技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于将套筒状端子安装在桩触头上的手动操作工具,特别是附连到
车身的接地桩触头。此外,本发明涉及一种用于车身的接地触头安装套件,其包括这样的手动操作工具和桩触头。接地触头安装套件可还包括端子,其适于通过闩
锁组件接合到手动操作工具和/或被接收在接收座中。端子可设置为具有线连接部分,其适于与电线建立抓握连接。本发明最后涉及一种用于将套筒状端子安装到桩触头上的方法。
背景技术
[0002] 在
汽车工业中,
能源消耗的节省通过减小汽车重量而实现。为此,由轻质材料——诸如
铝或
纤维增强
树脂——制成的车身越来越多被使用。这些材料对将
电连接器附连至车身(诸如接地桩)产生新的挑战,因为接地桩可比传统车身更容易松弛,如果其在端子安装期间被不正确加载的话。
[0003] 此外,因为现代汽车包括越来越多的附加技术,其填充了汽车中的可用安装空间,车身的
接触桩通常难以接近且难以视觉控制。
[0004] 由此,需要提供一种电连接件到附连至车身的桩触头上的可靠安装,所述连接件诸如端子。
发明内容
[0005] 本发明通过提供一种手动操作工具而满足该需求,所述手动操作工具包括适于接收端子的中空接收座,该接收座沿安装方向敞开,其中,手动操作工具还包括桩检测结构和指示元件,该桩检测结构适于至少检测桩触头在接收座内的最终安装
位置,指示元件操作地连接至桩检测结构,且布置为从手动操作工具之外可见,指示元件包括第一视觉外观和替换的第二视觉外观,第二视觉外观不同于第一视觉外观,指示元件适于取决于桩触头在最终安装位置而自动从第一视觉外观切换到第二视觉外观。
[0006] 根据本发明的手动操作工具由此通过在两个视觉外观之间切换而为操作者提供端子安装到桩触头上的
视觉反馈。由此,根据本发明的手动操作工具可告知操作者安装完成,且由此可避免在将端子安装到桩触头上时的不必要的大的
力。视觉反馈还告知操作者,端子安装到桩触头已经完成,即便桩触头本身由于狭窄的安装情况而对操作者不可见。
[0007] 根据本发明的手动操作工具可还通过添加以下特征的任意一个或多个而被改善,其每个具有其自己的优势,且可与其他有利特征的任一个独立组合。
[0008] 例如,指示元件可以是发光元件,诸如单或多色LED。第一视觉外观与第二视觉外观相比,可包括以不同
波长发射的光。替换地或附加地,指示元件可包括机械指示元件,第一和第二视觉外观与机械指示元件的
定位和/或位置不同。
[0009] 桩检测结构可包括电容性、光学、电、
磁性和机械
传感器的至少一个。传感器适于检测桩触头在最终安装位置的存在和/或从其的缺失。传感器可例如是
接近传感器。
[0010] 当接收座沿安装方向移动到桩触头上时,传感器检测桩触头的存在,优选是桩触头在至少最终安装位置中的存在。一旦检测到,则桩检测结构将指示元件从第一视觉外观切换到第二视觉外观。这可利用电和/或
电子电路和/或机械元件实现。在后一情况下,机械元件的移动可被桩触头驱动。这消除了对可枯竭能源存储(诸如
电池)的需求。
[0011] 为了处理要被安装在桩触头上的端子,端子至手动操作工具的安全附连对于在将端子安全安装到桩触头上之前、防止端子从手动操作工具掉落是有利的。为了解决该问题,在一个
实施例中,手动操作工具可包括闩锁组件,其适于接合端子,且其中,闩锁组件——特别是端子——包括释放开口,其适于插入释放元件以断开闩锁组件,释放开口沿安装方向敞开。闩锁组件可包括在桩触头和端子上的至少一个闩锁构件。该实施例不仅提供了在安装之前、端子在手动操作工具上的牢固附连,且还提供了在完成安装过程之后、将端子从手动操作工具自动断开的可能性。
[0012] 为了实现该断开,释放元件——其可在另一实施例中为桩触头的一部分——需要被插入到释放开口中。释放开口可允许通至闩锁组件的至少一个可断开闩锁构件,诸如弹性可偏转锁定突出部或锁定舌。特别地,所述至少一个闩锁构件可重叠释放开口。由此,如果释放元件插入到释放开口中,则闩锁构件自动地被从接合状态推出。
[0013] 即便手动操作工具不包括桩检测结构和/或指示元件,闩锁组件可存在于手动操作工具中。这是因为,在端子最终安装到桩触头时,如果闩锁组件和桩触头之间的相互作用导致端子从手动操作工具自动断开,则指示元件和/或桩偏转器结构可以是不必要的。
[0014] 根据另一实施例,如果桩检测结构——特别地其传感器——位于接收座的底部,则桩检测器——特别是传感器——被屏蔽不受环境影响,且被保护免受机械损害。
[0015] 为了允许手动操作工具与各种不同尺寸和/或形状的桩触头一起使用,优选的是接收座通过安装适配器提供,所述安装适配器可更换地安装到手动操作工具。安装适配器可以是钟形的,以提供柱形空间,端子可被接收在其中。
[0016] 在上述实施例的一个中,手动操作工具可以是接地触头安装套件的一部分,其例如可在
汽车制造商的工程地点使用,用于将端子安装到已经安装到车身上的桩触头上。桩触头可包括触发元件,其适于在最终安装位置中与桩检测结构相互作用。
[0017] 为了容易制造,优选的是,触发元件包括至少一个突出部。附加地或替换地,触发元件可还包括其他元件,诸如磁体或标记,分别用于磁性或光学检测。还可以的是,触发元件包括具有不同材料的桩触头的部分,例如用于电容性或磁性传感器。
[0018] 如果至少一个突出部用作触发元件,则突出部可用于机械地接合手动操作工具的
开关,以关闭电路、挡住挡光板和/或被磁性和/或电容性传感器检测,用于切换指示元件的外观。突出部可以是凸片、肋、桩或销形的。在任意这些情况中,优选的是,突出部延伸到平行于安装方向的方向中,其总体上优选地平行于桩触头的纵向方向。
[0019] 如果桩检测结构——特别是其传感器——位于接收座的底部处,则优选的是,突出部位于桩触头的顶表面上。顶表面优选地背朝安装方向,且突出部可逆着安装方向从顶部表面延伸。
[0020] 根据另一有利的实施例,桩触头可包括释放元件,其适于在桩触头的最终安装位置中自动断开闩锁组件。在一个变体中,释放元件与触发元件相同,从而其一次用作两个功能,即,触发对操作者的视觉反馈,且将端子从手动操作工具自动断开。
[0021] 优选的是,在最终安装位置中,释放元件插入到释放开口中去,且闩锁组件被断开。
[0022] 释放元件可沿与桩触头相同的方向延伸和/或在桩触头旁边延伸。
[0023] 根据另外的变体,释放元件可从桩触头的凸缘状肩部部分延伸。这样的凸缘状部分可用于在桩触头的安装状态中在背离释放元件的侧上邻接车身。对于桩触头到车身中的插入,凸缘状部分提供止挡表面,且由此限定桩触头相对于车身的最后搁置位置。
[0024] 释放元件可包括至少一个突出部。突出部可以是凸片、肋、桩或销形的。
[0025] 根据另一有利的实施例,手动操作工具可不仅用于将端子安装到桩触头上,且还将端子从桩触头移除。特别是如果端子通过以有效锁定结构接合的各个元件闩锁到桩触头上,则端子和手动操作工具之间的强的附连对于
抽取是必须的,以便克服端子和桩触头之间的有效锁定结构的保持力。
[0026] 例如,如果手动操作工具包括端子抽取部分,所述端子抽取部分适于接合安装到桩触头的端子,以形成至少逆着安装方向轴向紧固的连接,则这样的抽取可被实现。轴向紧固连接由此允许将端子拉离接触桩。这样的轴向紧固连接可通过形式配合建立。
[0027] 端子抽取部分可适于以旋转运动接合端子。如果端子以线性运动沿安装方向安装到桩触头,则这是特别有利的,因为其防止端子在其成功安装之后被无意地抽取。
[0028] 端子和手动操作工具——特别是其端子抽取部分——可形成卡口结构的互补部分,所述互补部分可通过旋转运动相互接合。
[0029] 例如,端子抽取部分可包括径向突出部,其垂直于安装方向突出。径向突出部可适于在端子的舌或其他突出部下面旋转,端子的突出部例如径向向内地突出。替换地,端子抽取部分可还包括凹部,其在端子的径向突出部上旋转。
[0030] 端子抽取部分可布置在接收座上,且如果接收座是可更换适配器的一部分的话,则可由此在单个步骤中与适配器一起被更换。端子抽取部分可位于接收座之外,特别地,其可邻近闩锁组件定位。
[0031] 端子可提供袋部,其适于接收端子抽取部分的至少一部分,以形成轴向紧固连接。袋部可还接收释放构件。这样的袋部可通过U形舌形成在端子中。袋部可沿至少一个圆周方向敞开,以允许由端子抽取部分以旋转运动接合和/或允许其插入。
[0032] 最后,本发明还涉及一种利用手动操作工具将套筒状端子安装到桩触头的方法,特别地,所述触头是附连至车身的接地桩触头。本发明的方法可包括步骤:将端子插入到手动操作工具的中空接收座中;将接收座放置在桩触头的至少一部分上以将桩触头插入到端子中;和当桩触头位于接收座内的最终安装位置时自动地改变指示元件的视觉外观。
附图说明
[0033] 在以下,参考附图示例性地描述了根据本发明的装置和方法的设计和功能。在附图中,相同的附图标记用于在功能和/或设计中彼此对应的元件。此外,从以上
说明书可知,参考附图描述的各个特征可彼此任意组合。特别地,在特定应用中不是必须的特征可被省略,而对于一特定应用所需的特征可添加到如上所述的所示实施例。
[0034] 在附图中:
[0035] 图1示出在具有端子的车身上的桩触头的示意透视图,该端子被局部切开;
[0036] 图2示出根据本发明的手动操作工具和端子的示意透视图;
[0037] 图3示出图2的手动操作工具的示意透视图,端子安装在接触桩上;
[0038] 图4示出图3的细节IV的示意透视图,手动操作工具和端子被局部切开;
[0039] 图5示出图2的手动操作工具和端子的示意透视图,二者均被局部切开;
[0040] 图6示出定位在接触桩上的图5的端子和手动操作工具的示意透视图;
[0041] 图7示出在将手动操作工具从端子断开之后的图6的手动操作工具、端子和接触桩的示意透视图;
[0042] 图8示出用于将端子从接触桩拆除的处于第一位置中的手动操作工具、端子和接触桩的示意透视图;
[0043] 图9示出在手动操作工具与端子接合之前的图8的手动操作工具、端子和接触桩的示意透视图;
[0044] 图10示出手动操作工具、端子和接触桩的示意透视图,手动操作工具与端子接合;
[0045] 图11示出图10的手动操作工具、端子和接触桩的示意透视图,端子通过手动操作工具从接触桩拉走。
具体实施方式
[0046] 首先,参考图1描述用于在车身2中提供
接地连接的组件1。组件1包括桩触头4,其可具有大体的具有纵向轴线6的栓状构造。桩触头4的安装部分8可以是栓状的,且插入到车身2中。桩触头4的连接部分10可也是栓状的,且一旦桩触头4安装到车身2上之后,则该连接部分10从车身2突出,以被端子12接触。在安装部分8和连接部分10之间,可存在凸缘状肩部14,其可搁置于车身上,且由此用作止挡件,这限制了桩触头4至车身中的插入。
[0047] 端子12安装到桩触头4上,特别是其连接部分10。端子12是套筒状的,从而桩触头插入到端子中。端子12可包括套筒状弹性部分16,其可沿径向向外方向弹性地偏转。弹性部分16是接触部分17的一部分,桩触头4插入到所述接触部分17中,且建立在端子12和接触桩4之间的电接触。此外,端子12可包括线连接部分18,其可包括压接部分20,用于连接接地线(未示出)。如所示,线连接部分18从桩触头4径向向外突出,且可搁置在肩部14上。
[0048] 桩触头4和端子12可通过形式配合而接合至彼此,例如,通过将端子12卡固到连接部分10上。
[0049] 实际上,桩触头4首先安装到车身上,然后,在将其他设备安装在车身上之后,端子12安装到桩触头4上。在该阶段处,桩触头4可不再容易被接近。此外,难以评价端子12是否已经正确安装到桩触头4上,因为桩触头4可处于视觉评价不可行或在很困难的情况下才可行的位置中。
[0050] 为了辅助端子12安装到桩触头4上,且确保端子12正确安装到桩触头4上,可使用如图2至4所示的手动操作工具22。
[0051] 手动操作工具22包括抓握端部24,其适于通过操作者的手(未示出)使用。手动操作工具22可还包括位于纵向工具部分30的远端28处的工具端部26,其以一
角度从抓握端部24延伸离开,例如从其垂直地延伸离开。工具部分30的形状和尺寸可适于特定需求。例如,如果桩触头4在发动
机舱室底部处安装到车身2,则长、窄的工具部分30可以是必须的且仅长且窄的通入开口是可行的。
[0052] 手动操作工具22设置有接收座32,其可形成工具端部26。接收座32是中空的,例如钟形构件,端子12——特别是其接触部分17——可接收在其中。
[0053] 接收座32在安装方向34上敞开,其中,端子12——特别是其接触部分17——布置在桩触头4上。
[0054] 手动操作工具22包括指示元件36,其布置为从手动操作工具22之外可见,且适于从第一视觉外观38(如图2所示)切换到第二视觉外观40(如图3和4所示)。在图2至4所示的实施例中,指示元件36是发光
二极管,诸如LED,特别地,是多色LED或不同
颜色的LED的组件。除了产生视觉反馈,或代替地,指示元件36可被设计用于
触觉反馈,例如,振动。第一视觉外观38可以是LED 42被关闭,或其利用第一组光波长发射光,例如,以比拟于红光。指示元件36的第一视觉外观38表示,将端子12安装到桩触头4上的过程还没有成功完成。指示元件36可靠近抓握端部24定位。
[0055] 在第二视觉外观40中,LED 42可打开,或指示元件36可发射不同组的波长,以展现不同的光,例如绿光,以表示端子12在桩触头4上的安装已经被成功完成。由此,手动操作工具22允许端子12被正确安装到桩触头4,即便桩触头4对操作者不可见。
[0056] 手动操作工具22的接收座32可由可更换适配器44构成,所述可更换适配器附连到工具端部26。
[0057] 为了将端子12插入到接收座32中,接收座32沿安装方向34在端子12上方移动,如图2示意地示出。在端子12接收在接收座32中的情况下,手动操作工具22则在桩触头4上方移动,如图3所示,且更详细地如图4所见。
[0058] 通过在桩触头4上方移动端子12——特别是其接触部分17,二者被自动接合成卡固状锁定,诸如形式配合。
[0059] 在图4的细节IV中,接收座32被局部剖切,从而可以看见,
弹簧部分16已经移动到桩触头4的连接部分10上。
[0060] 如图2至4所示,线46可已经附连到端子12的线连接部分18。
[0061] 如图4进一步可见,手动操作工具22可包括桩检测结构48,其操作地连接至指示元件36。桩检测结构48适于检测端子12在桩触头4上的至少最终安装位置50,例如通过检测桩触头4在接收座32中的至少一个位置。
[0062] 如果桩触头4处于最终安装位置50中时,则桩检测结构48适于将指示元件36从第一视觉外观38切换到第二视觉外观40。
[0063] 为此,桩检测结构48可包括传感器52,其可以是机械传感器,诸如开关,和/或电容性、光学、磁性或电传感器。优选地,桩检测结构48——特别是传感器52——位于接收座32的底部54处。
[0064] 桩触头4可设置有触发元件56,其可包括至少一个突出部58。突出部可以是凸片、肋、桩或销状的,如图4所示。触发元件适于在最终安装位置50中与桩检测结构48相互作用,因为其通过移入或移出最终安装位置50而使触发指示元件36从一个视觉外观38、40到另一视觉外观40、38的切换。
[0065] 触发元件56可布置在桩触头4的顶表面60处,顶表面60背朝安装方向34。如图4可见,触发元件56可以是位于顶表面60的中心处的销状突出部,其与纵向轴线6同心地对齐。
[0066] 为了在将端子12安装到桩触头4上之前将端子12安全地附连至手动操作工具22,闩锁组件70可如参考图5至7所述设置。
[0067] 闩锁组件70局部布置在接收座32的外侧72上,和在端子12上。闩锁组件70可延伸跨过端子12和接收座32的相应周边的仅一部分。闩锁组件70可与连接部分18径向相
对地定位。
[0068] 闩锁组件70通过在端子12的接触部分17上滑动而被激活。在闩锁组件70的激活状态下,两个闩锁构件74、76沿安装方向滑动到彼此后面,以形成有效锁定。闩锁构件74、76的至少一个可沿径向方向78弹性偏转。闩锁构件74、76的至少一个可形成为径向突出部。作为例子,图5示出作为接收座32的闩锁构件74的径向突出部80,该闩锁构件76径向向外突出。
[0069] 代替径向突出部80,可设置径向凹部。
[0070] 端子12可设置有作为闩锁构件76的闩锁舌82。
[0071] 闩锁组件70还包括释放开口84,其沿安装方向34敞开。释放开口84适于提供去往闩锁构件74、76的至少一个的通路。特别地,闩锁构件74、76的至少一个可重叠所述释放开口84。
[0072] 如所示,释放开口84可形成在端子12中,闩锁构件74——其重叠释放开口84——可以是手动操作工具22的一部分。
[0073] 端子12可包括U形部分86,其形成用于接收座32的闩锁构件74的袋部88。释放开口84可延伸到该袋部88中。U形部分86可通过舌形成,特别地闩锁舌82,其在其自身上向后弯折,以形成垂直于安装方向34延伸的两个腿。袋部88用作在闩锁组件70的闩锁状态中接收闩锁构件74的凹部。
[0074] 释放开口84允许插入释放元件90,如图6所示,以断开闩锁组件70,且由此接收座32和端子12之间的锁定。通过断开闩锁组件70,端子12可从接收座32移除。
[0075] 当桩触头4处于最终安装位置50时,释放开口84允许端子12从接收座32自动断开。这如图6所示。
[0076] 释放元件90可设置在桩触头4上,例如,作为在肩部14上的销状突出部。释放元件90可从桩触头4平行于桩触头4的连接部分10逆着安装方向34延伸。
[0077] 释放元件90适于插入到释放开口84中,且与闩锁构件74、76的至少一个相互作用,以断开闩锁组件70。为了断开,闩锁构件74、76的至少一个通过释放元件90移出与相应的另一闩锁构件76、74的重叠。例如,释放元件90压靠接收座32的径向突出部80,且将径向突出部80径向向内偏转,从而闩锁构件74可逆着安装方向34滑动经过闩锁构件。
[0078] 释放元件90沿安装方向34的长度适于,仅当端子12接近或触碰肩部24时,或仅当桩触头4处于最终安装位置50时,实现闩锁组件70的断开。
[0079] 在图7中,其示出了,在闩锁组件70的断开之后,接收座32可从通过有效锁定和/或摩擦锁定保持在接触桩4上的端子12拉出。
[0080] 为了有助于将释放元件90插入到释放开口84中,引导结构92——诸如沟槽或任何其他径向非对称特征部——可设置在桩触头4、端子21和接收座32的至少一个上。引导结构92允许仅在一个位置中将端子12在桩触头4上滑动,在该位置中,释放元件90和释放开口84对齐。
[0081] 可使用自动可断开的闩锁组件70,而没有桩检测结构48。
[0082] 手动操作工具22可设置有端子抽取部分100,其适于接合安装到桩触头4上的端子12。端子抽取部分的设计和功能参考图8至11解释。端子抽取部分100形成手动操作工具22和端子12之间的连接,该连接在轴向上逆着安装方向34是紧固的,且由此允许逆着安装方向34将端子12从桩触头4拉开。
[0083] 端子抽取部分100可通过接收座32与闩锁组件70一起设置,或没有闩锁组件70。
[0084] 为了避免在刚将端子12安装到桩触头4之后意外拉开端子12,端子抽取部分100与端子12接合的方向与闩锁组件70接合或断开的移动方向不同。例如,如所示,闩锁组件70通过手动操作工具22沿安装方向34的移动而被接合和断开,端子抽取部分100通过沿垂直于安装方向34的方向移动而被接合。特别地,端子抽取部分100可适于以旋转运动102接合端子12。端子12和手动操作工具22(相应地其端子抽取部分100)二者可形成卡口紧固部104的互补部分。
[0085] 由端子12形成的袋部88可用于,在分别旋转手动操作工具22或接收座32时,分别接收手动操作工具22或接收座32的径向凸伸的抽取闩锁件106。这在图8至10中示出,其中,首先,接收座32在安装到桩触头4上的端子12上被推动(图8)。端子抽取部分100可邻近闩锁组件70(如果存在闩锁组件的话)在接收座32的外侧72上定位。当接收座32在桩触头4上滑动且端子12安装在桩触头上时,闩锁组件70不能接合,因为释放元件90仍然位于释放开口84中且阻挡闩锁构件74、76的任何接合,如图6所示。由此,为了实现接收座32和端子12之间的有效锁定,一旦桩触头4处于如指示元件36指示的最终安装位置50,则接收座32如所示按照箭头102旋转。只有抽取闩锁件106位于袋部88之外才能达到最终安装位置50。通过旋转
102,抽取闩锁件106旋转到袋部88中,并形成轴向紧固的形式配合。在接收座上的释放元件
90或止挡件110可防止任何进一步旋转。这如图10所示。指示元件36仍然示出最终安装位置
50被保持。
[0086] 一旦端子抽取部分100处于接合状态(图10)中,端子12可逆着安装方向34从接触桩4拉开,如图11所示。桩触头4和手动操作工具22一起形成接地触头安装套件,所述接地触头安装套件可还包括端子12。
[0087] 附图标记
[0088] 1 组件
[0089] 2 车身
[0090] 4 桩触头
[0091] 6 桩触头的纵向轴线
[0092] 8 桩触头的安装部分
[0093] 10 桩触头的连接部分
[0094] 12 端子
[0095] 14 端子的肩部
[0096] 16 端子的弹性部分
[0097] 17 端子的接触部分
[0098] 18 端子的线连接部
[0099] 20 端子的压接部分
[0100] 22 手动操作工具
[0101] 24 手动操作工具的抓握端部
[0102] 26 手动操作工具的工具端部
[0103] 28 手动操作工具的远端
[0104] 30 手动操作工具的工具部分
[0105] 32 手动操作工具的接收座
[0106] 34 安装方向
[0107] 36 手动操作工具的指示元件
[0108] 38 指示元件的第一视觉外观
[0109] 40 指示元件的第二视觉外观
[0110] 42 LED
[0111] 44 手动操作工具的适配器
[0112] 46 线
[0113] 48 桩检测结构
[0114] 50 最终安装位置
[0115] 52 桩检测结构的传感器
[0116] 54 接收器底部
[0117] 56 桩触头的触发元件
[0118] 58 突出部
[0119] 60 桩触头的顶表面
[0120] 70 闩锁组件
[0121] 72 接收器的外侧
[0122] 74 接收器的闩锁构件
[0123] 76 端子的闩锁构件
[0124] 78 径向方向
[0125] 80 径向突出部
[0126] 82 闩锁舌
[0127] 84 释放开口
[0128] 86 U形部分
[0129] 88 袋部
[0130] 90 释放元件
[0131] 92 引导结构
[0132] 100 端子抽取部分
[0133] 102 旋转运动
[0134] 104 卡口紧固部
[0135] 106 抽取闩锁
[0136] 110 止档件
[0137] 112 接地触头安装套件