CN1781220A - 用于电接线盒的连接结构 - Google Patents

Abstract

一种接线板包括从板体上壁和下壁伸出的连接架。板体通过连接架连接于车身面板上。将要拉动的连接架设有用于诱导断裂的凹槽15b和/或孔15a。当从板体引出的线束在回收接线板期间朝车辆宽度方向拉动时，板体便在凹槽15b和/或孔15c处从连接架拉断分开。在这种构型中，只有在回收接线盒体时才能够拉断分开板体，该板体不会在车辆行驶期间由于振动/冲击而拉断分开，从而增进回收工作能力和再利用性。

Description

用于电接线盒的连接结构

技术领域

本发明涉及一种连接结构，用于安装到汽车车身面板(bodypanel)和连接到线束上的电接线盒，或可用于回收保护装置的电接线盒。

背景技术

在汽车中装有大量长的元件，例如线束。这些线束连接于接线板(iunction block)、继电器板、连接器板、ECU BOX、保护装置等，它们用作在车身面板上固定的电接线盒。例如，从图4看到，一个接线板10通过紧固螺钉(未示出)固定于车身面板20的面板一侧20a，另一个接线盒10固定于其面板另一侧20b，这两个接线板(盒)通过线束25互相连接。沿加强构件21布置线束25。

当车辆受到第一次拆卸(这是为了“重复利用”那些能够“再利用”的部件而进行的)时，用J钩26吊挂在线束25上，从车身面板20向上拉动J钩26，以回收接线板10。

然而，因为接线板10是用紧固螺钉牢牢固定的，所以它们在车辆行驶时不会由于振动而脱落；而当拉动J钩26时，线束25可能断裂，或者连接于接线板10的连接器可能脱落。结果，可能在车身面板20上只留下接线板。

当留下接线板10时，必须使用例如冲击扳手松开穿过每个接线板10的连接架15和17的紧固螺钉，以便用弯曲其弯头的姿态拆下接线板。这就增加了各别拆下接线板的工时，从而降低了回收工作能力。

为了克服这种不利局面，日本专利JP-A-2000-350331(第2-3页，图3)提出了一种能够回收固定于车身面板上接线板的电接线盒的连接结构。

提出的接线板包括一个其中装有保险丝或继电器的壳体54，和一个装在壳体54上并且固定在车身面板上的连接架50(图5)。连接架50呈舌形。连接架50制成为从壳体54侧面伸出，并且用紧固螺钉固定到车身面板上。

在连接架50上制有断开部分(breakage portion)53。在断开部分53上制有凹槽51和位于与凹槽同一直线L上的孔52。断开部分53的平面面积制成为小于周围部分的面积，这样使应力集中于断开部分53，从而通过外力使壳体54和连接架50互相分开。

按照这种构型，当外力作用于接线板上时，在连接架50的断开部分53中产生裂缝。在连接凹槽51和孔52的直线L上扩大该裂缝。因此，能够回收壳体54而不损坏壳体54。

然而，用于传统电接线盒的连接结构具有下述要解决的问题。

当车辆在行驶期间由于振动或冲击而有意外的外力作用于断开部分53时，该断开部分53可能偶然断裂。当断开部分53断裂时，接线板可能从车身面板掉落和悬摆。此外，连接器也从接线板上掉落，从而处于一种不导电状态。线束也将折断。接线板本身将同车身面板相撞而损坏。

本发明旨在提供一种用于电接线板的连接结构，该结构只在回收接线盒体时断裂分开，而不会在车辆行驶期间由于振动冲击而破裂断开，以增进回收工作能力和再利用性。

发明的公开

为了达到上述目的，提供一种用于电接线盒的连接结构，该接线盒具有通过连接部分固定于车身上的接线盒体，该盒体在回收它时从连接部分断裂分开，其中

连接部分设在接线盒体的上、下壁上，和

受到拉力的连接部分之一设有断裂诱导区(rupture inducingarea)，从而当从接线盒体引出的电线在回收接线盒体期间被拉动时，该接线盒体就在断裂诱导区从连接部分断裂分开。

按照上述构型，因为接线盒体是通过连接部分牢牢固定在车身上的，所以当车辆在行驶期间由于振动或冲击而有意外的外力作用于接线盒体上时，就防止了接线盒体从车身中掉落。

另一方面，在回收接线盒体期间，当朝车辆宽度方向拉动电线时，一个连接部分处于拉伸状态。这时，应力集中于断裂诱导区。当这样集中的抗拉应力超过连接部分的抗拉应力时，就产生裂缝，一个连接部分被拉断。随后，另一个连接部分处于拉伸状态，同样被拉断。

权利要求2所述的发明是根据权利要求1所述用于电接线盒的连接结构，其中断裂诱导部分是凹槽和/或孔。

按照该构型，一个连接部分的平面面积被减小，使得应力值增加。这可能诱导断裂。

权利要求3所述的发明是根据权利要求2所述用于电接线盒的连接结构，其中在连接部分两侧中的每一侧均设凹槽。

按照上述构型，当拉动电线时，便扭转接线盒体。这时，应力集中于各个凹槽上。裂缝扩大到连接两侧的凹槽，而拉断连接部分。在一个连接部分被完全拉断之后，另一个连接部分便从压缩状态变成拉伸状态，从而拉断。

权利要求4所述的发明是根据权利要求2或3所述用于电接线盒的连接结构，其中孔是一个连接部分中所制多个孔中之一。

按照这种构型，应力集中于多个孔中每一孔的边缘上，裂缝扩大到连接多个孔。在一个连接部分被完全拉断之后，另一个连接部分便从压缩状态变成拉伸状态，从而拉断。

权利要求5所述的发明是根据权利要求1至4中任何一项所述用于电接线盒的连接结构，其中断裂诱导部分位于存在一个连接部分主应力的位置。

按照这种构型，集中于断裂诱导部分的应力被增加，使得接线盒体可能从连接部分断裂。这时，主应力指的是最大垂直应力(最大抗拉应力)，该应力由拉动电线时产生的弯曲应力和抗拉应力组成。

权利要求6所述的发明是根据权利要求1至5中任何一项所述用于电接线盒的连接结构，其中连接部分的断裂强度小于电线的折断强度。

按照这种构型，当拉动电线时，在接线盒体从连接部分断开之前防止电线被拉断。

附图简述

图1是根据本发明接线板(电接线盒)的连接结构的分析模型透视图；

图2A是图1所示连接架在没有制有凹槽或孔的状态的放大透视图；

图2B是图1所示连接架在制有孔的状态的放大透视图；

图2C是图1所示连接架在制有凹槽的状态的放大透视图；

图2D是图1所示连接架在制有孔和凹槽的状态的放大透视图；

图3A是透视图，表示已悬吊J钩时正在回收线束和接线盒的状态；

图3B是透视图，表示拉动线束时正在回收线束和接线盒的状态；

图4表示用于电接线盒的一个传统连接结构视图，该结构处于线束由于在J钩上施加拉力而被拉断的状态；和

图5表示用于电接线盒的另一个传统连接结构的平面图。

实施本发明的最佳模式

现在参考附图，说明本发明的一个实施例。

图1至3所示视图表示用于电接线盒的连接结构的实施例。在图1至3中，相同的附图标记指的是传统电接线盒中相同的零件。

用作图3所示电接线盒的接线板10是一种装入分支电路单元的车辆部件；该单元由母线和电线等构成，用螺钉之类的紧固件固定于汽车之类车辆的发动机室或乘客室的车身面板(在车身的侧面)20上。

根据本发明的接线板10具有在板体(接线盒体)12的上壁13a和下壁13b上伸出的连接架(连接部分)15和17。通过连接架15和17把板体12固定于车身面板20上。受到拉动的下连接架(一个连接部分)设有凹槽(断裂诱导区)15b和/或孔(断裂诱导区)15c。当回收接线板10时，由于朝车辆的宽度方向X(在图1中三个轴线(L，W，H)的平面(0，1，1)上与W轴线成θ＝45度角的F方向)拉动从板体12抽出的线束(电线)25，致使接线板10从凹槽15b和/或孔15c断开。根据用有限元分析得到的应力分析结果，在存在主应力的位置设置凹槽15b和孔15c。

按照这种构型，当朝车辆宽度方向X拉动线束25时，下连接架15处于应力集中于凹槽15b和/或孔15c边缘的拉伸状态。当该抗拉应力超过连接架15的抗拉应力时，便拉断下连接架15。随后，上连接架17也处于使该连接架17从它的底座断开的拉伸状态。

只有在朝特定的方向(在图1中三个彼此正交的轴线(L，W，H)平面(0，1，1)上与W轴线成θ＝45度角的F方向)拉动线束25时，才能拉断较早断开的下连接架15。在其它情况下，例如，不会由于意外的外力，比如车辆行驶期间的振动、冲击等和在车身的纵向Y和垂直方向Z的外力等而拉断下连接架15，这样使得车辆行驶期间电气连接的可靠性得以保持。

因为凹槽15b和孔15c设在有主应力的位置，所以最大应力集中于凹槽15b的边缘和/或孔15c的边缘，使得连接架15可能被拉断。

下面对用有限元法得到的线性结构分析结果予以说明。

在线性结构分析中，对图1所示的分析模型30进行应力分析，以获得下连接架M的主应力位置和主应力值。为了提高分析结果的可靠性，采用具有与实际接线板10相同形状(图3)的三维模型作为分析模型30。

分析模型30包括方盒状板体32和连接架M和N。顺便而言，分析模型30可以是继电器板，连接器板，ECU BOX，保护装置等，而不是接线板10。

关于接线板10，如图3所示，实际上，线束25通过连接器25a连接于板体12的后壁13d。当回收接线板10时，线束25适合于朝车辆宽度方向拉动。顺便而言，在连接器配合部分用锁定装置锁定的连接器适合于在拉动线束25时不会脱落。

线束25具有的强度足以使它在回收板体10期间拉动时不被切断。反之，连接架15和17的断裂强度小于线束25的断裂强度。因此，甚至当拉动线束25时，它也不会在板体1和连接架15和17分开之前被拉断。

分析模型30是完全受约束的，从而不容许上和下连接架M和M有转动或任何运动。固定分析模型30，以在三轴方向产生弯曲力矩和反作用力。用作外力的负载是拉伸负载。负载的作用位置P设在后壁31d的中心部分。负载的作用方向是图1中三个彼此正交的轴线(L，W，H)平面(0，1，1)上与W轴线成θ＝45度角的F方向。负载量是300N。

这时，在三个轴线(L，W，H)的方向中，L方向是前壁31e和后壁31d彼此相对的方向(车辆整个长度的方向)；W方向是两个侧壁31a彼此相对的方向，而H方向是上壁31a和下壁31b彼此相对的方向(车辆高度的方向)。物理性能是抗拉强度(37.2MPa)和抗剪强度(36.7MPa)。

图2A至2D分别是分析模型30的连接架M的放大透视图。图2A表示没有设置孔15c和凹槽15b的连接架Ma。图2B表示有孔15c的连接架Mb。图2C表示有凹槽15b的连接架Mc。图2D表示设有孔15c和凹槽15b的连接架Md。

关于图2A所示的连接架Ma，在底侧边缘X的位置存在主应力，其值为29.2MPa。

关于图2B所示的连接架Mb，在各个15c边缘的位置存在主应力，其值为20.0MPa。看来由于应力分散作用而减小了主应力。

关于图2C所示的连接架Mc，在各个凹槽15b的位置存在主应力，其值为44.8MPa。各个凹槽15b位于图2A所示的底侧边缘的位置。看来由于应力集中作用而增大了主应力。看来由于主应力值超过连接架M的抗拉强度和抗剪强度，所以在凹槽15b的位置产生断裂。顺便而言，实际实验结果证实，当用大约400N的力拉动线束25时，板体12会从凹槽15b的位置分开。

关于图2D所示的架Md，在各个孔15c和各个凹槽15b的边缘存在主应力，其主应力为42.7MPa。看来象图2B的情况一样，由于应力分散作用而减小了主应力。

根据用有限元法得到的结构分析结果，业已发现，在连接架Ma的主应力位置X设置凹槽15b会导致应力集中，而增大主应力。看来在实际接线板10中，从凹槽15b的位置产生断裂。

凡是连接架Mb和Md中制有孔15c的地方，同制有凹槽的相比，应力值要减小。然而，业已发现，在各个孔15c的边缘存在主应力。还发现，改变孔15c的数目及其形状可增大应力值。

下面对接线板10连接于车身面板20的方式加以说明。如图3A所示，通过上和下连接架15和17把板体12分别牢牢固定到车身面板20的面板侧面20a和20b上。具体地说，以这样的方式把板体12固定到车身面板20上，即把紧固螺钉插入连接架15和17的贯通孔15a和17a，使紧固螺钉拧入车身面板20的螺孔内，通过连接器25a连接于板体12的线束25被从车身面板20向上拉出，使它沿着加强件21配置。

这样固定的板体12不会在车辆行驶期间由于振动和冲击之类的偶然外力而断裂脱落。其理由如下。当不同于车辆宽度方向X的拉力的外力施加于板体12时，主应力的位置和凹槽15b(图2A)的位置彼此不一致，使得应力值不超过连接架15的抗拉强度，而不会诱导断裂。

从图3B可以看到，在用吊挂在线束25上的J钩26回收板体12的过程中，向上拉动J钩26，以朝图1所示的三个轴线(L，W，H)平面(0，1，1)上与W轴线成θ＝45度角的F方向拉动线束25。这样，下连接架15被拉断。随后拉断上连接架。因此，向上拉起板体12以及线束25。

根据这个实施例，下连接架15不会在车辆行驶期间由于振动或冲击之类的外力而断裂，从而使车辆行驶期间电气连接的可靠性得以维持。只有为回收接线板10而朝车辆宽度方向X拉动线束25时，才使下连接架15断开与接线板体12分离。

工业应用性

根据权利要求1所述的本发明，在回收接线盒体期间，当朝车辆宽度方向拉动电线时，一个连接部分被置于拉伸状态。这时，应力集中于断裂诱导部分。当这样集中的抗拉应力超过连接部分的抗拉应力时，一个连接部分便产生裂缝而被拉断。随后另一个连接部分被置于拉伸状态，同样被拉断。因此，能够容易而稳当地回收接线盒体，从而增进其再利用性。

根据权利要求2所述的本发明，减小一个连接部分的平面面积，以增加应力值。这可能诱导断裂，从而有利于回收电接线盒。

根据权利要求3所述的本发明，应力集中于各个凹槽。裂缝扩大到连接两侧的凹槽，以拉断连接部分。因此，可从连接部分稳当地拉断分开接线盒体，从而促进权利要求2的效果。

根据权利要求4所述的本发明，应力集中于多个孔中每一个孔的边缘。裂缝扩大到连接多个孔，以拉断连接部分。这样达到与权利要求3相同的效果。可以从连接部分稳当地拉断分开接线盒体。

根据权利要求4所述的本发明，因为当拉动线束时，在一个连接部分存在主应力的位置设有断裂诱导部分，所以集中于断裂诱导部分的应力被增大。因此，可以稳当地从连接部分拉断接线盒体。

根据权利要求6所述的本发明，当拉动电线时，可防止电线在接线盒体从连接部分断裂之前被拉断。因此，可以稳当地从连接部分拉断分开接线盒体，使电接线盒得以回收。

Claims (6)

1.一种用于电接线盒的连接结构，所述电接线盒具有通过连接部分固定于车身上的接线盒体，所述盒体在它被回收期间从连接部分断裂分开，其中，

所述连接部分设在接线盒体的上壁和下壁上；和

受到拉力的所述连接部分之一设有断裂诱导区，使得当从接线盒体引出的电线在回收接线盒体期间被拉动时，接线盒体便在所述断裂诱导区从连接部分断裂分开。

2.根据权利要求1所述的用于电接线盒的连接结构，其特征在于，所述断裂诱导部分是凹槽和/或孔。

3.根据权利要求2所述的用于电接线盒的连接结构，其特征在于，所述凹槽设在连接部分两侧中的每一侧。

4.根据权利要求2或3所述的用于电接线盒的连接结构，其特征在于，所述孔是在所述一个连接部分中制作的多个孔中之一。

5.根据权利要求1至4中任何一项所述的用于电接线盒的连接结构，其特征在于，所述断裂诱导部分位于主应力被施加到一个连接部分的位置。

6.根据权利要求1至5中任何一项所述的用于电接线盒的连接结构，其特征在于，所述连接部分的断裂强度小于所述电线的断裂强度。

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