42N の接続と68 Nのコネクタはどちらも電気的に機能している可能性があります。しかし機械的には、これらは同じ製品ではありません。
どちらの結果が許容されるかを判断する前に、3つの質問に答える必要があります:正確には何が交尾したのか?どの速度で?そして、どの製品要件に対して?
これがEIA-364-13の実用的な役割です。
EIA-364-13E, 電気コネクターおよびソケットの結合およびアンメイト力試験手順は、電気コネクタ、ソケットおよび指定された結合装置の結合およびアンメイトに必要な力を決定する方法を提供します。参照文書で特に指定されていない限り、方法Aが適用されます。
最初から重要な区別があります:
EIA-364-13 がテスト手法を定義しています。すべてのコネクタに同じ許容される接合力や接合解除力を与えるわけではありません。
コネクタ、製品、または顧客仕様は試験速度、試料構成、ラッチ状態、力の制限およびその他の要件を定義する場合があります。
この区別が有用なEIA-364-13テストの始まりです。
EIA-364-13が実際に測定するもの
最も単純な場合、結合試験は指定されたコネクタインターフェースを結合状態にするために必要な力を測定します。アンメイトテストは、再び分離するために必要な力を測定します。
コネクタが器具に届くまでは単純に聞こえます。
実際のアセンブリは接点が2つまたは40個の場合もあります。ガイドピン、偏極機能、シール、ラッチ、PCB取り付け、ケーブル束などが含まれます。一部の仕様では実際のコネクタペアを評価しますが、他のものは、定義されたゲージや結合装置を必要とします。
すべての これらの詳細はロードセルの見方を変えることがあります。
結合力の場合、予想外に高い値が原因で、エンジニアは寸法干渉、接触荷重、アライメント、ハウジング摩擦、その他の機械的条件を調査することがあります。予想外に低いアンメイト力は、インターフェースの保持、接点の摩耗、寸法の変化、または繰り返しの結合サイクル後の変化を確認する正当化が正当化される場合があります。
いずれの値も実際のコネクタ仕様を考慮しずに解釈すべきではありません。
メソッドAとメソッドB:何が結合されるかを定義する
EIA-364-13スコープはコネクタの結合構成だけでなく、指定されたゲージやデバイスで使用されるコネクタやソケットに対応しています。参照文書に特に指定されていない限り、メソッドAが使用されます。
テストエンジニアリングの観点から見ると、有用な質問はシンプルです:
このテストの指定されたマッチングインターフェースは何ですか?
実際の結合アセンブリでは、治具は2つの部品間の意図した関係を再現する必要があります。制御ゲージや結合装置が指定されている場合、器具はその定義されたインターフェースを正しく、繰り返し保持する必要があります。
フィクスチャが簡単だからといって構成を選択しないでください。まずは管理規格と参照する製品仕様を確認してください。
| Test Consideration | Actual Mating Assembly | Specified Gauge / Device |
|---|---|---|
| 何が評価されている? | 意図されたコネクタペア | Interface against defined mateing geometry |
| Fixture holds | 両方の結合成分 | コネクタ/ソケットおよび指定されたデバイス |
| Alignment concern | 両方のコンポーネントの合い軸 | Device-to-interface axis |
| Test condition source | Referencing specification | Referencing specification |
異なる検査室の結果を比較すると、その違いが重要になります。力の値は、基盤となる結合配置も比較可能である場合にのみ意味のある比較が可能です。
機械の設定を定義する前にコネクタを定義してください
コネクターの力データを一貫性なく生成する最も簡単な方法の一つは、試料条件が定義される前にテスターのプログラミングを開始することです。
繰り返し可能なテストのために、コネクタペアまたはゲージ、接点数、向き、試料履歴を記録します。アセンブリがPCB、ケーブル、またはハウジングに取り付けられているか、それらの部品が固定方法に影響を与えるかどうかに注目してください。
次にロックシステムを見てみろ。
ラッチは測定の一部ですか?
必ずしもそうではありません。
例えば、EIA-364-13を参照したTE接続性製品仕様書では、ラッチ解除時の結合および解除測定を規定しています。また、製品ごとの力の限界や最大試験率も定めています。これらの条件はそのコネクタ仕様に属します。これらはEIA-364-13の普遍的な要件ではありません。
他のコネクタファミリーはロック機能を異なる方法で扱うことがあります。
テスト前に、一見簡単そうな質問に答えてください:
結合インターフェースを測定しているのか、それともラッチを含む機械的な動作全体を測定しているのか?
もしその条件がテスト間で変わると、結果が同じ機械的事象を記述しなくなることがあります。
器具のデザインは見た目以上に重要
力テスターは測定軸を通じて伝達される荷重しか知りません。その負荷が接点からか、コネクターハウジングからか、あるいは治具の不良からかは判別できません。
同じ中心線上に接合すべき2つのコネクタ半分を考えます。
わずかに角度をつけて取り付けても、機械はそれらを押し合わせることができます。しかし、測定された力には横方向荷重、ガイドフィーチャー摩擦、ハウジング干渉、セットアップ自体による変形が含まれる可能性があります。
ずれによるフォースピークは実際のロードセルの読み取りです。単にあなたが測定しようとしていたコネクタの挙動とは
必ずしも一致しません。これは特に高密度かつ多ピンコネクタで重要になり、複数の接点やガイド面が短距離内で接触することがあります。
Rigid or self-aligning?
リジッドフィクスチャーはコネクタの形状と結合軸を正確に制御すればよく機能します。安定し、再現可能な参照を提供します。
しかし、剛性が高いことが自動的に優れているわけではありません。
2つの剛性フィスチャー半分がわずかにずれている場合、機械は通常の組み立てでは存在しないセットアップエラーを補正することがあります。
フローティングまたはセルフアライメントの配置は、該当する仕様で求められる場合や、コネクタの意図された結合動作を再現するために限定的な自由が必要な場合に有用です。
すべての治具が浮かぶべきだ、あるいはすべての治具が剛性であるべきだという普遍的なルールはありません。正しい方法はコネクタと指定されたテスト条件によって異なります。
生産データを収集する前に有効なチェックは、低速試験サイクルを複数回実行し試料を観察することです。接合中にコネクターが目に見えてずれたり、曲がったり、ねじれたり、スナップしてアライメントに合った場合は、得られた力の曲線を基準データとして扱う前にセットアップを調査してください。
Test Speed: Follow the Referencing specification
コネクタテストには繰り返しの誤りがあります。誰かが古いレポートや他のコネクタデータシートでテスト速度を見つけ、それをすべての製品のEIA-364-13速度として扱ってしまうのです。
公開されたコネクタ仕様は、なぜこの方法が信頼性に欠けるのかを示しています。
EIA-364-13を参照するMolexの仕様の一つは25 ± 3 mm/minを用い、結合力を最大39.2 N、アンメイト力を最小2.45 Nと定義しています。別のMolex仕様では25 ± 6 mm/minを用い、回路ごとの力要件を表現しています。
先に述べたTEの例では、最大速度は12.7 mm/minでラッチを外しています。別のTEコネクタ仕様では、結合およびアンメイト測定に100 mm/min)を使用しています。
これらの例を並べてみると、要点が明確になります:
| Published Example | Test Speed | Mating Requirement | Unmating Requirement |
|---|---|---|---|
| Connector A | 25 ± 3 mm/min | 39.2 N max | 2.45 N min |
| Connector B | 25 ± 6 mm/min | Product-specific / per circuit | Product-specific / per circuit |
| Connector C | ≤12.7 mm/min | 9.8 N/contact max | 0.9 N/contact min |
| Connector D | 100 mm/min | Product-specific | Product-specific |
これらは製品固有の要件の例であり、新しいテストプランにコピーする値ではありません。
実用的なルールは次の通りです:
EIA-364-13番号だけでテスト速度や力制限を選択しないでください。その手法を呼び出す仕様を確認してください。
実用EIA-364-13テストワークフロー
要件が明確になれば、実験室でのシーケンスは比較的単純になります。
開始は制御対象EIA-364-13エディションとそれを呼び出す製品または顧客仕様を特定することでスタートします。必要な結合構成、速度、試料の状態、ラッチ状態、受け入れ基準を記録します。
次に、コネクタを必要な条件で準備します。完全に充填された生産コネクターと部分的に充填された工学サンプルは、非常に異なる力を生み出すことがあります。新しい個体と、すでに何度も交尾サイクルを経験した個体でも同じことが言えます。
試料をマウントし、結合軸を確立します。データを収集する前に、コネクターがハウジング、ケーブル、PCBまたは機械構造に接触することなく必要な移動を完了できるかを確認してください。
指定された速度で結合ストロークを実行し、必要な移動までの力応答を記録します。
完全結合状態から、必要な条件でアンメイトストロークを行います。
最後に、測定値を適用製品要件と比較してください。
開発作業においては、正式な受け入れ基準が最大または最小の力のみを要求する場合でも、完全な力-変量データを保持することは有用です。
mateing force Is Not Terminal Retention Force(結合力は終端保持力ではありません
)これらの用語は、コネクタ部品の押したり引いたりする動作を含んでいるため、時に混同されることがあります。それらは同じ工学的な質問に答えるわけではありません。
結合力は指定されたコネクタインターフェースが結合する際の機械的抵抗を表します。
アンメイティングフォースは、これらのインターフェースが分離する際に抵抗を記述します。
端末保持力は、個々の端末や接点が筐体内に留まるかどうかに関わります。
クリンプ引力は別の問いを投げかけます:圧着端子が導体を機械的にどれだけ強く保持しているか。
コネクタ仕様にはこれらの要件が並べて含まれることがあります。例えば、公開されたコネクターのドキュメントでは、端末保持を別のテスト手順に割り当てる際に、mate/unmateテストに関してEIA-364-13を参照することがあります。
| Test | What Moves? | What It evaluates) |
|---|---|---|
| mateing force | コネクタペアが一緒に動く | 結合時の機械的抵抗 |
| Unmating force | コネクタペアセパレート | 分離時の機械的抵抗 |
| Terminal retention | ターミナルがハウジングから引き出される | Contact-tohousing retention |
| Crimp pull | 端子からワイヤーを引き抜く | Wire-to-terminal crimp integrity |
類似の力測定機器は複数の試験に適応可能ですが、治具、試料、解釈は異なります。
この区別はRFQを作成する際に特に有用です。"コネクタプルフォース"だけではテストを定義するには不十分です。
ピーク番号は物語の一部に過ぎません
2つのコネクターがそれぞれ48Nのピーク結合力に達したとします。
もしそれが唯一の結果なら、見た目は同じです。
さて、完全な力-変位曲線を見てみましょう。
最初のコネクターは接点が噛み合うと滑らかに上昇し、予想位置付近でピークに達します。
2番目のものは移動途中で急な48Nの急激なスパイクを示し、その後戻ってから再び結合を続けます。
これらは非常に異なる機械的挙動です。
力変位トレースは最大値の大きさだけでなく抵抗が起こる場所を示します。
比較的滑らかな曲線は、徐々に噛み合い、その後主結合ピークとストロークの完成を示すことがあります。早期の急激なスパイクは、アライメント、ガイド機能、ハウジング干渉、または予期せぬ早期接触イベントの確認を正当化する場合があります。トラベル終盤の急勾配では、底の有無、ラッチの作動、寸法干渉、治具の接触の有
無を確認する必要がある場合があります。これらは診断の手がかりであり、自動診断ではありません。同じ曲線の形状に複数の原因が存在します。
そのため、この曲線は試料検査やコネクタ形状の知識と組み合わせることで最も有用です。
例:コネクタのマッチングテストの設定
仮想の24ポジションコネクタを考えます。
以下の値は機器選択ロジックを示すためのみ使用しています。これらはEIA-364-13の制限ではありません。
| Requirement | Example |
|---|---|
| 期待ピーク結合力 | Approx. 70 N |
| Test speed | 25 mm/min |
| Required movement | 32 mm |
| Test direction | Mating + unmating |
| Latch | Disengaged |
| Required output | ピークフォース+フォース-ディスプレイスメント曲線 |
力の容量で開始。
70Nの予想ピークはおおよそ7.1 kgf。
5 kgf構成では期待されるピークをカバーできないため、排除可能です。
10 kgfの範囲は名目上70 Nをカバーしますが、ヘッドルームは限られています。サンプルの変動や異常な試料が期待値を超える場合は、それを考慮する必要があります。
20 kgf構成は大幅に大きな容量を提供します。それがより良い選択かどうかは、実際のセンサー仕様、必要な測定解像度、過負荷許容範囲、予想される変動によって異なります。
重要なのは、20 kgfが70 Nコネクタの正しい選択であることではありません。
力の範囲は、利用可能な機械の最大容量をデフォルトで設定するのではなく、実際のテスト範囲から選択すべきだということです。
次はtravelです。必要な32mmの動きは、150mmのテストストロークを提供するシステム内に快適に収められます。
要求される25 mm/minの速度は、制御された低速移動用に設計されたテスター内にも含まれています。
この段階では、照明器具が構成の中で最も用途に特化した部分となる場合があります。24ポジションのコネクターは、接合半が軸から外れるとかなりの側面荷重を生じます。コネクター図面、または特殊な形状の場合は物理的なサンプルが、製造前に治具の定義に役立ちます。
得られた機器仕様は、より明確に書くことができます:
適切な力範囲 + 25 mm/min 制御動作 + 少なくとも32 mmの実用動作 + コネクタ固有の器具 + 力/変位記録
単に「100 kgfコネクターテスター」を依頼するよりも、より良い購入仕様です。
Where Connector Force Data Goes Wrong
繰り返しの結果が一貫しない場合、ロードセルが必ずしも最初に原因を挙げられるわけではありません。
コネクタは軸外れです。わずかな角度誤差でも摩擦やハウジング干渉が発生します。
試料間で治具の位置が変わります。毎回異なる基準面に接するコネクタは、同じ機械的条件下でテストされていません。
ラッチ状態は一貫していません。1つの試料はラッチを外した状態でテストされます。もう一つはラッチの関与を含みます。
テスト速度は誤った仕様から来た。以前のコネクタファミリーで使われていた料金は、適用される要件を確認することなく新しいプログラムにコピーされました。
コネクターの歴史は不明です。新しい個体と、すでに何度も交配した個体を比較します。
選択された力の範囲は不必要に大きい。最大機械容量と最適な測定範囲は同じ問題ではありません。
ケーブルまたはPCBが試料を読み込んでいます。硬いケーブル束は、結合が始まる前にプリロードや曲げモーメントを引き起こすことがあります。
これらは一般的なセットアップの問題ですが、良好な部隊データでも比較が難しくなることがあります。
実験室の有用な習慣として、セットアップ情報と数値結果を保存することです。構成を持たない力の値は、6か月後にははるかに有用ではありません。
EIA-364-13試験用機器選択
適切なコネクタの力テスト機は単に負荷容量が最も高いものだけではありません。
期待される結合および解除負荷から始め、適切なヘッドルームを保つ力の範囲を選択します。最大容量をデフォルトで選ぶのではなく、アプリケーションに必要な測定解像度を考慮しましょう。
次に、速度とストロークを確認してください。
機械はコネクタの名目上の接合長さだけでなく、完全なテストに十分な実用的な動きが必要です。接針の形状やアプローチ位置は追加のトラベルを消費することがあります。
作業スペースも重要です。PCB上に取り付けられたりケーブルアセンブリに取り付けられた小さなコネクタは、ハウジング寸法が示すよりもかなり多くの器具クリアランスを必要とすることがあります。
最後に、テストが生成すべきデータを決めます。
単純な受理チェックの場合、該当するピークのマッチングまたはアンメイティング値で十分かもしれません。工学的比較、サプライヤー評価、故障解析においては、同期された力と排気量のデータがはるかに多くの文脈を提供します。
RS-6600A for Connector mating & unmating force testing
The ITM-LAB RS-6600A コネクタ挿入・抽出力テスターは、接続・アンメイトおよび関連するコネクタの力測定を制御するために設計されています。
利用可能な力容量 5、10、20、50、100 kgfにより、各コネクタごとに1つの容量を使わずに、用途に応じて測定範囲を選択できます。
システムは0–150 mmのテストストロークと、0.01–300 mm/min または 0.01–600 mm/min の構成を提供します。パナソニックのサーボモーターがテストの動きを制御し、システムは力と排気量を同時に記録します。
| Parameter | RS-6600A |
|---|---|
| Force capacity | 5 / 10 / 20 / 50 / 100 kgf |
| Test stroke | 0–150 mm |
| Test speed | 0.01–300 または 0.01–600 mm/min |
| Displacement resolution | 0.001 mm |
| Force units | N, kN, gf, kgf, lb |
| Equipment accuracy | Level 0.5 |
| Drive system | パナソニックサーボモーター |
| Fixture | Configurable to connector geometry |
最終的な治具は、実際のコネクタ形状、結合方向、必要な試験条件に基づいて選択または設計されるべきです。
新しい用途では、コネクタ名だけでなくコネクタ図面や写真の方が通常役立ちます。
コネクタ force test systemをリクエストするときに送るべきもの
標準的なコネクタペアの場合、器具の選択は単純に行われることがあります。珍しいハウジング、PCBマウントアセンブリ、またはマルチピンコネクタの場合、少しの適用情報があればやり取りを大幅に省けます。
有用な情報には以下が含まれます:
コネクタメーカー/部品番号 ・ プラグおよびコンセント図面 · 全体寸法 ・ 接点数 ・ 期待される結合・離脱力 ・ 必要な速度 ・ 必要な移動距離 · ラッチの状態 · 適用されるEIA-364-13 / 製品仕様 · 必要出力 ・ コネクタの写真またはサンプル
カスタム治具の場合、寸法図面が特に有用です。複雑な幾何学には物理試料が好まれることもあります。
目的は、実際の負荷経路を、器具を製造する前に定義することです。
よくある質問
EIA-364-13は結合力の制限を指定していますか?
すべてのコネクタに対して1つの普遍値としてはありません。EIA-364-13は結合およびアンメイト力の試験方法を提供しています。該当するコネクタ、製品、または顧客仕様によって、関連する受領限界が決定されます。EIA-364-13を参照する公開されたコネクタ仕様では、異なるインターフェースごとに異なる制限が用いられています。
EIA-364-13のテストでどの速度を使うべきでしょうか?
該当するテストおよび製品仕様を参照する速度を使い、他のコネクタから速度をコピーするのではなく。EIA-364-13を参照した公開された製品仕様書では、異なるコネクタファミリーが大幅に異なるテストレートを使用する可能性があることが示されています。
テスト中にコネクタラッチを作動させるべきですか?
それがテスト設定の要件の場合のみ。一部の公開仕様では、ラッチを解除した状態での結合および解除測定を明確に要求しています。必ず該当するコネクターや顧客仕様を確認してください。
結合力は終端保持力と同じですか?
No.結合力とアンメイティング力は、結合コネクターのインターフェース間の相互作用を表します。端子保持は、個々の接点がコネクターハウジング内でどれだけ良好に保持されているかを評価します。これらは別々の機械的試験であり、異なる手順や治具が使われることがあります。
コネクタの力テストにはどのロードセルレンジを使うべきですか?
まず予想される最大試験力から始め、試料の変動、必要なヘッドルーム、測定解像度、実際のセンサー仕様を考慮します。デフォルトで利用可能な容量が最も高いものを選ぶことが、必ずしも最良の測定戦略とは限りません。
標準番号だけでは完全なテストプランではありません
EIA-364-13はコネクタ技術者に結合力測定の共通方法を提供します。テスト対象のコネクタを理解する必要がなくなります。
最初の試料を器具に入れる前に、何が結合されるのか、ラッチが含まれているか、どの速度が適用されるか、どの力が必要か、結合軸の整列方法、ピーク値だけで必要なのか、それとも完全な変位応答が必要なのかを知っておくべきです。
これらの質問が解決すれば、機器の選択はずっと簡単になります。
ITM-LAB RS-6600A)では、必要な力範囲、テスト速度、ストローク、器具、データ出力を中心にテストシステムを構成できます。機械の容量だけを中心にするのではなく。
まずコネクタ要件を定義してください。次にフォーステスターの設定をしてください。
