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Die Erfindung betrifft einen Winkeladapter für Airbagsteckverbindungen, aufweisend wenigstens ein Stiftkontaktgehäuse und wenigstens ein Buchsenkontaktgehäuse und wenigstens ein Kontaktteil, wobei das wenigstens eine Kontaktteil einen Buchsenkontakt und einen Stiftkontakt aufweist, welche elektrisch leitend und mechanisch miteinander verbunden sind.
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Zur Kontaktierung oder Herstellung lösbarer elektrisch leitender Verbindungen werden Steckverbindungen in unterschiedlichsten Ausbildungen und Varianten eingesetzt. Steckverbindungslösungen sind in einer Vielzahl verschiedener Ausbildungen verfügbar, beispielsweise hinsichtlich der Polzahl, elektrischer Leistungen und der Konditionierung unterschiedlichster äußerer Einwirkungen wie Feuchte, Temperatur, korrosive Medien oder mechanischer Belastungen.
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Je nach Umgebungsbedingungen und den sich daraus ergebenden Einwirkungen auf Steckverbindungen muss sichergestellt sein, dass die Kontaktierungsaufgabe dauerhaft, zuverlässig und störungsfrei realisiert wird. Um dieses Ziel zu erreichen sind Schutzarten definiert worden, welche durch IP-Codes (IP = International Protection) ausgedrückt werden und denen Prüfungsverfahren mit verschiedenen Umgebungsbedingungen hinterlegt sind.
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Elektrische Steckverbinder müssen im Kraftfahrzeugbereich, in schmutzigen, feuchten oder chemisch aggressiven Umgebungen dauerhaft eine einwandfreie Übertragung von elektrischen Signalen und elektrischer Leistung gewährleisten. Aufgrund der großen Bandbreite von Anwendungen für Steckverbinder sind eine große Anzahl von speziell optimierten Steckverbindern bekannt.
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Insbesondere bei sicherheitskritischen elektrischen Verbindungen, wie beispielsweise einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem Zünder, zum Beispiel eines Airbags oder einer Gurtstraffeinrichtung und einem elektrischen Steuergerät eines Insassen-Rückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug, werden hohe Anforderungen an die lösbare elektrische Kontaktierung gestellt. Ein in dieser Funktion eingesetzter elektrischer Airbag-Steckverbinder muss fehlerfrei arbeiten und kompakt ausgelegt sein. Hierbei muss der Airbag-Steckverbinder einerseits dem Zünder des Airbags ein Auslösesignal absolut zuverlässig übermitteln und andererseits dürfen elektrische Störsignale, die zum Beispiel aufgrund von Spannungsspitzen in der Fahrzeugelektronik ausgelöst werden, keine unbeabsichtigte Zündung des Airbags auslösen.
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Um die besonders anspruchsvolle Aufgabe der Kontaktierung von Airbag-Zündsystemen zu lösen sind unterschiedliche Konzepte und technischen Ausführungen von Steckverbindern entwickelt worden. Steckverbinder, die für den Einsatz bei Airbag-Zündsystemen konzipiert sind, müssen unbedingt kompakt und raumsparend sein, da bei deren Einsatz im Lenkrad eines Kraftfahrzeugs sehr wenig Platz vorhanden ist. Neben dem verfügbaren, sehr begrenzten Bauraum für diese Airbag-Steckverbindungen können störende Konturen der an die Stelle der Steckverbindung heranragenden Bauteile die Anforderung an die konstruktive Gestaltung noch weiter erhöhen.
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Durch die extrem begrenzten Bauraumdimensionen für Airbagsteckverbinder sind verschiedene Konstruktionen bekannt. Durch verschiedene Abgangswinkel der Kabel, Stromleitungen (beispielsweise 90 Grad oder 180 Grad) wird versucht, den verfügbaren Bauraum möglichst optimal zu nutzen.
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Zur Bauraumminimierung werden Airbagsteckverbinder direkt auf den Gasgenerator, zum Beispiel eines konventionellen Airbag- oder Gurtstraffermoduls gesteckt und elektrisch kontaktiert, um über ein Kabel eine elektrische Verbindung zum Steuergerät herzustellen. Der Airbagsteckverbinder ist hierbei mit dem Gasgenerator über eine Rastung mechanisch verbunden, um sich nicht versehentlich vom Gasgenerator-Interface zu lösen oder abzufallen. Dieses Generatorinterface (Generator Pocket) ist international standardisiert und kann mittels darin eingesetzten Isolierringen mechanisch kodiert werden. Die verwendeten Airbagsteckverbinder, die wiederum mechanisch mit der Kodierung des eingesetzten Isolierrings korrespondieren, sind in der Regel mit einem Kabelabgang in 90 Grad oder 180 Grad Richtung relativ zur Steckverbindung des Gasgenerators ausgebildet. Diese beiden Kabelabgangsformen unterstützen die massenhafte Fertigung der Airbagsteckverbinder in vorteilhafter Weise, definieren aber auch die unterstützten Abgangsrichtungen der Kabel relativ zum Generator ohne Variationsmöglichkeiten.
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Die
DE 10 2019 132 391 B4 zeigt einen Airbagsteckverbinder mit einer Sekundärverriegelung ausgestaltet in einer 90 Grad Kabelabgang-Ausführung.
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Ein Airbag-Steckverbinder mit einem 90 Grad Kabelabgang ist ebenfalls offenbart in der
US 2012/0112762 A1 .
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Einen Airbagsteckverbinder mit geradem, das heißt einem 180 Grad Kabelabgang zeigt die
DE 10 2007 005 349 A1 .
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Der für die Airbagsteckverbinder sehr begrenzte Einbauraum kann durch beispielsweise vorhandene Störkonturen im Bereich des Gasgenerators noch weiter eingeschränkt sein, sodass von dem 90 Grad oder 180 Grad Kabelabgang abweichende Kabelabgangsrichtungen der Airbagsteckverbindung vorteilhaft sein können, um die Bauraumbegrenzungen einhalten zu können.
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Aus Kostengründen besonders wünschenswert ist es, die Änderung, Anpassung der Kabelabgangsrichtungen unter Weiterverwendung vorhandener, kostengünstiger 90 Grad oder 180 Grad Standard-Airbagsteckverbinder zu realisieren.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, lösbare elektrisch leitende Verbindungen für Airbaganwendungen und Airbag-Zündsystemkontaktierungen in Fahrzeugen derart weiterzuentwickeln, dass deren Bauraumbedarf reduziert und die Flexibilität der Airbagsteckverbindung hinsichtlich des Kabelabgangswinkels gesteigert ist.
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Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung einen Zwischenadapter in Form eines Winkeladapters vor, in den auf der einen Seite ein Airbagsteckverbinder und auf der anderen Seite der Gasgenerator gesteckt wird. Auf diese Weise lässt sich die Abgangsrichtung der Kabel beziehungsweise des Airbagsteckverbindergehäuses nachträglich und unter Weiterverwendung des Airbagsteckverbinders verändern, das heißt um einen definierten Winkel ergänzen beziehungsweise erweitern. Mit der Verwendung des erfindungsgemäßen Winkeladapters ist es möglich, kostengünstige Standard-Airbagsteckverbinder mit 90 Grad oder 180 Grad Kabelabgangswinkel zu verwenden.
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Der Zwischenadapter, ausgebildet als Winkeladapter, realisiert sowohl die mechanische als auch die elektrische Verbindung unter einer Winkeländerung des Kabelabgangswinkels gegenüber der Airbagsteckverbindung ohne Winkeladapter.
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Der konstruktive Aufbau des Winkeladapters ist durch wenigstens zwei, vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Elemente realisiert, welche zueinander durch Verrasten festgelegt sind. In Steck- und Kontaktierungsrichtung hin zum Gasgenerator ist der Winkeladapter sowohl hinsichtlich des mechanischen als auch elektrischen Steckbildes kompatibel zum Steckrüssel des Gasgenerators ausgebildet. Die Gegensteckseite des Winkeladapters weist ein Anschlussbild auf, dass durch eine standardisierte Aufnahme für einen Isolierring und/oder den Airbagsteckeranschluss gekennzeichnet ist.
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Der Winkeladapter rastet über Rasthaken mechanisch in die Gasgeneratoraufnahme ein und stellt integrativ die elektrische Verbindung zu den Anzünderpins her. Die sich im Winkeladapter befindlichen Kontaktteile bestehen aus einem Paar gefederter Buchsenkontakte und einem Paar Stiftkontakte. Beide Buchsenkontaktpaare sind so ausgebildet, dass sie in einem vorgegebenen Winkel (beispielsweise 90 Grad) mit dem Stiftkontaktpaar elektrisch verbunden werden können. Buchsenkontakt und Stiftkontakt bilden eine Kontaktbaugruppe. Es können für beide Strompfade baugleiche Kontaktbaugruppen verwendet werden, um die Kosten für die notwendigen Stanzwerkzeuge und Vorrichtungen niedrig zu halten.
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Der erfindungsgemäße Winkeladapter kann in unterschiedlichen Kröpfungen ausgebildet werden, sodass verschiedene Winkeländerungen des Kabelabgangswinkels der Airbagsteckverbindung möglich sind. Das heißt neben einer 90 Grad Adaptergestaltung sind nahezu alle Winkel zwischen nahe 0 Grad und 180 Grad möglich.
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Die konstruktive Ausgestaltung des Winkeladapters bietet eine Reihe von Vorteilen, insbesondere wird sowohl eine bauraumeinsparende kompakte Geometrie und Form erreicht, als auch die Anpassung des Kabelabgangswinkels bei der Weiterverwendung der Airbagsteckverbinderpartner für den Bauraumbedarf optimiert.
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Weiterhin vorteilhaft ist, dass durch die elektrische Kontaktierung des Gasgenerators über einen federnden Buchsenkontakt in einem aufsteckbaren Gehäuse das Fügen des Winkeladapters in den Anschluss am Gasgenerator stark vereinfacht wird, da andernfalls die elektrische Verbindung des Kontaktelementes, beispielsweise durch Schweißen an dem jeweiligen Generatorpin, hergestellt werden müsste. Häufig ist dies nicht möglich, weil die Zugänglichkeit für Schweißwerkzeuge innerhalb des Generatoranschlussbereiches nicht ausreichend ist.
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In der Ausführungsform des Winkeladapters, gebildet durch wenigstens zwei Winkeladapterelemente und darin innenliegenden Kontaktteilen, kann der gesamte Winkeladapter völlig unabhängig vom Gasgenerator oder Airbagstecker komplett vorkonfektioniert werden, sodass ein homogenes Bauelement vorliegt, dass als fertiges und geprüftes Produkt montiert werden kann. Durch die Verwendung von erprobten und über Jahre hinweg eingesetzten Buchsenkontaktgeometrien wird das Risiko eines Bauteileversagens auf ein Minimum reduziert. Der Gasgenerator selbst kann ohne Veränderung seines Anschlussbereichs übernommen werden. Der Winkeladapter entspricht in seinem Kontaktierungsbereich samt Steckrüssel dem sonst üblichen Airbagsteckerstandard. Die sich im Winkeladapter befindlichen Buchsenkontakte sind optimal gegen Beschädigung durch die Pins beim Steckvorgang geschützt.
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Bei der Herstellung des Winkeladapters kommen Herstellmethoden zum Einsatz, welche das Risiko von Ausschuss minimieren und Kosten senken durch die Möglichkeit, dies innerhalb einer vollautomatischen Fertigungslinie zu realisieren.
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Der erfindungsgemäße Winkeladapter als fertiges Bauelement kann ist möglich diesen als Fertigteil zuerst in den Gasgenerator montiert werden, sodass nach dem Einbau der gesamten Airbageinheit in eine weitere Unterbaugruppe der Airbagsteckverbinder aufsteckbar ist. Die umgekehrte Reihenfolge, also den Winkeladapter zuerst auf den Airbagsteckverbinder und im nächsten Schritt diese Einheit in den Gasgenerator zu stecken, wird ebenfalls unterstützt, jedoch mit der alternativ denkbaren Kontaktierung durch eine Verschweißung der Kontaktelemente mit den Anzünderpins nicht kombinierbar.
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Grundsätzlich ist der erfindungsgemäße Winkeladapter neben der hier beschriebenen Anwendung im Bereich der Airbagsteckverbindungen für alle pyrotechnischen Einsatzgebiete geeignet, beispielsweise auch Gurtstraffer.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Figur näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 die Darstellung des Winkeladapters für Airbagsteckverbinder in zwei räumlichen Abbildungen mit unterschiedlichen Blickrichtungen;
- 2 die Darstellung verschiedener Ansichten, Schnitte und Detailbereiche des Winkeladapters;
- 3 die Draufsicht auf das Stiftkontaktgehäuse des Winkeladapters mit Blickrichtung in Stiftkontaktlängsrichtung;
- 4 die Explosionsdarstellung des Winkeladapters;
- 5 die dreidimensionale Darstellung des Buchsenkontaktgehäuses mit Doppelarmverriegelung;
- 6 zwei perspektivische Darstellungen des Buchsenkontaktgehäuses aus unterschiedlichen Blickrichtungen;
- 7 die dreidimensionale Darstellung des Stiftkontaktgehäuses mit Doppelhintergriffverriegelung;
- 8 zwei perspektivische Darstellungen des Stiftkontaktgehäuses aus unterschiedlichen Blickrichtungen;
- 9 eine räumliche Abbildung eines Kontaktteils;
- 10 in zwei perspektivischen Ansichten die Ablauffolge der Herstellungsschritte eines Kontaktteils;
- 11 die Explosionsdarstellung des Stiftkontaktgehäuses und zwei Kontaktteile;
- 12 die 3D-Darstellung des Stiftkontaktgehäuses mit montierten Kontaktteilen;
- 13 die Explosionsdarstellung des Stiftkontaktgehäuses mit Kontaktteilen und Buchsenkontaktgehäuse;
- 14 die 3D-Darstellung des Stiftkontaktgehäuses mit montierten Kontaktteilen und Buchsenkontaktgehäuse;
- 15 verschiedene 3D-Schnittdarstellungen des Winkeladapters in fertigmontiertem Zustand.
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1 umfasst die Darstellung des Winkeladapters 1 für Airbagsteckverbinder in zwei räumlichen Abbildungen mit unterschiedlichen Blickrichtungen. Der Winkeladapter 1 ist primär gebildet durch wenigstens zwei Winkeladapterelemente in Form von Stiftkontaktgehäuse 10 und Buchsenkontaktgehäuse 20. Im Innern des Winkeladapters 1 ist wenigstens ein Kontaktteil 30 aufgenommen. Stiftkontaktgehäuse 10 und Buchsenkontaktgehäuse 20 sind lösbar miteinander verbunden und zusammengelegt.
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Auf Seiten des Stiftkontaktgehäuses 10 sind in dessen Innern wenigstens ein Stiftkontakt 32 des wenigstens einen Kontaktteils 30 angeordnet, sodass ein Airbagsteckverbinder elektrisch und mechanisch kontaktierbar ist. Auf Seiten des Buchsenkontaktgehäuses 20 sind in dessen Innern wenigstens ein Buchsenkontakt 31 des wenigstens einen Kontaktteils 30 angeordnet, sodass ein Gasgenerator elektrisch und mechanisch kontaktierbar ist.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Adapterwinkel von 90 Grad realisiert, andere Winkelausführungen sind gleichfalls von der Erfindung unterstützt.
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2 zeigt die Darstellung verschiedener Ansichten, Schnitte und Detailbereiche des Winkeladapters 1. Das den Winkeladapter 1 im Wesentlichen bildende Stiftkontaktgehäuse 10 und Buchsenkontaktgehäuse 20 sind lösbar miteinander verbunden und zusammengelegt durch eine Doppelverriegelung, bestehend aus Doppelhintergriffverriegelung 11 und Doppelarmverriegelung 21 und eine Doppelverrastung, bestehend aus Doppelauslegerverrastung 12 und Doppelnutverrastung 22. Im Innern des Winkeladapters 1 sind im Ausführungsbeispiel zwei Kontaktteile 30 aufgenommen, bestehend aus jeweils einem Buchsenkontakt 31 und einem Stiftkontakt 32.
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3 bildet die Draufsicht auf das Stiftkontaktgehäuse 10 des Winkeladapters 1 mit Blickrichtung in Stiftkontaktlängsrichtung ab. Abgestimmt auf das Anschlussbild des Airbagsteckverbinders beträgt der Abstand des Paares Stiftkontakte 32 hier exemplarisch 3,1 mm.
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4 umfasst die Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels des Winkeladapters 1, bestehend im Wesentlichen aus einem Stiftkontaktgehäuse 10 und einem Buchsenkontaktgehäuse 20 sowie zwei Kontaktteilen 30. Die Kontaktteile 30 werden aus wenigstens zwei Kontaktelementen, bestehend aus Buchsenkontakt 31 und Stiftkontakt 32 gebildet. Der Abschnitt, der aus dem Buchsenkontakt 31 gebildet ist, wird im montierten Zustand des Winkeladapters 1 von dem Buchsenkontaktgehäuse 20 aufgenommen, der Abschnitt, der aus dem Stiftkontakt 32 gebildet ist, wird im montierten Zustand des Winkeladapters 1 von dem Stiftkontaktgehäuse 10 aufgenommen.
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5 zeigt die dreidimensionale Darstellung des Buchsenkontaktgehäuses 20 mit Doppelarmverriegelung 21 und Doppelnutverrastung 22. Die Doppelarmverriegelung 21 ist Bestandteil eines vorzugsweise einstückig mit dem Buchsenkontaktgehäuse 20 ausgebildeten Führungselementes 20', welches einen u-förmigen Querschnitt aufweist. An dem Führungselement 20' ist ein Auslegerbereich 20" vorgesehen, an dem endseitig die Doppelarmverriegelung 21 angeordnet ist.
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6 illustriert zwei perspektivische Darstellungen des Buchsenkontaktgehäuses 20 aus unterschiedlichen Blickrichtungen. Die obere Abbildung zeigt die Ansicht auf die Unterseite des Buchsenkontaktgehäuse 20 mit dem Führungselement 20' und Auslegerbereich 20" sowie den darin vorgesehenen Kontakttunneln 20''', welche einen Aufnahmeraum für Abschnitte der Stiftkontakt 32 und Verbindungsbereiche von Stiftkontakt 32 und Buchsenkontakt 31 der Kontaktteile 30 bilden.
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Weiterhin verfügt die Unterseite des Führungselementes 20' dieses Ausführungsbeispiels des Buchsengehäuses 20 über wenigstens eine Markierung 23, welche geeignet ist, die Kavität des Spritzgusswerkzeuges und/oder Werkzeugrevisionszeichen zu kennzeichnen. Vorzugsweise ist die wenigstens eine Markierung 23 innerhalb eines gegenüber des Buchsenkontaktgehäuses 20 hinauskragenden Bereiches des Führungselementes 20' und gegenüberliegend zum Auslegerbereich 20" vorgesehen.
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Die untere Abbildung zeigt die Ansicht auf das Anschlussbild des Buchsenkontaktgehäuses 20. Kompatibel zu einem zu kontaktierenden Steckpartner, beispielsweise einem Gasgenerator für einen Airbag, sind die Buchsenkontakte 31 innerhalb von Buchsengehäusetunneln 25 aufgenommen und positioniert. Die Buchsengehäusetunnel 25 verfügen über optimierte Wandstärken hinsichtlich Stabilität, Festigkeit und gleichzeitig der Minimierung von Werkstoffeinsatz.
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Die Doppelnutverrastung 22 des Buchsenkontaktgehäuses 20 kann in den Eckenbereichen der Nuten mit Nutradien 22' ausgebildet sein, sodass die Kerbwirkung reduziert und damit die Festigkeit gesteigert ist. Eine Markierung 24 enthaltend eine Information zum Herstellungsdatum kann vorgesehen sein auf dem Auslegerbereich 20" des Führungselementes 20' zwischen der Doppelarmverriegelung 21 und dem Grundkörper des Buchsenkontaktgehäuses 20.
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7 umfasst die dreidimensionale Darstellung des Stiftkontaktgehäuses10 mit Doppelhintergriffverriegelung 11 und Doppelauslegerverrastung 12. Das Stiftkontaktgehäuse 10 verfügt über einen Aufnahmeraum 10' mit einer Auslegeraufnahme 10", in den das Buchsenkontaktgehäuse 20 mit seinem Führungselement 20' und dem Auslegerbereich 20" aufnehmbar und durch die Doppelhintergriffverriegelung 11 und Doppelauslegerverrastung 12 in der aufgenommenen Position relativ zum Stiftkontaktgehäuse 10 festlegbar ist. Die Doppelhintergriffverriegelung 11 wirkt zusammen mit der Doppelarmverriegelung 21 des Buchsenkontaktgehäuses 20, und die Doppelauslegerverrastung 12 wirkt ebenfalls zusammen mit der Doppelnutverrastung 22 des Buchsenkontaktgehäuses 20.
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8 bildet zwei perspektivische Darstellungen des Stiftkontaktgehäuses 10 aus unterschiedlichen Blickrichtungen ab. Die obere Abbildung zeigt das Stiftkontaktgehäuse 10 mit Blickrichtung auf den Aufnahmeraum 10' und die Auslegeraufnahme 10" für das Führungselement 20' und den Auslegerbereich 20" des Buchsenkontaktgehäuses 20. Im Abschnitt der Auslegeraufnahme 10" kann wenigstens eine Markierung 13 mit Informationen zur Kavität und/oder Werkzeugrevision vorgesehen werden.
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Die untere Abbildung der 8 zeigt das Stiftkontaktgehäuse 10 mit Blickrichtung auf die Aussenwandung des Gehäusekörpers. Im Abschnitt der Auslegeraufnahme 10" kann an dessen Aussenwandung wenigstens eine Markierung 14 mit Informationen zum Herstellungsdatum vorgesehen werden. Da die Markierung 14 aussenseitig des Stiftkontaktgehäuses 10 vorgesehen wird ist die Markierung 14 auch in dem fertigmontierten Winkeladapter 1, das heißt dem Zusammenlegen von Buchsenkontaktgehäuse 20 und Stiftkontaktgehäuse 10 mit im Innern aufgenommenem wenigstens einen Kontaktteil 30 zu sehen.
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Das in 8 gezeigte Ausführungsbeispiel des Buchsenkontaktgehäuses 20 verfügt über zwei Bohrungen 15 für Passstifte als Positionierhilfe für die Kontaktteile 30 bei der Montage des Buchsenkontaktgehäuses 20 und Zusammenlegen mit dem Stiftkontaktgehäuse 10.
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9 zeigt die räumliche Abbildung eines Kontaktteils 30, aufweisend einen Buchsenkontakt 31 und einen Stiftkontakt 32. Dieses exemplarische Beispiel einer möglichen Ausführungsform des Kontaktteils 30 ist konstruiert für einen Winkeladapter 1 mit einem 90 Grad-Kabelabgangswinkel und verfügt über eine Anschlussfahne 34 mit einer Verbindung 33 zur mechanischen Festlegung und elektrischen Kontaktierung des Buchsenkontaktes 31 und Stiftkontaktes 32. Die Verbindung 33 kann - wie in 9 gezeigt - durch eine Rollung in einem Abschnitt eines Pilotstreifens 35 (in 8 nicht dargestellt, da hier ein Fertigteil gezeigt ist) mit einer Anschlussfahne 34 bewerkstelligt sein. Voraussetzung für diese Ausführungsform ist, dass beispielsweise eine Stanz-Biegetechnik in Verbindung mit einem Rollen-Halbzeugmaterial als Herstellungsverfahren gewählt wird.
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10 bildet in zwei perspektivischen Ansichten die Ablauffolge der Herstellungsschritte eines Kontaktteils 30 ab. Die obere Ansicht zeigt die Elemente des Kontaktteils 30, bestehend aus Buchsenkontakt 31, Stiftkontakt 32, einen Pilotstreifen 35 mit Anschlussfahne 34 und einer Verbindung 33 in Form einer Rollung zur Aufnahme des Stiftkontaktes 32. Die untere Ansicht zeigt die Anordnung der Elemente 31, 32, 33, 34, 35 des Kontaktteils 30 nach dem Einschieben des Stiftkontaktes 32 in die Verbindung 33. Zur Festlegung des Stiftkontaktes 32 in der Verbindung 33 können verschiedene Methoden zur Anwendung kommen: Verpressen, Schweißen, Kleben etc.
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Der Buchsenkontakt 31 zur Kontaktierung des Gasgenerators eines Airbags oder anderer pyrotechnischer Stromverbraucher kann beispielsweise durch Stanz-Biegetechnik hergestellt werden. Das Ausgangsmaterial ist ein Halbzeug in Form von Rollen-Bandware und ist an einem Pilotstreifen 35 seitlich angebunden. Realisiert der Winkeladapter 1 eine Winkeländerung von 90 Grad (so wie in 10 dargestellt), dann ist die Anschlussfahne 34 um 90 Grad gedreht und besitzt eine angeformte Rollung als Verbindung 33 beziehungsweise federnde Klemmung, Führung eines einzuschiebenden Stiftkontaktes 32. Der Stiftkontakt 32, der später die elektrische Kontaktierung zum Airbagstecker herstellt, wird bei der Herstellung des Kontaktteils 30 in die Verbindung 33 der Anschlussfahne 34 axial eingeschoben und zum Beispiel durch Widerstandsschweißen dauerhaft elektrisch leitend festgelegt. Zur Verbesserung der elektrisch leitenden Kontakteigenschaften können die Kontaktflächen des Buchsenkontaktes 31 und/oder des Stiftkontaktes 32 selektiv plattiert sein, beispielsweise mit einem Gold- und/oder Nickelwerkstoff. Beispielsweise ist es möglich, eine Kombination von Gold in einer Beschichtungsstärke von 0,8 µm über einer Nickelschicht mit einer Beschichtungsstärke von 1,3 µm vorzusehen. Wird die Festlegung des Stiftkontaktes 32 in der Verbindung 33 durch ein Schweißverfahren bewerkstelligt, wird in diesem Bereich keine Beschichtung vorgenommen.
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11 umfasst die Explosionsdarstellung des Stiftkontaktgehäuses 10 und zwei Kontaktteile 30. Nachdem die Kontaktteile 30 durch Zusammenlegen von Stiftkontakt 32 und Buchsenkontakt 31 als Baugruppe hergestellt sind, werden diese axial zum Grundkörper und Steckbereich des Winkeladapters 1 für den Airbagstecker eingeschoben. Dazu sind wenigstens eine Stiftkontaktdurchleitung 10''' in der Wandung zwischen Grundkörper und Aufnahmeraum 10' vorgesehen.
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12 zeigt die 3D-Darstellung des Stiftkontaktgehäuses 10 mit montierten Kontaktteilen 30. Nach dem Einschieben der Kontaktteile 30 in das Stiftkontaktgehäuse 10 ist der in 12 gezeigte Montagezustand erreicht. Zur exakten axialen Positionierung der Kontaktteile 30 in dem Aufnahmeraum 10' werden Passstifte 36 als Positionierungshilfe verwendet, welche durch jeweils eine Bohrung 15 (siehe auch 8 untere Abbildung) im Aufnahmeraum 10' gesteckt werden und die Buchsenkontakte 31 hineinragen. Diese axiale Positionierungshilfe ist wichtig für die korrekte Lage der Kontaktteile 30, um die Montage des Buchsenkontaktgehäuses 20, wie in 13 dargestellt, zu ermöglichen.
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13 illustriert in einer Explosionsdarstellung das Stiftkontaktgehäuse 10 mit Kontaktteilen 30 und das Buchsenkontaktgehäuse 20 in einer Vormontageposition. Durch eine radial zum Aufnahmeraum 10' des Stiftkontaktgehäuses 10 erfolgende Montagebewegung wird das Buchsenkontaktgehäuse 20 über die Buchsenkontakte 31 der Kontaktteile 30 gestülpt und mit seinem Führungselement 20' und Auslegerbereich 20'' in den Aufnahmeraum 10' des Stiftkontaktgehäuses 10 eingebracht. In der zusammengelegten Position des Buchsenkontaktgehäuses 20 und Stiftkontaktgehäuses 10 sorgen die Doppelverriegelung, bestehend aus Doppelhintergriffverriegelung 11 und Doppelarmverriegelung 21 sowie die Doppelverrastung, bestehend aus Doppelauslegerverrastung 12 und Doppelnutverrastung 22 für die lösbare Festlegung der Gehäuseteile 10, 20 des Winkeladapters 1 relativ zueinander.
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Die beiden Kontaktteile 30 sind innerhalb des Winkeladapters 1 exakt positioniert und das zweiteilige Winkeladaptergehäuse, bestehend aus Stiftkontaktgehäuse 10 und Buchsenkontaktgehäuse 20 durch die Verriegelung und Verrastung mechanisch stabilisiert, sodass die im Betrieb auftretenden Kräfte aufgenommen werden können. Zug- und Biegekräfte des Airbagsteckers werden durch die Doppelauslegerverrastung 12 formschlüssig in korrespondierenden Doppelnutverrastung 22 des Buchsenkontaktgehäuses 20 eingeleitet.
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Wenigstens eine seitlich aus dem Stiftkontaktgehäuse 10 auskragende Rippe 16 stützt das Gehäuse des montierten Airbagsteckers zusätzlich gegenüber dem Winkeladapter 1 mechanisch ab. Wenigstens eine seitlich auskragende Rippe 26 stützt ihrerseits das Gehäuse des Winkeladapters 1 gegenüber dem Gasgenerator zusätzlich mechanisch ab.
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14 bildet die 3D-Darstellung des Stiftkontaktgehäuses 10 mit montierten Kontaktteilen 30 und Buchsenkontaktgehäuse 20 ab, welche in der gezeigten Zusammenlegung der Fertigmontagesituation des Winkeladapters 1 entspricht.
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Durch die Doppelverriegelung, bestehend aus Doppelhintergriffverriegelung 11 und Doppelarmverriegelung 21 sowie die Doppelverrastung, bestehend aus Doppelauslegerverrastung 12 und Doppelnutverrastung 22 sind Stiftkontaktgehäuse 10 und Buchsenkontaktgehäuse 20 lösbar miteinander gekoppelt. Die Kontaktteile 30 befinden sich im Innern der beiden Gehäusekomponenten 10, 20 und sind dadurch in allen Raumrichtungen positioniert und fixiert, sodass die Passstifte 36 als Positionierungs-Montagehilfe nicht mehr erforderlich sind. Daher können sie durch Herausziehen aus den Bohrungen 15 entfernt werden.
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15 zeigt verschiedene 3D-Schnittdarstellungen des Winkeladapters 1 in fertigmontiertem Zustand. Als letzter Herstellungsschritt können Qualitäts- und Funktionsüberprüfungen sowie das Verpacken des Winkeladapters 1 erfolgen.
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Das in den Figuren dargestellte und erläuterte Ausführungsbeispiel des Winkeladapters 1 realisiert eine Winkeländerung der Kontaktierungspartner, bestehend aus Airbagstecker und Gasgenerator von 90 Grad. Die Erfindung unterstützt auch davon abweichende Winkel. Dazu sind entsprechend angepasste Geometrien des Stiftkontaktgehäuses 10, des Buchsenkontaktgehäuses 20 sowie der Kontaktteile 30 und der Doppelverriegelung 11, 21 und Doppelverrastung 12, 22 erforderlich. Der erfindungsgemäße grundsätzliche Aufbau des Winkeladapters 1 bleibt jedoch gleich.
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Zur Anpassung der Geometrie des Kontaktteils 30 sieht die Erfindung vor, dass der Winkel bei der Montage durch plastische Verformung von Anschlussfahne 34 und Pilotstreifen 35 in geeigneter Weise angepasst wird. Dazu sieht die Erfindung eine reduzierte Wandstärke des Ausgangsmaterials vor, sodass die mechanische Festigkeit verringert und die plastische Verformungsfähigkeit erhöht ist.
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Bezugszeichen
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- 1
- Winkeladapter
- 10
- Stiftkontaktgehäuse (erstes Winkeladapterelement)
- 10'
- Aufnahmeraum
- 10''
- Auslegeraufnahme
- 10'''
- Stiftkontaktdurchleitung
- 11
- Doppelhintergriffverriegelung
- 12
- Doppelauslegerverrastung
- 13
- Markierung (Kavität, Werkzeugrevision)
- 14
- Markierung (Herstellungsdatum)
- 15
- Bohrung für Passstift
- 16
- Rippe
- 20
- Buchsenkontaktgehäuse (zweites Winkeladapterelement)
- 20'
- Führungselement
- 20''
- Auslegerbereich
- 20'''
- Kontakttunnel
- 21
- Doppelarmverriegelung
- 22
- Doppelnutverrastung
- 22'
- Nutradius
- 23
- Markierung (Kavität, Werkzeugrevision)
- 24
- Markierung (Herstellungsdatum)
- 25
- Buchsengehäusetunnel
- 26
- Rippe
- 30
- Kontaktteil
- 31
- Buchsenkontakt
- 32
- Stiftkontakt
- 33
- Verbindung, Rollung
- 34
- Anschlussfahne
- 35
- Pilotstreifen
- 36
- Passstift
