DE69936565T2

DE69936565T2 - Gefilterter elektrischer Verbinder mit mehreren Ferritteilen

Info

Publication number: DE69936565T2
Application number: DE69936565T
Authority: DE
Inventors: Slobodan Canton Pavlovic
Original assignee: FCI SA; Framatome Connectors International SAS
Current assignee: FCI SA
Priority date: 1998-12-07
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2019-11-26
Also published as: ATE385618T1; JP5347110B2; DE69936565D1; JP2012230907A; EP1009070B1; JP5558525B2; JP2009302062A; JP2000195621A; EP1441420A2; DE69938109D1; CA2291425A1; EP1009070A3; CA2291425C; EP1441420B1; ES2292220T3; ATE367666T1; DE69938109T2; EP1009070A2; US6152775A; EP1441420A3

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft gefilterte elektrische Verbinder zur Verwendung mit einem Airbag-Gasgenerator, die Ferritelemente aufweisen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
2. Stand der Technik
Ein Verbinder gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der WO 99/08062 vorbekannt.
Das US-Patent 5,489,220 offenbart einen gefilterten Verbinder mit einem Ferritzylinder für zwei elektrische Kontakte. Das US-Patent 5,213,522 offenbart einen gefilterten Verbinder mit einem mehrstückigen Ferritblock. Die US-Patente 5,200,574 und 5,241,910 offenbaren einen universellen Skipverbinder mit einem nichtleitfähigen Ferritflansch mit zwei Löchern für Anschlüsse, der einen ENI/RFI-Schutz bietet. Das US-Patent 5,397,250 zeigt einen modularen Stecker mit einem Filter. Der Filter umfasst eine Reihe von monolithischen Ferritblöcken, die über Verbindungsteile miteinander verbunden sind. Das US-Patent 5,586,902 offenbart einen elektrischen Verbinder, insbesondere zwischen einem Generator und einer elektronischen Steuerung für aufblasbare Fahrzeugairbags. Er umfasst einen monolithischen Ferritblock mit zwei Öffnungen für Kabel, die an dem Verbinder befestigt sind. Ein Problem mit diesen Typen von Ferritblöcken ist, dass sie aus elektrisch nicht leitfähigem Ferritoxid hergestellt sein müssen, um ein Kurzschließen der Kontakte zu verhindern und sie daher keine niedrigen Frequenzen (1 ≤ 50 MHz) filtern können, ohne die Länge des Ferritblocks zu erhöhen und dadurch die Größe des Verbinders zu erhöhen. Für einen gefilterten Verbinder, der in einem begrenzten Bauraum verwendet werden soll, wie z.B. einem Airbag verbinder, ist die Vergrößerung des Verbinders nicht wünschenswert. Wenn ein elektrisch leitfähiges Ferritoxidmetall für die Dämpfung von niedrigen Frequenzen verwendet werden muss, wie z.B. 1–150 MHz, müssten elektrische Leiter zwischen den Kontakten und dem Ferritblock hinzugefügt werden.
Die EP 0 405 771 A2 offenbart einen elektrischen Zusammenbau mit mehreren Buchsen, die in Öffnungen in einer Erdungsebene eines flexiblen Leiterplattenzusammenbaus montiert sind. Ferritkappen sind an inneren leitenden Hülsen von weiblichen elektrischen Anschlüssen befestigt.
Zusammenfassung der Erfindung
In Übereinstimmung mit dem ersten Aspekt der Erfindung wird ein gefilterter Verbinder zur Verwendung mit einem Airbaggasgenerator bereitgestellt, der ein Gehäuse mit separaten Löchern zur Anordnung von Kontakten umfasst; erste elektrische Anschlüsse, welche weibliche Kontaktbereiche haben, die in jeweiligen der Löcher zur Anordnung von Kontakten angeordnet sind; und zumindest zwei separate Ferritkappen umfasst, wobei die weiblichen Kontaktbereiche in jeweils einer entsprechenden Kappe aufgenommen sind, wobei diese Kappen elektrisch voneinander getrennt sind.
In Übereinstimmung mit dem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein gefilterter Verbinderzusammenbau bereitgestellt, der den gefilterten Verbinder der Ansprüche 1–9 umfasst; und zweite elektrische Anschlüsse umfasst, die männliche Kontaktbereiche in den weiblichen Kontaktbereichen der ersten elektrischen Anschlüsse aufweisen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die zuvor genannten Aspekte und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung erläutert, die in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Verbinders ist, der Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpert und an einem Airbaggasgenerator befestigt ist;
2 eine Querschnittsansicht des elektrischen Verbinders ist, der in 1 gezeigt ist;
3 eine perspektivische geschnittene Teilansicht des Verbinders ist, der in 1 gezeigt ist;
4 eine frontale Aufrissansicht einer alternativen Ausführungsform eines Kontaktanschlusses an einem Trägerstreifen ist, der an einem elektrischen Leiter befestigt ist, mit einer Querschnittsansicht einer Ferritröhre, die an dem Anschluss montiert ist; und
5 eine Querschnittsansicht eines Steckerabschnitts einer alternativen Ausführungsform des Verbinders ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Bezugnehmend auf 1 ist eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Verbinders 10 gezeigt, der Merkmale der vorliegenden Erfindung verwirklicht. Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen beschrieben wird, sollte es klar sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen alternativen Ausführungsformen verkörpert werden kann. Zusätzlich kann jede geeignete Größe, Form oder Art von Materialien verwendet werden.
Der Verbinder 10 dient in dieser Ausführungsform zur Verbindung von elektrischen Leitern 14, 15 mit einem Airbaggasgenerator 12. Allerdings könnte der Verbinder 10 auch verwendet werden, um Verbinder mit anderen Geräten zu verbinden. Ebenfalls Bezug nehmend auf 2 umfasst der Verbinder 10 allgemein ein Gehäuse 16, elektrische Kontakte 18 und Ferritkappen 20. Das Gehäuse 16 umfasst ein erstes Gehäuseteil 22 und ein zweites Gehäuseteil 24. Das erste Gehäuseteil 22 umfasst zwei frei stehende, ablenkbare Rastflügel 26, die von Hand betätigt werden können, zwei separate Aufnahmebereiche 28 und zwei Löcher 30, die sich durch eine Bodenfläche 32 des Gehäuses in die Empfangsbereiche 28 erstrecken. Das Gehäuse 16 ist an der Unterseite des vorderen Bereichs 34 eingerichtet, mit in Steckhülse 36 des Gasgenerators 12 gesteckt zu werden. Die Rastflügel 26 sind eingerichtet, um mit Rastoberflächen in der Steckhülse 36 einzurasten. Vorzugsweise sind zusätzliche Sicherungsmittel für die Position des Verbinders vorgesehen, um zu verhindern, dass der Verbinder 10 aus Versehen von dem Gasgenerator 12 gelöst wird. Das zweite Gehäuseteil 24 ist vorzugsweise an das erste Gehäuseteil 22 gegossen, nachdem die Kontakte 18 und die Ferritkappen 20 in den Empfangsbereichen 28 angeordnet wurden. Allerdings können in alternativen Ausführungsformen andere Arten von Gehäusen oder Gehäusekomponenten bereitgestellt werden.
Nun auch Bezug nehmend auf 3 umfassen die elektrischen Kontakte 18 jeweils einen weiblichen Kontaktbereich 38 und einen Verbindungsbereich 40, zur Verbindung mit den elektrischen Leitern 14, 15. Vorzugsweise umfassen die Kontakte 18 gestanztes und gebogenes Metallblech. Der weibliche Kontaktbereich 38 hat zwei Federkontaktarme 40 und ein Positioniermittel für das führende Ende 44. Ein führender Bereich 46 eines jeden Kontakts 18 erstreckt sich zwischen denn weiblichen Kontaktbereich 38 und dem Leiterverbindungsbereich 40. In dieser Ausführungsform hat der Führungsbereich 46 eine 90°-Biegung für einen rechtwinkligen Verbinder. Allerdings könnte der Führungsbereich für einen geradlinigen Verbinder gerade sein. Die Leiter 14, 15 könnten an den Kontaktbereichen 40 angeklemmt, gelötet oder geschweißt sein. Die Steckerhülse 36 hat zwei männliche Stiftkontakte 48 (von denen nur einer in 3 gezeigt ist) in einem festen Abstand relativ zueinander, die in den zwei weiblichen Kontaktbereichen 38 durch die Löcher 30 in dem Gehäuse 12 aufgenommen sind. Somit sind die Kon takte 18 in der Lage, die Kontakte 48 mit den Leitern 14, 15 elektrisch zu verbinden.
Die Ferritkappen 20 sind als zwei separate Bauteile bereitgestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform haben die Ferritkappen 20 rohrförmige Formen und umfassen dasselbe Material, wie z.B. elektrisch leitfähiges Ferritoxid. Allerdings könnten die Kappen auch unterschiedliche Formen haben, könnten aus elektrisch nicht leitfähigem Ferritoxid bestehen und/oder die Kappen könnten aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, wie z.B. dass eine Kappe aus elektrisch leitfähigem Ferritoxid hergestellt ist und die andere Kappe aus elektrisch nicht leitfähigem Ferritoxid hergestellt ist. In der gezeigten Ausführungsform sind die zwei Empfangsbereiche 28 durch eine Wand 50 des Gehäuses 60 getrennt. Die Unterseiten der Empfangsbereiche 28 haben Vorsprünge 52, die die Löcher 30 umgeben, so dass die Endpositionierer 44 und die Ferritkappen 20 dagegen positioniert werden können. Die Ferritkappen 20 sind in den separaten Empfangsbereichen 28 aufgenommen. Die weiblichen Kontaktbereiche 38 sind in jeweiligen der Kappen 20 aufgenommen. Vorzugsweise besteht ein Reibschluss zwischen den Kontakten 18 und den Kappen 20, wenn die Kontakte in die Kappen 20 eingesetzt sind. Wenn die Kontakte 18 mit den Leitern verbunden sind, werden die Kappen 20 an den Kontakten 18 platziert und die Kappen und die Kontakte in dem ersten Gehäuseteil 22 platziert, und danach wird das zweite Gehäuseteil 24 an das erste Gehäuseteil 22 gegossen, um die Kontakte und die Kappen an ihrer Stelle in einer vorbestimmten Beziehung zueinander festzuhalten. Das übergossene zweite Gehäuseteil 24 bietet auch eine Zugentlastung für die Leiter 14, 15. In einer alternativen Ausführungsform muss das zweite Gehäuseteil 24 nicht übergossen werden.
Indem jeder Kontakt 18 mit seiner eigenen separaten und beabstandeten Ferritkappe 20 versorgt wird, können die Kappen 20 nun aus elektrisch leitfähigen Ferritoxiden bestehen, so dass bestimmte Frequenzen gedämpft werden können, welche ansonsten mit elektrisch nicht leitfähigen Ferritoxiden nicht gedämpft werden könnten. Die Formen der Kappen 20 sind für eine maximale Effizienz optimiert, so dass kein überschüssiges Ferritoxidmaterial verwendet wird, wie in dem US-Patent 5,489,220 . Verglichen mit dem Ferritblock in dem US-Patent 5,489,220 kann etwa 75% weniger Ferritmaterial verwendet werden. Dies kann offensichtlich die Größe des gesamten Verbinders reduzieren. Somit können die Kosten und das Gewicht des Verbinders minimiert werden. Die vorliegende Erfindung erlaubt es, dass zwei unterschiedliche Ferritmaterialien in demselben Verbinder verwendet werden können, wie z.B. eines für eine Hochfrequenzdämpfung und eines für eine Niedrigfrequenzdämpfung für einen besseren oder breiteren Bereich an Filterung. Selbst obwohl die Ferritkappen 20 aus elektrisch leitfähigem Material gemacht werden können, können sie immer noch direkt an den Kappen 18 montiert werden, ohne die Verwendung eines Isolators zwischen den Zweien, da die Ferritkappen 20 elektrisch voneinander getrennt sind. Wenn man versucht, die Größe eines gefilterten Verbinders zu reduzieren, der einen Ferritblock verwendet, indem man den Ferritblock kleiner macht, würde man das Auftauchen von mehr Filterungsproblemen erwarten. Die vorliegende Erfindung bietet ein Mittel, um die Größe des Verbinders zu reduzieren, während eine gute Filterung beibehalten wird, indem separate Kappen für jeden Kontakt bereitgestellt werden und indem die Länge und die Breite einer jeden Kappe 20 für die beste Filterung optimiert sind, ohne unnötige Ferritoxidmaterialien. Eine direkte mechanische Verbindung zwischen den Kappen 18 und 20 macht außerdem den Zusammenbau einfacher und weniger kostenintensiv, unabhängig davon, ob die Kappen 20 aus elektrisch leitfähigem oder nicht leitfähigem Material gemacht sind. Die vorliegende Erfindung kann auch mit einem Mittelfilter in dem Verbinder kombiniert werden, falls gewünscht und sie wird vorzugsweise zusammen mit einer Kurzschlussstange in der Steckerhülse 36 verwendet. Vorzugsweise umfassen die Kappen 20 ein Metallpulver, welches in eine Form gepresst und in Form gesintert wird. Eine alternative Herstellung, wie z.B. Extrusion, könnte ebenfalls verwendet werden. Wenn das Gehäuse eine Wartung ermöglicht, indem das Gehäuse geöffnet oder entfernt werden kann, können die Kontakte wieder verwendet werden, indem einfach die Kappen 20 von den Kontakten 18 entfernt werden und neue Ferritkappen befestigt werden. Somit ist der Zylinder 110 wartungsfähig, nachdem der Gasgenerator 12 verwendet wurde.
Im Folgenden Bezug nehmend auf 4 ist eine alternative Ausführungsform des Kontakts gezeigt. Der Kontakt 118 umfasst ein Metallblech, das zu Beginn an einem Trägerstreifen 119 befestigt ist. Der Kontakt 118 wird irgendwann von dem Trägerstreifen bei dem Punkt 121 getrennt. Der Kontakt 118 hat einen weiblichen Kontaktaufnahmebereich 138, einen Führungsbereich 146, und einen Leiterverbindungsbereich 140 zur Verbindung mit dem Leiter 114. Der Führungsbereich 146 bietet einen rechten Winkel zwischen dem Empfangsbereich 138 und dem Verbindungsbereich 140 für einen rechtwinkligen Verbinder. Der Führungsbereich 146 bietet auch eine Anschlagsfläche 147, die zum Empfangsbereich 138 gerichtet ist. Der Empfangsbereich 138 hat freistehende Kontaktfederarme 142 und einen Bereich 143 zur Verbindung mit der Kappe 20. Der Bereich 143 ist so dimensioniert und geformt, um in einer Presspassung in dem Kanal 121 durch die Kappe 20 zu passen, für einen Presspassungssitz der Kappe auf dem Kontakt 118. Alternative oder zusätzliche Verbindungsmittel können verwendet werden. Ein elektrischer Isolierer könnte ebenfalls zwischen der Kappe und dem Kontakt vorgesehen sein, aber er ist nicht nötig, wenn die zwei Kappen in dem Verbinder separat voneinander gehalten werden oder elektrisch nicht leitfähig sind. Die Anschlagsfläche 147 erlaubt es, die Kappe präzise an dem Kontakt 118 zu montieren. Die Enden 145 der Arme 142 und ihre Kontaktflächen 147 können somit präzise relativ zu der Kappe 20 und deren Enden 23 angeordnet werden. Dies unterstützt die Optimierung der kleinsten Längen der Kappe 20, um die bestmögliche Filterung für den Kontakt mit der geringsten Menge an verwendeten Ferritmaterial bereitzustellen, wodurch die Größe des Verbinders reduziert wird.
Der Zusammenbau der Kappe 20 an dem Kontakt 118 bietet auch einen einheitlichen Zusammenbau für ein leichtes Einsetzen in ein Gehäuse als eine einzige Einheit.
Im Folgenden Bezug nehmend auf 5 ist eine Querschnittsansicht einer weitren alternativen Ausführungsform gezeigt. Der Verbinder 200 hat ein Gehäuse 202, das aus dielektrischem Kunststoff besteht, zwei Ferritkappen 202, 206 und zwei elektrische Kontakte 208, 210, um parallele männliche Kontaktstifte (nicht gezeigt) zu empfangen. In dieser Ausführungsform hat das Gehäuse 202 einen einzigen Empfangsbereich 212. Die zwei Kappen 204, 206 sind in dem Bereich 212 Seite an Seite platziert und berühren einander. Zumindest eine der Kappen 204, 206 umfasst ein elektrisch nicht leitfähiges Ferritoxid. Zumindest ein Teil des Gehäuses 212 könnte an die Kappen 204, 206 angeformt sein.
Es sollte verstanden werden, dass die obige Beschreibung nur exemplarisch ist. Verschiedene Alternativen und Modifikationen können vom Fachmann ohne von der Erfindung abzuweichen erdacht werden. Dementsprechend soll die vorliegende Erfindung alle derartigen Alternativen, Modifikationen und Abweichungen umfassen, die innerhalb des Rahmens der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

Ein gefilterter Verbinder zur Verwendung mit einem Airbaggasgenerator, umfassend: ein Gehäuse (16) mit separaten Löchern (30) zur Anordnung von Kontakten; erste elektrische Anschlüsse (18), welche weibliche Kontaktbereiche (38) haben, die in jeweiligen der Löcher (30) zur Anordnung von Kontakten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei separate Ferritkappen (20) vorgesehen sind, und dass die weiblichen Kontaktbereiche (38) in jeweils einer entsprechenden Kappe (20) aufgenommen sind, wobei diese Kappen (20) elektrisch voneinander getrennt sind.
Ein gefilterter Verbinder nach Anspruch 1, wobei die ersten Anschlüsse (18) Verbindungsbereiche für Leiter zur Verbindung mit elektrischen Leitern haben, und wobei die Ferritkappen (20) von den Verbindungsbereichen für Leiter beabstandet sind.
Ein gefilterter Verbinder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Gehäuse einen dielektrischen Teil hat, um die Ferritkappen und ihre jeweiligen weiblichen Kontaktbereiche in einer zueinander beabstandeten Anordnung zu halten.
Ein gefilterter Verbinder nach Anspruch 3, wobei der dielektrische Teil eine Wand (50) umfasst, welche die Löcher (30) zur Anordnung von Kontakten trennt.
Ein gefilterter Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die weiblichen Kontaktbereiche jeweils Federkontaktbalken und ein im Allgemeinen quadratisches äußeres Profil aufweisen und wobei die Ferritkappen jeweils eine rohrförmige Form haben, mit einer einzelnen hindurchgehenden Öffnung.
Ein gefilterter Verbinder nach einen der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Gehäuse ablenkbare Verriegelungsarme hat.
Ein gefilterter Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kappen jeweils eine rohrförmige Form haben mit einem inneren Durchmesser von etwa 1,5 mm und einem äußeren Durchmesser von etwa 2,5 mm.
Ein gefilterter Verbinder nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Ferritkappen (20) aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind.
Der gefilterte Verbinder nach Anspruch 8, wobei zumindest eine Kappe (20) aus elektrisch leitfähigem Ferritoxid gemacht ist und zumindest eine weitere Kappe aus elektrisch nicht leitfähigem Ferritoxid gemacht ist.
Ein Zusammenbau eines gefilterten Verbinders umfassend den gefilterten Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei zweite elektrische Anschlüsse mit männlichen Kontaktbereichen (48) in den weiblichen Kontaktbereichen (38) der ersten elektrischen Anschlüsse (18) angeordnet sind.