EP4616490A1 - Winkeladapter für airbag-steckverbindungen - Google Patents

Winkeladapter für airbag-steckverbindungen

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Publication number
EP4616490A1
EP4616490A1 EP23808673.0A EP23808673A EP4616490A1 EP 4616490 A1 EP4616490 A1 EP 4616490A1 EP 23808673 A EP23808673 A EP 23808673A EP 4616490 A1 EP4616490 A1 EP 4616490A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
pin
contact housing
housing
socket
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23808673.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alfred Annecke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Original Assignee
Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amphenol Tuchel Electronics GmbH filed Critical Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Publication of EP4616490A1 publication Critical patent/EP4616490A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/502—Bases; Cases composed of different pieces
    • H01R13/506—Bases; Cases composed of different pieces assembled by snap action of the parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R31/00—Coupling parts supported only by co-operation with counterpart
    • H01R31/06—Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/16—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending

Definitions

  • the invention relates to an angle adapter for airbag plug connections, comprising at least one pin contact housing and at least one socket contact housing and at least one contact part, wherein the at least one contact part has a socket contact and a pin contact, which are electrically conductively and mechanically connected to one another.
  • Plug connections in a wide variety of designs and variants are used to make contact or create detachable electrically conductive connections.
  • Plug connection solutions are available in a wide range of different designs, for example with regard to the number of poles, electrical performance and the conditioning of a wide variety of external influences such as humidity, temperature, corrosive media or mechanical loads.
  • IP International Protection
  • Electrical connectors must ensure the permanent, flawless transmission of electrical signals and electrical power in the automotive sector, in dirty, damp or chemically aggressive environments. Due to the wide range of applications for connectors, a large number of specially optimized connectors are known.
  • Connectors designed for use with airbag ignition systems must be compact and space-saving, as there is very little space available in the steering wheel of a vehicle when they are used.
  • disruptive contours of the components protruding from the location of the connector can increase the demands on the structural design even further.
  • airbag connectors are plugged directly onto the gas generator, for example of a conventional airbag or belt tensioner module, and electrically contacted to establish an electrical connection to the control unit via a cable.
  • the airbag connector is mechanically connected to the gas generator via a latch to prevent it from accidentally coming loose or falling off the gas generator interface.
  • This generator interface (generator pocket) is internationally standardized and can be mechanically coded using insulating rings inserted into it.
  • the airbag connectors used which in turn mechanically correspond to the coding of the insulating ring used, are usually designed with a cable outlet in a 90 degree or 180 degree direction relative to the plug connection of the gas generator. These two cable outlet forms support the mass production of airbag connectors in an advantageous way, but also define the supported cable outlet directions relative to the generator without any variation options.
  • the very limited installation space for the airbag connectors can be further restricted by, for example, existing interference contours in the area of the gas generator, so that cable outlet directions of the airbag connector that deviate from the 90 degree or 180 degree cable outlet can be advantageous in order to be able to comply with the installation space limitations.
  • the invention proposes an intermediate adapter in the form of an angle adapter, into which an airbag connector is plugged on one side and the gas generator on the other side.
  • an airbag connector is plugged on one side and the gas generator on the other side.
  • the exit direction of the cable or the airbag connector housing can be changed subsequently and while continuing to use the airbag connector, i.e. supplemented or extended by a defined angle.
  • Using the angle adapter according to the invention makes it possible to use inexpensive standard airbag connectors with a 90 degree or 180 degree cable exit angle.
  • the intermediate adapter designed as an angle adapter, realizes both the mechanical and the electrical connection by changing the angle of the cable outlet compared to the airbag plug connection without an angle adapter.
  • the construction of the angle adapter is realized by at least two elements, preferably made of plastic, which are secured to each other by locking.
  • the angle adapter In the plug-in and contact direction towards the gas generator, the angle adapter is designed to be compatible with the plug-in nozzle of the gas generator in terms of both the mechanical and electrical plug-in pattern.
  • the mating plug side of the angle adapter has a connection pattern that is characterized by a standardized receptacle for an insulating ring and/or the airbag plug connection.
  • the angle adapter mechanically snaps into the gas generator holder via locking hooks and integrally establishes the electrical connection to the igniter pins.
  • the contact parts in the angle adapter consist of a pair of spring-loaded socket contacts and a pair of pin contacts. Both pairs of socket contacts are designed so that they can be electrically connected to the pin contact pair at a predetermined angle (e.g. 90 degrees).
  • the socket contact and pin contact form a contact assembly. Identical contact assemblies can be used for both current paths in order to keep the costs for the necessary punching tools and devices low.
  • the angle adapter according to the invention can be designed with different offsets, so that different angle changes of the cable outlet angle of the airbag plug connection are possible. This means that in addition to a 90 degree adapter design, almost all angles between almost 0 degrees and 180 degrees are possible.
  • the structural design of the angle adapter offers a number of advantages, in particular a compact geometry and shape is achieved that saves installation space, and the adaptation of the cable outlet angle is optimized for the installation space requirements when the airbag connector partners are reused.
  • angle adapter formed by at least two angle adapter elements and contact parts inside them, the entire angle adapter can be completely pre-assembled, completely independently of the gas generator or airbag connector, so that a homogeneous component is available that can be assembled as a finished and tested product.
  • tried and tested socket contact geometries that have been used for years, the risk of component failure is reduced to a minimum.
  • the gas generator itself can be used without changing its connection area.
  • the angle adapter's contact area, including the plug connector corresponds to the usual airbag connector standard.
  • the socket contacts in the angle adapter are optimally protected against damage by the pins during the plugging process.
  • angle adapter When manufacturing the angle adapter, manufacturing methods are used which minimize the risk of rejects and reduce costs by making it possible to do this within a fully automated production line.
  • the angle adapter according to the invention as a finished component can be mounted as a finished part first in the gas generator, so that after the entire airbag unit has been installed in another subassembly, the airbag connector can be plugged in.
  • the reverse sequence i.e. first plugging the angle adapter onto the airbag connector and then plugging this unit into the gas generator in the next step, is also supported, but cannot be combined with the alternative conceivable contacting by welding the contact elements to the igniter pins.
  • angle adapter according to the invention is suitable for all pyrotechnic applications, for example also belt tensioners, in addition to the application described here in the area of airbag plug connections.
  • Fig. 1 shows the angle adapter for airbag connectors in two spatial images with different viewing directions
  • Fig. 2 shows various views, sections and detailed areas of the angle adapter
  • Fig. 3 the top view of the pin contact housing of the angle adapter looking in the longitudinal direction of the pin contact;
  • Fig. 4 the exploded view of the angle adapter
  • Fig. 5 the three-dimensional representation of the socket contact housing with double arm locking
  • Fig. 6 two perspective views of the socket contact housing from different viewing directions
  • Fig. 7 the three-dimensional representation of the pin contact housing with double rear grip locking
  • Fig. 8 two perspective views of the pin contact housing from different viewing directions
  • Fig. 9 is a spatial representation of a contact part
  • Fig. 10 shows in two perspective views the sequence of manufacturing steps of a contact part
  • Fig. 11 the exploded view of the pin contact housing and two contact parts
  • Fig. 12 the 3D representation of the pin contact housing with mounted contact parts
  • Fig. 13 the exploded view of the pin contact housing with contact parts and socket contact housing
  • Fig. 14 the 3D representation of the pin contact housing with assembled contact parts and socket contact housing; Fig. 15 different 3D sectional views of the angle adapter in the fully assembled state.
  • Figure 1 includes the representation of the angle adapter 1 for airbag connectors in two spatial images with different viewing directions.
  • the angle adapter 1 is primarily formed by at least two angle adapter elements in the form of a pin contact housing 10 and a socket contact housing 20. At least one contact part 30 is accommodated in the interior of the angle adapter 1.
  • the pin contact housing 10 and the socket contact housing 20 are detachably connected to one another and put together.
  • At least one pin contact 32 of the at least one contact part 30 is arranged in its interior, so that an airbag connector can be electrically and mechanically contacted.
  • at least one socket contact 31 of the at least one contact part 30 is arranged in its interior, so that a gas generator can be electrically and mechanically contacted.
  • an adapter angle of 90 degrees is realized; other angle designs are also supported by the invention.
  • FIG. 2 shows the representation of various views, sections and detailed areas of the angle adapter 1.
  • the pin contact housing 10 and the socket contact housing 20, which essentially form the angle adapter 1 are detachably connected to one another and put together by a double locking mechanism, consisting of a double rear grip locking mechanism 11 and a double arm locking mechanism 21 and a double latching mechanism, consisting of a double cantilever latching mechanism 12 and a double groove latching mechanism 22.
  • two contact parts 30 are accommodated inside the angle adapter 1, each consisting of a socket contact 31 and a pin contact 32.
  • Figure 3 shows the top view of the pin contact housing 10 of the angle adapter 1, looking in the longitudinal direction of the pin contact.
  • the distance between the pair of pin contacts 32 is 3.1 mm here as an example.
  • Figure 4 includes the exploded view of an embodiment of the angle adapter 1, consisting essentially of a pin contact housing 10 and a socket contact housing 20 as well as two contact parts 30.
  • the contact parts 30 are formed from at least two contact elements, consisting of a socket contact 31 and a pin contact 32.
  • the section formed from the socket contact 31 is received by the socket contact housing 20 in the assembled state of the angle adapter 1
  • the section formed from the pin contact 32 is received by the pin contact housing 10 in the assembled state of the angle adapter 1.
  • Figure 5 shows the three-dimensional representation of the socket contact housing 20 with double-arm locking 21 and double-groove locking 22.
  • the double-arm locking 21 is part of a guide element 20' which is preferably formed in one piece with the socket contact housing 20 and has a U-shaped cross section.
  • a cantilever area 20" is provided on the guide element 20', on the end of which the double-arm locking 21 is arranged.
  • Figure 6 illustrates two perspective views of the socket contact housing 20 from different viewing directions.
  • the upper figure shows the view of the underside of the socket contact housing 20 with the guide element 20' and cantilever area 20" as well as the contact tunnels 20'" provided therein, which form a receiving space for sections of the pin contact 32 and connection areas of the pin contact 32 and socket contact 31 of the contact parts 30.
  • the underside of the guide element 20' of this embodiment of the socket housing 20 has at least one marking 23 which is suitable for identifying the cavity of the injection molding tool and/or tool revision mark.
  • the at least one marking 23 is provided within a region of the guide element 20' which projects beyond the socket contact housing 20 and opposite the cantilever region 20".
  • the figure below shows the connection diagram of the socket contact housing 20.
  • the socket contacts 31 are accommodated and positioned within socket housing tunnels 25.
  • the socket housing tunnels 25 have optimized Wall thicknesses in terms of stability, strength and at the same time minimizing the use of materials.
  • the double groove locking mechanism 22 of the socket contact housing 20 can be designed with groove radii 22' in the corner areas of the grooves, so that the notch effect is reduced and the strength is thus increased.
  • a marking 24 containing information on the date of manufacture can be provided on the cantilever area 20" of the guide element 20' between the double arm locking mechanism 21 and the base body of the socket contact housing 20.
  • Figure 7 includes the three-dimensional representation of the pin contact housing with double rear grip lock 11 and double cantilever latch 12.
  • the pin contact housing 10 has a receiving space 10' with a cantilever receptacle 10", into which the socket contact housing 20 with its guide element 20' and the cantilever area 20" can be received and can be fixed in the received position relative to the pin contact housing 10 by the double rear grip lock 11 and double cantilever latch 12.
  • the double rear grip lock 11 works together with the double arm lock 21 of the socket contact housing 20, and the double cantilever latch 12 also works together with the double groove latch 22 of the socket contact housing 20.
  • Figure 8 shows two perspective views of the pin contact housing 10 from different viewing directions.
  • the upper illustration shows the pin contact housing 10 looking towards the receiving space 10' and the cantilever holder 10" for the guide element 20' and the cantilever area 20" of the socket contact housing 20.
  • At least one marking 13 with information on the cavity and/or tool revision can be provided in the section of the cantilever holder 10".
  • the lower illustration of Figure 8 shows the pin contact housing 10 looking towards the outer wall of the housing body.
  • at least one marking 14 with information on the date of manufacture can be provided on its outer wall. Since the marking 14 is provided on the outside of the pin contact housing 10, the marking 14 can also be seen in the fully assembled angle adapter 1, i.e. the combination of the socket contact housing 20 and the pin contact housing 10 with at least one contact part 30 accommodated inside.
  • the embodiment of the socket contact housing 20 shown in Figure 8 has two holes 15 for dowel pins as a positioning aid for the contact parts 30 when assembling the socket contact housing 20 and assembling it with the pin contact housing 10.
  • Figure 9 shows the spatial representation of a contact part 30, having a socket contact 31 and a pin contact 32.
  • This exemplary example of a possible embodiment of the contact part 30 is designed for an angle adapter 1 with a 90 degree cable outlet angle and has a connection lug 34 with a connection 33 for mechanically fixing and electrically contacting the socket contact 31 and pin contact 32.
  • the connection 33 can - as shown in Figure 9 - be accomplished by rolling in a section of a pilot strip 35 (not shown in Figure 8, since a finished part is shown here) with a connection lug 34.
  • the prerequisite for this embodiment is that, for example, a punching and bending technique in conjunction with a roll semi-finished material is selected as the manufacturing process.
  • Figure 10 shows the sequence of manufacturing steps of a contact part 30 in two perspective views.
  • the upper view shows the elements of the contact part 30, consisting of socket contact 31, pin contact 32, a pilot strip 35 with connection lug 34 and a connection 33 in the form of a roll for receiving the pin contact 32.
  • the lower view shows the arrangement of the elements 31, 32, 33, 34, 35 of the contact part 30 after the pin contact 32 has been pushed into the connection 33.
  • Various methods can be used to fix the pin contact 32 in the connection 33: pressing, welding, gluing, etc.
  • the socket contact 31 for contacting the gas generator of an airbag or other pyrotechnic power consumers can be manufactured, for example, by punching and bending technology.
  • the starting material is a semi-finished product in the form of rolled tape and is attached to a pilot strip 35 at the side. If the angle adapter 1 changes the angle by 90 degrees (as shown in Figure 10), the connection lug 34 is rotated by 90 degrees and has a molded-on roll as a connection 33 or spring clamp, guiding a pin contact 32 to be inserted.
  • the pin contact 32 which later makes the electrical contact to the airbag plug, is axially inserted into the connection 33 of the connection lug 34 during the manufacture of the contact part 30 and is permanently fixed in an electrically conductive manner, for example by resistance welding.
  • the contact surfaces of the socket contact 31 and/or the pin contact 32 can be selectively plated, for example with a gold and/or nickel material.
  • a gold and/or nickel material For example, it is possible to provide a combination of gold with a coating thickness of 0.8 pm over a nickel layer with a coating thickness of 1.3 pm. If the pin contact 32 is fixed in the connection 33 by a welding process, no coating is applied in this area.
  • Figure 11 includes the exploded view of the pin contact housing 10 and two contact parts 30. After the contact parts 30 have been manufactured as an assembly by putting together the pin contact 32 and the socket contact 31, they are inserted axially to the base body and plug-in area of the angle adapter 1 for the airbag plug. For this purpose, at least one pin contact through-line 10"' is provided in the wall between the base body and the receiving space 10'.
  • Figure 12 shows the 3D representation of the pin contact housing 10 with mounted contact parts 30. After inserting the contact parts 30 into the pin contact housing 10, the assembly state shown in Figure 12 is achieved.
  • dowel pins 36 are used as a positioning aid, which are inserted through a hole 15 (see also Figure 8, lower illustration) in the receiving space 10' and the socket contacts 31 protrude into them. This axial positioning aid is important for the correct position of the contact parts 30 in order to enable the assembly of the socket contact housing 20, as shown in Figure 13.
  • Figure 13 illustrates an exploded view of the pin contact housing 10 with contact parts 30 and the socket contact housing 20 in a pre-assembly position.
  • the socket contact housing 20 is slipped over the socket contacts 31 of the contact parts 30 and is introduced with its guide element 20' and boom area 20" into the receiving space 10' of the pin contact housing 10.
  • the double locking mechanism consisting of double rear grip locking mechanism 11 and double arm locking mechanism 21
  • the double latching mechanism consisting of double boom latching mechanism 12 and double groove latching mechanism 22
  • the two contact parts 30 are positioned precisely within the angle adapter 1 and the two-part angle adapter housing, consisting of pin contact housing 10 and socket contact housing 20, is mechanically stabilized by the locking and latching so that the forces that occur during operation can be absorbed.
  • Tensile and bending forces of the airbag plug are introduced in a form-fitting manner into the corresponding double groove latching 22 of the socket contact housing 20 by the double cantilever latching 12.
  • At least one rib 16 projecting laterally from the pin contact housing 10 additionally mechanically supports the housing of the mounted airbag connector relative to the angle adapter 1.
  • At least one rib 26 projecting laterally additionally mechanically supports the housing of the angle adapter 1 relative to the gas generator.
  • Figure 14 shows the 3D representation of the pin contact housing 10 with assembled contact parts 30 and socket contact housing 20, which in the shown assembly corresponds to the finished assembly situation of the angle adapter 1.
  • the double locking mechanism consisting of the double rear grip locking mechanism 11 and the double arm locking mechanism 21, and the double latching mechanism, consisting of the double cantilever latching mechanism 12 and the double groove latching mechanism 22, detachably couple the pin contact housing 10 and the socket contact housing 20.
  • the contact parts 30 are located inside the two housing components 10, 20 and are thus positioned and fixed in all spatial directions, so that the dowel pins 36 are no longer required as a positioning assembly aid. They can therefore be removed by pulling them out of the holes 15.
  • Figure 15 shows various 3D sectional views of the angle adapter 1 in the fully assembled state.
  • the last manufacturing step can be quality and functional checks as well as packaging of the angle adapter 1.
  • the embodiment of the angle adapter 1 shown and explained in the figures realizes a change in the angle of the contact partners, consisting of the airbag plug and gas generator, of 90 degrees.
  • the invention also supports angles that deviate from this. This requires appropriately adapted geometries of the pin contact housing 10, the socket contact housing 20 and the contact parts 30 and the double locking 11, 21 and double latching 12, 22.
  • the basic structure of the angle adapter 1 according to the invention remains the same.
  • the invention provides that the angle is adapted in a suitable manner during assembly by plastic deformation of the connection lug 34 and pilot strip 35.
  • the invention provides a reduced wall thickness of the starting material, so that the mechanical strength is reduced and the plastic deformability is increased.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

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, wobei das wenigstens eine Stiftkontaktgehäuse und das wenigstens eine Buchsenkontaktgehäuse zusammengelegt und lösbar miteinander gekoppelt sind durch wenigstens eine Doppelverriegelung und wenigstens eine Doppelverrastung.

Description

Beschreibung
Winkeladapter für Airbag-Steckverbindungen
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.
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.
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.
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.
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. 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.
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.
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.
Die DE 10 2019 132 391 B4 zeigt einen Airbagsteckverbinder mit einer Sekundärverriegelung ausgestaltet in einer 90 Grad Kabelabgang-Ausführung.
Ein Airbag-Steckverbinder mit einem 90 Grad Kabelabgang ist ebenfalls offenbart in der
US 2012/0112762 A1. Einen Airbagsteckverbinder mit geradem, das heißt einem 180 Grad Kabelabgang zeigt die DE 10 2007 005 349 A1.
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.
Aus Kostengründen besonders wünschenswert ist es, die Änderung, Anpassung der Kabelabgangsrichtungen unterWeiterverwendung vorhandener, kostengünstiger 90 Grad oder 180 Grad Standard-Airbagsteckverbinder zu realisieren.
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.
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.
Der Zwischenadapter, ausgebildet als Winkeladapter, realisiert sowohl die mechanische als auch die elektrische Verbindung unter einer Winkeländerung des Kabelabgangswinkels gegenüber der Airbagsteckverbindung ohne Winkeladapter. 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.
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.
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.
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.
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. 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.
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.
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.
Grundsätzlich ist der erfindungsgemäße Winkeladapter neben der hier beschriebenen Anwendung im Bereich der Airbagsteckverbindungen für alle pyrotechnischen Einsatzgebiete geeignet, beispielsweise auch Gurtstraffer.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Figur näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 die Darstellung des Winkeladapters für Airbagsteckverbinder in zwei räumlichen Abbildungen mit unterschiedlichen Blickrichtungen; Fig. 2 die Darstellung verschiedener Ansichten, Schnitte und Detailbereiche des Winkeladapters;
Fig. 3 die Draufsicht auf das Stiftkontaktgehäuse des Winkeladapters mit Blickrichtung in Stiftkontaktlängsrichtung;
Fig. 4 die Explosionsdarstellung des Winkeladapters;
Fig. 5 die dreidimensionale Darstellung des Buchsenkontaktgehäuses mit Doppelarmverriegelung;
Fig. 6 zwei perspektivische Darstellungen des Buchsenkontaktgehäuses aus unterschiedlichen Blickrichtungen;
Fig. 7 die dreidimensionale Darstellung des Stiftkontaktgehäuses mit Doppelhintergriffverriegelung;
Fig. 8 zwei perspektivische Darstellungen des Stiftkontaktgehäuses aus unterschiedlichen Blickrichtungen;
Fig. 9 eine räumliche Abbildung eines Kontaktteils;
Fig. 10 in zwei perspektivischen Ansichten die Ablauffolge der Herstellungsschritte eines Kontaktteils;
Fig. 11 die Explosionsdarstellung des Stiftkontaktgehäuses und zwei Kontaktteile;
Fig. 12 die 3D-Darstellung des Stiftkontaktgehäuses mit montierten Kontaktteilen;
Fig. 13 die Explosionsdarstellung des Stiftkontaktgehäuses mit Kontaktteilen und Buchsenkontaktgehäuse;
Fig. 14 die 3D-Darstellung des Stiftkontaktgehäuses mit montierten Kontaktteilen und Buchsenkontaktgehäuse; Fig. 15 verschiedene 3D-Schnittdarstellungen des Winkeladapters in fertigmontiertem Zustand.
Figur 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.
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.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Adapterwinkel von 90 Grad realisiert, andere Winkelausführungen sind gleichfalls von der Erfindung unterstützt.
Figur 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.
Figur 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. Figur 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.
Figur 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.
Figur 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.
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.
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.
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.
Figur 7 umfasst die dreidimensionale Darstellung des Stiftkontaktgehäuses 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.
Figur 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.
Die untere Abbildung der Figur 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. Das in Figur 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.
Figur 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 Figur 9 gezeigt - durch eine Rollung in einem Abschnitt eines Pilotstreifens 35 (in Figur 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.
Figur 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.
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 Figur 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 pm über einer Nickelschicht mit einer Beschichtungsstärke von 1 ,3 pm vorzusehen. Wird die Festlegung des Stiftkontaktes 32 in der Verbindung 33 durch ein Schweißverfahren bewerkstelligt, wird in diesem Bereich keine Beschichtung vorgenommen.
Figur 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.
Figur 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 Figur 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 Figur 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 Figur 13 dargestellt, zu ermöglichen.
Figur 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. 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.
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.
Figur 14 bildet die 3D-Darstellung des Stiftkontaktgehäuses 10 mit montierten Kontaktteilen 30 und Buchsenkontaktgehäuse 20 ab, welche in der gezeigten Zusammenlegung der Fertig montagesituation des Winkeladapters 1 entspricht.
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.
Figur 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.
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. 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.
Bezugszeichen
I Winkeladapter
10 Stiftkontaktgehäuse (erstes Winkeladapterelement)
10‘ Aufnahmeraum
10" Auslegeraufnahme
10‘“ Stiftkontaktdurchleitung
I I 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

Claims

Ansprüche
1. Winkeladapter (1 ) für Airbagsteckverbindungen, aufweisend wenigstens ein Stiftkontaktgehäuse (10) und wenigstens ein Buchsenkontaktgehäuse (20) und wenigstens ein Kontaktteil (30), wobei das wenigstens eine Kontaktteil (30) einen Buchsenkontakt (31) und einen Stiftkontakt (32) aufweist, welche elektrisch leitend und mechanisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Stiftkontaktgehäuse (10) und das wenigstens eine Buchsenkontaktgehäuse (20) zusammengelegt und lösbar miteinander gekoppelt sind durch wenigstens eine Doppelverriegelung (11 , 21) und wenigstens eine Doppelverrastung (12, 22).
2. Winkeladapter (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelverriegelung wenigstens eine Doppelhintergriffverriegelung (11) und wenigstens eine Doppelarmverriegelung (21) aufweist.
3. Winkeladapter (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelverrastung wenigstens eine Doppelauslegerverrastung (12) und wenigstens eine Doppelnutverrastung (22) aufweist.
4. Winkeladapter (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stiftkontaktgehäuse (10) und das Buchsenkontaktgehäuse (20) an einer zueinander kompatiblen Schnittstelle, bestehend aus einem Aufnahmeraum (10‘) des Stiftkontaktgehäuses (10) und einem Führungselement (20‘) des Buchsenkontaktgehäuses (20) zusammengelegt sind.
5. Winkeladapter (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das in der zueinander kompatiblen Schnittstelle das Stiftkontaktgehäuse (10) eine Auslegeraufnahme (10“) und das Buchsenkontaktgehäuse (20) einen Auslegerbereich (20“) aufweisen.
6. Winkeladapter (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stiftkontaktgehäuse (10) wenigstens eine Stiftkontaktdurchleitung (10“‘) und das Buchsenkontaktgehäuse (20) wenigstens einen Kontakttunnel (20“‘) zur Durchleitung und Aufnahme des wenigstens einen Kontaktteils (30) aufweisen.
7. Winkeladapter (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stiftkontaktgehäuse (10) und das Buchsenkontaktgehäuse (20) wenigstens eine Rippe (16, 26) aufweisen.
8. Winkeladapter (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stiftkontaktgehäuse (10) wenigstens eine Bohrung (15) für einen Passstift (36) als Montagehilfe zur Positionierung eines Kontaktteils (30) aufweist.
9. Winkeladapter (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Buchsenkontakt (31) und der Stiftkontakt (32) durch eine Anschlussfahne (34) und eine Verbindung (33) elektrisch leitend und mechanisch miteinander verbunden sind.
10. Herstellungsverfahren eines Winkeladapters (1 ) für Airbagsteckverbindungen gemäß einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte: a. Einbringen wenigstens eines Kontaktteils (30) in das Stiftkontaktgehäuse (10) durch Einschieben des Stiftkontaktes (32) des Kontaktteils (30) in wenigstens eine Stiftkontaktdurchleitung (10“‘) des Stiftkontaktgehäuses (10), b. Positionierung des wenigstens einen Kontaktteils (30) in eine Montagelage durch Einschieben eines Passstiftes (36) durch eine Bohrung (15) und hineinragend in den Buchsenkontakt (31), c. Zusammenlegen von Stiftkontaktgehäuse (10) und Buchsenkontaktgehäuse (20), d. lösbares Koppeln von Stiftkontaktgehäuse (10) und Buchsenkontaktgehäuse (20) durch wenigstens eine Doppelverriegelung (11, 21) und wenigstens eine Doppelverrastung (12, 22) und e. Entfernen des wenigstens einen Passstiftes (36).
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