阮玮,强竞,原思扬,杨光,闫康康
卡车驾驶室电器检修盖锁止设计
阮玮,强竞,原思扬,杨光,闫康康
(陕西汽车集团有限责任公司技术中心,陕西 西安 710200)
对卡车驾驶室常见的几种电器见修盖锁止结构类型进行了列举归纳,并结合实例对几种锁止的结构特点和应用情况进行了剖析,对卡车驾驶室电器检修盖锁止结构设计有一定指导作用。
卡车;电器检修;锁止结构设计
卡车驾驶室维修频率较高的电器件通常布置于仪表板内部,如ECU和继电器等,在仪表板外部护板上设置有电器检修盖板。随着卡车行业的不断发展,各种先进的电子、电器控制设备在卡车驾驶室领域的应用愈加广泛,电器件诊断、维修频率大大提高,电器检修盖板的维修性方便性和拆装耐久可靠性显得尤为重要。
仪表板上电器检修盖板的设计,从外观上要求尽量减少电器检修盖板分缝线对仪表板系统整体造型的影响,如利用仪表板造型中的特征线,使检修盖板外观和仪表板整体造型风格相契合。同时检修盖板闭合机构需
须能够保证闭合状态时电器检修盖板与周边配合零件的间隙面差;从功能上要求检修盖方便开启拆装操作,闭合后稳定可靠,并能够提供足够的检修空间。此外尤为关键的是检修盖锁止结构须满足频繁拆装的耐久可靠性要求。
本文归纳总结了卡车驾驶室仪表板电器检修盖板几种常见的的锁止结构型,并分析了它们的结构特点和应用情况。
仪表板上塑料件常用的卡接连接方式有塑料单边卡子卡接、金属单边卡簧卡接、A型塑料双边卡子卡接、A型金属双边卡簧卡接等形式,几种卡接结构如图1~4所示。
图1 塑料单边卡扣
单边卡子布置占用空间较小,通常用在小零件上,如仪表板上的出风口、仪表控制面板等。塑料单边卡子设计结构为塑料件自带卡扣,如图1所示。金属单边卡簧设计结构为金属卡簧安装在塑料件背面上,如图2所示。
图2 金属单边卡簧
图3 A型塑料双边卡子
图4 A型金属双边卡子
双边卡子布置占用空大,适用于中大型塑料件之间的连接,如仪表板外部护板与仪表板本体。A型塑料双边卡子采用耐磨性较好的POM或PA6材料,安装在塑料件背面的卡扣座上,如图3所示。A型塑料双边卡子成本低,一致性好,能较好的保证零件外观,大量应用于汽车内饰领域的塑料件之间的安装连接。A型金属双边卡簧卡子结构与A型塑料双边卡结构类似,采用金属双边卡簧安装在塑料件背面卡扣座上,如图4所示。A型金属双边卡簧较A型双边塑料卡子的插拔力稍大,金属卡簧自身的耐磨性和拆装耐久性相较A型塑料双边卡子更好。
综上所述,单边塑料卡接结构因卡子及卡接配合面材料为普通PP或ABS材料,耐磨和拆装疲劳耐久性较差,一般拆装超过5次,卡扣自身或卡接配合面就会出现磨损失效;单边金属卡簧卡接、A型塑料双边卡接以及A型金属双边卡簧卡接结构卡子材料为耐磨性和拆装疲劳耐久性较好的材料,但卡接配合面材料耐磨和拆装疲劳耐久性较差。此几类卡接结构的拆装耐久性较单边塑料卡接稍好,适用于拆装次数不高的零件。电器检修盖的频繁拆装,要求其安装锁止结构须具有良好的拆装耐久可靠性,一般要求拆装次数在50次以上。因此,以上卡接安装锁止结构均不适用应用于频繁拆装的电器检修盖上。
如图5所示,是一种改良后的卡接锁止结构,适用于电器检修盖板的频繁拆装。此卡接式锁止机构为隐藏的卡接结构,在检修盖背面设置有卡销,卡销通过自攻螺钉固定在检修盖内板上,如图6所示。在仪表板本体护板对应位置安装有卡座,卡座通过卡接方式固定在仪表板本体护板安装孔上,如图7所示。卡销和卡座通过卡接实现检修盖与仪表板本体护板的安装连接。
此种卡接式锁止机构结构设计略复杂,操作方便,并能较好的保证检修盖板与周边零件的间隙面差。塑料卡扣和卡座均为耐磨性和拆装耐久性较好的POM或PA6材料,可避免卡子及卡接配合面频繁拆装后磨损疲劳失效,从而保证检修盖多次拆装检修盖闭合后的结构可靠性。
图5 检修盖卡接结构
图6 卡销安装方式
图7 卡座安装方式
如图8所示,是一种用于电器检修盖上的旋转锁止结构。此锁止机构需在检修盖外侧设置可旋扭的手柄,检修盖板拆卸时,通过旋转手柄施加外力,使与旋转手柄一体的锁止悬臂旋转一定角度,脱开与仪表板本体之间的连接(如图9所示),再将弹开的检修盖板拔出即可拆掉检修盖板;安装时,先将检修盖板放置到对应的安装位置,再将手柄旋转到安装位置即完成闭合,如图10所示。
图8 旋转锁止三维示意图
旋转锁止结构设计简单,操作方便,具有良好的拆装耐久可靠性,但存在检修盖板与仪表板本体护板之间间隙面差控制不好的风险。检修盖外部需设置外漏的旋转手柄,对零件外观造型风格有影响。
图9 旋转锁解锁状态
图10 旋转锁锁止状态
如图11所示,是一种电器检修盖上的膨胀橡胶锁止结构。此锁止机构需在检修盖外侧设置拉手,拉手有开启和关闭两个状态,如图12所示,虚线为锁机构开启状态。拉手上安装有T型圆柱轴,T型轴另一端为螺柱,螺柱上安装有盖帽式螺帽。螺帽和拉手之间安装有空芯橡胶柱和衬圈。整个锁止机构安装在检修盖板上,仪表板本体护板上对应位置设置有与橡胶柱配合的圆形安装孔。当拉手处于开启状态时,橡胶柱处于自然状态,橡胶柱与仪表板本体上的安装孔有配合间隙,橡胶柱可自由活动;当拉手处于关闭状态时,橡胶柱受拉手和仪表板本体安装孔共同的挤压力,底部膨胀后尺寸增大,使检修盖板与仪表板本体紧固连接在一起。
膨胀橡胶锁止结构可靠性较好,拆卸方便性极佳,在商用车内饰领域得到成熟应用。但此锁止机构结构设计占用空间较大,对检修盖板与仪表板本体护板之间的间隙面差控制效果一般。检修盖外部也需设置外漏的开关手柄,对零件外观有影响。因锁机构较为复杂,成本相对偏高。
图11 膨胀橡胶锁止结构
图12 膨胀橡胶锁止结构原理图
设计卡车驾驶室内饰电器检修盖锁止结构方案时,可从拆装方便性、拆装耐久可靠性、布置空间、零件外观匹配等维度综合考虑以上几种结构。在保证检修盖锁止机构满足频繁拆装过程中结构稳定不失效的关键特性的同时,检修盖零件自身外观须与系统整体造型风格契合,不显得突兀。检修盖板与内饰护板之间的间隙面差须控制良好。此外,锁止结构还需具备优越的拆装方便性。
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Locking Structure Design of Electrical Overhaul Cover for Truck Cab
RuanWei, Qiang Jing, Yuan Siyang, Yang Guang, Yan Kangkang
( Holding group co., LTD. Shaanxi steam technology center, Shaanxi Xi'an 710200 )
This paper lists and summarizes several common structural types of locks for electrical overhaul covers in truck cabs, and analyses the structural characteristics and application of several locks combined with practical examples, which can guide the structural design of locks for electrical overhaul covers in truck cabs.
Truck;Electrical Maintenance;Locking structure design
U463.8
A
1671-7988(2019)18-109-03
U463.8
A
1671-7988(2019)18-109-03
阮玮,助理工程师,就职于陕西汽车集团有限公司技术中心,从事汽车内饰设计的工作。
10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.18.036