WO2023275115A1 - Plug connection for airbag deployment systems - Google Patents

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WO2023275115A1
WO2023275115A1 PCT/EP2022/067835 EP2022067835W WO2023275115A1 WO 2023275115 A1 WO2023275115 A1 WO 2023275115A1 EP 2022067835 W EP2022067835 W EP 2022067835W WO 2023275115 A1 WO2023275115 A1 WO 2023275115A1
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airbag
plug connection
ignition systems
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PCT/EP2022/067835
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Inventor
Alfred Annecke
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Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh
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    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the invention relates to a plug connection for airbag ignition systems, having an airbag ignitor housing and an airbag plug, having a contact carrier in which two contact elements and one deformable conductor attached to the contact elements are arranged, the contact carrier having at least regionally is provided with a surrounding housing that is produced by means of an overmoulding, overmoulding material, the surrounding housing having a contour for mechanical locking with a latching contour of the igniter housing and simultaneous sealing function.
  • plug connections are used in a wide variety of configurations and variants.
  • Plug connection solutions are available in a large number of different designs, for example with regard to the number of poles, electrical power and the conditioning of a wide variety of external influences such as moisture, temperature, corrosive media or mechanical loads.
  • IP classes are in many cases surrounded by housings, housed, partially or completely sealed or also shielded. Other requirements such as sealing of the contacting elements, strain relief of the attached electrically conductive cables and lines, multiple contacts in a confined space, etc. can result in further special requirements for contact carriers.
  • electrical plug connectors In the automotive sector, in dirty, damp or chemically aggressive environments, electrical plug connectors must permanently guarantee flawless transmission of electrical signals and electrical power. Due to the wide range of applications for connectors, a large number of specially optimized connectors are known.
  • an electrically conductive connection between an igniter, z. B. an airbag or a belt tensioning device and an electrical control unit of an occupant restraint system in a motor vehicle high demands are placed on the detachable electrical contact.
  • An electrical airbag connector used in this function must work correctly and be compact.
  • the airbag connector must transmit a triggering signal to the airbag igniter with absolute reliability and, on the other hand, electrical interference signals, e.g. B. be triggered due to voltage peaks in the vehicle electronics, trigger no unintentional ignition of the airbag.
  • Connectors that are designed for use in airbag ignition systems must be compact and space-saving, since there is very little space when they are used in the steering wheel of a motor vehicle. Furthermore, these plug connectors must provide space inside for filters that are intended to prevent electromagnetic interference from leading to an unintentional triggering of the ignition system, for example ferrite cores, so-called ferrite core chokes.
  • filters that are intended to prevent electromagnetic interference from leading to an unintentional triggering of the ignition system, for example ferrite cores, so-called ferrite core chokes.
  • connectors for contacting airbag ignition systems should be easy to wire in order to make the installation of an airbag restraint system as easy as possible.
  • the connector housing consists of two shells, the plug contact and the filter as well as connecting pins for the supply cable being arranged in the lower shell and the supply cable having its ends soldered or welded to the connecting pins.
  • DE 101 46430 A1 discloses an electrical airbag connector with a four-part housing in which two angled electrical socket contacts and an electrical ground line are arranged. A single socket contact and the ground line are each electrically connected to a cable within the airbag connector via soldered and/or crimped connections.
  • a ferrite core choke is in an electrically conductive connection with one of the two socket contacts and the ground line.
  • This electrically conductive connection is made via a soldered connection between a respective line element of the relevant socket contact or the ground line and a respective line end of a coil of the ferrite core choke.
  • the socket contacts are already angled after they have been manufactured, so that they can also be installed in an angled state.
  • a connector for airbag applications is known from DE 42 17 205 A1, which is wired to a flat conductor strip and in which the individual conductor tracks are pierced by contact pins and the electrical contact is ensured by the application of solder.
  • the work step of applying solder is not only cumbersome, but also makes the assembly quality and contacting reliability more prone to errors, since the solder work has to be done on the half-finished connector.
  • a medium-tight exit of the cable from the ignition system, igniter, is particularly important when it comes to contacting tasks in airbag ignition systems, since moisture stress is to be expected at all times when used in vehicles.
  • Such sleeves made of elastic material are not suitable for cable outlets from electrical coupling elements, which are applied in a hot state, liquid under high pressure for a particularly high level of tightness Closing compound to be sealed.
  • sealing compounds are, for example, thermoplastics that are sprayed on in a liquid state under high pressure.
  • DE 10 2004 061 663 B3 proposes to improve the sealing effect of the cable outlet while at the same time ensuring a reliable electrical contacting function of connectors with a rigid outer housing, that a sleeve made of elastic material used as a seal between a cable outlet and the receiving opening for the cable of a contact carrier is only then required , if this sleeve is to have the function of an automatic seal.
  • the elasticity of the material of such a sleeve serves to ensure that the sleeve can press against the cable circumference on the one hand and on the inner lateral surface of the cylindrical receiving bore of the contact carrier under elastic tension on the other hand.
  • the sleeve does not have to have or produce an independent sealing effect.
  • the tightness of the cable outlet is created exclusively by the sealing material.
  • the only task of the sleeve here is to reliably prevent the sealing material applied in liquid form under high pressure from penetrating into the contact spaces of the coupling element.
  • the teaching of DE 102004 061 663 B3 recognizes that in the case of cable outlets in rigid contact carriers, the seal can be achieved solely by an injected, elastic sealing material and a rigid sleeve prevents the injected sealing material from spreading into the contact area.
  • This is achieved by forming the sleeve from a substantially incompressible material. With such an incompressible material, the sleeve can no longer be pushed into the receiving opening while being pressed and overlapped, as is the case with an embodiment made of elastic material, but a type of sliding fit is to be provided for the bearing.
  • This fit is to be designed in such a way that the sleeve can be pushed into the receiving opening of the coupling element with as little play as possible with practically no force.
  • This solution for sealing the cable outlet is not only complex, but the sealing effect depends solely on the sealing injection of the sealing material.
  • Another plug-in connection solution recognizes that an arrangement formed from the contact element, the contact carrier, the cable with a surrounding housing produced by overmoulding of these components with simultaneous mechanical fixation within the surrounding housing can create a particularly media-tight combination of the detachable, electrically conductive contact.
  • a contact carrier with the contact element accommodated therein is partially or completely encapsulated on the outside of the contact carrier.
  • the contact carrier has a cable outlet sealed with a soft sealing element and an optional ferrite core, ferrite core choke.
  • This plug-in connection solution which has been further developed with regard to media-tight properties, is particularly advantageous for a largely axially aligned arrangement of contact element and cable, i. H. a cable outlet largely without an angle to the plug-in element.
  • the object of the invention is to further develop detachable electrically conductive connections for airbag applications and airbag ignition system contacts in vehicles in such a way that their media-tight structure is improved and an angled cable outlet is supported, production and assembly are simplified and the disadvantages occurring in the prior art are at least partially reduced.
  • the object of the invention is also to design the angled cable outlet situation in the axial direction of extension of the contact element in a space-reduced manner.
  • An arrangement formed from the contact element, the contact carrier, the cable with a surrounding housing produced by injection molding of these components with simultaneous mechanical fixation within the surrounding housing can create a particularly media-tight combination of the detachable, electrically conductive contact.
  • a contact carrier with the contact element accommodated therein is partially or completely encapsulated on the outside of the contact carrier, ie largely completely encapsulated.
  • the contact carrier has a cable outlet sealed with a soft sealing element and an optional ferrite core, ferrite core choke.
  • the invention provides that the angled outlet is not formed by angled contact elements, but by using a flexible one
  • the (deformable) conductor or cable takes place, which is brought into the desired angular position relative to the axis of extension or center line of the contact element by deformation.
  • the largely complete encapsulation comprises an area with a labyrinth, which both brings the deformable conductor or the deformable cable into its angular position and holds it against the elastic deformation components caused by the deformation.
  • a preassembled unit is provided by forming a contact assembly with an angled or lateral conductor outlet, which is suitable for further processing by overmolding.
  • the contact assembly consists of contact elements, the soft element seal and the optional ferrite core choke inserted into the contact carrier.
  • the elements of the contact assembly are kept as simple as possible in terms of their structural design in order to implement production and function in a cost-effective manner and similar to a straight design, ideally using identical parts such as straight contact elements. In this way, the economical production of a media-tight, angled contact assembly is possible, in which a height offset or a height correction and almost any outlet direction of the conductor or cable is possible while maintaining a simple standard overmolding process.
  • the preassembled unit also includes the ladder or ladders, which are deformed according to the angle departure and are fixed and held by the labyrinth or labyrinths.
  • the preassembled unit is then overmoulded in such a way that the largely complete encapsulation with the overmoulding material is realized, with the overmoulding material being left open on the end face of the contact carrier in order to have the contact element accessible for the contacting task.
  • the cable or cables, electrical lines on the side and behind the cable outlet of the contact carrier are also encapsulated with the encapsulation material.
  • the materials of the contact carrier and the encapsulation material are matched to one another in such a way that a media-tight bond results.
  • the surrounding housing represents the outer shell of the airbag connector, so to speak, within the encapsulation, ie the preassembled unit is located within the surrounding housing produced by the encapsulation.
  • a medium-tight composite is formed, consisting of one or more contact elements, soft element seal,
  • the invention provides for the direct functional integration of the sealing function into the encapsulation, in that the encapsulation material has elastic and seal-like properties, optionally supplemented by the geometric design of the outer contour of the encapsulation.
  • a suitable geometry is, for example, a sealing lip, a sealing collar or a bead.
  • the angled design of the contact assembly with overmolding according to the invention is realized by the deformable, i. H. limp conductor (or cable depending on the version), which takes over the task of the otherwise necessary angled contact element and this conductor is preferably arranged and fixed laterally in a labyrinth on the contact housing.
  • the deformable i. H. limp conductor (or cable depending on the version)
  • this conductor is preferably arranged and fixed laterally in a labyrinth on the contact housing.
  • the labyrinth which functionally has both clamping and guiding properties due to its geometry, fixes the outgoing conductor(s) to one another and/or at an angle to the contact housing, so that an optimal shape is achieved for the overmolding process and the injection molding tool, among other things with regard to the sealing surfaces of the cable insulation.
  • the labyrinth is designed as an element of the contact carrier.
  • the labyrinth can be fixed to the contact carrier as a separate component or can be manufactured in one piece with the contact carrier—for example by an injection molding manufacturing process.
  • the labyrinth as a functional supplement to the contact carrier holds and/or positions the outgoing conductor or conductors in an angled position and ensures that they are fixed during the overmolding process.
  • the labyrinth which is designed here as a conductor labyrinth fixation, is designed in such a way that the injection mold opening direction is identical for a 90 degree and a 180 degree contact carrier housing due to offset labyrinth clamping and guide ribs and no tool slides are required for the conductor.
  • a 90-degree contact carrier could be created from a 180-degree contact carrier via an exchangeable insert in the injection molding tool.
  • identical contact, sealing and interference suppression elements e.g. a ferrite core choke
  • a central plastic rib separates both conductors from each other.
  • one labyrinth per conductor can be designed with an individually designed labyrinth clamping geometry, so that the two conductors are independently space-optimized (e.g. with a common height offset) or injection molding tool-optimized (e.g. with an individual lateral or height offset for the optimal design of the parting line). out of the airbag connector.
  • the encapsulation which forms the housing, is made of a durable plastic that must be processable in the injection molding process.
  • Thermoplastic elastomers for example, are suitable. If the encapsulation is to include the direct functional integration of the sealing function in addition to an airbag ignition system housing, the encapsulation material must have sealing properties. Silicone materials, for example, are then suitable.
  • Media in the context of the invention are understood to mean influences occurring in the environment such as moisture, water, liquids, loose elements such as dust, dirt, sand, etc., gas and mixtures of the aforementioned media.
  • the angled airbag connector according to the invention results in a particularly advantageous way in which geometrically identical contact elements are used, ie no angled contact elements have to be used for the angled plug-in connection.
  • the soft element seal(s) and interference suppression element(s) for example in the form of ferrite core chokes, these are identical compared to a 180 degree version, ie a conductor outlet aligned with the center line of the contact element.
  • the invention makes it possible to produce a closed and angled airbag connector in multiple parts by injection molding, which could not have been assembled due to the angled contact elements or contact carriers required up to now.
  • the contact carrier according to the invention is retained in its simplest form for 180 degree versions and only requires the cable routing terminal labyrinth. This can be formed in an injection mold replacement insert. It is possible that a combination injection molding tool can be used for 90 degree and 180 degree versions. Because the bending of the plug connection and the contact elements is achieved via the deformable conductor or conductors, mechanically guided or held in the labyrinth, the height of the cable outlet relative to the contacting point (interface) can be chosen almost at will and the installation space can thus be advantageously designed.
  • this plug-in connection formed in this way can be brought into contact by simply sliding it onto the contact pins of the airbag ignition system, which are located when the vehicle is stationary
  • the form of contacting practiced in technology by means of a direct welding process of the stranded wire and the contact pins is thus replaced by simply slipping on and sliding on.
  • the invention supports almost any exit angle very flexibly without the need to use angle-adapted contact carriers and/or contact elements within the plug-in connection because the deformable conductors are deformed according to the required exit angle and held by the respective labyrinth.
  • Fig. 1 shows the representation of the plug connection for airbag ignition systems in one
  • Sectional front view as well as a side section view and a sectioned top view.
  • Figure 1 shows the plug-in connection for airbag ignition systems in a first embodiment, consisting of airbag igniter housing 100 and an airbag plug 1 Soft element seal 4 and optionally the ferrite core choke 5 arranged.
  • an overmold, overmold material 20 is applied over the entire circumference and protrudes beyond it on the cable outlet side, so that the line, current-carrying cable 6 in a cable section and the labyrinth 30 are also surrounded by the overmold material 20 and likewise the contact carrier 10 and/or or the ferrite core choke 5 covered at the front.
  • two conductors 6 with an exit angle of approximately 90 degrees are installed; the invention can also be implemented with one conductor 6 or a plurality of conductors 6 and different exit angles.
  • FIG. 1 shows two labyrinths 30 which are each associated with a conductor 6 and are held by the center rib 32 and separated from one another.
  • the labyrinths 30 are formed by at least one labyrinth rib 31, in the example shown there are two labyrinth ribs 31 each.
  • the respective conductor 6 is deformed in an arc shape, starting from the ferrite core choke 5, and through the labyrinth ribs 31 with the exit angle shown (i.e. the angled exit shown relative to the Center line ML of the contact elements 2) of about 90 degrees both supported and fixed.
  • the labyrinth ribs 31 assigned to the respective conductors 6 are designed differently in terms of geometry and are separated by the central rib 32.
  • No encapsulation material 20 is provided on the front end of the contact carrier 10 in the plug-in direction, so that the contact carrier 10 and the contact element 2 are accessible and the plug-in contact pin(s) 101 of the airbag igniter can be inserted.
  • the encapsulation 20 encloses the contact carrier 10 completely and over the entire surface with the exception of the front access for the contact element 2.
  • the encapsulation 20 has a shoulder 21 on the outside, which interacts with a locking lug 22 in order to seal the airbag connector 1 for airbag ignition systems in relation to the airbag igniter housing 100, which is designed here as an insertion opening for the airbag connector 1.
  • a separate O-ring or other sealing element is not required, the sealing takes place in an integrated manner by the shoulder 21 and the locking lug 22.
  • the encapsulation material 20 can be formed from a silicone material to improve the sealing function.
  • the soft element seal 4 seals the conductor or conductors 6 against the contact carrier 10, is supported axially against a shoulder, paragraph of the contact carrier and rests on the ferrite core choke 5.
  • an end cap (not shown) is arranged instead.
  • the ferrite core choke 5 or the end cap provide the axial contact surfaces for the soft element seal 4, so that the encapsulation material 20 cannot penetrate into the contact box 2 during the encapsulation process.

Abstract

The invention relates to a plug connection for airbag deployment systems, said plug connection comprising an airbag igniter housing and an airbag plug comprising a contact support in which two contact elements and one ductile conductor attached to each contact element are arranged, at least regions of the contact support being enclosed by a casing produced by means of overmoulding, overmoulding material, the casing having a contour for mechanically interlocking with a locking contour of the igniter housing and for simultaneously performing a sealing function, and the contact support having two labyrinths located inside the casing so that the two conductors are held so as to exit in an angled manner relative to the centre line of the contact elements.

Description

Beschreibung description
Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme, aufweisend ein Airbag- Anzündergehäuse und einen Airbagstecker, aufweisend einen Kontaktträger, in dem zwei Kontaktelemente und jeweils ein an den Kontaktelementen angeschlagener verformungsfähiger Leiter angeordnet sind, wobei der Kontaktträger wenigstens bereichsweise mit einem Umgehäuse versehen ist, dass mittels einer Umspritzung, Umspritzungsmaterial hergestellt ist, wobei das Umgehäuse eine Kontur zur mechanischen Verriegelung mit einer Rastkontur des Anzündergehäuses und gleichzeitiger Dichtfunktion aufweist. The invention relates to a plug connection for airbag ignition systems, having an airbag ignitor housing and an airbag plug, having a contact carrier in which two contact elements and one deformable conductor attached to the contact elements are arranged, the contact carrier having at least regionally is provided with a surrounding housing that is produced by means of an overmoulding, overmoulding material, the surrounding housing having a contour for mechanical locking with a latching contour of the igniter housing and simultaneous sealing function.
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. To make contact or to produce detachable electrically conductive connections, plug connections are used in a wide variety of configurations and variants. Plug connection solutions are available in a large number of different designs, for example with regard to the number of poles, electrical power and the conditioning of a wide variety of external influences such as moisture, temperature, corrosive media or mechanical loads. Depending on the environmental conditions and the resulting effects on plug connections, it must be ensured that the contacting task is implemented permanently, reliably and without interference. In order to achieve this goal, types of protection have been defined, which are expressed by IP codes (IP = International Protection) and to which test procedures with different environmental conditions are stored.
Steckverbinder, insbesondere zur Realisierung verschiedener Schutzarten bzw. IP-Codes, IP-Klassen sind in vielen Fällen von Gehäusen umschlossen, eingehaust, teil- oder vollständig abgedichtet oder auch abgeschirmt. Andere Anforderung wie beispielsweise Abdichtung der Kontaktierungselemente, Zugentlastung der angeschlagenen elektrisch leitenden Kabel und Leitungen, Kontaktierungsvielzahl auf engem Raum usw. können weitere besondere Anforderungen an Kontaktträger nach sich ziehen. 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. Connectors, in particular for the realization of different types of protection or IP codes, IP classes are in many cases surrounded by housings, housed, partially or completely sealed or also shielded. Other requirements such as sealing of the contacting elements, strain relief of the attached electrically conductive cables and lines, multiple contacts in a confined space, etc. can result in further special requirements for contact carriers. In the automotive sector, in dirty, damp or chemically aggressive environments, electrical plug connectors must permanently guarantee flawless transmission of electrical signals and electrical power. Due to the wide range of applications for connectors, a large number of specially optimized connectors are known.
Insbesondere bei sicherheitskritischen elektrischen Verbindungen, wie beispielsweise einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem Zünder, z. B. 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 z. B. aufgrund von Spannungsspitzen in der Fahrzeugelektronik ausgelöst werden, keine unbeabsichtigte Zündung des Airbags auslösen. Especially with safety-critical electrical connections, such as an electrically conductive connection between an igniter, z. B. an airbag or a belt tensioning device and an electrical control unit of an occupant restraint system in a motor vehicle, high demands are placed on the detachable electrical contact. An electrical airbag connector used in this function must work correctly and be compact. On the one hand, the airbag connector must transmit a triggering signal to the airbag igniter with absolute reliability and, on the other hand, electrical interference signals, e.g. B. be triggered due to voltage peaks in the vehicle electronics, trigger no unintentional ignition of the airbag.
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 kompakt und raumsparend sein, da bei deren Einsatz im Lenkrad eines Kraftfahrzeugs sehr wenig Platz vorhanden ist. Ferner müssen diese Steckverbinder in ihrem Innern Raum bieten für Filter, mit denen verhindert werden soll, dass elektromagnetische Störungen zu einer unbeabsichtigten Auslösung des Zündsystems führen, beispielsweise Ferritkerne, sogenannte Ferritkerndrosseln. Um die zuverlässige und einfache Montage zu unterstützen, sollten Steckverbinder für die Kontaktierung von Airbag-Zündsystemen einfach verkabelt werden können, um den Einbau eines Airbag-Rückhaltesystems so einfach wie möglich zu gestalten.In order to solve the particularly demanding task of contacting airbag ignition systems, different concepts and technical versions of connectors have been developed. Connectors that are designed for use in airbag ignition systems must be compact and space-saving, since there is very little space when they are used in the steering wheel of a motor vehicle. Furthermore, these plug connectors must provide space inside for filters that are intended to prevent electromagnetic interference from leading to an unintentional triggering of the ignition system, for example ferrite cores, so-called ferrite core chokes. In order to support reliable and simple assembly, connectors for contacting airbag ignition systems should be easy to wire in order to make the installation of an airbag restraint system as easy as possible.
Bei bekannten Steckverbindern für Airbag-Systeme besteht das Steckergehäuse aus zwei Schalen, wobei in der unteren Schale der Steckkontakt und der Filter sowie Anschlussstifte für das Zuleitungskabel angeordnet sind und wobei das Zuleitungskabel mit seinen Enden an den Anschlussstiften verlötet oder verschweißt sind. Die DE 101 46430 A1 offenbart einen elektrischen Airbag-Steckverbinder mit einem vierteiligen Gehäuse, in welchem zwei gewinkelte elektrische Buchsenkontakte und eine elektrische Masseleitung angeordnet sind. Ein einzelner Buchsenkontakt und die Masseleitung sind innerhalb des Airbag-Steckverbinders über Löt- und/oder Crimpverbindungen mit jeweils einem Kabel elektrisch verbunden. In einem montierten Zustand des Airbag-Steckverbinders ist eine Ferritkerndrossel in einer elektrisch leitenden Verbindung mit einem der beiden Buchsenkontakte und der Masseleitung. Diese elektrisch leitende Verbindung erfolgt über eine Lötverbindung zwischen jeweils einem Leitungselement des betreffenden Buchsenkontakts bzw. der Masseleitung und einem jeweiligen Leitungsende einer Spule der Ferritkerndrossel. Die Buchsenkontakte sind nach deren Herstellung bereits gewinkelt, sodass sie auch in einem gewinkelten Zustand eingebaut werden. In known connectors for airbag systems, the connector housing consists of two shells, the plug contact and the filter as well as connecting pins for the supply cable being arranged in the lower shell and the supply cable having its ends soldered or welded to the connecting pins. DE 101 46430 A1 discloses an electrical airbag connector with a four-part housing in which two angled electrical socket contacts and an electrical ground line are arranged. A single socket contact and the ground line are each electrically connected to a cable within the airbag connector via soldered and/or crimped connections. In an assembled state of the airbag connector, a ferrite core choke is in an electrically conductive connection with one of the two socket contacts and the ground line. This electrically conductive connection is made via a soldered connection between a respective line element of the relevant socket contact or the ground line and a respective line end of a coil of the ferrite core choke. The socket contacts are already angled after they have been manufactured, so that they can also be installed in an angled state.
Aus der DE 42 17 205 A1 ist ein Steckverbinder für Airbag-Anwendungen bekannt, der mit einem Flachleiterband verkabelt ist und bei dem die einzelnen Leiterbahnen von Kontaktstiften durchstochen werden und der elektrische Kontakt durch Aufbringen von Lötzinn gewährleistet wird. Der Arbeitsschritt des Auftragens von Lötzinn ist nicht nur umständlich, sondern bewirkt auch eine höhere Fehleranfälligkeit der Montagequalität und Kontaktierungszuverlässigkeit, da die Lötzinnarbeit am halb fertiggestellten Steckverbinder erfolgen muss. A connector for airbag applications is known from DE 42 17 205 A1, which is wired to a flat conductor strip and in which the individual conductor tracks are pierced by contact pins and the electrical contact is ensured by the application of solder. The work step of applying solder is not only cumbersome, but also makes the assembly quality and contacting reliability more prone to errors, since the solder work has to be done on the half-finished connector.
Besonders hohen Stellenwert bei Kontaktierungsaufgaben von Airbag-Zündsystemen hat ein mediendichter Abgang des Kabels abgehend aus dem Zündsystem, Anzünder, da bei der Verwendung in Fahrzeugen grundsätzlich jederzeit mit Feuchtebelastungen zu rechnen ist. A medium-tight exit of the cable from the ignition system, igniter, is particularly important when it comes to contacting tasks in airbag ignition systems, since moisture stress is to be expected at all times when used in vehicles.
Bei Steckverbindern mit einem starren Außengehäuse, deren Kabelabgang durch umspritztes Verschlussmaterial mediendicht ausgebildet werden soll, besteht das Problem eines Durchdringens des unter Druck in heißem Zustand aufgetragenen Verschlussmaterials axial über den Dichtbereich der das Kabel innerhalb des Kupplungselementes zu Dichtzwecken umschließenden Hülse. Der Grund hierfür besteht darin, dass bisher für die vorgenannte, zu Dichtzwecken eingesetzte Hülse elastisches Material verwendet worden ist, um die Hülse möglichst dicht unter radialer elastischer Verspannung in die zugehörige Öffnung des elektrischen Kupplungselementes einschieben zu können. Derartige Hülsen aus elastischem Material eignen sich gut für das Dichten eines Kabelabganges hinaus aus einem elektrischen Kupplungselement (Steckverbinderstecker). Nicht geeignet sind solche Hülsen aus elastischem Material allerdings bei Kabelabgängen von elektrischen Kupplungselementen, die für eine besonders hohe Dichtheit mit in heißem Zustand, flüssig unter hohem Druck aufgetragener Verschlussmasse gedichtet werden. Solche Verschlussmassen sind beispielsweise Thermoplaste, die in flüssigem Zustand unter hohem Druck aufgespritzt werden. Bei derartigen Kabel-Abgangsverschlüssen von elektrischen Kupplungselementen kommt es häufig vor, dass das flüssig aufgetragene Verschlussmaterial die als Dichtung eingesetzte Hülse an deren Außenumfang überströmt, so dass Verschlussmasse bis in die Kontaktzonen des Kupplungselementes eindringt und damit die Funktion der elektrischen Kontaktierung beeinträchtigt oder verhindert. In the case of connectors with a rigid outer housing, the cable outlet of which is to be designed to be media-tight by means of overmoulded sealing material, there is the problem of the sealing material applied under pressure in a hot state penetrating axially through the sealing area of the sleeve enclosing the cable within the coupling element for sealing purposes. The reason for this is that elastic material has previously been used for the aforementioned sleeve used for sealing purposes in order to be able to insert the sleeve as tightly as possible under radial elastic tension into the associated opening of the electrical coupling element. Such sleeves made of elastic material are well suited for sealing a cable outlet from an electrical coupling element (connector plug). However, such sleeves made of elastic material are not suitable for cable outlets from electrical coupling elements, which are applied in a hot state, liquid under high pressure for a particularly high level of tightness Closing compound to be sealed. Such sealing compounds are, for example, thermoplastics that are sprayed on in a liquid state under high pressure. With such cable outlet closures of electrical coupling elements, it often happens that the liquid applied closure material flows over the sleeve used as a seal on its outer circumference, so that the closure compound penetrates into the contact zones of the coupling element and thus impairs or prevents the function of the electrical contact.
Die DE 10 2004 061 663 B3 schlägt zur Verbesserung der Abdichtungswirkung des Kabelabgangs bei gleichzeitig zuverlässiger elektrischer Kontaktierungsfunktion von Steckverbindern mit starrem Außengehäuse vor, das eine als Dichtung zwischen einem Kabelabgang und der Aufnahmeöffnung für das Kabel eines Kontaktträgers eingesetzte Hülse aus elastischem Material nur dann benötigt wird, wenn diese Hülse die Funktion einer selbsttätigen Dichtung besitzen soll. In solchen Fällen dient die Elastizität des Materials einer solchen Hülse dazu, dass die Hülse unter elastischer Verspannung einerseits dicht an dem Kabelumfang und andererseits dicht an der Innenmantelfläche der zylindrischen Aufnahmebohrung des Kontaktträgers anlegen, anpressen kann. Bei einem Kabelabgang, der durch eine aufgespritzte Verschlussmasse gedichtet wird, muss die Hülse dagegen keine eigenständige Dichtwirkung besitzen bzw. erzeugen. Die Dichtheit des Kabelabganges wird in diesem Fall ausschließlich von dem Verschlussmaterial erzeugt. Die Hülse hat hier lediglich die Aufgabe, ein Eindringen des flüssig unter hohem Druck aufgetragenen Verschlussmaterials in die Kontakträume des Kupplungselementes hinein sicher zu vermeiden. DE 10 2004 061 663 B3 proposes to improve the sealing effect of the cable outlet while at the same time ensuring a reliable electrical contacting function of connectors with a rigid outer housing, that a sleeve made of elastic material used as a seal between a cable outlet and the receiving opening for the cable of a contact carrier is only then required , if this sleeve is to have the function of an automatic seal. In such cases, the elasticity of the material of such a sleeve serves to ensure that the sleeve can press against the cable circumference on the one hand and on the inner lateral surface of the cylindrical receiving bore of the contact carrier under elastic tension on the other hand. On the other hand, in the case of a cable outlet that is sealed by a sprayed-on sealing compound, the sleeve does not have to have or produce an independent sealing effect. In this case, the tightness of the cable outlet is created exclusively by the sealing material. The only task of the sleeve here is to reliably prevent the sealing material applied in liquid form under high pressure from penetrating into the contact spaces of the coupling element.
Mit anderen Worten erkennt die Lehre der DE 102004 061 663 B3, dass bei Kabelabgängen in starren Kontaktträgern die Abdichtung allein durch ein eingespritztes, elastischen Verschlussmaterial erreicht werden kann und eine starre Hülse die Ausbreitung des eingespritzten Verschlussmaterials hinein in den Kontaktierungsbereich verhindert. Dies wird durch die Ausbildung der Hülse aus einem im Wesentlichen inkompressiblen Material erreicht. Bei einem solchen inkompressiblen Material kann die Hülse nicht mehr wie bei einer Ausbildung aus elastischem Material unter Überdeckung in die Aufnahmeöffnung verpresst eingeschoben werden, sondern es ist für die Lagerung eine Art Schiebepassung vorzusehen. Diese Passung ist derart auszulegen, dass die Hülse praktisch kraftlos bei einem möglichst geringen Spiel in die Aufnahmeöffnung des Kupplungselementes eingeschoben werden kann. Diese Lösung der Kabelabgangsabdichtung ist nicht nur aufwändig, sondern die Dichtwirkung ist einzig von der dichtspeisenden Einspritzung des Verschlussmaterials abhängig. In other words, the teaching of DE 102004 061 663 B3 recognizes that in the case of cable outlets in rigid contact carriers, the seal can be achieved solely by an injected, elastic sealing material and a rigid sleeve prevents the injected sealing material from spreading into the contact area. This is achieved by forming the sleeve from a substantially incompressible material. With such an incompressible material, the sleeve can no longer be pushed into the receiving opening while being pressed and overlapped, as is the case with an embodiment made of elastic material, but a type of sliding fit is to be provided for the bearing. This fit is to be designed in such a way that the sleeve can be pushed into the receiving opening of the coupling element with as little play as possible with practically no force. This solution for sealing the cable outlet is not only complex, but the sealing effect depends solely on the sealing injection of the sealing material.
Eine weitere Steckverbindungslösung erkennt, dass durch eine Anordnung gebildet aus dem Kontaktelement, dem Kontaktträger, dem Kabel mit einem durch Umspritzung hergestellten Umgehäuses dieser Komponenten bei gleichzeitiger mechanischer Fixierung innerhalb des Umgehäuses ein in besonderer Weise mediendichter Verbund der lösbaren, elektrisch leitenden Kontaktierung geschaffen werden kann. Das bedeutet, dass ein Kontaktträger mit dem darin aufgenommenen Kontaktelement teilweise oder vollständig aussenseitig des Kontaktträgers umspritzt wird. Der Kontaktträger verfügt über eine mit einem Weichdichtelement abgedichteten Kabelabgang und einem optionalen Ferritkern, Ferritkerndrossel. Diese hinsichtlich mediendichter Eigenschaften weiterentwickelte Steckverbindungslösung ist vorteilhaft insbesondere für eine weitgehend axial fluchtende Anordnung von Kontaktelement und Kabel, d. h. einem Kabelabgang weitgehend ohne Winkel zum Steckelement. Another plug-in connection solution recognizes that an arrangement formed from the contact element, the contact carrier, the cable with a surrounding housing produced by overmoulding of these components with simultaneous mechanical fixation within the surrounding housing can create a particularly media-tight combination of the detachable, electrically conductive contact. This means that a contact carrier with the contact element accommodated therein is partially or completely encapsulated on the outside of the contact carrier. The contact carrier has a cable outlet sealed with a soft sealing element and an optional ferrite core, ferrite core choke. This plug-in connection solution, which has been further developed with regard to media-tight properties, is particularly advantageous for a largely axially aligned arrangement of contact element and cable, i. H. a cable outlet largely without an angle to the plug-in element.
Es ist Aufgabe der Erfindung, lösbare elektrisch leitende Verbindungen für Airbaganwendungen und Airbag-Zündsystemkontaktierungen in Fahrzeugen derart weiterzuentwickeln, dass deren mediendichter Aufbau verbessert sowie ein gewinkelter Kabelabgang unterstütz werden, Herstellung und Montage vereinfacht und die im Stand der Technik auftretenden Nachteile wenigstens teilweise reduziert werden. Auch besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die winkelige Kabelabgangsituation in axialer Erstreckungsrichtung des Kontaktelementes bauraumreduziert zu gestalten. The object of the invention is to further develop detachable electrically conductive connections for airbag applications and airbag ignition system contacts in vehicles in such a way that their media-tight structure is improved and an angled cable outlet is supported, production and assembly are simplified and the disadvantages occurring in the prior art are at least partially reduced. The object of the invention is also to design the angled cable outlet situation in the axial direction of extension of the contact element in a space-reduced manner.
Durch eine Anordnung gebildet aus dem Kontaktelement, dem Kontaktträger, dem Kabel mit einem durch Umspritzung hergestellten Umgehäuses dieser Komponenten bei gleichzeitiger mechanischer Fixierung innerhalb des Umgehäuses kann ein in besonderer Weise mediendichter Verbund der lösbaren, elektrisch leitenden Kontaktierung geschaffen werden. Das bedeutet, dass ein Kontaktträger mit dem darin aufgenommenen Kontaktelement teilweise oder vollständig aussenseitig des Kontaktträgers umspritzt wird, d. h. weitgehend vollständig umspritzt. Der Kontaktträger verfügt über eine mit einem Weichdichtelement abgedichteten Kabelabgang und einem optionalen Ferritkern, Ferritkerndrossel. Um den winkeligen Leiterabgang (Kabelabgang) in einer bauraumreduzierenden Weise zu bewerkstelligen sieht die Erfindung vor, dass der winkelige Abgang nicht durch gewinkelte Kontaktelemente gebildet wird, sondern durch die Verwendung eines biegeschlaffenAn arrangement formed from the contact element, the contact carrier, the cable with a surrounding housing produced by injection molding of these components with simultaneous mechanical fixation within the surrounding housing can create a particularly media-tight combination of the detachable, electrically conductive contact. This means that a contact carrier with the contact element accommodated therein is partially or completely encapsulated on the outside of the contact carrier, ie largely completely encapsulated. The contact carrier has a cable outlet sealed with a soft sealing element and an optional ferrite core, ferrite core choke. In order to accomplish the angled conductor outlet (cable outlet) in a space-reducing manner, the invention provides that the angled outlet is not formed by angled contact elements, but by using a flexible one
(verformungsfähigen) Leiters oder Kabels erfolgt, welcher durch Verformung in die gewünschte Winkellage relativ zur Erstreckungsachse bzw. Mittenlinie des Kontaktelementes gebracht wird. Dazu umfasst die weitgehend vollständige Umspritzung einen Bereich mit einem Labyrinth, welches den verformungsfähigen Leiter bzw. das verformungsfähige Kabel sowohl in seine Winkelposition bringt als auch gegen die verformungsbedingten elastischen Formänderungsanteile haltert. (deformable) conductor or cable takes place, which is brought into the desired angular position relative to the axis of extension or center line of the contact element by deformation. For this purpose, the largely complete encapsulation comprises an area with a labyrinth, which both brings the deformable conductor or the deformable cable into its angular position and holds it against the elastic deformation components caused by the deformation.
Erfindungsgemäß wird eine vormontierte Einheit durch die Bildung einer Kontaktbaugruppe mit gewinkeltem bzw. seitlichem Leiterabgang bereitgestellt die geeignet ist, durch Umspritzen weiterverarbeitet zu werden. Die Kontaktbaugruppe ist aufgebaut durch Kontaktelemente, die Weichelementdichtung und die optionale Ferritkerndrossel eingesetzt in den Kontaktträger. Die Elemente der Kontaktbaugruppe werden in ihrem konstruktiven Aufbau möglichst einfach gehalten, um die Herstellung und Funktion kostengünstig und ähnlich einer geraden Ausführung, am besten unter Verwendung von Gleichteilen wie beispielsweise gerade Kontaktelemente zu realisieren. Auf diese Weise wird die wirtschaftliche Herstellung einer mediendichten, gewinkelten Kontaktbaugruppe, bei der ein Höhenversatz bzw. eine Höhenkorrektur und eine nahezu beliebige Abgangsrichtung des oder der Leiter oder Kabels unter Beibehaltung eines einfachen Standardumspritzprozesses möglich. Die vormontierte Einheit umfasst weiterhin den oder die Leiter, welche entsprechend des Winkelabgangs verformt und durch das oder die Labyrinthe fixiert und gehaltert sind. According to the invention, a preassembled unit is provided by forming a contact assembly with an angled or lateral conductor outlet, which is suitable for further processing by overmolding. The contact assembly consists of contact elements, the soft element seal and the optional ferrite core choke inserted into the contact carrier. The elements of the contact assembly are kept as simple as possible in terms of their structural design in order to implement production and function in a cost-effective manner and similar to a straight design, ideally using identical parts such as straight contact elements. In this way, the economical production of a media-tight, angled contact assembly is possible, in which a height offset or a height correction and almost any outlet direction of the conductor or cable is possible while maintaining a simple standard overmolding process. The preassembled unit also includes the ladder or ladders, which are deformed according to the angle departure and are fixed and held by the labyrinth or labyrinths.
Anschließend erfolgt die Umspritzung der vormontierten Einheit derart, dass die weitgehend vollständige Umhüllung mit dem Umspritzungsmaterial realisiert wird, wobei stirnseitig des Kontaktträgers das Umspritzungsmaterial ausgespart bleibt, um das Kontaktelement für die Kontaktierungsaufgabe zugänglich zu haben. Das oder die Kabel, elektrischen Leitungen auf der Seite und hinter dem Kabelabgang des Kontaktträgers werden ebenfalls mit dem Umspritzungsmaterial umspritzt. The preassembled unit is then overmoulded in such a way that the largely complete encapsulation with the overmoulding material is realized, with the overmoulding material being left open on the end face of the contact carrier in order to have the contact element accessible for the contacting task. The cable or cables, electrical lines on the side and behind the cable outlet of the contact carrier are also encapsulated with the encapsulation material.
Die Werkstoffe des Kontaktträgers und des Umspritzungsmaterials sind aufeinander derart abgestimmt, sodass sich ein mediendichter Verbund ergibt. Das Umgehäuse stellt quasi die äußere Hülle des Airbagsteckers dar, innerhalb der Umspritzung, d. h. innerhalb des durch die Umspritzung hergestellten Umgehäuses befindet sich die vormontierte Einheit. Auf diese Weise ist ein mediendichter Verbund gebildet, bestehend aus einem oder mehrerer Kontaktelemente, Weichelementdichtung,The materials of the contact carrier and the encapsulation material are matched to one another in such a way that a media-tight bond results. The surrounding housing represents the outer shell of the airbag connector, so to speak, within the encapsulation, ie the preassembled unit is located within the surrounding housing produced by the encapsulation. In this way, a medium-tight composite is formed, consisting of one or more contact elements, soft element seal,
Ferritkerndrossel oder Abschlusskappe und Kontaktträger, welche umhüllt werden von dem Umgehäuse. Neben der mediendichten Umhüllung der vormontierten Einheit realisiert das Umgehäuse zusätzlich auch die Abdichtung hinsichtlich verschiedener Medien gegenüber dem Gehäuse von Airbag-Zündsystemen (dem sogenannten Anzünder). Die Erfindung sieht dazu die direkte funktionale Integration der Abdichtungsfunktion in die Umspritzung vor, dadurch, dass das Umspritzungsmaterial elastische und dichtungsähnliche Eigenschaften aufweist, ggf. durch geometrische Gestaltung der Außenkontur der Umspritzung ergänzt. Eine geeignete Geometrie ist beispielsweise eine Dichtlippe, ein Dichtkragen oder eine Wulst. Ferrite core choke or end cap and contact carrier, which are encased by the outer housing. In addition to the media-tight enclosure of the pre-assembled unit, the surrounding housing also seals various media from the housing of airbag ignition systems (the so-called igniter). For this purpose, the invention provides for the direct functional integration of the sealing function into the encapsulation, in that the encapsulation material has elastic and seal-like properties, optionally supplemented by the geometric design of the outer contour of the encapsulation. A suitable geometry is, for example, a sealing lip, a sealing collar or a bead.
Abweichend von Lösungen des Standes der Technik ist die erfindungsgemäße, gewinkelte Ausführung der Kontaktbaugruppe mit Umspritzung verwirklicht durch den verformungsfähigen, d. h. biegeschlaffen Leiter (oder Kabel je nach Ausführung), welcher die Aufgabe des sonst notwendigen, gewinkelten Kontaktelements übernimmt und dieser Leiter in einem Labyrinth am Kontaktgehäuse vorzugsweise seitlich angeordnet und festgelegt. Dadurch wird und eine sehr kostengünstige Herstellung sowie die Minimierung des Bauraumbedarfes erreicht dadurch, dass der Leiter an sich und ohne weiteres Bauteil gewinkelt wird. Deviating from solutions of the prior art, the angled design of the contact assembly with overmolding according to the invention is realized by the deformable, i. H. limp conductor (or cable depending on the version), which takes over the task of the otherwise necessary angled contact element and this conductor is preferably arranged and fixed laterally in a labyrinth on the contact housing. As a result, a very cost-effective production as well as the minimization of the installation space requirement is achieved in that the conductor itself is angled without any additional component.
Das Labyrinth, welches durch seine Geometrie funktional sowohl Klemm- als auch Führungseigenschaften aufweist, legt den oder die abgehenden Leiter zueinander und/oder in einem Winkel zum Kontaktgehäuse fest, sodass sich für den Umspritzungsprozess und das Spritzgusswerkzeug eine optimale Ausformung unter anderem hinsichtlich der Abdichtungsflächen gegenüber der Kabelisolation ergibt. Konstruktiv realisiert wird das Labyrinth als Element des Kontaktträgers. Das Labyrinth kann als separates Bauteil an dem Kontaktträger festgelegt sein oder einteilig mit dem Kontaktträger - beispielsweise durch einen Spritzguss-Herstellungsprozess - hergestellt sein. Das Labyrinth als funktionale Ergänzung des Kontaktträgers haltert und/oder positioniert den oder die abgehenden Leiter in einer abgewinkelten Position und sorgt für deren Fixierung bei dem Umspritzungsprozess. Das Labyrinth, welches hier als Leiter-Labyrinthfixierung gestaltet ist, wird so angelegt, dass die Spritzgusswerkzeugöffnungsrichtung bei einem 90 Grad und einem 180 Grad Kontaktträgergehäuses durch versetzte Labyrinthklemm- und führungsrippen identisch ist und für den Leiter keine Werkzeugschieber erforderlich sind. Damit könnte im einfachsten Fall über einen wechselbaren Einsatz im Spritzgusswerkzeug aus einem 180 Grad-Kontaktträger ein 90 Grad Kontaktträger entstehen. Für die 90 Grad Ausführung werden aus der 180 Grad Kontaktträgervariante bekannte, identische Kontakt-, Dicht- und Entstörelemente (beispielsweise eine Ferritkerndrossel) benutzt. The labyrinth, which functionally has both clamping and guiding properties due to its geometry, fixes the outgoing conductor(s) to one another and/or at an angle to the contact housing, so that an optimal shape is achieved for the overmolding process and the injection molding tool, among other things with regard to the sealing surfaces of the cable insulation. The labyrinth is designed as an element of the contact carrier. The labyrinth can be fixed to the contact carrier as a separate component or can be manufactured in one piece with the contact carrier—for example by an injection molding manufacturing process. The labyrinth as a functional supplement to the contact carrier holds and/or positions the outgoing conductor or conductors in an angled position and ensures that they are fixed during the overmolding process. The labyrinth, which is designed here as a conductor labyrinth fixation, is designed in such a way that the injection mold opening direction is identical for a 90 degree and a 180 degree contact carrier housing due to offset labyrinth clamping and guide ribs and no tool slides are required for the conductor. In the simplest case, a 90-degree contact carrier could be created from a 180-degree contact carrier via an exchangeable insert in the injection molding tool. For the 90 degree version, identical contact, sealing and interference suppression elements (e.g. a ferrite core choke) known from the 180 degree contact carrier variant are used.
Bei der Verwendung von zwei Leitern trennt eine mittige Kunststoffrippe beide Leiter voneinander. Dadurch kann je ein Labyrinth je Leiter mit einer individuell gestaltete Labyrinth- Klemmgeometrie ausgeführt werden, sodass die beiden Leiter unabhängig voneinander bauraumoptimiert (beispielsweise mit einem gemeinsamen Höhenversatz) oder spritzgusswerkzeugoptimiert (beispielsweise mit einem individuellen Seiten- oder Höhenversatz für die optimale Ausgestaltung der Trennebene) aus dem Airbagstecker austreten. When using two conductors, a central plastic rib separates both conductors from each other. As a result, one labyrinth per conductor can be designed with an individually designed labyrinth clamping geometry, so that the two conductors are independently space-optimized (e.g. with a common height offset) or injection molding tool-optimized (e.g. with an individual lateral or height offset for the optimal design of the parting line). out of the airbag connector.
Die Umspritzung, welche das Umgehäuse bildet, ist durch einen beständigen Kunststoff hergestellt, der im Spritzverfahren verarbeitbar sein muss. Geeignet sind beispielsweise thermoplastische Elastomere. Soll die Umspritzung die direkte funktionale Integration der Abdichtungsfunktion zusätzlich gegenüber einem Airbag-Zündsystemgehäuse umfassen, muss das Umspritzungsmaterial Dichtungseigenschaften aufweisen. Geeignet sind dann beispielsweise Silikonwerkstoffe. The encapsulation, which forms the housing, is made of a durable plastic that must be processable in the injection molding process. Thermoplastic elastomers, for example, are suitable. If the encapsulation is to include the direct functional integration of the sealing function in addition to an airbag ignition system housing, the encapsulation material must have sealing properties. Silicone materials, for example, are then suitable.
Unter Medien im Sinn der Erfindung werden in der Umwelt auftretende Einflüsse wie Feuchte, Wasser, Flüssigkeiten, schüttfähige Elemente wie Staub, Schmutz, Sand usw., Gas und Gemische aus den vorgenannten Medien verstanden. Media in the context of the invention are understood to mean influences occurring in the environment such as moisture, water, liquids, loose elements such as dust, dirt, sand, etc., gas and mixtures of the aforementioned media.
Durch den erfindungsgemäßen winkeligen Airbagstecker ergibt sich in besonders vorteilhafter Weise die Verwendung geometrisch gleicher Kontaktelemente, d. h. es müssen keine gewinkelten Kontaktelemente für die winkelige Steckverbindung eingesetzt werden. Auch hinsichtlich der Weichelementdichtung(en) und Entstörelement(en) beispielsweise in Form von Ferritkerndrosseln sind diese identisch im Vergleich einer 180 Grad Version, d. h. einem zur Mittenlinie des Kontaktelementes fluchtenden Leiterabgang. Weiterhin ist es durch die Erfindung möglich, einen geschlossenen und abgewinkelten Airbagstecker mehrteilig durch eine Spritzguss-Umspritzung herzustellen, welche durch die bisher erforderlichen abgewinkelten Kontaktelemente oder Kontaktträger nicht hätten montiert werden können. The angled airbag connector according to the invention results in a particularly advantageous way in which geometrically identical contact elements are used, ie no angled contact elements have to be used for the angled plug-in connection. With regard to the soft element seal(s) and interference suppression element(s), for example in the form of ferrite core chokes, these are identical compared to a 180 degree version, ie a conductor outlet aligned with the center line of the contact element. Furthermore, the invention makes it possible to produce a closed and angled airbag connector in multiple parts by injection molding, which could not have been assembled due to the angled contact elements or contact carriers required up to now.
Der erfindungsgemäße Kontaktträger bleibt in seiner einfachsten Ausführung für 180 Grad- Versionen erhalten und benötigt lediglich das Kabelführungsklemmlabyrinth. Dieses kann in einem Spritzgusswerkzeug-Wechseleinsatz geformt werden. Es ist möglich, dass ein Kombispritzgusswerkzeug für 90 Grad- und 180 Grad-Versionen einsetzbar ist. Dadurch, dass die Abwinkelung der Steckverbindung und der Kontaktelemente über den oder die verformbaren Leiter, mechanisch geführt bzw. gehaltert im Labyrinth erreicht wird, kann der Leitungsabgang in seiner Höhe relativ zur Kontaktierungsstelle (Interface) nahezu beliebig gewählt und dadurch der Bauraum vorteilhaft gestaltet werden. Die Vorteile der “quasi axialen“ Bauform (180 Grad Abgang) des Kontaktträgers vor dem Umspritzen in Form eines Schutzes der Leitersilikondichtung gegen eintretende Umspritzmasse durch das Entstörelement, einfache Herstellung des Gehäuses, Unabhängigkeit vom Material der Leitungsisolation durch separate Silikondichtung bleiben erhalten. Mit Hilfe der Leiterführung durch das Labyrinth am Kontaktträger kann die Lage der Leiter in ihrer jeweiligen Position so festgelegt werden, dass eine optimale Lage für den folgenden Umspritzvorgang sichergestellt wird. The contact carrier according to the invention is retained in its simplest form for 180 degree versions and only requires the cable routing terminal labyrinth. This can be formed in an injection mold replacement insert. It is possible that a combination injection molding tool can be used for 90 degree and 180 degree versions. Because the bending of the plug connection and the contact elements is achieved via the deformable conductor or conductors, mechanically guided or held in the labyrinth, the height of the cable outlet relative to the contacting point (interface) can be chosen almost at will and the installation space can thus be advantageously designed. The advantages of the "quasi-axial" design (180 degrees outlet) of the contact carrier before the overmoulding in the form of protection of the conductor silicone seal against incoming overmoulding compound by the interference suppression element, simple manufacture of the housing, independence from the material of the cable insulation thanks to a separate silicone seal are retained. By guiding the conductors through the labyrinth on the contact carrier, the position of the conductors can be determined in such a way that an optimal position for the subsequent overmolding process is ensured.
Durch die Weichelementdichtung, welche die Abdichtung des oder der Leiter gegenüber dem Kontaktträger und Kontaktelement bewerkstelligt, ist es in besonders vorteilhafter weise nicht erforderlich, dass die Abdichtung durch das Umspritzungsmaterial geleistet werden muss. D. h., dass kein stoffschlüssiger Verbund des Umspritzungsmaterials mit dem Isolationsmaterial des Leiters (Kabel) realisiert werden muss, was hinsichtlich der Werkstoffmaterialpaarung von Isolation und Umspritzung häufig problematisch ist und die auftretenden Relativbewegungen des oder der Leiter einen stoffschlüssigen Verbund - wenn die Abdichtungsfunktion zwischen Umspritzung und Leiter-Isolationsmaterial gefordert ist - zerstört. Due to the soft element seal, which brings about the sealing of the conductor or conductors with respect to the contact carrier and contact element, it is particularly advantageously not necessary for the sealing to be provided by the encapsulation material. This means that there is no need to create a material bond between the encapsulation material and the insulation material of the conductor (cable), which is often problematic with regard to the material pairing of insulation and encapsulation and the relative movements that occur in the conductor or conductors create a material bond - if the sealing function between overmolding and conductor insulation material is required - destroyed.
Durch die Umspritzung der vormontierten Einheit bestehend aus einem Kontaktträger mit Labyrinth, das den oder die Kontaktelemente, die Weichelementdichtung und die optionale Ferritdrossel aufnimmt, kann dieser so gebildete Steckverbindung durch einfaches Aufschieben auf die Kontaktpins des Airbag-Anzündersystems in Kontakt gebracht werden, die im Stand der Technik praktizierte Form der Kontaktierung durch einen Direktschweißprozess der Litze und der Kontaktpins wird also durch ein einfaches Aufstecken, Aufschieben ersetzt. Dies ist insbesondere deshalb sehr vorteilhaft, weil der Direktschweißprozess aufgrund der unterschiedlichen Geometrien der zu verschweißenden Elemente (Kontaktpin ist rund, Litze ist ein Litzenbündel, Litzenbüschel) sehr aufwändig ist und die Zugänglichkeit zur Schweißstelle erfordert. Durch die geschaffene Möglichkeit, für die Kontaktierung steckerseitig Kontaktelemente in Form eines oder mehrerer Steckkontaktkästen einzusetzen, erfolgt das Anschlägen der Leitungen, stromführenden Kabel und damit die oder der Litzen durch Crimpen oder Schweißen vor der Montage. By overmoulding the pre-assembled unit consisting of a contact carrier with a labyrinth, which accommodates the contact element(s), the soft element seal and the optional ferrite choke, this plug-in connection formed in this way can be brought into contact by simply sliding it onto the contact pins of the airbag ignition system, which are located when the vehicle is stationary The form of contacting practiced in technology by means of a direct welding process of the stranded wire and the contact pins is thus replaced by simply slipping on and sliding on. This is In particular, it is very advantageous because the direct welding process is very complex due to the different geometries of the elements to be welded (contact pin is round, stranded wire is a stranded bundle, stranded bundle) and requires accessibility to the welding point. Due to the possibility created of using contact elements in the form of one or more plug-in contact boxes on the connector side for contacting, the lines, current-carrying cables and thus the stranded wires are attached by crimping or welding before assembly.
Nicht zuletzt unterstützt die Erfindung praktisch sehr flexibel nahezu jeden beliebigen Abgangswinkel ohne das innerhalb der Steckverbindung die Verwendung winkelangepasster Kontaktträger und/oder Kontaktelemente erforderlich werden dadurch, dass die verformungsfähigen Leiter entsprechend der erforderlichen Abgangswinkel verformt und gehaltert durch das jeweilige Labyrinth werden. Last but not least, the invention supports almost any exit angle very flexibly without the need to use angle-adapted contact carriers and/or contact elements within the plug-in connection because the deformable conductors are deformed according to the required exit angle and held by the respective labyrinth.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Figur näher erläutert. Dabei zeigt: The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment in conjunction with the figure. It shows:
Fig. 1 die Darstellung der Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme in einerFig. 1 shows the representation of the plug connection for airbag ignition systems in one
Schnitt-Vorderansicht sowie einer Seiten-Ausschnittansicht und einer Schnitt-Draufsicht. Sectional front view as well as a side section view and a sectioned top view.
Figur 1 stellt die Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme in einer ersten Ausführungsform, bestehend aus Airbag-Anzündergehäuse 100 und einem Airbagstecker 1 dar. Innerhalb des Kontaktträgers 10 sind das Kontaktelement 2 mit dem über die Crimpverbindung 3 daran festgelegten Leiter (stromführendes Kabel) 6, die Weichelementdichtung 4 sowie optional die Ferritkerndrossel 5 angeordnet. Außenseitig des Kontaktträgers 10 ist eine Umspritzung, Umspritzungsmaterial 20 auf dem gesamten Umfang aufgebracht und auf der Kabelabgangsseite darüber hinauskragend, sodass die Leitung, stromführendes Kabel 6 in einem Kabelabschnitt sowie das Labyrinth 30 ebenfalls von dem Umspritzungsmaterial 20 umfasst ist und gleichfalls der Kontaktträger 10 und/oder die Ferritkerndrossel 5 stirnseitig überdeckt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Leiter 6 mit einem Abgangswinkel von in etwa 90 Grad verbaut, die Erfindung ist auch mit einem Leiter 6 oder einer Mehrzahl von Leitern 6 und verschiedenen Abgangwinkeln umsetzbar. Figure 1 shows the plug-in connection for airbag ignition systems in a first embodiment, consisting of airbag igniter housing 100 and an airbag plug 1 Soft element seal 4 and optionally the ferrite core choke 5 arranged. On the outside of the contact carrier 10, an overmold, overmold material 20 is applied over the entire circumference and protrudes beyond it on the cable outlet side, so that the line, current-carrying cable 6 in a cable section and the labyrinth 30 are also surrounded by the overmold material 20 and likewise the contact carrier 10 and/or or the ferrite core choke 5 covered at the front. In the exemplary embodiment shown, two conductors 6 with an exit angle of approximately 90 degrees are installed; the invention can also be implemented with one conductor 6 or a plurality of conductors 6 and different exit angles.
In Figur 1 sind zwei Labyrinthe 30 gezeigt, welche jeweils einem Leiter 6 zugeordnet und durch die Mittenrippe 32 gehaltert und voneinander getrennt sind. Die Labyrinthe 30 sind durch wenigstens eine Labyrinthrippe 31 gebildet, im gezeigten Beispiel sind es jeweils zwei Labyrinthrippen 31. Der jeweilige Leiter 6 wird ausgehend aus der Ferritkerndrossel 5 bogenförmig verformt und durch die Labyrinthrippen 31 mit dem gezeigten Abgangwinkel (d. h. dem gezeigten winkeligen Abgang relativ zur Mittenlinie ML der Kontaktelemente 2) von etwa 90 Grad sowohl gehaltert als auch fixiert. Um den Versatz der Leiter 6 in zwei Ebenen, wie die in der Vorderansicht und der Ansicht Z der Figur 1 gezeigt, zu bewerkstelligen sind die den jeweiligen Leitern 6 zugeordneten Labyrinthrippen 31 geometrisch unterschiedlich ausgebildet und getrennt durch die Mittenrippe 32. FIG. 1 shows two labyrinths 30 which are each associated with a conductor 6 and are held by the center rib 32 and separated from one another. The labyrinths 30 are formed by at least one labyrinth rib 31, in the example shown there are two labyrinth ribs 31 each. The respective conductor 6 is deformed in an arc shape, starting from the ferrite core choke 5, and through the labyrinth ribs 31 with the exit angle shown (i.e. the angled exit shown relative to the Center line ML of the contact elements 2) of about 90 degrees both supported and fixed. In order to offset the conductors 6 in two planes, as shown in the front view and the view Z in Figure 1, the labyrinth ribs 31 assigned to the respective conductors 6 are designed differently in terms of geometry and are separated by the central rib 32.
Am in Steckrichtung stirnseitigen Ende des Kontaktträgers 10 ist kein Umspritzungsmaterial 20 vorgesehen, sodass das Kontaktträger 10 und das Kontaktelement 2 zugänglich sind und der oder die Steckkontaktpins 101 des Airbag-Anzünders einschiebbar sind. D. h. die Umspritzung 20 umhüllt den Kontaktträger 10 vollständig und vollflächig mit Ausnahme des stirnseitigen Zugangs für das Kontaktelement 2. No encapsulation material 20 is provided on the front end of the contact carrier 10 in the plug-in direction, so that the contact carrier 10 and the contact element 2 are accessible and the plug-in contact pin(s) 101 of the airbag igniter can be inserted. i.e. the encapsulation 20 encloses the contact carrier 10 completely and over the entire surface with the exception of the front access for the contact element 2.
Die Umspritzung 20 verfügt außenseitig über einen Absatz 21 , der mit einer Rastnase 22 zusammenwirkt, um eine Abdichtung des Airbagsteckers 1 für Airbag-Zündsysteme gegenüber dem Airbag-Anzündergehäuse 100, welches hier als Einschuböffnung für den Airbagstecker 1 ausgebildet ist, abzudichten. Auf diese Weise ist ein separater O-Ring oder anderes Dichtelement nicht erforderlich, die Abdichtung erfolgt integrativ durch den Absatz 21 und die Rastnase 22. In diesem Fall kann zu Verbesserung der Abdichtungsfunktion das Umspritzungsmaterial 20 aus einem Silikonwerkstoff gebildet sein. Die Weichelementdichtung 4 dichtet den oder die Leiter 6 gegen den Kontaktträger 10, stützt sich axial gegen eine Schulter, Absatz des Kontaktträgers ab und liegt an der Ferritkerndrossel 5 an. Wird die Variante des erfindungsgemäßen Aufbaus ohne Ferritkerndrossel 5 realisiert, wird stattdessen eine Abschlusskappe (nicht dargestellt) angeordnet. Die Ferritkerndrossel 5 oder die Abschlusskappe sorgen für die axialen Anlageflächen für die Weichelementdichtung 4, sodass das Umspritzungsmaterial 20 beim Umspritzungsvorgang nicht in den Kontaktkasten 2 eindringen kann. The encapsulation 20 has a shoulder 21 on the outside, which interacts with a locking lug 22 in order to seal the airbag connector 1 for airbag ignition systems in relation to the airbag igniter housing 100, which is designed here as an insertion opening for the airbag connector 1. In this way, a separate O-ring or other sealing element is not required, the sealing takes place in an integrated manner by the shoulder 21 and the locking lug 22. In this case, the encapsulation material 20 can be formed from a silicone material to improve the sealing function. The soft element seal 4 seals the conductor or conductors 6 against the contact carrier 10, is supported axially against a shoulder, paragraph of the contact carrier and rests on the ferrite core choke 5. If the variant of the structure according to the invention is realized without a ferrite core choke 5, an end cap (not shown) is arranged instead. The ferrite core choke 5 or the end cap provide the axial contact surfaces for the soft element seal 4, so that the encapsulation material 20 cannot penetrate into the contact box 2 during the encapsulation process.
Bezugszeichenliste reference list
1 Airbag Stecker 1 airbag connector
2 Kontaktelement 2 contact element
2' Rastlanze 2' resting lance
3 Crimpverbindung 3 crimp connection
4 Weichelementdichtung 4 soft element seal
5 Ferritkerndrossel 5 ferrite core choke
6 Leiter (verformbarer Leiter, stromführendes Kabel) 6 conductors (deformable conductor, live cable)
10 Kontaktträger 10 contact carriers
20 Umspritzung, Umspritzungsmaterial 20 overmolding, overmolding material
21 Absatz, konzentrische Ringschulter 21 heel, concentric ring shoulder
22 Rastnase 22 detent
30 Labyrinth 30 maze
31 Labyrinthrippe 31 labyrinth rib
32 Mittenrippe 32 midrib
100 Airbag-Anzündergehäuse 100 airbag igniter housing
101 Steckkontaktpin des Airbag-Anzünders 101 Plug contact pin of the airbag igniter
ML Mittenlinie des Kontaktelements ML center line of the contact element

Claims

Ansprüche Expectations
1. Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme, aufweisend ein Airbag-Anzündergehäuse (100) und einen Airbagstecker (1), aufweisend einen Kontaktträger (10), in dem zwei Kontaktelemente (2) und jeweils ein an den Kontaktelementen (2) angeschlagener verformungsfähiger Leiter (6) angeordnet sind, wobei der Kontaktträger (10) wenigstens bereichsweise mit einem Umgehäuse versehen ist, dass mittels einer Umspritzung, Umspritzungsmaterial (20) hergestellt ist, wobei das Umgehäuse eine Kontur zur mechanischen Verriegelung mit einer Rastkontur des Anzündergehäuses (100) und gleichzeitiger Dichtfunktion aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktträger (10) zwei innerhalb des Umgehäuses angeordnet Labyrinthe (30) aufweist, sodass die zwei Leiter (6) in einem winkeligen Abgang relativ zur Mittenlinie (ML) der Kontaktelemente (2) gehaltert sind. 1. Plug connection for airbag ignition systems, having an airbag igniter housing (100) and an airbag plug (1), having a contact carrier (10) in which two contact elements (2) and one deformable conductor ( 6) are arranged, wherein the contact carrier (10) is provided at least in regions with a surrounding housing that is produced by means of an overmoulding, overmoulding material (20), the surrounding housing having a contour for mechanical locking with a latching contour of the igniter housing (100) and simultaneous sealing function characterized in that the contact carrier (10) has two labyrinths (30) arranged within the surrounding housing, so that the two conductors (6) are held at an angle relative to the center line (ML) of the contact elements (2).
2. Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Labyrinthe (30) durch eine Mittenrippe (32) sowohl an dem Kontaktträger (10) gehaltert als auch voneinander getrennt sind. 2. Plug connection for airbag ignition systems according to claim 1, characterized in that the labyrinths (30) are held by a central rib (32) both on the contact carrier (10) and are separated from one another.
3. Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Labyrinthe (30) durch jeweils wenigstens eine erste Labyrinthrippe (31) gebildet sind. 3. Plug connection for airbag ignition systems according to claim 1, characterized in that the labyrinths (30) are each formed by at least one first labyrinth rib (31).
4. Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Labyrinthe (30) durch jeweils wenigstens eine zweite Labyrinthrippe (31) mit einer zu der jeweils ersten Labyrinthrippe (31) abweichenden Geometrie gebildet sind. 4. Plug connection for airbag ignition systems according to claim 3, characterized in that the labyrinths (30) are each formed by at least one second labyrinth rib (31) with a geometry that differs from the respective first labyrinth rib (31).
5. Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (6) in einem Winkel von 90 Grad relativ zur Mittenlinie (ML) der Kontaktelemente (2) abgehen. 5. Plug connection for airbag ignition systems according to claim 1, characterized in that the conductors (6) depart at an angle of 90 degrees relative to the center line (ML) of the contact elements (2).
6. Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter (6) in der Projektionsebene normal zur Abgangsrichtung außermittig zur Mittenlinie (ML) und zueinander versetzt angeordnet sind. 6. Plug connection for airbag ignition systems according to claim 1, characterized in that the conductors (6) are arranged offset in the projection plane normal to the outlet direction off-centre to the center line (ML) and to one another.
7. Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die weitgehend vollständige Umhüllung des Kontaktträgers (10) durch Umspritzungsmaterial (20) auf der Kontaktseite stirnseitig ausgespart ist, um das Kontaktelement (2) für die Kontaktierungsaufgabe zugänglich zu halten. 7. Plug connection for airbag ignition systems according to claim 1, characterized in that the largely complete encapsulation of the contact carrier (10) is cut out by encapsulation material (20) on the contact side in order to keep the contact element (2) accessible for the contacting task.
8. Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Kontaktträgers (10) eine Weichelementdichtung (4) zur Abdichtung der Leiter (6) angeordnet ist. 8. Plug connection for airbag ignition systems according to claim 1, characterized in that a soft element seal (4) for sealing the conductor (6) is arranged within the contact carrier (10).
9. Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung der Leiter (6) zum Gehäuse des Kontaktträgers (10) erfolgt. 9. Plug connection for airbag ignition systems according to claim 8, characterized in that the sealing of the conductor (6) to the housing of the contact carrier (10) takes place.
10. Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Kontaktträgers (10) eine Ferritkerndrossel (5) zur Abschirmung der Leiter (6) angeordnet ist. 10. Plug connection for airbag ignition systems according to claim 1, characterized in that a ferrite core choke (5) for shielding the conductors (6) is arranged within the contact carrier (10).
11. Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme gemäß Anspruch 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ferritkerndrossel (5) und die Weichelementdichtung (4) innerhalb des Kontaktträgers (10) um die Leiter (6) herum angeordnet sind. 11. Plug connection for airbag ignition systems according to claim 8 and 10, characterized in that the ferrite core choke (5) and the soft element seal (4) are arranged within the contact carrier (10) around the conductor (6).
12. Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umspritzung eine Rastnase (22) aufweist, die in einen Ringspalt am Airbag-Anzündergehäuse (100) dichtend eingreift, sodass eine Abdichtung des Airbagsteckers (1) gegenüber dem Airbag-Anzündergehäuse (100) erfolgt. 12. Plug connection for airbag ignition systems according to claim 1, characterized in that the encapsulation has a locking lug (22) which engages in a sealing manner in an annular gap on the airbag igniter housing (100), so that the airbag connector (1) is sealed relative to the airbag Igniter housing (100) takes place.
13. Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Umspritzung benachbart zur Rastnase (22) eine schräge Rampe und einen Hinterschnitt aufweist, wobei der Hinterschnitt als umlaufende Nut ausgebildet ist. 13. Plug connection for airbag ignition systems according to claim 12, characterized in that the encapsulation adjacent to the detent (22) has an inclined ramp and an undercut, the undercut being designed as a circumferential groove.
14. Steckverbindung für Airbag-Zündsysteme gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Kontaktelemente (2) jeweils eine Rastlanze (2‘) aufweisen, welche in der Endlage des Kontaktelementes (2) innerhalb des Kontaktträgers (10) in einer Raststellung formschlüssig gegenüber einem Absatz im Kontaktträger (10) eingerastet sind. 14. Plug-in connection for airbag ignition systems according to claim 1, characterized in that the two contact elements (2) each have a latching lance (2'), which in the end position of the contact element (2) within the contact carrier (10) is positively opposite in a latching position a paragraph in the contact carrier (10) are engaged.
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