DE60033891T2

DE60033891T2 - Kurzschlusskontaktträger für Zündersteckbuchsen

Info

Publication number: DE60033891T2
Application number: DE60033891T
Authority: DE
Inventors: Klaus Rieger; Bernhard Kühnel
Original assignee: FCI SA; Framatome Connectors International SAS
Current assignee: FCI SA
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 2000-07-18
Publication date: 2007-12-20
Anticipated expiration: 2020-07-19
Also published as: ATE357071T1; EP1073160A1; US6358084B1; ES2283258T3; EP1073160B1; DE19935969A1; KR20010066969A; DE19935969C2; KR100753347B1; DE60033891D1

Description

Die vorliegende Erfindung basiert auf einem Kurzschlusskontaktträger für Zündsockel, der gemäß den Angaben in dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs konstruiert ist. Derartige Kontaktträger werden insbesondere in Airbag-Rückhaltesystemen für Kraftfahrzeuge verwendet.
Der Zünder und die elektrischen Versorgungsleitungen für derartige Airbag-Rückhaltesysteme können vorne in der Nabenpolsterung des Lenkrads untergebracht werden. In diesem Fall ist die elektrische Verbindung zwischen dem Zünder und dem Steuerungssystem ein sehr sensibler Punkt in dem Rückhaltesystem, da jegliche unkontrollierte Fluktuationen im Potential, die an den Kontaktstiften des Zünders auftreten, darin resultieren können, dass der Airbag unbeabsichtigt ausgelöst wird.
Aus diesem Grund haben die bekannten Steckverbindersysteme eine Kurzschlussbrücke in dem Zündsockel des Zünders und zwischen den Kontaktstiften des Zünders, wobei die Kurzschlussbrücke von den Kontaktstiften beim Einsetzen des Einsteckvorsprung des Steckers gelöst wird, wenn der elektrische Kontakt zwischen den Steckerbuchsen und den Kontaktstiften hergestellt wurde. Während des Einsteckvorgangs verhindert eine derartige Kurzschlussbrücke effektiv, dass der Zünder unbeabsichtigt durch elektro-statische Energie ausgelöst wird, die sich in dem Bereich des Zünders angesammelt haben kann.
Das Dokument EP 0 591 947 beschreibt einen Steckverbinder mit einer derartigen Kurzschlussbrücke, der so konstruiert ist, dass die Kurzschlussbrücke in einem Kurzschlusskontaktträger angeordnet ist.
Ein besonderer Nachteil von derartigen Kurzschlusskontaktträgern ist, dass nachdem der Einsteckvorsprung in den Halter in dem Kurzschlusskontaktträger eingesetzt wurde, die Kurzschlussbrücke von den Kontaktstiften des Zünders abgehoben wird, ohne irgendeinen weiteren Schutz gegen elektromagnetische Störungen oder elektrostatische Ladungen zwischen dem Kontaktstift und dem Gegenkontakt zu bieten. Eine Störung, die während des Einsteckvorgangs auftreten kann, kann darin bestehen, dass der Kurzschlusskontaktträger oder der Zündsockel mit seinen Kontaktstiften ein anderes Potential hat, als das des Steckansatzes mit seinen Kontakthülsen. Ein weiterer Nachteil in diesem Fall ist, dass diese Potentialdifferenz nur mittels einer Abschirmung an den Kontaktstiften und Kontakthülsen kompensiert werden kann, weil ansonsten die elektrische Energie mittels der Steuerungselektronik abgeführt wird, die mit den Kontakthülsen des Kontaktsteckers verbunden ist. In diesem Fall kann ein Einsteckvorgang die Steuerungselektronik beschädigen.
Das Dokument DE 198 51 301 offenbart einen elektrischen Steckverbinder für Zünder, der ein Gehäuse umfasst und einen Steckansatz, der integral an dem Gehäuse ausgebildet ist und entlang der Einsteckrichtung des Steckverbinders Kontaktelemente hat, um mit entsprechenden Gegenstücken in einem Verbinderteil zusammenzuwirken, und wenigstens ein Führungselement, um mit einem komplementären Teil zusammenzuwirken, wobei die Abschirmvorrichtung einen elektrisch leitenden geerdeten Ring aufweist, der um die Kontaktelemente angeordnet ist und Kontaktzungen, um elektrische Ladung in dem Verbinderteil abzuführen. Ein besonderer Nachteil dieses Steckverbinders ist, dass er keine Möglichkeit zum Kurzschließen der Kontaktstifte des Zünders bereitstellt. Darüber hinaus ist dieser Steckverbinder nur für „intelligente" Zünder geeignet, d.h. dass die Zünder eine spezielle Steuerungselektronik haben müssen.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kurzschlusskontaktträger bereitzustellen, der sowohl für intelligente als auch nicht-intelligente Zünder geeignet ist. Zusätzlich ist es das Ziel, den Schutz der elektrischen Verbindung zwi schen den Kontaktstiften in dem Zündsockel und den Kontakthülsen an dem Stecker gegen elektrostatische Ladung und elektromagnetische Störungen zu verbessern.
Das Ziel wird durch die Merkmale von Patentanspruch 1 erreicht.
Der Kurzschlusskontaktträger gemäß der Erfindung für Zündsockel umfasst eine Kurzschlussbrücke mit mindestens zwei federnden Kontaktelementen zum elektrischen Verbinden von Kontaktstiften eines Zünders, wobei die Kurzschlussbrücke zumindest eine erste Platte aufweist. Zusätzlich umfasst der Kurzschlusskontaktträger ein Trägergehäuse mit einer ringförmigen Basis, in der zwei diametral gegenüberliegende Flügel integral und parallel zu der Einsteckrichtung angeformt sind, so dass ein Steckansatz eines Steckers zwischen diese Flügel einsetzbar ist. In dieser Anordnung hat die Kurzschlussbrücke eine zweite Metallplatte, wobei die zwei Metallplatten im Wesentlichen parallel und einander gegenüber liegen und mittels wenigstens eines Ringabschnitts miteinander verbunden sind. Darüber hinaus hat wenigstens eine der Platten zumindest eine Kontaktzunge, so dass sie elektrisch mit einer Abschirm- oder Erdungsverbindung verbunden ist, die an dem Stecker angeordnet ist, wenn der Stecker in dem Zündsockel eingesteckt ist.
In dem Fall eines derartigen Kurzschlusskontaktträgers ist es ein besonders vorteilhaftes Merkmal, dass, wenn der Steckansatz in den Kurzschlusskontaktträger eingesetzt wird, die Kurzschlussbrücke geerdet werden kann wenn die Kontaktstifte an dem Zünder sind, d.h. sie befinden sich an einem definierten Potential und alle elektrostatischen Ladungen können über diese Erdung abfließen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist es, dass die seitlichen Ränder der Metallplatten schneidende Kontakte bilden, welche, im zusammengebauten Zustand, seitlich von den Flügeln hervorstehen. Das besondere hieran ist, dass, wenn die Kurzschlusskontaktbrücke in den metallischen Zündsockel eingesetzt wird, der letztere automatisch ebenfalls geerdet wird, wobei die Metallisierung wie ein faradayscher Käfig wirkt. Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den schematischen Zeichnungen gezeigt und detaillierter unten beschrieben, wobei weitere spezielle Merkmale und Vorteile der Erfindung offenbart werden. In den Zeichnungen zeigt:
1 eine schematische Ansicht eines Kurzschlusskontaktträgers gemäß der Erfindung;
2 eine schematische Ansicht eines Kurzschlusskontaktträgers gemäß der Erfindung, wie in 1 gezeigt, jedoch um 180° gedreht;
3 eine schematische Ansicht einer Kurzschlussbrücke, wie sie in dem Kurzschlusskontaktträger gemäß der 1 und 2 eingesetzt ist; und
4 eine schematische Ansicht eines teilweise geschnittenen Zündsockels, der einen Kurzschlusskontaktträger gemäß der Erfindung enthält, über dem ein Steckansatz kurz vor dem Einstecken gezeigt ist.
Die 1 und 2 zeigen eine schematische Ansicht eines Kurzschlusskontaktträgers gemäß der Erfindung. An seiner Rückseite 2 hat dieser Kurzschlusskontaktträger 1 eine ringförmige Basis 3, an der zwei diametral gegenüber liegende Flügel 4 und 5, die in der Einsteckrichtung verlaufen, integral angeformt sind, wobei die Umfangsfläche der Flügel zylindrisch ist. An der Umfangsfläche 7 eines jeden Flügels 4 und 5 ist jeweils eine halbkreisförmige Nase 10 und 11 für Kodierzwecke integral an der Vorderseite 6 des Kurzschlusskontaktträgers angeformt, so dass sie nach außen gerichtet ist. Die zwei Flügel 4 und 5 rahmen einen Halter 12 für den Steckansatz 13 ein, wobei einer der Flügel 5 eine Führungsschulter 14 aufweist, die nach innen in den Halter 12 gerichtet ist und sich in der Einsteckrichtung und über die gesamte Höhe des Flügels erstreckt. In diesem Fall ist die Führungsschulter 14 integral im Wesentlichen im Zentrum des Flügels 5 eingeformt, so dass, nachdem die Kurzschlussbrücke 19 in das Trägergehäuse 9 eingesetzt wurde, jeweils ein Kontaktelement 20 und 21 der Kurzschlussbrücke an jeder Seite der Führungsschulter 14 entlang der nach innen gerichteten Wand 17 des Flügels 5 angeordnet ist. An der anderen Seite des Halters 12 ist eine Nut 25 in der nach innen gerichteten Seite 18 des anderen Flügels 4, über die gesamte Höhe des Flügels, entlang der Einsteckrichtung eingerichtet, um eine Kontaktzunge 22 aufnehmen zu können. Jeder Flügel 4 und 5 nimmt jeweils eine Metallplatte 23 und 24 der Kurzschlussbrücke 19 auf, wobei die Ränder bzw. Kanten 30, 31, 32 und 33 (die parallel zu der Einsteckrichtung verlaufen) der zwei Metallplatten 22 und 24 von der zylindrischen Umfangsoberfläche 7 der Flügel hervorstehen.
Die Kurzschlussbrücke 19 wird unten unter Bezugnahme auf 3 detaillierter beschrieben. Die Kurzschlussbrücke 19 hat zwei im Wesentlichen rechteckige Metallplatten 23 und 24, die parallel zu einander angeordnet sind und an ihren unteren Kanten in einem Abstand voneinander mittels eines leitenden Ringsegments 37 und 38 verbunden sind. Die Ringsegmente 37 und 38 haben dieselbe Krümmung wie die ringförmige Basis 3, so dass diese flachen Ringsegmente auf der Basis liegen können. In dem Zentrum der zwei flachen Metallplatten 23 und 24 befinden sich jeweils Löcher 40 und 41, um einen Stift zu halten, der in dem Trägergehäuse 9 angeordnet ist. Die zwei Kontaktelemente 20 und 21 sind integral an der oberen Kante 43 der rechten flachen Metallplatte 24 angeformt. Der Anfangsbereich 51 der Kontaktelemente 21 und 20 verläuft im rechten Winkel zu der Metallplatte 24 nach innen. Dieser Anfangsbereich wird durch einen zentralen Bereich 52 verlängert, welcher im rechten Winkel zu demselben ausgerichtet ist und im Wesentlichen parallel zu der Metallplatte 24 verläuft. Von der oberen Kante 43 der rechten Metallplatte 24 erstrecken sich die zwei Kontaktelemente 20 und 21 etwas nach innen, biegen ab und verlaufen im Wesentlichen parallel zu der unteren Kante 36 der Platte 24. Integral an diesem zentralen Teil 52 des Kontaktelements angeformt ist eine nach innen gerichtete Biegung 53, die in einen Endbereich 54 übergeht, wobei dieser Endbereich im Wesentlichen rechtwinklig zu der anderen Platte 23 ausgerichtet ist. Die zwei Kontaktelemente 20 und 21 verlaufen im Wesentlichen parallel zu einander und haben dasselbe Profil.
Die Kontaktzunge 22 ist integral an der unteren Kante 35 der anderen Metallplatte 23 angeformt, welche Zunge von der unteren Kante 35 im Wesentlichen leicht nach innen gebogen ist, und von dort zu der oberen Kante 39 zeigt und tatsächlich etwas darüber hinaus verläuft. Der untere Bereich 42 der Kontaktzunge 22 ist leicht zu der Metallplatte 23 gebogen.
Diese vollständige Kurzschlussbrücke 19 wird in das Trägergehäuse 9 von der unteren Seite 2 her derartig eingedrückt, dass eine Metallplatte 23 vollständig in den Flügel 4 bis zu den Schneidkontakten 30 und 31 eingesetzt wird. Ebenso wird die andere Metallplatte 24 vollständig von dem Flügel 5 bis zu den Schneidkontakten 33 und 32 aufgenommen, so dass das Kontaktelement 20 in einer Seite der Führungsschulter angeordnet ist und das Kontaktelement 21 an der andere Seite der Führungsschulter angeordnet ist. Es sollte angemerkt werden, dass das Ende 42 der Kontaktzunge 22 zu der Vorderseite des Trägergehäuses zeigt. Die Endbereiche der Kontaktelemente 20 und 21 zeigen zu der Basis 3.
Ein Verwendungsbeispiel ist kurz unten mit der Hilfe von 4 beschrieben. Zuvor wird jedoch eine genauere Beschreibung eines Steckansatzes eines Steckers beschrieben.
4 zeigt einen Steckansatz 13, der quer zu der Einsteckrichtung geschnitten ist. Innerhalb seines Gehäuses hat der Steckansatz zwei Kontakthülsen 61 und 62, die vollständig in dem Steckansatz 13 in der Einsteckrichtung aufgenommen sind. An seinen Seiten hat der im Wesentlichen rechteckige Steckansatz zwei Verrastungszungen 63 und 64, die im Wesentlichen entlang der Einsteckrichtung verlaufen. An einer Längsseite des Steckansatzes 13 sind zwei Führungsschultern 66 und 67 integral über die gesamte Länge des Steckansatzes derartig angeformt, dass sie die Erdungsverbindung 63 zwischen sich aufnehmen und der Abstand zwischen den Schultern 66 und 67 passt zu der Nut 25 in dem Trägergehäuse 9.
Wenn ein Airbag mit seiner Steuerungselektronik verbunden wird, muss der Kurzschlusskontaktträger 1 zuerst in den Zündsockel 70 eingesetzt werden und die metallischen Schneidkanten 30 bis 33 müssen in die innere Oberfläche des Zündsockels einschneiden, um eine Verbindung zu erzeugen, die mechanisch schwierig zu trennen ist. Die Kontaktelemente 20 und 21 berühren dann die Kontaktstifte des Zündsockels 70, so dass sie kurzgeschlossen sind. Danach muss der Steckansatz 13 in den Halter 12 in dem Kurzschlusskontaktträger 1 eingesetzt werden. Die Kontaktzunge 22 verläuft dann zwischen den Führungsschultern 66 und 67 und berührt die Erdungsverbindung 68, so dass die Kurzschlussbrücke und die Kontaktstifte des Zündsockels geerdet sind. Erst danach geraten die Kontakthülsen 61 in dem Steckansatz 13 in Kontakt mit den Kontaktstiften des Zündsockels. Während der Stecker weiter eingeschoben wird, verrasten die Verrastungsarme 60 und 62 entsprechend in Ausschnitten in dem Zündsockel 70 und der Steckansatz kann die Kurzschlussbrücke unterbrechen. Ein derartiges Rückhaltesystem ist dann bereit zur Verwendung.

Claims

Kurzschluss-Kontaktträger für einen Zündsockel (70), der umfasst: – eine Kurzschlussbrücke (19) mit mindestens zwei federnden Kontaktelementen (20, 21) zum elektrischen Verbinden von Kontaktstiften des Zünders (2) und mit mindestens einer ersten Metallplatte (23), und – ein Trägergehäuse (9) mit einer ringförmigen Basis (3), an der parallel zur Einsteckrichtung (2) diametral gegenüberliegende Flügel (4, 5) angeformt sind, sodass zwischen diesen ein Steckansatz (13) an einem Stecker einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlussbrücke (19) eine zweite Metallplatte (24) aufweist, wobei sich die beiden Metallplatten (23, 24) im Wesentlichen parallel gegenüberliegen und über mindestens ein Ring-Segment (37, 38) miteinander verbunden sind, und dass mindestens eine der Platten (23) mindestens eine Kontaktzunge (22) aufweist, um in elektrischer Verbindung mit einem auf dem Stecker befindlichen Abschirm- oder Masseanschluss (68) zu stehen, wenn der Stecker in den Zündsockel (70) eingesteckt ist.
Kurzschluss-Kontaktträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in zusammengebautem Zustand die Metallplatten (23, 24) in den Flügeln (4, 5) befinden und die Ring-Segmente (37, 38) auf der Basis (3) ruhen.
Kurzschluss-Kontaktträger nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (4, 5) durch eine Zylinderform eingehüllt sind, wobei außen an der Vorderseite der Flügel (4, 5) jeweils ein Ohr (10, 11) angeformt ist.
Kurzschluss-Kontaktträger nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenkanten (30, 31, 32, 33) der Metallplatten (23, 24) Schneidkontakte bilden, die im zusammengebauten Zustand seitlich aus den Flügeln (4, 5) ragen.
Kurzschluss-Kontaktträger nach den Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen rechteckigen Metallplatten (23, 24) über deren untere Kanten (35, 36) mit den Ring-Segmenten (37, 38) verbunden sind, wobei die Kontaktzunge (22) in der Nähe der unteren Kante (35) der einen Metallplatte (23) angeformt ist und die beiden Kontaktelemente (20, 21) in der Nähe der oberen Kante (43) der anderen Metallplatte (24) angeformt ist.
Kurzschluss-Kontaktträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktzunge (22) von der unteren Kante (35) nach innen zur oberen Kante (39) hin umgebogen ist, und dass die Kontaktelemente (20, 21) von der oberen Kante (43) nach innen zur unteren Kante (36) hin umgebogen sind.
Kurzschluss-Kontaktträger nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Bereich (52) der Kontaktelemente (20, 21) im Wesentlichen parallel zur Platte (24) verläuft, dass der Endbereich (54) der Kontaktelemente (20, 21) im Wesentlichen quer zur Einsteckrichtung verläuft, und dass die Kontaktelemente (20, 21) zwischen den mittleren Bereichen (52) und den Endbereichen (54) jeweils ein nach innen gerichtetes Eck (53) aufweisen.
Kurzschluss-Kontaktträger nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Platten (23, 24) ein Loch (40, 41) zur Aufnahme eines im Flügel (4, 5) angeformten Stiftes aufweist.
Kurzschluss-Kontaktträger nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Metallplatten (23, 24) über zwei diametral gegenüberliegende Segmente (37, 38) miteinander verbunden sind.