DE19902542A1

DE19902542A1 - Elektrischer Verbinder für eine Airbagaufblasvorrichtung

Info

Publication number: DE19902542A1
Application number: DE19902542A
Authority: DE
Inventors: Vincent J Mramor; Jun Homer W Fogle
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1999-01-22
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2019-01-23
Also published as: US6131947A; DE19902542B4

Description

Hintergrund der Erfindung Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbin der und insbesondere auf einen elektrischen Verbinder für eine Airbag- oder Gassackaufblasvorrichtung.

Es ist bereits bekannt, einen Airbag dazu zu verwenden, um einen Schutz für einen Fahrzeuginsassen vorzusehen. Der Airbag wird durch Aufblasströmungsmittel von einer Aufblasvorrichtung aufgeblasen. Die Aufblasvorrichtung wird durch ein elektrisches Signal von einer elektrischen Schaltung des Fahrzeugs betätigt.

Einige Airbagaufblasvorrichtungen weisen zwei unabhängig betätigbare Aufblasströmungsmittelquellen auf zum Steuern des Aufblasens des Airbags. Eine oder beide Aufblasströ mungsmittelquellen können betätigt werden, und zwar ab hängig von dem Betätigungssignal, welches von der elek trischen Schaltung des Fahrzeugs empfangen wird. Typi scherweise werden zwei gesonderte elektrische Verbinder dazu verwendet, um gesonderte Betätigungssignale zu den zwei Aufblasströmungsmittelquellen zu übertragen. Jeder Verbinder besitzt seinen eigenen Satz von Zuleitungsdräh ten. Auf diese Weise sind insgesamt vier Leiterdrähte zu verwenden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung sieht eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung vor, die eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrich tung aufweist. Die Vorrichtung weist erste und zweite elektrisch betätigbare Vorrichtungen auf, die dann, wenn sie betätigt sind, bewirken, daß Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen der aufblasbaren Vorrichtung fließt. Die Vorrichtung weist ferner einen elektrischen Verbinder auf, der elektrisch mit den ersten bzw. zweiten betätig baren Vorrichtungen verbindbar ist, um einen elektrischen Strom an die ersten und zweiten elektrisch betätigbaren Vorrichtungen zu liefern. Der elektrische Verbinder weist Mittel auf, die auf die Stromflußrichtung ansprechen, und zwar durch den elektrischen Verbinder, um eine ausgewähl te Vorrichtung der ersten und zweiten betätigbaren Vor richtungen zu betätigen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispie len anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugsi cherheitsvorrichtung einschließlich eines elek trischen Verbinders gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine bildliche Darstellung des elektrischen Verbinders der Fig. 1;

Fig. 3 eine bildliche Darstellung der innenliegenden elektrischen Schaltung des elektrischen Verbin ders;

Fig. 4 eine elektrisches schematisches Diagramm der elektrischen Schaltung der Fig. 4; und

Fig. 5 eine bildliche Darstellung der inneren elektri schen Schaltung eines elektrischen Verbinders gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Er findung.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektri schen Verbinder und insbesondere auf einen elektrischen Verbinder für eine Airbagaufblasvorrichtung. Die vorlie gende Erfindung ist bei verschiedenen elektrischen Ver binderkonstruktionen einsetzbar. Repräsentativ für die vorliegende Erfindung veranschaulicht Fig. 1 schematisch einen elektrischen Verbinder 10. Der elektrische Verbin der 10 bildet einen Teil einer Fahrzeugsicherheitsvor richtung, wie sie schematisch bei 12 dargestellt ist.

Die Fahrzeugsicherheitsvorrichtung 12 weist eine Vielzahl von Sensoren 14 auf. Die Ausgangsgröße der Sensoren 14 wird zu einer eine Steuervorrichtung 16 enthaltenden elektrischen Schaltung des Fahrzeugs geleitet. Die Aus gangsgröße der Steuervorrichtung 16 wird über ein Paar von Zuleitungsdrähten 18 und 20 zum elektrischen Verbin der 10 geleitet.

Der elektrische Verbinder 10 ist elektrisch in einer Art und Weise, wie sie unten beschrieben ist, mit einer Auf blasvorrichtung 22 verbunden. Die Aufblasvorrichtung 22 weist erste und zweite Initiatoren oder Zünder 30 und 32 auf, die mit ersten und zweiten Aufblasströmungsmittel quellen 40 bzw. 42 verbunden sind.

Die Zünder 30 und 32 sind bekannte elektrisch betätigbare Vorrichtungen, die dann, wenn sie betätigt sind, bewir ken, daß Aufblasströmungsmittel unter Druck von den Auf blasströmungsmittelquellen 40 und 42 in den Airbag 44 fließt, um diesen aufzublasen. Ein jeder der Zünder 30 und 32 ist unabhängig vom anderen Zünder, wie dies unten beschrieben wird, betätigbar.

Die Aufblasströmungsmittelquellen 40 und 42 sind vorzugs weise pyrotechnische Aufblasvorrichtungen, die die Ver brennung von gaserzeugendem Material verwenden, um Auf blasströmungsmittel in der Form von Gas zu erzeugen. Ent weder eine oder beide Aufblasströmungsmittelquellen 40 und 42 könnten alternativ eine gespeicherte Menge an un ter Druck stehendem Aufblasströmungsmittel enthalten oder eine Kombination aus unter Druck stehendem Aufblasströ mungsmittel und zündbarem Material zum Erhitzen des Auf blasströmungsmittels.

Der elektrische Verbinder 10 (Fig. 2) weist eine Basis 50 auf, die vorzugsweise aus Kunststoff gebildet ist. Die Zuleitungsdrähte 18 und 20 erstrecken sich von einem er sten Endteil 52 der Basis 50. Erste und zweite Vor sprungsteile 54 und 56 des elektrischen Verbinders 10 er strecken sich von der Basis 50 weg. Die hervorspringenden Teile oder Vorsprungsteile 54 und 56 des elektrischen Verbinders 10 sind aus einem elektrischen Isoliermateri al. wie beispielsweise einem Kunststoff, hergestellt. Die Vorsprungsteile 54 und 56 besitzen eine Konfiguration an gepaßt an die mechanische Verriegelung mit einem (nicht gezeigten) Teil der Aufblasvorrichtung 20.

Zwei gespaltene zylindrische Metallhülsen 60 und 62 sind in den ersten Vorsprungsteil 54 des elektrischen Verbin ders 10 eingeformt. Die Hülsen 60 und 62 bilden einen er sten Anschluß 64 des elektrischen Verbinders 10. Zwei ge spaltene zylindrische Metallhülsen 70 und 72 sind in den zweiten Vorsprungsteil 56 des elektrischen Verbinders 10 eingeformt. Die Hülsen 70 und 72 bilden einen zweiten An schluß 74 des elektrischen Verbinders 10.

Der elektrische Verbinder 10 weist eine innenliegende elektrische Schaltung (Fig. 3 und 4) auf, und zwar ver bunden zwischen den Zuleitungsdrähten 18 und 20 und den Anschlüssen 64 und 74. Die Schaltung weist erste und zweite Dioden 80 und 82 auf. Die Dioden 80 und 82 sind vorzugsweise Zenerdioden mit einer vorbestimmten Durch bruchsspannung im Bereich von ungefähr 5 Volt bis unge fähr 10 Volt.

Innerhalb der Verbinderbasis 50 ist die erste Diode 80 zwischen dem Zuleitungsdraht 18 und der Metallhülse 60 im ersten Vorsprungsteil 54 verbunden. Strom kann durch die erste Diode 80 in eine Richtung vom Zuleitungsdraht 18 zur Metallhülse 60 fließen, und zwar unabhängig von dem Spannungspotential an der ersten Diode. Der Stromfluß in der entgegengesetzten Richtung durch die erste Diode ist jedoch blockiert, es sei denn das Spannungspotential an der ersten Diode übersteigt die Durchbruchsspannung in der ersten Diode. Der erste Zuleitungsdraht 18 ist zudem elektrisch mit der Metallhülse 70 im zweiten Anschluß 74 des elektrischen Verbinders 10 verbunden.

Ebenfalls innerhalb der Verbinderbasis 50 ist die zweite Diode 82 zwischen den Zuleitungsdraht 20 und der Metall hülse 72 im zweiten Vorsprungsteil 56 des elektrischen Verbinders 10 verbunden oder geschaltet. Strom kann durch die zweite Diode 82 in einer Richtung vom Zuleitungsdraht 20 zur Metallhülse 72 fließen, und zwar unabhängig davon, was für ein Spannungspotential an der zweiten Diode an liegt. Der Stromfluß in der entgegengesetzten Richtung durch die zweite Diode 82 ist jedoch blockiert, wenn nicht die Durchbruchsspannung in der zweiten Diode über stiegen wird. Der zweite Zuleitungsdraht 20 ist zusätz lich direkt mit der Metallhülse 62 in dem ersten Anschluß 64 des elektrischen Verbinders 10 verbunden.

Wenn der elektrische Verbinder 10 mit der Aufblasvorrich tung 20 verbunden ist, so ist der erste Vorsprungsteil 54 des elektrischen Verbinders mechanisch mit einem entspre chenden (nicht gezeigten) Teil der Aufblasvorrichtung 20 in Eingriff. Der erste Anschluß 64 wird dadurch elek trisch mit dem ersten Zünder 30 verbunden. Der zweite Vorsprungsteil 56 des elektrischen Verbinders 10 ist me chanisch mit einem entsprechenden (nicht gezeigten) Teil der Aufblasvorrichtung 20 verbunden. Der zweite Anschluß 74 wird dadurch elektrisch mit dem zweiten Zünder 32 ver bunden.

Im Falle, daß die Sensoren 14 einen Fahrzeugzustand ab fühlen, für den das Aufblasen des Airbags 44 erwünscht ist, schickt die Steuervorrichtung 16 ein elektrisches Betätigungssignal durch die Zuleitungsdrähte 18 und 20 an den elektrischen Verbinder 10. Die Polarität des Betäti gungsstromes in den Zuleitungsdrähten 18 und 20, d. h. die Stromflußrichtung durch den elektrischen Verbinder 10, wird durch die Steuervorrichtung 16 eingestellt und be stimmt, welcher der zwei Zünder 30 oder 32 betätigt wird.

Speziell gilt folgendes: Wenn das Betätigungssignal eine erste Polarität besitzt, so fließt der Betätigungsstrom durch den elektrischen Verbinder 10 in einer ersten Rich tung, d. h. hinein durch den Zuleitungsdraht 18 und heraus durch den Zuleitungsdraht 20. Die erste Diode 80 ermög licht den Stromfluß durch den ersten Zünder 30. Der erste Zünder 30 und die erste Aufblasströmungsmittelquelle 40 werden betätigt. Gleichzeitig wird ein Spannungspotential an der zweiten Diode 82 angelegt. Wenn dieses Spannungs potential kleiner ist als die Durchbruchsspannung der zweiten Diode 82, dann blockiert die zweite Diode den Stromfluß durch den zweiten Zünder 32. Die zweite Auf blasströmungsmittelquelle 42 wird nicht betätigt.

Alternativ, wenn das Betätigungssignal eine zweite Pola rität besitzt, und zwar entgegengesetzt der ersten Pola rität, dann fließt Strom durch den elektrischen Verbinder 10 in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung, d. h. hinein in den Zuleitungsdraht 20 und her aus durch den Zuleitungsdraht 18. Die zweite Diode 82 er möglicht den Stromfluß durch den zweiten Zünder 32. Der zweite Zünder 32 und die zweite Aufblasströmungsmittel quelle 42 werden betätigt. Gleichzeitig wird ein Span nungspotential an die erste Diode 80 angelegt. Wenn die ses Spannungspotential kleiner ist als die Durchbruchs spannung der ersten Diode 80, dann blockiert die erste Diode den Stromfluß durch den ersten Zünder 30. Die erste Aufblasströmungsmittelquelle 40 wird nicht betätigt.

Die Steuervorrichtung 16 kann in einer bekannten Art und Weise derart programmiert werden, nur den einen oder den anderen der Zünder 30 und 32 zu betätigen oder aber beide Zünder sequentiell oder miteinander, und zwar abhängig von dem durch die Sensoren 14 abgefühlten Fahrzeugzu stand. Wenn beispielsweise die Sensoren 14 das Vorhanden sein eines außer Position befindlichen Fahrzeuginsassen abfühlen, dann kann die Steuervorrichtung 16 derart pro grammiert sein, daß der Airbag 44 langsam oder nur parti ell aufgeblasen wird. Um dies zu erreichen muß nur eine ausgewählte der Aufblasströmungsmittelquellen 40 und 42 betätigt werden, und zwar durch Auswahl einer entspre chenden Polarität für den Betätigungssstrom zur Erregung des entsprechenden Zünders 30 oder 32.

Wenn alternativ die Sensoren 14 einen schweren Fahrzeug zusammenstoß abfühlen, für den das vollständige schnelle Aufblasen des Airbags 44 erwünscht ist, dann kann die Steuervorrichtung 16 derart programmiert sein, daß sie den Airbag mit beiden Aufblasströmungsmittelquellen 40 und 42 aufbläst. Die Aufblasströmungsmittelquellen 40 und 42 können in schneller Folge betätigt werden durch schnelles Schalten der Polarität des Betätigungsstroms, um zuerst den einen und sodann den anderen der beiden Zünder 30 und 32 zu betätigen. Ferner können beide Zünder 30 und 32 gleichzeitig betätigt werden, und zwar durch Vorsehen eines Betätigungssignals mit einem Spannungspo tential, welches die Durchbruchsspannung der beiden Dioden 80 und 82 übersteigt.

Die Fig. 5 veranschaulicht eine innere elektrische Schal tung eines elektrischen Verbinders 10a, konstruiert gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der elektrische Verbinder 10a ist in seinem Betrieb ähnlich dem elektrischen Verbinder 10 (Fig. 1 bis 4) und Teile des elektrischen Verbinders 10a, die denjenigen des elek trischen Verbinders 10 gleichen, sind mit den gleichen Bezugszeichen unter Verwendung des Index "a" bezeichnet.

In dem elektrischen Verbinder 10a sind die Dioden 80a und 82a auf einer gedruckten Schaltungsplatte 100 angebracht und nicht verdrahtet, wie beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 4. Die gedruckte Schaltungsplatte 100 ist auf einer Basis 50a (nicht gezeigt) des elektrischen Verbinders 10a angebracht. Die elektrischen Verbindungen innerhalb des elektrischen Verbinders 10a sind ansonsten die gleichen wie die elektrischen Verbindungen innerhalb des elektrischen Verbinders 10. Der Betrieb des Verbin ders 10a ist der gleiche wie der Betrieb des Verbinders 10.

Aus der obigen Beschreibung erkennt der Fachmann die Mög lichkeit für Verbesserungen, Änderungen und Abwandlungen der Erfindung, die alle im Rahmen der Erfindung liegen.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:
Eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung, die eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung sowie erste und zweite elektrisch betätigbare Vorrichtungen aufweist, die, wenn sie betätigt sind, den Fluß von Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen der aufblasbaren Vorrichtung bewirken. Die Vorrichtung weist ferner einen elektrischen Verbinder auf, der elektrisch mit ersten und zweiten betätigbaren Vorrichtungen verbunden ist, um einen elektrischen Strom an die ersten und zweiten elektrisch betätigbaren Vor richtungen zu liefern. Der elektrische Verbinder weist Mittel auf, die auf die Stromflußrichtung durch den elek trischen Verbinder ansprechen, um eine Ausgewählte der ersten und zweiten betätigbaren Vorrichtungen zu betäti gen.

Claims

1. Fahrzeugsicherheitsvorrichtung, die folgendes auf weist:
eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung; erste und zweite elektrisch betätigbare Vorrichtun gen, um, wenn betätigt, den Fluß von Aufblasströ mungsmittel zum Aufblasen der aufblasbaren Vorrich tung zu bewirken; und
einen elektrischen Verbinder elektrisch verbunden mit den ersten bzw. zweiten betätigbaren Vorrichtun gen zum Liefern eines Wechselstromes an die ersten und zweiten betätigbaren Vorrichtungen;
wobei der elektrische Verbinder Mittel aufweist, die auf die Stromflußrichtung durch den elektrischen Verbinder ansprechen, um eine ausgewählte der ersten und zweiten betätigbaren Vorrichtungen zu betätigen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die auf die Stromflußrichtung ansprechenden Mittel zwei Dioden aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei jede der Dioden eine vorbestimmte Durchbruchsspannung besitzt, wobei jede der Dioden den Stromfluß in einer ersten Rich tung durch die erwähnte eine Diode zu nur einer ein zigen ausgewählten der ersten und zweiten betätigba ren Vorrichtungen vorsieht, wenn das Spannungspoten tial an der erwähnten einen Diode die Durchbruchs spannung der erwähnten einen Diode nicht übersteigt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Dioden auf einer gedruckten Schaltungsplatte angebracht sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei Stromversorgungs mittel mit dem elektrischen Verbinder verbunden sind, um elektrischen Strom an den elektrischen Ver binder zu liefern, wobei die Stromversorgungsmittel im wesentlichen aus ersten und zweiten Zuleitungs drähten bestehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Verbinder er ste und zweite Anschlüsse besitzt, und zwar zu der elektrischen Verbindung mit den ersten bzw. zweiten elektrisch betätigbaren Vorrichtungen, wobei die an sprechenden Mittel eine erste Diode, verbunden zwi schen dem ersten Zuleitungsdraht und dem ersten An schluß, und eine zweite Diode, verbunden zwischen dem zweiten Zuleitungsdraht und dem zweiten An schluß, aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei ferner folgendes vorgesehen ist: Eine Steuervorrichtung zum Liefern eines elektrischen Betätigungssignals über die er sten und zweiten Zuleitungsdrähte zu dem elektri schen Verbinder, wobei die Spannung und Polarität des Betätigungssignals selektiv durch die Steuervor richtung steuerbar sind, und zwar ansprechend auf die abgefühlten Fahrzeugzustände.

8. Fahrzeugsicherheitsvorrichtung, die folgendes auf weist:
eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung;
erste und zweite elektrisch betätigbare Vorrichtun gen zur Bewirkung, wenn betätigt, einer Strömung von Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen der aufblasba ren Vorrichtung;
einen elektrischen Verbinder einschließlich erster und zweiter Anschlüsse;
wobei die ersten und zweiten Anschlüsse elektrisch mit den ersten bzw. zweiten betätigbaren Vorrichtun gen verbunden sind, um einen elektrischen Strom an die ersten und zweiten elektrisch betätigbaren Vor richtungen zu liefern; und
Stromversorgungsmittel verbunden mit dem elektri schen Verbinder zum Liefern von elektrischem Strom an den elektrischen Verbinder;
wobei der elektrische Verbinder Mittel aufweist, die auf die Stromflußrichtung durch den elektrischen Verbinder ansprechen, um einen ausgewählten der er sten und zweiten Anschlüsse zu erregen, um dadurch eine ausgewählte der ersten und zweiten betätigbaren Vorrichtungen zu betätigen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Stromversor gungsmittel im wesentlichen aus ersten und zweiten Zuleitungsdrähten bestehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die auf die Stromflußrichtung ansprechenden Mittel eine erste Diode, verbunden zwischen dem ersten Zuleitungsdraht und dem ersten Anschluß, und eine zweite Diode, ver bunden zwischen dem zweiten Zuleitungsdraht und dem zweiten Anschluß, aufweisen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei eine Steuervor richtung vorgesehen ist zum Liefern eines elektri schen Betätigungssignals über die Stromversorgungs mittel an den elektrischen Verbinder, wobei die Spannung und Polarität des Betätigungssignals selek tiv durch die Steuervorrichtung ansprechend auf die abgefühlten Fahrzeugzustände steuerbar sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die auf die Rich tung des Stromflusses ansprechenden Mittel zwei Dioden aufweisen.