CN113690712B - 一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具 - Google Patents

一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具 Download PDF

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Abstract

本发明属于电连接器接触件专用装配工具技术领域，提供了一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具。该电连接器接触件推送工具包括推送头、工具主体、上盖、垫片、推杆、弹性体、压力开关、发光二极管、弹簧片及铜箔导带和电池。通过在推送工具内部安装压力开关，并用弹性体进行封装。接触件推送到位后推送头的推进压力增大，当推进压力达到设定阈值时，触发压力开关，使发光二极管导通并发光，操作员得到推送到位的直观反馈。而且弹性体替换为具有压电特性的多孔柔性材料即压电驻极体作为第二方案形成电连接器接触件推送工具。本发明避免操作疲劳可能导致的推送不到位，提高了电连接器接触件装配的成功率和可靠性。

Description

一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具
技术领域
本发明涉及电连接器接触件专用装配工具技术领域，具体涉及一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具。
背景技术
在飞机、高铁、汽车等各种装备中，电连接器的用量极大。例如，民航客机EWIS系统的电连接器的使用量可达数千件，涉及的连接器接触件触点数高达十万多点。电连接器除了要满足一般的性能要求外，特别重要的要求是电连接器接触件之间必须接触良好，工作可靠，其连接可靠性直接影响飞机EWIS系统的正常工作，是影响飞机安全的关键环节。在电连接器接触件装配中，通常需要使用特制的推送工具将接触件推送到连接器壳体的弹性封严体中，依靠连接器壳体内部的弹性卡扣实现接触件的固位安装。目前广泛采用的连接器接触件推送工具为单纯的手工推送器，在接触件推送过程中完全依靠操作人员的手感来判断是否推送到位。图1为现有技术中一种典型的电连接器接触件推送工具的整体示意图。如图1所示，美国专利US3110093已经提供了连接器推送工具端部的结构方案，包括推送端、中间连接件和取出端，但是该推送工具不具备到位提示功能，只能靠操作人员的手感判定接触件推送是否到位，误判风险高，接触件安装质量难以保证。
在连接器组装车间、设备电缆安装现场等复杂受限环境中进行长时间、重复性手工操作，连接器接触件到位的人工判断误判率高，连接器接触件的装配质量难以保证，因此造成的线路接触不良是影响装备EWIS系统正常工作的主要瓶颈。
为解决电连接器制造和安装现场接触件推送不到位导致的连接器缩针、弯针问题，本发明通过在接触件推送工具上集成压力传感系统，开发出具有推送到位提示功能的接触件推送工具，实现对接触件推送到位状态的自动感知和直观提示，避免人为操作造成接触件装配不到位的风险，提高装备电连接器制造与装配过程的成品率及其可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具，通过在推送工具内部安装压力开关，并用弹性体进行封装。接触件推送到位后推送头的推进压力增大，当推进压力达到设定阈值时，触发压力开关，使发光二极管导通并发光，操作人员可以直观地了解推送到位的情况。
本发明的技术方案：一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具，包括推送头1、工具主体2、上盖3、垫片4、推杆5、弹性体6、压力开关7、发光二极管8、弹簧片及铜箔导带9和电池10；工具主体2前端上侧设有用于安装推送头1的导向柱b，导向柱b具有导向作用，导向柱b顶部设有一限位块c；推送头1上部具有腰形孔a，限位块c穿过腰形孔a进行配合，限制推送头1的位移，防止过载工作或推送头脱出工具主体2；工具主体2前端底部设有线定位槽k用于定位接触件连接线，防止接触件推送过程中接触件连接线移动给装配带来不便；工具主体2中部设有弹性体及推杆槽d、压力开关槽g、弹簧片及铜箔导带槽h和电池槽i；弹性体及推杆槽d内依次放置垫片4、推杆5、弹性体6和推杆导向孔e；推杆5由圆台和顶杆组成，圆台端与垫片4接触；弹性体6中心设有通孔；弹性体及推杆槽d一侧开有发光二极管槽f放置发光二极管8；压力开关槽g内放置压力开关7；弹簧片及铜箔导带槽h内放置弹簧片及铜箔导带9；电池槽i内放置电池10；推杆5的顶杆依次插入弹性体6的通孔和推杆导向孔e中，用于传递接触件推送力并驱动压力开关7；弹簧片及铜箔导带9将压力开关7、发光二极管8、电池10连接起来，构成一个回路；工具主体2尾部设有连接销j用于与接触件取出工具连接，使工具主体2与接触件取出工具形成过盈配合连接；工具主体2整体下侧设置防滑齿l防止接触件推送时接触件连接线打滑，其齿根面的深度与线定位槽k的深度相同，其宽度与线定位槽k两侧面齐平；上盖3位于工具主体2上部并与工具主体2连为一体，上盖3内部具有与推送头1间隙配合的圆弧面m。
推送头1与工具主体2内部的导向柱b为间隙配合，间隙大小为0.05mm-0.5mm；推送头1与上盖3的圆弧面m间隙配合，间隙大小为0.05mm-0.5mm。
上盖3与工具主体2连接方式采取胶粘或机械锁紧方式。
本电连接器接触件推送工具有第二种方案如下：工具主体2中设有各槽的平面替换为带有卡扣14和前端设有矩形凹槽的平面，其与上盖3利用卡扣14连接；将弹性体6和压力开关7替换为具有压电特性的多孔柔性材料即压电驻极体11置于矩形凹槽内，发光二极管槽f设于矩形凹槽侧面处；压电驻极体两侧分别安装前电极板12和后电极板13用于传导压电驻极体产生的电流，垫片4置于前电极板12前端；发光二极管8其中一个管脚通过弹簧片及铜箔导带9连接到前电极板12，另一个管脚连接到后电极板13；工具主体2尾部连接手柄15。
垫片4为圆形或方形垫片，用于填充工具主体2槽内的剩余部分空间，并完成推送力的传递。
推送头1的材料为金属或聚合物材料；弹性体6为弹性聚合物材料，材料是PDMS、硅胶或聚氨酯。
本发明的有益效果：本发明提供的一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具，当推送状态为到位时，操作员可以得到推送到位的直观反馈，避免操作疲劳可能导致的推送不到位，提高了电连接器接触件装配的成功率和可靠性。
附图说明
图1为美国专利US3110093提供的推送工具端部的结构方案图。
图2为一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具组装前视图。
图3为一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具推送部分组装前视图。
图4为一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具部分爆炸图。
图5为一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具推送头结构图。
图6为一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具主体结构图。
图7为一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具主体底部结构图。
图8为一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具上盖结构图。
图9为一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具第二种方案的整体结构图。
图10一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具第二种方案的结构示意图。
图中：1推送头；2工具主体；3上盖；4垫片；5推杆；6弹性体；7压力开关；8发光二极管；9弹簧片及铜箔导带；10电池；11压电驻极体；12前电极板；13后电极板；14卡扣；15手柄；a腰形孔；b导向柱；c限位块；d弹性体及推杆槽；e推杆导向孔；f发光二极管槽；g压力开关槽；h弹簧片及铜箔导带槽；i电池槽；j连接销；k线定位槽；l防滑齿；m圆弧面。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。
一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具，包括推送头1、工具主体2、上盖3、垫片4、推杆5、弹性体6、压力开关7、发光二极管8、弹簧片及铜箔导带9和电池10。
推送头1安装在工具主体2的导向柱b上，导向柱b具有导向作用，进行推送操作时，推送头1便会沿着导向柱b进行轴向位移，同时与垫片4相接触并带动垫片4运动。
推送头1上部具有腰形孔a，工具主体2内部的限位块c穿过推送头1的腰形孔a，限制推送头1的位移，防止过载工作或推送头脱出工具主体2。
工具主体2前端底部设有线定位槽k用于定位接触件连接线，防止接触件推送过程中接触件连接线移动给装配带来不便；工具主体2中部设有弹性体及推杆槽d、压力开关槽g、弹簧片及铜箔导带槽h和电池槽i；弹性体及推杆槽d内依次放置垫片4、推杆5、弹性体6和推杆导向孔e；推杆5由圆台和顶杆组成，圆台端与垫片4接触；弹性体6中心设有通孔；弹性体及推杆槽d一侧开有发光二极管槽f放置发光二极管8；压力开关槽g内放置压力开关7；弹簧片及铜箔导带槽h内放置弹簧片及铜箔导带9；电池槽i内放置电池10；推杆5的顶杆依次插入弹性体6的通孔和推杆导向孔e中，用于传递接触件推送力并驱动压力开关7；弹簧片及铜箔导带9将压力开关7、发光二极管8、电池10连接起来，构成一个回路；工具主体2尾部设有连接销j用于与接触件取出工具连接，使工具主体2与接触件取出工具形成过盈配合连接；工具主体2整体下侧设置防滑齿l防止接触件推送时接触件连接线打滑，其齿根面的深度与线定位槽k的深度相同，其宽度与线定位槽k两侧面齐平；上盖3位于工具主体2上部并与工具主体2连为一体，上盖3内部具有与推送头1间隙配合的圆弧面m，通过胶粘或机械锁紧方式与工具主体2连为一体。
进行推送操作时，垫片4受力后会带动推杆5进行运动，推杆5运动挤压弹性体6使其压缩，在达到压力阈值后，弹性体6被压缩，减小推杆5与压力开关7之间的距离。推杆5的顶杆部分会与压力开关7相接触并打开开关，使电路导通，进而点亮发光二极管8，提示推送到位；推送完毕，当推送头从连接器中退出时，弹性体6发生回弹，推杆5与压力开关7之间的距离增大，关闭压力开关7使电路发生断路，发光二极管8熄灭，完成一次推送动作。
弹簧片及铜箔导带9安装在工具主体2内部的弹簧片及铜箔导带槽h中，将压力开关7、发光二极管8、电池10连接起来，构成一个回路。
电池10安装在工具主体2内部的电池槽i中，并通过弹簧片及铜箔导带9将其正负极分别与压力开关7以及发光二极管8相连接。电池10为发光二极管8供电。
连接器接触件取出工具后端，具有用于与工具主体2连接的孔，该孔与工具主体2后端的连接销j部分通过过盈配合连接。
当采取第二种方案时，此处选用的压电驻极体材料为多孔PP薄膜。制备过程为：首先，原料PP薄膜裁剪成小方块，放置于具备加热功能的封闭腔室内，随后对封闭腔室加压加热，气压2MPa，温度100℃维持3小时，然后在5秒内快速降压，将样品取出，完成膨化过程。用直流高压电源和电晕针对膨化后的多孔PP薄膜进行电晕极化处理，极化电压和时间分别为-16kV和3分钟，最后在多孔PP薄膜两侧镀覆薄膜电极，多孔PP薄膜的尺寸要略大于薄膜电极，避免上下电极短路。电晕极化过程中，多孔PP薄膜气室中的空气在高压电场下被电离，产生极性相反的离子电荷并在极化电场的驱动下被气室的两壁捕获，形成宏观尺度的电偶极子，同时，电偶极子在两端的电极感应出相应的感应电荷，得益于极化气室形成的电偶极子，多孔PP薄膜显现出良好的压电特性。
进行推送操作时，推送头受到的压力通过垫片4传递给多孔PP薄膜，多孔PP薄膜受压，气室中空气层的厚度减小，前电极板12和后电极板13中的感应电荷密度同时减小，电流从前电极板12流向后电极板13，从而点亮连接在二者间的发光二极管8，提示推送到位；推送完毕，当推送头1从接触件安装孔内退出时，压电驻极体11发生回弹，发光二极管8熄灭，完成一次推送动作。

Claims (10)

1.一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具，其特征在于，该电连接器接触件推送工具包括推送头(1)、工具主体(2)、上盖(3)、垫片(4)、推杆(5)、弹性体(6)、压力开关(7)、发光二极管(8)、弹簧片及铜箔导带(9)和电池(10)；工具主体(2)前端上侧设有用于安装推送头(1)的导向柱(b)，导向柱(b)具有导向作用，导向柱(b)顶部设有一限位块(c)；推送头(1)上部具有腰形孔(a)，限位块(c)穿过腰形孔(a)进行配合，限制推送头(1)的位移；工具主体(2)前端底部设有线定位槽(k)用于定位接触件连接线；工具主体(2)中部设有弹性体及推杆槽(d)、压力开关槽(g)、弹簧片及铜箔导带槽(h)和电池槽(i)；弹性体及推杆槽(d)内依次放置垫片(4)、推杆(5)、弹性体(6)和推杆导向孔(e)；推杆(5)由圆台和顶杆组成，圆台端与垫片(4)接触；弹性体(6)中心设有通孔；弹性体及推杆槽(d)一侧开有发光二极管槽(f)放置发光二极管(8)；压力开关槽(g)内放置压力开关(7)；弹簧片及铜箔导带槽(h)内放置弹簧片及铜箔导带(9)；电池槽(i)内放置电池(10)；推杆(5)的顶杆依次插入弹性体(6)的通孔和推杆导向孔(e)中，用于传递接触件推送力并驱动压力开关(7)；弹簧片及铜箔导带(9)将压力开关(7)、发光二极管(8)、电池(10)连接起来，构成一个回路；工具主体(2)尾部设有连接销(j)用于与接触件取出工具连接，使工具主体(2)与接触件取出工具形成过盈配合连接；工具主体(2)整体下侧设置防滑齿(l)防止接触件推送时接触件连接线打滑，其齿根面的深度与线定位槽(k)的深度相同，其宽度与线定位槽(k)两侧面齐平；上盖(3)位于工具主体(2)上部并与工具主体(2)连为一体，上盖(3)内部具有与推送头(1)间隙配合的圆弧面(m)。
2.根据权利要求1所述的一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具，其特征在于，所述工具主体(2)中设有各槽的平面替换为带有卡扣(14)和前端设有矩形凹槽的平面，其与上盖(3)利用卡扣(14)连接；将弹性体(6)和压力开关(7)替换为具有压电特性的多孔柔性材料即压电驻极体(11)置于矩形凹槽内，发光二极管槽(f)设于矩形凹槽侧面处；压电驻极体(11)两侧分别安装前电极板(12)和后电极板(13)用于传导压电驻极体(11)产生的电流，垫片(4)置于前电极板(12)前端；发光二极管(8)其中一个管脚通过弹簧片及铜箔导带(9)连接到前电极板(12)，另一个管脚连接到后电极板(13)；工具主体(2)尾部连接手柄(15)。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具，其特征在于，所述推送头(1)与工具主体(2)内部的导向柱(b)为间隙配合，间隙大小为0.05mm-0.5mm；推送头(1)与上盖(3)的圆弧面(m)间隙配合，间隙大小为0.05mm-0.5mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具，其特征在于，所述垫片(4)为圆形或方形垫片，用于填充工具主体(2)槽内的剩余部分空间，并完成推送力的传递；所述推送头(1)的材料为金属或聚合物材料。
5.根据权利要求3所述的一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具，其特征在于，所述垫片(4)为圆形或方形垫片，用于填充工具主体(2)槽内的剩余部分空间，并完成推送力的传递；所述推送头(1)的材料为金属或聚合物材料。
6.根据权利要求1或5所述的一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具，其特征在于，所述弹性体(6)为弹性聚合物材料，材料是PDMS、硅胶或聚氨酯。
7.根据权利要求3所述的一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具，其特征在于，所述弹性体(6)为弹性聚合物材料，材料是PDMS、硅胶或聚氨酯。
8.根据权利要求4所述的一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具，其特征在于，所述弹性体(6)为弹性聚合物材料，材料是PDMS、硅胶或聚氨酯。
9.根据权利要求1、2、5、7或8所述的一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具，其特征在于，所述上盖(3)与工具主体(2)连接方式采取胶粘或机械锁紧方式。
10.根据权利要求6所述的一种具有到位提示功能的电连接器接触件推送工具，其特征在于，所述上盖(3)与工具主体(2)连接方式采取胶粘或机械锁紧方式。
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