接線盒體上時(shí)，就防止了接線盒體從車(chē)身中掉落。
另一方面，在回收接線盒體期間，當(dāng)朝車(chē)輛寬度方向拉動(dòng)電線時(shí)，一個(gè)連接部分處于拉伸狀態(tài)。這時(shí)，應(yīng)力集中于斷裂誘導(dǎo)區(qū)。當(dāng)這樣集中的抗拉應(yīng)力超過(guò)連接部分的抗拉應(yīng)力時(shí)，就產(chǎn)生裂縫，一個(gè)連接部分被拉斷。隨后，另一個(gè)連接部分處于拉伸狀態(tài)，同樣被拉斷。
權(quán)利要求2所述的發(fā)明是根據(jù)權(quán)利要求1所述用于電接線盒的連接結(jié)構(gòu)，其中斷裂誘導(dǎo)部分是凹槽和/或孔。
按照該構(gòu)型，一個(gè)連接部分的平面面積被減小，使得應(yīng)力值增加。這可能誘導(dǎo)斷裂。
權(quán)利要求3所述的發(fā)明是根據(jù)權(quán)利要求2所述用于電接線盒的連接結(jié)構(gòu)，其中在連接部分兩側(cè)中的每一側(cè)均設(shè)凹槽。
按照上述構(gòu)型，當(dāng)拉動(dòng)電線時(shí)，便扭轉(zhuǎn)接線盒體。這時(shí)，應(yīng)力集中于各個(gè)凹槽上。裂縫擴(kuò)大到連接兩側(cè)的凹槽，而拉斷連接部分。在一個(gè)連接部分被完全拉斷之后，另一個(gè)連接部分便從壓縮狀態(tài)變成拉伸狀態(tài)，從而拉斷。
權(quán)利要求4所述的發(fā)明是根據(jù)權(quán)利要求2或3所述用于電接線盒的連接結(jié)構(gòu)，其中孔是一個(gè)連接部分中所制多個(gè)孔中之一。
按照這種構(gòu)型，應(yīng)力集中于多個(gè)孔中每一孔的邊緣上，裂縫擴(kuò)大到連接多個(gè)孔。在一個(gè)連接部分被完全拉斷之后，另一個(gè)連接部分便從壓縮狀態(tài)變成拉伸狀態(tài)，從而拉斷。
權(quán)利要求5所述的發(fā)明是根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述用于電接線盒的連接結(jié)構(gòu)，其中斷裂誘導(dǎo)部分位于存在一個(gè)連接部分主應(yīng)力的位置。
按照這種構(gòu)型，集中于斷裂誘導(dǎo)部分的應(yīng)力被增加，使得接線盒體可能從連接部分?jǐn)嗔?。這時(shí)，主應(yīng)力指的是最大垂直應(yīng)力(最大抗拉應(yīng)力)，該應(yīng)力由拉動(dòng)電線時(shí)產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力和抗拉應(yīng)力組成。
權(quán)利要求6所述的發(fā)明是根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述用于電接線盒的連接結(jié)構(gòu)，其中連接部分的斷裂強(qiáng)度小于電線的折斷強(qiáng)度。
按照這種構(gòu)型，當(dāng)拉動(dòng)電線時(shí)，在接線盒體從連接部分?jǐn)嚅_(kāi)之前防止電線被拉斷。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是根據(jù)本發(fā)明接線板(電接線盒)的連接結(jié)構(gòu)的分析模型透視圖；圖2A是圖1所示連接架在沒(méi)有制有凹槽或孔的狀態(tài)的放大透視圖；圖2B是圖1所示連接架在制有孔的狀態(tài)的放大透視圖；圖2C是圖1所示連接架在制有凹槽的狀態(tài)的放大透視圖；圖2D是圖1所示連接架在制有孔和凹槽的狀態(tài)的放大透視圖；圖3A是透視圖，表示已懸吊J鉤時(shí)正在回收線束和接線盒的狀態(tài)；圖3B是透視圖，表示拉動(dòng)線束時(shí)正在回收線束和接線盒的狀態(tài)；圖4表示用于電接線盒的一個(gè)傳統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)視圖，該結(jié)構(gòu)處于線束由于在J鉤上施加拉力而被拉斷的狀態(tài)；和圖5表示用于電接線盒的另一個(gè)傳統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)的平面圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳模式現(xiàn)在參考附圖，說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1至3所示視圖表示用于電接線盒的連接結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。在圖1至3中，相同的附圖標(biāo)記指的是傳統(tǒng)電接線盒中相同的零件。
用作圖3所示電接線盒的接線板10是一種裝入分支電路單元的車(chē)輛部件；該單元由母線和電線等構(gòu)成，用螺釘之類(lèi)的緊固件固定于汽車(chē)之類(lèi)車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)室或乘客室的車(chē)身面板(在車(chē)身的側(cè)面)20上。
根據(jù)本發(fā)明的接線板10具有在板體(接線盒體)12的上壁13a和下壁13b上伸出的連接架(連接部分)15和17。通過(guò)連接架15和17把板體12固定于車(chē)身面板20上。受到拉動(dòng)的下連接架(一個(gè)連接部分)設(shè)有凹槽(斷裂誘導(dǎo)區(qū))15b和/或孔(斷裂誘導(dǎo)區(qū))15c。當(dāng)回收接線板10時(shí)，由于朝車(chē)輛的寬度方向X(在圖1中三個(gè)軸線(L，W，H)的平面(0，1，1)上與W軸線成θ＝45度角的F方向)拉動(dòng)從板體12抽出的線束(電線)25，致使接線板10從凹槽15b和/或孔15c斷開(kāi)。根據(jù)用有限元分析得到的應(yīng)力分析結(jié)果，在存在主應(yīng)力的位置設(shè)置凹槽15b和孔15c。
按照這種構(gòu)型，當(dāng)朝車(chē)輛寬度方向X拉動(dòng)線束25時(shí)，下連接架15處于應(yīng)力集中于凹槽15b和/或孔15c邊緣的拉伸狀態(tài)。當(dāng)該抗拉應(yīng)力超過(guò)連接架15的抗拉應(yīng)力時(shí)，便拉斷下連接架15。隨后，上連接架17也處于使該連接架17從它的底座斷開(kāi)的拉伸狀態(tài)。
只有在朝特定的方向(在圖1中三個(gè)彼此正交的軸線(L，W，H)平面(0，1，1)上與W軸線成θ＝45度角的F方向)拉動(dòng)線束25時(shí)，才能拉斷較早斷開(kāi)的下連接架15。在其它情況下，例如，不會(huì)由于意外的外力，比如車(chē)輛行駛期間的振動(dòng)、沖擊等和在車(chē)身的縱向Y和垂直方向Z的外力等而拉斷下連接架15，這樣使得車(chē)輛行駛期間電氣連接的可靠性得以保持。
因?yàn)榘疾?5b和孔15c設(shè)在有主應(yīng)力的位置，所以最大應(yīng)力集中于凹槽15b的邊緣和/或孔15c的邊緣，使得連接架15可能被拉斷。
下面對(duì)用有限元法得到的線性結(jié)構(gòu)分析結(jié)果予以說(shuō)明。
在線性結(jié)構(gòu)分析中，對(duì)圖1所示的分析模型30進(jìn)行應(yīng)力分析，以獲得下連接架M的主應(yīng)力位置和主應(yīng)力值。為了提高分析結(jié)果的可靠性，采用具有與實(shí)際接線板10相同形狀(圖3)的三維模型作為分析模型30。
分析模型30包括方盒狀板體32和連接架M和N。順便而言，分析模型30可以是繼電器板，連接器板，ECU BOX，保護(hù)裝置等，而不是接線板10。
關(guān)于接線板10，如圖3所示，實(shí)際上，線束25通過(guò)連接器25a連接于板體12的后壁13d。當(dāng)回收接線板10時(shí)，線束25適合于朝車(chē)輛寬度方向拉動(dòng)。順便而言，在連接器配合部分用鎖定裝置鎖定的連接器適合于在拉動(dòng)線束25時(shí)不會(huì)脫落。
線束25具有的強(qiáng)度足以使它在回收板體10期間拉動(dòng)時(shí)不被切斷。反之，連接架15和17的斷裂強(qiáng)度小于線束25的斷裂強(qiáng)度。因此，甚至當(dāng)拉動(dòng)線束25時(shí)，它也不會(huì)在板體1和連接架15和17分開(kāi)之前被拉斷。
分析模型30是完全受約束的，從而不容許上和下連接架M和M有轉(zhuǎn)動(dòng)或任何運(yùn)動(dòng)。固定分析模型30，以在三軸方向產(chǎn)生彎曲力矩和反作用力。用作外力的負(fù)載是拉伸負(fù)載。負(fù)載的作用位置P設(shè)在后壁31d的中心部分。負(fù)載的作用方向是圖1中三個(gè)彼此正交的軸線(L，W，H)平面(0，1，1)上與W軸線成θ＝45度角的F方向。負(fù)載量是300N。
這時(shí)，在三個(gè)軸線(L，W，H)的方向中，L方向是前壁31e和后壁31d彼此相對(duì)的方向(車(chē)輛整個(gè)長(zhǎng)度的方向)；W方向是兩個(gè)側(cè)壁31a彼此相對(duì)的方向，而H方向是上壁31a和下壁31b彼此相對(duì)的方向(車(chē)輛高度的方向)。物理性能是抗拉強(qiáng)度(37.2MPa)和抗剪強(qiáng)度(36.7MPa)。
圖2A至2D分別是分析模型30的連接架M的放大透視圖。圖2A表示沒(méi)有設(shè)置孔15c和凹槽15b的連接架Ma。圖2B表示有孔15c的連接架Mb。圖2C表示有凹槽15b的連接架Mc。圖2D表示設(shè)有孔15c和凹槽15b的連接架Md。
關(guān)于圖2A所示的連接架Ma，在底側(cè)邊緣X的位置存在主應(yīng)力，其值為29.2MPa。
關(guān)于圖2B所示的連接架Mb，在各個(gè)15c邊緣的位置存在主應(yīng)力，其值為20.0MPa?？磥?lái)由于應(yīng)力分散作用而減小了主應(yīng)力。
關(guān)于圖2C所示的連接架Mc，在各個(gè)凹槽15b的位置存在主應(yīng)力，其值為44.8MPa。各個(gè)凹槽15b位于圖2A所示的底側(cè)邊緣的位置?？磥?lái)由于應(yīng)力集中作用而增大了主應(yīng)力?？磥?lái)由于主應(yīng)力值超過(guò)連接架M的抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，所以在凹槽15b的位置產(chǎn)生斷裂。順便而言，實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，當(dāng)用大約400N的力拉動(dòng)線束25時(shí)，板體12會(huì)從凹槽15b的位置分開(kāi)。
關(guān)于圖2D所示的架Md，在各個(gè)孔15c和各個(gè)凹槽15b的邊緣存在主應(yīng)力，其主應(yīng)力為42.7MPa?？磥?lái)象圖2B的情況一樣，由于應(yīng)力分散作用而減小了主應(yīng)力。
根據(jù)用有限元法得到的結(jié)構(gòu)分析結(jié)果，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在連接架Ma的主應(yīng)力位置X設(shè)置凹槽15b會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，而增大主應(yīng)力。看來(lái)在實(shí)際接線板10中，從凹槽15b的位置產(chǎn)生斷裂。
凡是連接架Mb和Md中制有孔15c的地方，同制有凹槽的相比，應(yīng)力值要減小。然而，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在各個(gè)孔15c的邊緣存在主應(yīng)力。還發(fā)現(xiàn)，改變孔15c的數(shù)目及其形狀可增大應(yīng)力值。
下面對(duì)接線板10連接于車(chē)身面板20的方式加以說(shuō)明。如圖3A所示，通過(guò)上和下連接架15和17把板體12分別牢牢固定到車(chē)身面板20的面板側(cè)面20a和20b上。具體地說(shuō)，以這樣的方式把板體12固定到車(chē)身面板20上，即把緊固螺釘插入連接架15和17的貫通孔15a和17a，使緊固螺釘擰入車(chē)身面板20的螺孔內(nèi)，通過(guò)連接器25a連接于板體12的線束25被從車(chē)身面板20向上拉出，使它沿著加強(qiáng)件21配置。
這樣固定的板體12不會(huì)在車(chē)輛行駛期間由于振動(dòng)和沖擊之類(lèi)的偶然外力而斷裂脫落。其理由如下。當(dāng)不同于車(chē)輛寬度方向X的拉力的外力施加于板體12時(shí)，主應(yīng)力的位置和凹槽15b(圖2A)的位置彼此不一致，使得應(yīng)力值不超過(guò)連接架15的抗拉強(qiáng)度，而不會(huì)誘導(dǎo)斷裂。
從圖3B可以看到，在用吊掛在線束25上的J鉤26回收板體12的過(guò)程中，向上拉動(dòng)J鉤26，以朝圖1所示的三個(gè)軸線(L，W，H)平面(0，1，1)上與W軸線成θ＝45度角的F方向拉動(dòng)線束25。這樣，下連接架15被拉斷。隨后拉斷上連接架。因此，向上拉起板體12以及線束25。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，下連接架15不會(huì)在車(chē)輛行駛期間由于振動(dòng)或沖擊之類(lèi)的外力而斷裂，從而使車(chē)輛行駛期間電氣連接的可靠性得以維持。只有為回收接線板10而朝車(chē)輛寬度方向X拉動(dòng)線束25時(shí)，才使下連接架15斷開(kāi)與接線板體12分離。
工業(yè)應(yīng)用性根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，在回收接線盒體期間，當(dāng)朝車(chē)輛寬度方向拉動(dòng)電線時(shí)，一個(gè)連接部分被置于拉伸狀態(tài)。這時(shí)，應(yīng)力集中于斷裂誘導(dǎo)部分。當(dāng)這樣集中的抗拉應(yīng)力超過(guò)連接部分的抗拉應(yīng)力時(shí)，一個(gè)連接部分便產(chǎn)生裂縫而被拉斷。隨后另一個(gè)連接部分被置于拉伸狀態(tài)，同樣被拉斷。因此，能夠容易而穩(wěn)當(dāng)?shù)鼗厥战泳€盒體，從而增進(jìn)其再利用性。
根據(jù)權(quán)利要求2所述的本發(fā)明，減小一個(gè)連接部分的平面面積，以增加應(yīng)力值。這可能誘導(dǎo)斷裂，從而有利于回收電接線盒。
根據(jù)權(quán)利要求3所述的本發(fā)明，應(yīng)力集中于各個(gè)凹槽。裂縫擴(kuò)大到連接兩側(cè)的凹槽，以拉斷連接部分。因此，可從連接部分穩(wěn)當(dāng)?shù)乩瓟喾珠_(kāi)接線盒體，從而促進(jìn)權(quán)利要求2的效果。
根據(jù)權(quán)利要求4所述的本發(fā)明，應(yīng)力集中于多個(gè)孔中每一個(gè)孔的邊緣。裂縫擴(kuò)大到連接多個(gè)孔，以拉斷連接部分。這樣達(dá)到與權(quán)利要求3相同的效果?？梢詮倪B接部分穩(wěn)當(dāng)?shù)乩瓟喾珠_(kāi)接線盒體。
根據(jù)權(quán)利要求4所述的本發(fā)明，因?yàn)楫?dāng)拉動(dòng)線束時(shí)，在一個(gè)連接部分存在主應(yīng)力的位置設(shè)有斷裂誘導(dǎo)部分，所以集中于斷裂誘導(dǎo)部分的應(yīng)力被增大。因此，可以穩(wěn)當(dāng)?shù)貜倪B接部分拉斷接線盒體。
根據(jù)權(quán)利要求6所述的本發(fā)明，當(dāng)拉動(dòng)電線時(shí)，可防止電線在接線盒體從連接部分?jǐn)嗔阎氨焕瓟?。因此，可以穩(wěn)當(dāng)?shù)貜倪B接部分拉斷分開(kāi)接線盒體，使電接線盒得以回收。
權(quán)利要求
1.一種用于電接線盒的連接結(jié)構(gòu)，所述電接線盒具有通過(guò)連接部分固定于車(chē)身上的接線盒體，所述盒體在它被回收期間從連接部分?jǐn)嗔逊珠_(kāi)，其中，所述連接部分設(shè)在接線盒體的上壁和下壁上；和受到拉力的所述連接部分之一設(shè)有斷裂誘導(dǎo)區(qū)，使得當(dāng)從接線盒體引出的電線在回收接線盒體期間被拉動(dòng)時(shí)，接線盒體便在所述斷裂誘導(dǎo)區(qū)從連接部分?jǐn)嗔逊珠_(kāi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電接線盒的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述斷裂誘導(dǎo)部分是凹槽和/或孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電接線盒的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹槽設(shè)在連接部分兩側(cè)中的每一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于電接線盒的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述孔是在所述一個(gè)連接部分中制作的多個(gè)孔中之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的用于電接線盒的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述斷裂誘導(dǎo)部分位于主應(yīng)力被施加到一個(gè)連接部分的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的用于電接線盒的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接部分的斷裂強(qiáng)度小于所述電線的斷裂強(qiáng)度。
全文摘要
一種接線板包括從板體上壁和下壁伸出的連接架。板體通過(guò)連接架連接于車(chē)身面板上。將要拉動(dòng)的連接架設(shè)有用于誘導(dǎo)斷裂的凹槽15b和/或孔15a。當(dāng)從板體引出的線束在回收接線板期間朝車(chē)輛寬度方向拉動(dòng)時(shí)，板體便在凹槽15b和/或孔15c處從連接架拉斷分開(kāi)。在這種構(gòu)型中，只有在回收接線盒體時(shí)才能夠拉斷分開(kāi)板體，該板體不會(huì)在車(chē)輛行駛期間由于振動(dòng)/沖擊而拉斷分開(kāi)，從而增進(jìn)回收工作能力和再利用性。
文檔編號(hào)H02G3/08GK1781220SQ20048001151
公開(kāi)日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月28日
發(fā)明者山本哲也, 江川雅利 申請(qǐng)人:矢崎總業(yè)株式會(huì)社