新型彈片型連接器的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化

羅奕奕

摘 要：隨著連接器行業(yè)的發(fā)展，連接器種類(lèi)結(jié)構(gòu)越來(lái)越多，這就對(duì)連接器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、實(shí)用性和安全性提出了更高的要求。現(xiàn)有技術(shù)中，連接器的種類(lèi)有很多，各種連接器的結(jié)構(gòu)各不相同，接線(xiàn)方式也有很多。但是經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)很多現(xiàn)有接線(xiàn)技術(shù)存在一些弊端，如安裝費(fèi)時(shí)、不耐振動(dòng)、需要特殊工具、操作不便等等缺點(diǎn)。本Push Spring Connector技術(shù)正是為了解決這些現(xiàn)有難題孕育而生。

關(guān)鍵詞：連接器；連接方式；彈片連接器；籠式彈片；推壓；拆裝便利

中圖分類(lèi)號(hào)：THl23+.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）24-0016-02

1 現(xiàn)有接線(xiàn)方式介紹-螺釘接線(xiàn)方式的特點(diǎn)

1.1 螺釘連接型

通過(guò)螺釘與插針上的內(nèi)螺紋旋接后，壓緊插入插針內(nèi)的導(dǎo)線(xiàn)。

1.1.1 螺釘連接型的優(yōu)點(diǎn)

①同一規(guī)格插針，可適用的導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格范圍較廣；

②導(dǎo)線(xiàn)可拆卸重裝，插針可多次使用，方便維護(hù)；

③可以產(chǎn)品組裝時(shí)，使用常用的螺絲刀即可，無(wú)需專(zhuān)用的工具；

④可帶導(dǎo)線(xiàn)保護(hù)片；

⑤若有需要的話(huà)，單孔可同時(shí)接幾根線(xiàn)。

1.1.2 螺釘連接型的缺點(diǎn)

①使用中，易受設(shè)備振動(dòng)影響，可能導(dǎo)致螺釘旋接處出現(xiàn)退松現(xiàn)象，這就需要定期重新檢查。

②產(chǎn)品安裝導(dǎo)線(xiàn)較費(fèi)時(shí)。

③由于降低電阻，減少溫升，往往使用材質(zhì)較軟的銅合金制造插針，螺釘旋緊壓線(xiàn)時(shí)，為了確保導(dǎo)線(xiàn)壓緊，需要有一定的螺釘旋緊力，而過(guò)大的旋緊力容易造成滑牙現(xiàn)象，導(dǎo)致導(dǎo)線(xiàn)松脫，出現(xiàn)故障。

1.2 冷壓接型

通過(guò)專(zhuān)用的冷壓鉗工具間插針壓變形后，將插入插針的導(dǎo)向壓緊。

1.2.1 冷壓型連接器的優(yōu)點(diǎn)

①不受設(shè)備振動(dòng)影響，適用于振動(dòng)場(chǎng)合；

②插針排布密度高，可以節(jié)省空間；

③可實(shí)現(xiàn)線(xiàn)束預(yù)先裝配。

1.2.2 冷壓型連接器的缺點(diǎn)

①同一規(guī)格插針，適用導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格較窄，規(guī)格多，不利于物料管理；

②需要專(zhuān)用的壓接工具，而且工具比較昂貴；

③插針壓接后，不可重復(fù)使用；

④不適用硬線(xiàn)場(chǎng)合。

2 新型彈片型連接器技術(shù)特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵工 藝及解決途徑

專(zhuān)案小組將項(xiàng)目需要解決的技術(shù)目標(biāo)設(shè)定為開(kāi)發(fā)一種

型連接方式，它必須具有以下特點(diǎn)：

①連接牢靠，不易受到設(shè)備震動(dòng)影響；

②能夠多次拆裝，實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用；

③拆裝不需要專(zhuān)用工具；

④實(shí)現(xiàn)快速拆裝，方便維護(hù)；

經(jīng)過(guò)多輪的功能模型試制和優(yōu)化，開(kāi)發(fā)出全新的創(chuàng)新型彈片式連接器，具體如圖1所示。

2.1 新型彈片型連接器技術(shù)特點(diǎn)

①連接牢靠，不易受到設(shè)備震動(dòng)影響；

②能夠多次拆裝，實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用；

③拆裝不需要專(zhuān)用工具，使用任何輔助物件推動(dòng)設(shè)在產(chǎn)品上的插銷(xiāo)即可完成拆裝導(dǎo)線(xiàn)；

④在連接和換線(xiàn)過(guò)程中，工具與人體都不與導(dǎo)體接觸，防止導(dǎo)致觸電的情形發(fā)生，安全性好；

⑤實(shí)現(xiàn)快速拆裝，方便維護(hù)。甚至可利用簡(jiǎn)單的特制工具將一次性獎(jiǎng)所有上插孔一次性打開(kāi)，進(jìn)行裝線(xiàn)，更加省時(shí)。如圖2所示。

2.2 新型彈片型連接器關(guān)鍵技術(shù)

①研究選擇合適的彈片材料，它必須具有同時(shí)具備高彈性、合適的剛性，還需要有較高的壽命。

②設(shè)計(jì)彈片的異形結(jié)構(gòu)和插針結(jié)構(gòu)，確保對(duì)導(dǎo)線(xiàn)具有必要的夾持力。

2.3 新型彈片型連接器關(guān)鍵工藝技術(shù)

①?gòu)椘牧系纳a(chǎn)工藝；

②彈片制造設(shè)備和模具開(kāi)發(fā)；

③用于裝插針的插體注塑精度控制。

2.4 新型彈片型連接器關(guān)鍵工藝技術(shù)解決途徑

①?gòu)椘牧霞夹g(shù)主要是通過(guò)本項(xiàng)目專(zhuān)案小組與材料供應(yīng)商合作開(kāi)發(fā)，最后選擇德國(guó)產(chǎn)的特殊不銹鋼材料，并經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)的特殊處理工藝加工出符合要求的材料。

②彈片制造設(shè)備和模具是由本項(xiàng)目專(zhuān)案小組與國(guó)內(nèi)知名的自動(dòng)化設(shè)備制造商合作開(kāi)發(fā)進(jìn)行，經(jīng)過(guò)了二代原型機(jī)改進(jìn)，最后完成了可量產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)備。

③插體注塑工藝通過(guò)引進(jìn)德國(guó)產(chǎn)的素有“注塑界勞斯萊斯”美譽(yù)的ARBURG品牌注塑機(jī)，確保注塑工藝的高精度、高穩(wěn)定性。

通過(guò)自主開(kāi)發(fā)和外部引進(jìn)相結(jié)合的方式對(duì)插針的加工設(shè)備和產(chǎn)品裝配設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化技改，提高產(chǎn)品的加工精度和穩(wěn)定性，確保產(chǎn)品質(zhì)量，通知提高生產(chǎn)效率。

3 新型彈片型連接器技術(shù)性能指標(biāo)與現(xiàn)有的產(chǎn) 品對(duì)比

3.1 對(duì)產(chǎn)品抗振動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)分析

新型彈片型連接器的抗振動(dòng)性已按照IEC/EN 60068-2-6標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試得到驗(yàn)證。試驗(yàn)中使用最大為2 000 Hz的頻率、最大為20 g的不同大小的振幅。針對(duì)軌道交通車(chē)輛電氣設(shè)備的試驗(yàn)對(duì)抗振動(dòng)性都有著尤其高的要求，這些試驗(yàn)都已全部通過(guò)。在按照IEC/EN 60068-2-27標(biāo)準(zhǔn)和針對(duì)IEC/EN 61373標(biāo)準(zhǔn)的鐵路應(yīng)用所進(jìn)行的抗沖擊性試驗(yàn)中會(huì)用單獨(dú)的撞擊代替持續(xù)的振動(dòng)。本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的新型彈片型連接器可以承受X＼Y＼Z方向達(dá)到100 g的沖擊，并且不會(huì)出現(xiàn)任何損害。

3.2 對(duì)特殊氣候耐候性實(shí)驗(yàn)分析

特殊的氣候條件可能會(huì)對(duì)彈片的長(zhǎng)期穩(wěn)定性造成影響，而在氣候試驗(yàn)中會(huì)將這些氣候條件在實(shí)驗(yàn)室中模擬出來(lái)。為此，項(xiàng)目專(zhuān)案小組對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行耐候性測(cè)試，包括高低溫測(cè)試、鹽霧試驗(yàn)等，試驗(yàn)結(jié)果所有彈片連接產(chǎn)品都滿(mǎn)足下列氣候試驗(yàn)的相關(guān)要求：

①溫度變化要求符合IEC/EN 60998-2-2，IEC/EN60947-7

-1標(biāo)準(zhǔn)；

②工業(yè)氣候條件符合EN ISO 6988，IEC/EN 60068-2-42標(biāo)準(zhǔn)；

③鹽霧符合IEC/EN 60068-2-11標(biāo)準(zhǔn)。如圖3所示。

3.3 新型彈片型連接器和現(xiàn)有產(chǎn)品的對(duì)比

產(chǎn)品使用性能對(duì)比，見(jiàn)表1。

性能指標(biāo)對(duì)比分析：按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EN 61984，見(jiàn)表2。

經(jīng)對(duì)比，可發(fā)現(xiàn)新型彈片型連接器有以下優(yōu)勢(shì)：

①創(chuàng)新性。

接線(xiàn)方便，在連接和換線(xiàn)過(guò)程中，工具與人體都不與導(dǎo)體接觸，防止導(dǎo)致觸電的情形發(fā)生，安全性好。

使用方便靈活，接線(xiàn)方式對(duì)導(dǎo)線(xiàn)壓接前的準(zhǔn)備要求不高，并且不需要特殊安裝工具可以解放操作工具，可極大的降低安裝成本。

在接線(xiàn)過(guò)程中工具只是輔助作用，有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體連接和拆解時(shí)，在完成彈片開(kāi)口狀態(tài)后、工具可拿開(kāi)，在安裝和拆卸時(shí)不被工具干擾，可更好的進(jìn)行接線(xiàn)連接操作。操作十分方便，在連接和拆解中，輕松按壓推桿或撥桿就可以將相應(yīng)的孔或槽推開(kāi)，并可利用簡(jiǎn)單的特制工具將所有上插孔一次性打開(kāi)，更加省時(shí)。

②先進(jìn)性。

在現(xiàn)有技術(shù)中，連接器的種類(lèi)很多，各種連接器的結(jié)構(gòu)各不相同，接線(xiàn)方式也有很多。大部分連接器在與導(dǎo)體連接和拆解時(shí)，必須借助專(zhuān)用工具完成，操作十分不便；在連接和拆解中，工具容易與導(dǎo)體接觸，導(dǎo)致觸電的情形時(shí)有發(fā)生，安全性差；在接線(xiàn)過(guò)程中，工具不能移除，干擾導(dǎo)體連接操作；因此，我司針對(duì)這些缺陷，對(duì)連接器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究，開(kāi)發(fā)出一種依靠帶狀硬金屬扭曲壓力接線(xiàn)的連接器，使導(dǎo)體連接和拆解時(shí)操作方便，且避免與導(dǎo)體接觸而觸電。

4 結(jié) 語(yǔ)

新型彈片型連接器已量產(chǎn)，并廣泛應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)、自動(dòng)化風(fēng)力發(fā)電等行業(yè)中，大大提高了連接器的靈活性和操作性。在人工成本升高問(wèn)題日益凸顯的今天，產(chǎn)品的快速便捷，省時(shí)省力操作成為一種必然趨勢(shì)。在機(jī)器人、自動(dòng)化設(shè)備、工程機(jī)械、紡織機(jī)械、能源設(shè)備等連接器應(yīng)用成熟的行業(yè)，正是需要這種能為客戶(hù)節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)安裝成本，省時(shí)省力的便捷操作。

參考文獻(xiàn)：

[1] 一種依靠帶狀金屬扭曲壓力接線(xiàn)的連接器[P].CN202616433U.

[2] 一種依靠帶狀硬金屬扭曲壓力接線(xiàn)的連接器（德國(guó)）以及一項(xiàng)發(fā)明專(zhuān) 利在實(shí)審中[P].DE2020120358U1.

[3] 一種依靠帶狀硬金屬扭曲壓力接線(xiàn)的連接器[P].CN103367935A.