Демонтажный инструмент для деблокирования контакт-деталей штекерных разъемов
Изобретение относится к демонтажному инструменту (100) для деблокирования застопоренной в контактной камере (510) штекерного разъема контакт-детали (600), имеющему корпусообразную рукоятку (200), определяющую ее ось (210), и соединенный с рукояткой (200) стержневидный демонтажный элемент (300), который вдоль своей продольной протяженности определяет свою ось (310), при этом в ненагруженном состоянии демонтажного инструмента (100) ось (210) рукоятки и ось (310) демонтажного элемента проходят параллельно друг другу. Для снижения риска повреждения штекерного разъема (500) или застопоренной в нем контакт-детали (600) при ее деблокировании демонтажным инструментом (100) демонтажный элемент (300) выполнен с возможностью отклонения по меньшей мере на отдельных участках относительно оси (210) рукоятки, прежде всего, упруго обратимого отклонения или обратимого отклонения с восстановлением своей исходной формы. 10 з.п. ф-лы, 12 ил.
Уровень техники
Настоящее изобретение относится к демонтажному инструменту для деблокирования застопоренной в контактной камере штекерного разъема контакт-детали согласно ограничительной части независимого пункта формулы изобретения.
В различных областях техники, например в автомобилестроении, для обеспечения электрического контактирования между собой электрических и электронных компонентов часто применяются электрические штекерные разъемы (штекерные соединители). Подобные (вставные или втычные) контакт-детали при их введении в контактную камеру штекерного разъема часто стопорятся в нем с помощью упругого стопорного элемента. Такой стопорный элемент при этом может быть расположен на самой контакт-детали либо может являться частью штекерного разъема. При необходимости вновь демонтировать контакт-деталь, например в целях ремонта или по той причине, что при монтаже жгута проводов она была вставлена в не соответствующую ей контактную камеру, обычно для этого используют демонтажный инструмент.
Подобный демонтажный инструмент, позволяющий деблокировать контакт-детали в многоконтактном штекерном разъеме, известен из DE 102010023175 А1.
Деблокирование контакт-детали происходит путем введения стержневидного демонтажного элемента демонтажного инструмента, обычно со стороны сопрягаемой поверхности ответной контакт-детали, контактирующей со вставной контакт-деталью. При этом стопорный элемент отклоняется стержневидным демонтажным элементом из своего застопоренного положения, деблокируя тем самым контакт-деталь для ее демонтажа.
При введении демонтажного инструмента может произойти его перекос. Такой перекос может затем привести к настолько сильному отклонению стопорного элемента контакт-детали в одном направлении, что произойдет поломка стопорного элемента. Чрезмерный перекос демонтажного инструмента может также привести к повреждению направляющих поверхностей, по которым стержневидный демонтажный элемент демонтажного инструмента перемещается к стопорному элементу.
Преимущества изобретения
Согласно изобретению в нем предлагается демонтажный инструмент для деблокирования застопоренной в контактной камере штекерного разъема контакт-детали. Такой демонтажный инструмент имеет корпусообразную рукоятку, определяющую ее ось. Демонтажный инструмент имеет далее соединенный с рукояткой стержневидный демонтажный элемент, который вдоль своей продольной протяженности определяет свою ось, при этом в ненагруженном состоянии демонтажного инструмента ось рукоятки и ось демонтажного элемента проходят параллельно друг другу. В соответствии с изобретением демонтажный элемент выполнен с возможностью отклонения по меньшей мере на отдельных участках относительно оси рукоятки, прежде всего упруго обратимого отклонения или обратимого отклонения с восстановлением своей исходной формы.
В контексте настоящего описания и формулы изобретения под выражением "упруго обратимый" подразумевается свойство тела, соответственно конструктивного элемента, в данном случае демонтажного элемента, автоматически вновь возвращаться в свое исходное положение после отклонения из него, например вследствие силового воздействия. Подобный процесс возврата в исходное положение происходит благодаря упругости, которая присуща материалу и/или обусловлена приданной телу, соответственно конструктивному элементу формой, автоматически, т.е. без внешнего силового воздействия, при определенных условиях с определенным гистерезисом, вследствие которого точное исходное положение достигается лишь приблизительно. Отклонение и возврат в исходное положение могут быть при этом линейно связаны с силовым воздействием, например аналогично закону Гука для пружины, однако возможно также существование нелинейной связи между силовым воздействием и отклонением, соответственно возвратом в исходное положение. Материал или приданная телу форма не претерпевает при нормальной нагрузке и при нормальном, в том числе и многократном применении никакой существенной пластической, т.е. необратимой, деформации, ограничивающей упруго обратимое свойство.
В контексте настоящего описания и формулы изобретения под выражением "обратимый с восстановлением исходной формы" подразумевается свойство тела, соответственно конструктивного элемента, в данном случае демонтажного элемента, проявляющееся в том, что тело, соответственно конструктивный элемент может вновь возвращаться в свое исходное положение после отклонения из него, например вследствие силового воздействия. Возврат в исходное положение, соответственно восстановление исходной формы происходит вследствие внешнего силового воздействия, например вследствие силового воздействия в направлении, противоположном направлению действия силы, вызвавшей отклонение. В результате процесса отклонения или процесса возврата в исходное положение материал не претерпевает никакой пластической, т.е. необратимой, деформации. Однако, например, форма тела, соответственно конструктивного элемента может в исходном положении находиться в первом, термодинамически устойчивом состоянии, а после отклонения переходить во второе, термодинамически устойчивое состояние, которое отлично от первого состояния, но может быть вновь возвращена в первое термодинамически устойчивое состояние без пластической деформации самого материала. Для перехода из первого состояния во второе в данном, рассматриваемом в качестве примера варианте может, например, потребоваться преодоление энергетического барьера. Такое преодоление энергетического барьера происходит под действием внешней силы при отклонении и при возврате в исходное положение. В принципе возможно также существование более двух термодинамически устойчивых состояний, переход из одного из которых в другое возможен путем приложения внешней силы.
Преимущество предлагаемого в изобретении демонтажного инструмента для деблокирования застопоренной в контактной камере штекерного разъема контакт-детали перед уровнем техники состоит в том, что даже при перекосе рукоятки демонтажного инструмента, например осуществляющим демонтаж человеком, исключаются перегрузка и возможное повреждение стопорного элемента и/или направляющих поверхностей контакт-детали, соответственно контактной камеры штекерного разъема.
При перекосе демонтажного инструмента его демонтажный элемент по меньшей мере на отдельных участках отклоняется, соответственно отгибается относительно оси рукоятки, благодаря чему существенно снижается силовое воздействие на чувствительные части штекерного разъема, соответственно контакт-детали. Преимущество, связанное со способностью демонтажного элемента упруго или обратимо отклоняться, состоит в возможности его непрерывного, т.е. плавного и создающего малую нагрузку, отклонения относительно оси рукоятки. Особое преимущество, достигаемое благодаря приданию демонтажному элементу способности к упруго обратимому отклонению или обратимому отклонению с восстановлением исходной формы, состоит в том, что демонтажный элемент после исчезновения перекоса, соответственно по окончании силового воздействия вновь возвращается, соответственно может быть возвращен в первоначальное состояние, в котором ось рукоятки и ось демонтажного элемента вновь оказываются, например, в основном параллельны друг другу. В том случае, если первоначальное состояние характеризуется любым другим углом между осью демонтажного элемента и осью рукоятки, упруго обратимое отклонение или обратимое отклонение с восстановлением исходной формы в контексте настоящего описания и формулы изобретения означает, что после исчезновения перекоса, соответственно по окончании силового воздействия этот первоначальный угол между обеими осями вновь восстанавливается автоматически или может быть вновь восстановлен путем приложения внешней силы, например, в направлении, противоположном направлению действия вызвавшей отклонение силы.
Тем самым преимущество предлагаемого в изобретении конструктивного исполнения демонтажного инструмента состоит в сокращении процента брака при разборке подобных штекерных разъемов, что, например, в случае многоконтактных штекерных разъемов с, например, 156 клеммами позволяет добиться существенной экономии затрат, поскольку повреждение уже одной контактной камеры приводит к необходимости замены всего многоконтактного штекерного разъема или даже всего жгута проводов. Помимо этого предлагаемое в изобретении решение позволяет упростить и ускорить проведение демонтажных работ, поскольку сам демонтажный инструмент противодействует превышению опасных поперечных усилий вследствие своего нежелательного перекоса. Тем самым использование предлагаемого в изобретении демонтажного инструмента обеспечивает возможность надежного и исключающего повреждение демонтажа контакт-детали даже в стесненных пространственных условиях, в условиях плохой видимости или в иных неблагоприятных рабочих условиях, а также компенсирует погрешности, возникающие при введении демонтажного инструмента в контактную камеру вследствие усталости или недостаточной концентрации внимания.
Для выполнения демонтажным инструментом предлагаемой в изобретении предпочтительной функции достаточно наличие у демонтажного элемента возможности отклонения по меньшей мере на отдельных участках. Для этого достаточно, чтобы, например, свободный конец стержневидного демонтажного элемента, вставляемый в контактную камеру штекерного разъема для деблокирования контакт-детали, был в основном жестким, а остающаяся снаружи штекерного разъема, не вставляемая в него в часть демонтажного элемента имела возможность отклонения относительно его свободного конца. Очевидно, что точно так же возможно выполнение всего демонтажного элемента с возможностью упругого или обратимого отклонения либо выполнение демонтажного элемента цельным с возможностью отклонения относительно рукоятки.
Благодаря указанным в зависимых пунктах формулы изобретения отличительным признакам и мерам возможны различные предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Преимущество варианта, в котором демонтажный элемент выполнен с возможностью отклонения по меньшей мере на отдельных участках относительно оси рукоятки на угол до 30°, прежде всего на угол до 45°, состоит в наличии у демонтажного инструмента достаточно широкого диапазона допуска на его перекос для компенсации преобладающей части обычно возникающих нежелательных перекосов демонтажного инструмента.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения демонтажный элемент отклоняется по меньшей мере на отдельных участках относительно оси рукоятки при превышении верхнего предельного значения действующей поперечно оси рукоятки силы, прежде всего отличного от нуля верхнего предельного значения силы, а в отклоненном состоянии при переходе действующей поперечно оси рукоятки силы за нижнее предельное значение автоматически ориентируется своей осью параллельно оси рукоятки, соответственно автоматически вновь возвращается в свое положение, которое он занимал до отклонения. В основе этого варианта осуществления изобретения лежит, например, более подробно рассмотренный ниже принцип, который известен также как "принцип кликера" (нем. "Knackfrosch"). При этом демонтажный элемент имеет, например, одно стабильное и одно метастабильное состояние, последнее из которых достигается в результате превышения верхнего предельного значения силы. Переход в метастабильное состояние может происходить, например, скачкообразно и внезапно, т.е. изменение состояния происходит в данном случае нелинейно. В подобном нелинейном, рассматриваемом в качестве примера случае сначала до момента превышения верхнего предельного значения силы не происходит никакого отклонения или в крайнем случае происходит незначительное отклонение от стабильного состояния по сравнению с отклонением, происходящим при переходе из стабильного состояния в метастабильное после превышения верхнего предельного значения силы. В соответствии с этим демонтажный элемент можно сначала использовать как рычаг для деблокирования контакт-детали путем приложения деблокирующей силы к стопорному элементу. Лишь в тот момент, когда происходит превышение верхнего предельного значения силы, которое может настраиваться на разную величину в зависимости от варианта конструктивного исполнения демонтажного инструмента и превышение которого могло бы в отсутствие предлагаемых в изобретении мер привести к повреждению контакт-детали или контактной камеры, демонтажный элемент переходит в свое метастабильное состояние и таким путем уменьшает или снимает нагрузку на контакт-деталь и контактную камеру. Подобное проявление стабильности/метастабильности в контексте настоящего описания и формулы изобретения следует отнести к вышеопределенной категории "упруго обратимого" отклонения.
Преимущество данного варианта состоит в том, что до достижения верхнего предельного значения силы демонтажный элемент воспринимается выполняющим демонтаж человеком как обычный демонтажный инструмент и что благодаря отклонению демонтажного элемента по меньшей мере на отдельных участках относительно оси рукоятки, происходящему при превышении верхнего предельного значения силы, действующей поперечно оси рукоятки, исключается повреждение штекерного разъема, соответственно застопоренной в нем контакт-детали. Еще одно, вытекающее из сказанного выше преимущество заключается в том, что происходящее лишь при превышении верхнего предельного значения силы отклонение демонтажного элемента сигнализирует работающему с демонтажным инструментом человеку о возникновении нежелательного перекоса демонтажного инструмента, соответственно о том, что сила, действующая поперечно рабочему направлению, в котором демонтажный инструмент вставляется в контактную камеру, превысила предельное значение, соответствующее порогу безопасности. Преимущество, достигаемое благодаря автоматической ориентации оси демонтажного элемента параллельно оси рукоятки при переходе силы за нижнее предельное значение, т.е. благодаря автоматическому возврату демонтажного элемента из метастабильного состояния в стабильное состояние, состоит в постоянной готовности демонтажного инструмента в ненагруженном состоянии к использованию. В еще одном варианте осуществления изобретения предусмотрено выполнение демонтажного элемента, например, бистабильным, т.е. такое выполнение демонтажного элемента, при котором он при превышении верхнего предельного значения силы, действующей поперечно оси рукоятки, отклоняется по меньшей мере на отдельных участках относительно оси рукоятки и затем постоянно остается в этом отклоненном состоянии. Возврат в состояние, в котором ось демонтажного элемента ориентирована параллельно оси рукоятки, происходит в последующем под действием силы, которая прикладывается в противоположном направлении поперечно оси рукоятки и которая опять же должна превысить определенное предельное значение.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения верхнее предельное значение силы в 5-15 раз больше той силы, которую необходимо приложить для надежного деблокирования застопоренной в контактной камере штекерного разъема контакт-детали поперечно рабочему направлению, в котором демонтажный инструмент вставляется в контактную камеру штекерного разъема. Достигаемое благодаря этому преимущество состоит, с одной стороны, в возможности надежного деблокирования застопоренной в контактной камере штекерного разъема контакт-детали демонтажным элементом, а с другой стороны, в предотвращении чрезмерного нагружения контактной камеры, штекерного разъема, стопорного элемента или контакт-детали из-за непреднамеренного перекоса демонтажного инструмента. Иными словами, верхнее предельное значение силы в зависимости от конструктивного исполнения демонтажного инструмента минимум в 5 раз и максимум в 15 раз больше той силы, которую необходимо приложить для надежного деблокирования застопоренной в контактной камере штекерного разъема контакт-детали поперечно рабочему направлению, в котором демонтажный инструмент вставляется в контактную камеру штекерного разъема. Указанная сила для надежного разобщения соединения должна трактоваться как сила в обычных рабочих условиях.
Вариант, в котором демонтажный элемент выполнен цельным, обеспечивает возможность особо простого его изготовления, а тем самым и возможность особо экономичного изготовления всего демонтажного инструмента.
В еще одном варианте осуществления изобретения демонтажный элемент имеет в обращенной к рукоятке крепежной части заданное место изгиба. Благодаря такому заданному месту изгиба демонтажный элемент при перекосе, соответственно под действием силы, направленной поперечно рабочему направлению, в котором демонтажный инструмент вставляется в контактную камеру штекерного разъема, отклонится строго в этом заданном месте изгиба. Связанное с этим преимущество состоит в предотвращении таким путем повреждения штекерного разъема, соответственно контакт-детали, равно как и повреждения демонтажного элемента. В отсутствие заданного места изгиба демонтажный элемент мог бы при внезапном возникновении высоких усилий поперечно рабочему направлению нежелательно перегнуться или даже переломиться возможно в не определенном заранее месте.
Преимущество варианта, в котором заданное место изгиба образовано сужением демонтажного элемента в диаметре, соответственно уменьшением толщины материала демонтажного элемента, соответственно его толщины поперечно его оси в ненагруженном состоянии, состоит в особо простом и надежном конструктивном оформлении заданного места изгиба. Варьируя степень или величину такого сужения, можно эффективно и высокоточно настраивать предельное значение силы, самое позднее по достижении которой произойдет отклонение демонтажного элемента, соответственно можно точно настраивать характеристику отклонения демонтажного элемента, поскольку заданное место изгиба действует как пружина, а сужением задается коэффициент ее жесткости.
В еще одном варианте осуществления изобретения демонтажный элемент на участке изгиба в заданном месте изгиба выполнен из материала с меньшим модулем упругости, чем у по меньшей мере одного остального материала, из которого выполнены те участки демонтажного элемента, которые расположены вне участка изгиба. Преимущество этого варианта состоит в том, что путем особого выбора образующего участок изгиба материала и по меньшей мере одного остального материала других участков демонтажного элемента возможно целенаправленное создание на нем заданного места изгиба, где демонтажный элемент будет отклоняться относительно оси рукоятки, например, при превышении верхнего предельного значения силы. Путем целенаправленного выбора комбинации указанных материалов можно также настраивать требуемую упругость, соответственно обратимость отклонения, при этом в данном варианте такая комбинация материалов, например, определяет своего рода коэффициент жесткости пружины.
В еще одном варианте осуществления изобретения демонтажный элемент в своей обращенной к рукоятке крепежной части заключен в охватывающий его и расположенный на рукоятке фиксирующий элемент и закреплен в нем без возможности самопроизвольного отсоединения, прежде всего зажат в нем, с проставкой из по меньшей мере одного, расположенного между крепежной частью и фиксирующим элементом эластичного или обратимо деформируемого буферного элемента. Связанное с этим преимущество состоит в возможности крепления даже, например, жесткого по всей своей протяженности демонтажного элемента в демонтажном инструменте и в одновременном придании демонтажному элементу способности отклоняться, обеспечиваемой буферным элементом. Еще одно преимущество состоит в том, что путем выбора материала буферного элемента и его размеров вдоль и поперечно оси рукоятки можно целенаправленно регулировать степень отклонения демонтажного элемента и необходимые для такого отклонения силы. Достигаемое благодаря этому преимущество в свою очередь заключается в возможности всегда использовать один и тот же демонтажный элемент в различных встречающихся на практике условиях, при этом отклонение демонтажного элемента, требуемое в конкретных условиях применения, обеспечивается путем выбора согласованного с этими условиями буферного элемента, например путем выбора его материала или размеров. Благодаря этому возможно модульное исполнение демонтажного инструмента, что упрощает его изготовление и делает его особо экономичным благодаря использованию многих одинаковых деталей. Помимо этого использование буферного элемента из другого материала или других размеров позволяет особо простым путем согласовывать демонтажный инструмент с новыми условиями его применения.
Преимущество еще одного варианта, в котором эластичный буферный элемент имеет в поперечном сечении плоскостью, перпендикулярной оси рукоятки, толщину, которая по меньшей мере соответствует диаметру демонтажного элемента, соответственно его толщине, соответственно толщине его материала в плоскости, перпендикулярной оси рукоятки, и/или варианта, в котором фиксирующий элемент и эластичный буферный элемент имеют в направлении их протяженности параллельно оси рукоятки длину, которая по меньшей мере в 4 раза больше диаметра демонтажного элемента в плоскости, перпендикулярной оси рукоятки, состоит в наличии у демонтажного элемента достаточно широких пределов отклонения, соответственно в наличии у него возможности отклонения на достаточно большую величину для надежного предотвращения повреждения штекерного разъема или контакт-детали при перекосе демонтажного инструмента.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере некоторых вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:
на фиг. 1а - вид в разрезе контактной камеры известного из уровня техники штекерного разъема,
на фиг. 1б - вид в разрезе застопоренной в контактной камере известной из уровня техники контакт-детали,
на фиг. 1в - вид в разрезе застопоренной в контактной камере контакт-детали в процессе ее надлежащего демонтажа известным из уровня техники демонтажным инструментом,
на фиг. 1г - вид в разрезе застопоренной в контактной камере контакт-детали в процессе ее демонтажа известным из уровня техники демонтажным инструментом с нежелательным его перекосом,
на фиг. 2 - вид в разрезе выполненного по первому варианту предлагаемого в изобретении демонтажного инструмента при демонтаже застопоренной в контактной камере контакт-детали,
на фиг. 3а - выполненный по второму варианту предлагаемый в изобретении демонтажный инструмент,
на фиг. 3б - фрагмент предлагаемого в изобретении демонтажного инструмента, изображенного на фиг. 3а,
на фиг. 4а - выполненный по третьему варианту предлагаемый в изобретении демонтажный инструмент,
на фиг. 4б - фрагмент предлагаемого в изобретении демонтажного инструмента, изображенного на фиг.4а, в ненагруженном состоянии,
на фиг.4в - фрагмент предлагаемого в изобретении демонтажного инструмента, изображенного на фиг. 4а, в отклоненном состоянии и
на фиг. 5 - выполненный по четвертому варианту предлагаемый в изобретении демонтажный инструмент.
Описание вариантов осуществления изобретения
На всех чертежах элементы, выполняющие одинаковую функцию, обозначены одинаковыми позициями.
На фиг. 1а-1 г показана контактная камера 510 известного из уровня техники штекерного разъема 500. Контактная камера 510 имеет с монтажной стороны 502 отверстие 512, через которое в контактную камеру 510 можно перемещением в монтажном направлении 602 вставить контакт-деталь 600. Штекерный разъем 500 имеет далее обращенную от монтажной стороны 502 демонтажную сторону 504. На демонтажный стороне 504 находится по меньшей мере одно отверстие520 для контактирования, через которое контакт-деталь 600 может механически и электрически контактировать с ответной контакт-деталью (не показана). Вставленная в контактную камеру 510 контакт-деталь 600 имеет закрепленный на ней электрический соединительный провод 620.
Как показано на фиг. 1б, контакт-деталь 600 заблокирована, соответственно застопорена в контактной камере 510 от своего извлечения из нее в направлении, обратном монтажному направлению 602, стопорным элементом 610. Такой стопорный элемент 610 выполнен, например, в виде стопорного язычка, который выступает поперечно монтажному направлению 602 и который при вставке контакт-детали 600 в контактную камеру 510 может упруго отклоняться внутрь, т.е. поперечно монтажному направлению 602 в направлении контакт-детали 600, а по окончании процесса вставки спружинивает обратно в свое первоначальное положение, т.е. наружу, в направлении от контакт-детали 600. В этом спружиненном обратно состоянии стопорный элемент 610 своим выступающим от контакт-детали свободным концом 612 упирается, например, в обращенный поперечно монтажному направлению 602 стопорный выступ 540 в контактной камере 510 и тем самым блокирует контакт-деталь 600 от извлечения из контактной камеры против монтажного направления 602.
С демонтажный стороны 504 находится далее по меньшей мере одно демонтажное отверстие 530, через которое в контактную камеру можно перемещением в рабочем направлении 800 ввести демонтажный элемент 300 демонтажного инструмента 100 с целью деблокировать контакт-деталь 600, застопоренную в контактной камере 510. В представленном варианте рабочее направление 800 в качестве примера противоположно монтажному направлению 602, однако возможна и другая ориентация рабочего направления 800 и монтажного направления 602 друг относительно друга.
Наряду с демонтажным элементом 300 демонтажный инструмент 100 имеет рукоятку 200, к которой прикреплен демонтажный элемент 300. Рукоятка 200 имеет проходящую вдоль направления ее протяженности и определяемую этим направлением ось 210, а демонтажный элемент 300 имеет определяемую направлением его продольной протяженности ось 310. У известного из уровня техники демонтажного инструмента 100 ось 210 рукоятки и ось 310 демонтажного элемента фиксированы друг относительно друга в процессе демонтажа, а в показанном на фиг. 1в примере ось 210 рукоятки и ось 310 демонтажного элемента образуют общую ось.
При надлежащем введении демонтажного элемента 300 демонтажного инструмента 100 через демонтажное отверстие 530 в контактную камеру демонтажный элемент 300 перемещается по поверхности скольжения или по направляющей поверхности 545 контактной камеры 510 к стопорному элементу 610. В процессе такого перемещения демонтажный элемент входит в механический контакт со стопорным элементом 610 и отклоняет его внутрь поперечно монтажному направлению 602, т.е. к контакт-детали 600, за пределы стопорного выступа 540. В результате этого стопорный элемент 610 отклоняется и таким путем выводится из взаимодействия со стопорным выступом 540 и более не блокируется им. Таким путем контакт-деталь 600 можно под действием демонтажного инструмента 100 легко вытянуть и тем самым полностью извлечь из контактной камеры 510 штекерного разъема 500 в направлении стрелки 604, т.е. против монтажного направления 602, в котором контакт-деталь вставляется в контактную камеру.
Однако в том случае, когда, как это показано на фиг. 1г, демонтажный инструмент 100 вводится в контактную камеру через демонтажное отверстие 530 штекерного разъема 500 наклонно к рабочему направлению 800 либо при введении в контактную камеру или во введенном в нее состоянии устанавливается наклонно к рабочему направлению 800 вследствие действующей поперечно ему силы (F), процесс демонтажа выполняется лишь неправильно и чреват повреждением стопорного элемента 610 контакт-детали 600 или поверхности скольжения, соответственно направляющей поверхности 545, демонтажного отверстия 530 либо других частей контактной камеры 510. Под действием прежде всего высоких рычажных усилий, соответственно высокого крутящего момента, прикладываемых/прикладываемого демонтажным инструментом 100, возможно непоправимое повреждение мелких структур контакт-детали 600, стопорного элемента 610 или контактной камеры 510, что наряду с расходами на запчасти может привести к значительным потерям времени на вынужденную замену контакт-детали 600 или штекерного разъема 500 и тем самым к высоким затратам.
На фиг. 2 показан выполненный по первому варианту предлагаемый в изобретении демонтажный инструмент 100 в процессе демонтажа контакт-детали. Демонтажный элемент 300 своим свободным концом 302 полностью введен в контактную камеру через демонтажное отверстие 530 вдоль рабочего направления 800. Демонтажный элемент 300 прикреплен к рукоятке 200 демонтажного инструмента 100 в крепежной части 320. При воздействии силы (F) на демонтажный инструмент 100 поперечно рабочему направлению 800, например, вставленная в контактную камеру 510 часть демонтажного элемента 300 отклоняется, соответственно отгибается относительно оси 210 рукоятки. Сказанное означает, что в системе координат, связанной с демонтажным элементом 300, рукоятка 200 отклоняется, соответственно отгибается относительно демонтажного элемента 300 вдоль направления действия силы (F). Вследствие такого процесса отклонения, например поворота вокруг заданного места 350 изгиба демонтажного элемента 300, ось 210 рукоятки и ось 310 демонтажного элемента более не проходят параллельно друг другу, а образуют между собой угол (α), который больше 0° и составляет, например, до 30°, предпочтительно до 45°, особенно предпочтительно до 60°. В представленном на чертеже варианте при этом относительно оси 210 рукоятки отклоняется только часть демонтажного элемента 300. В данном случае ось 310 демонтажного элемента 300 определяется его отклоненной частью. Отгибание рукоятки 200, соответственно отклонение ее оси 210 относительно оси 310 демонтажного элемента приводит к тому, что крутящий момент, который приложен со стороны рукоятки 200 к демонтажному элементу 300 под действием направленной поперечно рабочему направлению 800 силы (F), уменьшается в результате подобного процесса отклонения, например в результате восприятия этой силы заданным местом 350 изгиба или, например, также буферным (промежуточным) элементом 250, который предусмотрен, например, между демонтажным элементом 300 и расположенным на рукоятке 200 фиксирующим элементом 220. Перенаправляемые подобным образом благодаря процессу изгиба или отклонения демонтажного элемента силы в отличие от показанного на фиг. 1г демонтажного инструмента более не передаются в контактную камеру 510 либо на стопорный элемент 610 или на контакт-деталь 600. Тем самым несмотря на действующую на рукоятку 200 демонтажного инструмента 100 поперечно рабочему направлению 800 силу (F) стопорный элемент 610 не повреждается, а надежно деблокируется, позволяя легко и просто вытянуть и полностью извлечь контакт-деталь 600 из контактной камеры 510 перемещением в обозначенном стрелкой 604 направлении, обратном монтажному направлению 602 перемещения контакт-детали, в котором она вставляется в контактную камеру.
На фиг. 3а в общем виде показан выполненный по второму варианту предлагаемый в изобретении демонтажный инструмент 100 в ненагруженном состоянии. На правом в плоскости чертежа конце демонтажного инструмента 100 расположена его рукоятка 200. На левом в плоскости чертежа конце демонтажного инструмента 100 расположен демонтажный элемент 300 со своим свободным концом 302. Демонтажный элемент 300 в обращенной от своего свободного конца 302 крепежной части 320 заключен с проставкой из буферного элемента 250 в охватывающий их и расположенный на рукоятке 200 фиксирующий элемент 220 и закрепляется на рукоятке 200, например, путем зажима или защемления, создаваемого крепежным элементом 222. Фиксирующий элемент 220 может быть выполнен, например, в виде имеющий форму полого цилиндра разрезной втулки, которая аналогично цанговому патрону состоит из двух, трех или четырех лепестков и которая, например, поперечно ввинчиваемым винтом в качестве крепежного элемента 222 зажимается с проставкой из буферного элемента 250 на стержневидном демонтажном элементе 300. Подобное конструктивное исполнение позволяет особенно просто и быстро заменять демонтажный элемент 300 и буферный элемент 250. Буферный элемент 250 может представлять собой, например, элемент из резиноподобного или же силиконового материала, который обладает высокой эластичностью и пригоден тем самым для восприятия действующих на демонтажный элемент 300 поперечных сил, т.е. действующих поперечно рабочему направлению 800 сил.
Демонтажный элемент 300 может иметь на своем свободном конце 302, например, острие, служащее вспомогательным средством, облегчающим введение демонтажного элемента в контактную камеру. Демонтажный элемент может иметь в поперечном сечении, например, плоскостью, перпендикулярной его оси 310, круглую, эллиптическую, квадратную или в общем случае многоугольную форму. В одном из рассматриваемых в качестве примера вариантов демонтажный элемент выполнен с в основном прямоугольным поперечным сечением с большим отношением длинной оси к короткой оси, составляющим по меньшей мере 3:1, предпочтительно по меньшей мере 10:1. Форма поперечного сечения демонтажного элемента 300 не ограничена указанными в качестве примера вариантами и может изменяться вдоль направления, в котором проходит его ось 310.
Демонтажный элемент 300 выполнен, например, из металла, такого как железо, сталь, латунь или медь, однако может быть также выполнен из обладающей максимально возможной прочностью на истирание пластмассы или из стеклопластика либо из углеродных волокон.
На фиг. 3б показан увеличенный фрагмент изображенного на фиг. 3а демонтажного инструмента в его обведенной на фиг. 3а штрихпунктирной линией части в ненагруженном состоянии и в нагруженном действующей поперечно рабочему направлению 800 силой (F) состоянии. В показанном на этом чертеже разрезе демонтажный элемент 300 имеет диаметр (D).
Расположенный в крепежной части 320 между фиксирующим элементом 220 и демонтажным элементом 300 буферный элемент 250 имеет в поперечном сечении плоскостью, перпендикулярной оси 310а ненагруженного демонтажного элемента 300, толщину (D1), которая по меньшей мере соответствует его диаметру (D). Вдоль направления, в котором проходит ось 310а демонтажного элемента в ненагруженном состоянии демонтажного инструмента 100, фиксирующий элемент 220 и буферный элемент 250 имеют длину (L), которая по меньшей мере в 4 раза больше диаметра (D) демонтажного элемента 300. Ось 310а демонтажного элемента и ось 210 рукоятки в ненагруженном состоянии параллельны друг другу.
На чертеже показан также отклоненный демонтажный элемент 300 в нагруженном действующей поперечно рабочему направлению 800 силой (F) состоянии. В таком нагруженном состоянии демонтажный элемент 300 имеет ось 310b, которая отклонена на угол (α) относительно оси 310а демонтажного элемента в ненагруженном состоянии, соответственно относительно оси 210 рукоятки. Максимальный угол отклонения оси 310b демонтажного элемента относительно оси 210 рукоятки определяется толщиной (D1) и длиной (L) буферного элемента 250 и фиксирующего элемента 220, а также упругими свойствами материала буферного элемента 250.
У выполненного по показанному на фиг. 3а и 3б варианту демонтажного инструмента его демонтажный элемент 300 под действием прикладываемой поперечно рабочему направлению 800 силы (F) непрерывно отклоняется относительно оси рукоятки, при этом буферный элемент 250 действует как пружина с некоторым коэффициентом жесткости. Благодаря этому даже небольшие перекосы рукоятки 200 демонтажного инструмента 100 компенсируются отклонением демонтажного элемента 300 и тем самым не приводят к сколько-нибудь значительному уводу оси 310 свободного конца 302 демонтажного элемента 300 от рабочего направления 800.
На фиг. 4а-4в показан выполненный по третьему варианту предлагаемый в изобретении демонтажный инструмент 100. На фиг. 4а аналогично фиг. 3а приведен общий вид демонтажного инструмента 100 с рукояткой 200 и закрепленным на ней демонтажным элементом 300, который на своем левом в плоскости чертежа конце выполнен в виде свободного конца 302, ориентированного вдоль рабочего направления 800.
На фиг. 4б в увеличенном масштабе показан обведенный на фиг. 4а окружностью фрагмент демонтажного элемента 300 в ненагруженном состоянии. Демонтажный элемент 300 в данном варианте имеет между своими свободным концом и крепежной частью 320 участок, который служит в качестве заданного места 350 изгиба. В представленном на чертежах варианте такое заданное место 350 изгиба образовано сужением демонтажного элемента 300 в диаметре (D), которое на величину (ΔD) меньше диаметра (D) остальной части демонтажного элемента 300. Термин "диаметр" при использовании демонтажного элемента 300 с некруглым, а, например, прямоугольным поперечным сечением должен трактоваться как толщина демонтажного элемента, соответственно толщина его материала в соответствующем месте в сравнении с его толщиной, соответственно толщиной его материала в другом месте относительно одного и того же направления.
Благодаря такому сужению, например сужению по всему поперечному сечению демонтажного элемента 300, у него целенаправленно создают ослабленное место, в котором демонтажный элемент 300 отклоняется под действием прикладываемой поперечно рабочему направлению 800 силы, как это показано на фиг. 4в. Выбором формы сужения и величины (ΔD) уменьшения в нем диаметра можно целенаправленно настраивать ту величину силы, при которой демонтажный элемент будет своей осью 310 отклоняться относительно оси 210 рукоятки. Путем придания особой формы либо путем обработки методом формообразования или же путем термической обработки заданному месту 350 изгиба можно, например, целенаправленно придавать также способность находиться в бистабильном или стабильном/метастабильном состоянии.
В бистабильном состоянии структура по достижении предела устойчивости, например при превышении отличного от нуля верхнего предельного значения силы, скачкообразно переходит из исходного равновесного состояния в новое равновесное состояние. Эти равновесные состояния соответствуют при этом термодинамически устойчивым состояниям, т.е. локальным или глобальным энергетическим минимумам на гиперповерхности энергетических состояний. Проявление бистабильности в контексте настоящего описания и формулы изобретения следует отнести к вышеопределенной категории "обратимого" отклонения "с восстановлением исходной формы". На верхнее предельное значение силы можно также влиять путем выбора материала демонтажного элемента или же путем выбора буферного элемента согласно фиг. 2. В предпочтительном варианте верхнее предельное значение силы по меньшей мере в 3 раза, а особенно предпочтительно по меньшей мере в 5 раз превышает ту силу, т.е. деблокирующую силу, которую необходимо приложить для надежного деблокирования застопоренной в контактной камере штекерного разъема контакт-детали поперечно рабочему направлению, в котором демонтажный инструмент, соответственно его демонтажный элемент вставляется в контактную камеру штекерного разъема. Верхнее предельное значение силы не должно превышать указанную деблокирующую силу более чем 50 раз, предпочтительно более чем в 30 раз, особенно предпочтительно более чем в 15 раз. Таким путем для различных встречающихся на практике условий возможно создание демонтажных инструментов с различающимися между собой верхними предельными значениями силы, согласованными с конкретными условиями применения данного демонтажного инструмента и с возможными допускаемыми отклонениями деблокирующих сил от номинальных значений.
В стабильном/метастабильном состоянии структура по достижении предела устойчивости, например при превышении отличного от нуля верхнего предельного значения силы, скачкообразно переходит из исходного равновесного состояния в новое состояние, которое при этом характеризуется, например, большими или другими величинами прогиба и является метастабильным, т.е. по окончании силового воздействия или при ослаблении силового воздействия структура стремится вернуться в устойчивое (стабильное) равновесное состояние. Подобные стабильные/метастабильные состояния, например, известны также как "принцип кликера" (нем. "Knackfrosch"). Данное проявление в контексте настоящего описания и формулы изобретения следует отнести к вышеопределенной категории "упруго обратимого" отклонения.
Тем самым, например, при превышении верхнего предельного значения силы демонтажный элемент 300 отклоняется своим свободным концом относительно оси 210 рукоятки и либо постоянно остается в этом отклоненном состоянии (бистабильный вариант), либо при переходе силы за ее нижнее предельное значение возвращается из этого отклоненного метастабильного состояния в свое исходное состояние, в котором ось 210 рукоятки, как это в качестве примера показано на чертежах, проходит параллельно оси 310 демонтажного элемента. В еще одном варианте сужение может быть также выполнено только вдоль одного из проходящих поперечно рабочему направлению 800 пространственных направлений, и в этом случае целенаправленное отклонение демонтажного элемента 300 в заданном месте 350 изгиба возможно только в одном направлении поперечно рабочему направлению 800.
На фиг. 5 показан выполненный по четвертому варианту предлагаемый в изобретении демонтажный инструмент 100. В данном варианте заданное место 350 изгиба образовано участком 360 изгиба. Демонтажный элемент 300 имеет на этом участке 360 изгиба образующий его материал (M1), который обладает меньшим модулем упругости, чем по меньшей мере один остальной материал (М2), из которого выполнены те участки демонтажного элемента 300, которые расположены вне участка 360 изгиба. В показанном на чертеже варианте демонтажный элемент 300 выполнен вне участка 360 изгиба только из одного другого материала (М2), однако возможно использование и нескольких материалов. Так, например, по меньшей мере один остальной материал демонтажного элемента 300 представляет собой закаленную сталь, тогда как образующий участок изгиба материал (M1) представляет собой пружинную сталь. Возможен также вариант с использованием отвержденного эластомера, например каучука, в качестве остального материала (М2) и с использованием упругого эластомера в качестве образующего участок изгиба материала (M1).
На фиг. 6 показана контактная камера 510 штекерного разъема 500 со вставленной в нее вдоль монтажного направления 602 контакт-деталью 600. Контакт-деталь 600 в данном варианте заблокирована, соответственно застопорена в контактной камере 510 от своего извлечения из нее в направлении, обратном монтажному направлению 602, предусмотренным на стенке контактной камеры 510 другим стопорным элементом 592. Такой другой стопорный элемент 592 выполнен, например, в виде снабженного направляющим скосом язычка, который выступает поперечно монтажному направлению 602 и который при вставке контакт-детали 600 в контактную камеру 510 может упруго отклоняться наружу, т.е. поперечно монтажному направлению 602 в направлении от контакт-детали 600, а по окончании процесса вставки спружинивает обратно в свое первоначальное положение, т.е. внутрь, в направлении контакт-детали 600. В этом спружиненном обратно состоянии другой стопорный элемент 592 своим обращенным к контакт-детали 600 выступом 594 упирается в обращенный от контакт-детали 600 поперечно монтажному направлению выступ 694 и тем самым блокирует контакт-деталь 600 от извлечения из контактной камеры против монтажного направления 602.
Другой стопорный элемент можно просто и надежно деблокировать предлагаемым в изобретении демонтажным инструментом 100, выполненным по показанным на фиг. 2-5 вариантам, для чего демонтажный инструмент 100 вдвигают в демонтажное отверстие 530 и заводят под свободный конец другого стопорного элемента 592. Затем путем приложения силы поперечно оси 210 рукоятки в направлении показанной на фиг. 6 стрелки (F) другой стопорный элемент 592 можно отжать от контакт-детали 600 настолько, чтобы выступ 594 более не блокировался выступом 694 контакт-детали 600, которую после этого можно извлечь из контактной камеры в демонтажном направлении 604 (т.е. в направлении, противоположном монтажному направлению 602). Сила, прикладываемая для выключения стопора, соответствует при этом деблокирующей силе. При приложении силы, которая существенно превышает деблокирующую силу, например превышает верхнее предельное значение силы, демонтажный элемент своей осью отклонится относительно оси рукоятки и предотвратит приложение чрезмерной силы к деталям штекерного разъема.
Показанные на фиг. 2-6 варианты могут быть реализованы индивидуально или же в любых сочетаниях между собой и не ограничивают объем изобретения в отношении предлагаемого в нем демонтажного инструмента 100. Так, например, возможны также варианты, в которых заданное место 350 изгиба демонтажного элемента 300 образовано сужением с уменьшением диаметра (D) демонтажного элемента, соответственно его толщины и одновременно с этим выполнено из материала, который обладает большей эластичностью, чем по меньшей мере один остальной материал (М2) демонтажного элемента 300, который при этом заключен с проставкой из буферного элемента 250 в охватывающий их фиксирующий элемент 220 на рукоятке 200 и закреплен на ней этим фиксирующим элементом 220. Демонтажный инструмент 100 в равной мере пригоден также для деблокирования других, традиционно используемых в данной области, не показанных на чертежах повторно отсоединяемых стопорных элементов, назначение которых состоит, например, в предохранении контакт-детали 600 от непреднамеренного извлечения из контактной камеры 510.
В еще одном, не показанном на чертежах варианте заданное место 350 изгиба демонтажного элемента 300 выполнено, например, с возможностью его блокирования перемещаемым вдоль монтажного направления 800 блокировочным элементом демонтажного инструмента 100, в соответствии с чем при активизированной блокировке отклонение демонтажного элемента 300 под действием приложенной к рукоятке 200 поперечно рабочему направлению 800 силы (F) более невозможно. Связанное с этим преимущество состоит в возможности контролируемого деблокирования застопоренной в контактной камере 510 штекерного разъема 500 контакт-детали 600 даже в том случае, когда для этого неожиданно требуется повышенное усилие, например из-за коррозии или непредвиденного заклинивания контакт-детали 600 в контактной камере 510.
1. Демонтажный инструмент (100) для деблокирования застопоренной в контактной камере (510) штекерного разъема (500) контакт-детали (600), имеющий корпусообразную рукоятку (200), определяющую ее ось (210), и соединенный с рукояткой (200) стержневидный демонтажный элемент (300), который вдоль своей продольной протяженности определяет свою ось (310), при этом в ненагруженном состоянии демонтажного инструмента (100) ось (210) рукоятки и ось (310) демонтажного элемента проходят параллельно друг другу, отличающийся тем, что демонтажный элемент (300) выполнен с возможностью отклонения по меньшей мере на отдельных участках относительно оси (210) рукоятки, прежде всего, упруго обратимого отклонения или обратимого отклонения с восстановлением своей исходной формы.
2. Демонтажный инструмент по п. 1, отличающийся тем, что демонтажный элемент (300) выполнен с возможностью отклонения по меньшей мере на отдельных участках относительно оси (210) рукоятки на угол до 30°, прежде всего, на угол до 45°.
3. Демонтажный инструмент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что его демонтажный элемент (300) отклоняется по меньшей мере на отдельных участках относительно оси (210) рукоятки при превышении верхнего предельного значения действующей поперечно оси (210) рукоятки силы, а в отклоненном состоянии при переходе действующей поперечно оси (210) рукоятки силы за нижнее предельное значение автоматически ориентируется своей осью параллельно оси (210) рукоятки.
4. Демонтажный инструмент по п. 3, отличающийся тем, что верхнее предельное значение силы в 5-15 раз больше той силы, которую необходимо приложить для надежного деблокирования застопоренной в контактной камере (510) штекерного разъема (500) контакт-детали (600) поперечно рабочему направлению (800), в котором демонтажный инструмент (100) вставляется в контактную камеру (510) штекерного разъема (500).
5. Демонтажный инструмент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что демонтажный элемент (300) выполнен цельным.
6. Демонтажный инструмент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что демонтажный элемент (300) имеет в обращенной к рукоятке (200) крепежной части (320) заданное место (350) изгиба.
7. Демонтажный инструмент по п. 6, отличающийся тем, что заданное место (350) изгиба образовано сужением демонтажного элемента (300) в диаметре (D) поперечно оси (310) этого демонтажного элемента в ненагруженном состоянии.
8. Демонтажный инструмент по п. 6, отличающийся тем, что демонтажный элемент (300) на участке (360) изгиба в заданном месте (350) изгиба выполнен из материала (M1) с меньшим модулем упругости, чем у по меньшей мере одного остального материала, из которого выполнены те участки демонтажного элемента (300), которые расположены вне участка (360) изгиба.
9. Демонтажный инструмент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что демонтажный элемент (300) в своей обращенной к рукоятке (200) крепежной части (320) заключен в охватывающий его и расположенный на рукоятке (200) фиксирующий элемент (220) и закреплен в нем без возможности самопроизвольного отсоединения, прежде всего, зажат в нем, с проставкой из по меньшей мере одного расположенного между крепежной частью (320) и фиксирующим элементом (220) эластичного или обратимо деформируемого буферного элемента (250).
10. Демонтажный инструмент по п. 9, отличающийся тем, что эластичный буферный элемент (250) имеет в поперечном сечении в плоскости, перпендикулярной оси (210) рукоятки, толщину, которая по меньшей мере соответствует диаметру (D) демонтажного элемента (300) в плоскости, перпендикулярной оси (210) рукоятки.
11. Демонтажный инструмент по п. 9, отличающийся тем, что фиксирующий элемент (220) и эластичный буферный элемент (250) имеют в направлении их протяженности параллельно оси (210) рукоятки длину, которая по меньшей мере в 4 раза больше диаметра (D) демонтажного элемента (300) в плоскости, перпендикулярной оси (210) рукоятки.
