CN101027535A - 车辆气囊电*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆气囊电***。该车辆气囊电***包括：气囊控制模块；连接到所述控制模块的电导体；连接到所述电导体的电连接器；以及连接到所述电导体的滤波器电路。所述滤波器电路包括设置成模块的多个电容器。所述电连接器适于连接到气囊气体启动器。

Description

车辆气囊电***

技术领域

本发明涉及一种车辆电***，更具体地说，涉及具有滤波器电路的车辆气囊电***。

背景技术

美国专利No.5,099,762公开了一种防静电放电的电启动器。美国专利No.6,276,953公开了一种用于汽车气囊组件的无定向引爆管连接器组件。对于要在小的空间(例如汽车气囊连接器)内使用的滤波连接器，不希望连接器的尺寸增加。美国专利No.6,152,775公开了一种具有多个铁素体构件的滤波电连接器，在此通过引用并入其全文。

采用铁素体罩的气囊电连接器对500MHz左右的电磁干扰进行滤波是有效的。然而，汽车目前设置有诸如移动电话和全球定位***(GPS)装置的电子设备，这些电子设备可能产生大约2至4GHz范围内的电磁干扰。这种电磁干扰可以在通向气囊气体发生器的导体中感应出电流，从而导致气体发生器的意外放电。需要提供一种气囊连接器，其能构对2GHz以上的电磁干扰进行滤波，从而防止气囊气体发生器由于这种干扰而意外放电。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种车辆气囊电***，该车辆气囊电***包括：气囊控制模块；电导体，所述电导体连接到所述控制模块；电连接器，所述电连接器连接到所述电导体，其中所述电连接器适于连接到气囊气体启动器(initiator)；滤波器电路，所述滤波器电路连接到所述电导体。所述滤波器电路包括具有多个电容器的模块。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆气囊电连接器，该车辆气囊电连接器包括：外壳；电接触端子，所述电接触端子连接到所述外壳；以及滤波器电路，其位于所述外壳中，所述滤波器电路电连接到所述电接触端子中的至少一个。所述滤波器电路包括具有多个电容器的模块。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆气囊电连接器，该车辆气囊电连接器包括：外壳；电接触端子，所述电接触端子连接到所述外壳；以及滤波器组件，其位于所述外壳中，其中所述滤波器组件包括具有多个电容器的滤波器电路模块以及用于将所述滤波器电路模块电连接到至少一个电导体的装置，所述至少一个电导体连接到所述电接触端子中的至少一个电接触端子。

附图说明

在以下描述中将结合附图说明本发明的上述方面和其它特征，在附图中：

图1是结合了本发明的特征的车辆气囊电***的图；

图2是安装到气囊气体发生器上的图1所示的电连接器的立体图；

图3是图2所示的电连接器的分解立体图；

图4是图2所示的电连接器的剖面图；

图5是表示X2Y滤波器电路的组件的图；

图6是表示图5所示的X2Y滤波器电路连接到图1所示的两根导线的图；

图7是表示图5所示的X2Y滤波器电路中的电荷的图；

图8是表示图5所示的X2Y滤波器电路连接到所述两根导线和作为地的第三导体的图；

图9是表示图8所示的X2Y滤波器电路中的电荷的图；

图10是结合有本发明的特征的车辆气囊电***的另选实施例的与图1类似的图；

图11A至图11C是本发明的在气囊电连接器中具有滤波器组件的另选实施例的图；

图12是结合有本发明的特征的电连接器的另一另选实施例的俯视平面图，其中去除了外壳盖；

图13是结合有本发明的特征的电连接器的另一另选实施例的俯视平面图，其中去除了外壳盖；

图14是图13所示的滤波器组件沿线14-14截取的剖面图；

图15是结合有本发明的特征的电连接器的另一另选实施例的剖面图，其中滤波器电路位于接触端子的凹接触部分之间；

图16是结合有本发明的特征的电连接器的另一另选实施例的分解图，其中滤波器电路位于外壳盖中；

图17是图11A至图11C所示的安装在气体发生器启动器上的连接器的电路图；

图17A是图17所示的安装在一个端子上的芯片/模块的电路图；

图18是示出了滤波器组件的滤波器电路的示意性电路图，并示出了滤波器电路如何影响一个端子中的电感；

图19是结合有本发明的特征的滤波器组件的另选实施例的立体图；

图20是图19所示的滤波器组件的引线框在去除桥接部分且将外壳构件包覆成型(overmold)在引线框上之前的立体图；

图21是如图20的引线框的立体图，其中去除了桥接部分，并示出了外壳构件包覆成型到分离的引线框部分上的位置；以及

图22是如图21的立体图，示出了包覆成型到引线框上从而形成引线框子组件，并且在滤波器电路安装到引线框子组件上之前的外壳构件。

具体实施方式

参照图1，其示出了结合有本发明的特征的车辆气囊电***1的简化图。尽管将参照附图中示出的示例性实施例来描述本发明，但是应该理解，可以通过许多另选形式的实施例来实现本发明。此外，可以采用任何合适尺寸、形状或种类的元件或材料。

参照图2，其示出了安装在气囊气体发生器12上的电连接器10的立体图。在另选实施例中，连接器10可以安装在任何合适类型的气体发生器上，或安装在任何其它类型的电或电子组件上。在本实施例中，连接器10用于连接电导体14、15与气囊气体发生器12中的启动器37。还参照图3和图4，连接器10通常包括外壳16和电接触端子18。连接器10不包括现有技术中的铁素体罩或管。而是设置有用来替换铁素体罩的滤波器组件20(参见图1)。然而，在另选实施例中，***1还可以包括一个或更多个铁素体罩以提供另外的滤波。滤波器组件20设置在***1的气囊控制模块2处。

控制模块2包括外壳3以及该外壳内部的诸如印刷板电路的电子组件4。电子组件4连接到车辆四周的传感器(未示出)。这些传感器可以向电子组件4发送车辆碰撞的信号。在所示实施例中，滤波器组件20直接连接到控制模块外壳4的外侧。因此，只要提供用于滤波器组件20的连接点，而无需改变控制模块，就可以将滤波器组件20添加到传统的控制模块上。

导体14、15电连接到控制模块2内部的电子组件4。因此，控制模块2可以通过导体14、15向电连接器10发送信号，以对气体发生器12进行致动。滤波器组件20可以连接在电子组件4与导体14、15之间，或者可以仅与导体14、15相连。滤波器组件20可以直接连接到两个导体14、15，或者可以仅与其中一个导体相连。

滤波器组件20优选地包括多个电容器。在一优选实施例中，该滤波器电路包括由Farmington Hills，Michigan的X2Y Attenuators，LLC制造和销售的X2Y模块或滤波器电路。在一优选实施例中，该滤波器电路包括两组电容器。第一组电容器包括两个串联连接的电容器。第二组电容器包括单个电容器。第一组电容器与第二组电容器并联连接。然而，在另选实施例中，该滤波器电路可以包括更多或更少的电容器，而且可以按照任何合适类型的电路结构来设置这些电容器。如图5所示，X2Y模块包括多层电容器A、B和屏蔽电极(shield electrode)G，以产生X2Y模块5。电极G形成接地端子G1和G2。

图6和图7表示X2Y模块5采用两个导体14、15(14为信号线或电源线，而15为回线或地线)的图。另选的方案是，滤波器电路的接地触头G1、G2可以与导线15电绝缘。滤波器电路的其它两个触头134、136电连接至导线14。图8和图9表示X2Y模块5采用三个导体(两个导体14、15以及地17)的图。这些图示仅是为了说明的目的而给出的，不应认为是限定性的。

如上所述，在本发明的一个实施例中，例如在气囊电连接器中，X2Y芯片的地G没有连接到回线15，而触头134、136连接到电源线14。X2Y芯片的电容器能够与导线14中的电阻以及导线14中的寄生电容相连。以下将参照图17至图18对此进行详细描述。

与具有铁素体罩(其适于对500MHz及以下的电磁感应干扰进行滤波)的传统气囊连接器不同，***1采用滤波器组件20来对大约2至4GHz或以下的电磁干扰(EMI)(该干扰可能导致感应电流)进行滤波。在一个示例性实施例中，采用了滤波器组件来对约6GHz及以下范围内的电磁干扰进行滤波。本发明的特征旨在防止气囊气体发生器12处的EMI放电。这是通过对通向气体发生器的电线中的电磁感应电流进行滤波来实现的。本发明的特征可提供增强的EMI抑制能力。

外壳16包括第一外壳件22和第二外壳件24。这两个外壳件优选由模制塑料或聚合物材料构成。然而，在另选实施例中，可采用任何合适的材料(多种材料)。在一另选实施例中，外壳可以由多于或少于两个的外壳件构成。

再次参照图3和图4，第一外壳件22包括两个悬臂式的可手指致动的可偏转闩(latch)26、两个独立的容纳区域28、以及两个孔30，这两个孔通过外壳的底面32到达容纳区域28中。然而，在另选实施例中，可以不设置闩26。另选的是，可设置任何合适类型的闩***。外壳16适于在前部34的底部处***到气体发生器12的启动器37的插座36中(参见图2)。闩26适于与插座36的闩表面锁定。另选的是，可设置其它的连接器位置保证装置(未示出)来防止连接器10意外脱离气体发生器12。第二外壳件24优选地在触头18和滤波器组件20被设置在容纳区域28中之后卡锁安装到第一外壳件22上。然而，在另选实施例中，可以设置任何合适类型的连接。此外，在另选实施例中，可以设置其它类型的外壳或外壳组件。

还参照图4，各个电接触端子18都具有第一连接部分38、第二凹连接部分39以及定位部分40。各个第一连接部分38形成用于导线14、15之一的导线连接部分。然而，在另选实施例中，端子18可以包括另外的部分，或者形状与附图中所示的形状不同的部分，例如同轴端子。优选的是，接触端子18由冲压和成形片状金属构成。然而，在另选实施例中，接触端子可以由任何合适的材料(多种材料)构成和/或通过任何合适的接触加工工艺形成。

图10表示图1所示***1的另选实施例。在该实施例中，***6包括外壳3和该外壳内部的电子组件4。电子组件4连接到车辆四周的传感器(未示出)。在所示实施例中，X2Y模块5直接连接到电子组件4，或者连接到导线14、15之一或两者，位于控制模块外壳4内部。本实施例可采用图8和图9所示的三导体电路。

导体14、15电连接到控制模块2内部的电子组件4。因此，控制模块2可以通过导体14、15向电连接器10发送信号或电力，从而对气体发生器12进行致动。滤波器组件20可连接在电子组件4与导体14、15之间，或者可以仅与导体14、15相连。滤波器组件20可以直接连接到导体14、15两者，或者可仅与其中一个导体相连。

现在参照图11A至图11C，其示出了本发明的另选实施例。在本实施例中，滤波器组件42设置在气囊电连接器44内部。电连接器44包括基本上与图3和图4所示相同的外壳46和两个电接触端子18，但增加了滤波器组件42。滤波器组件42包括印刷电路板48、两个引线框或触头50、以及X2Y模块5。该X2Y模块5安装在印刷电路板48上。所述两个引线框50也安装在印刷电路板48上。印刷电路板48提供了从X2Y模块5的触头到引线框50的电路通道。引线框50包括可偏转触头部分52，该可偏转触头部分52形成弹簧接触区域，以与接触端子18接触。滤波器组件42位于外壳46的容纳区域中，而端子18设置在容纳区域内部的滤波器组件42上方。印刷电路板的两个悬臂梁触头位于连接器外壳的端子压接区域中，以通过端子压接部分与端子接触。然后将外壳的盖(未示出)安装到外壳构件46上，以封闭端子18，并且可以将端子压靠在引线框50的可偏转接触部分52上。

还参照图17和图17a，其示出了另选实施例，其中电连接器44’在导线14、15和气体发生器启动器37之间提供连接。滤波器组件42’通过仅在一个连接器端子18上的引线50连接到导线14与启动器37之间的电路径上。还参照图18，导线14与气囊启动器37之间的电路径容易受到电磁电感91、93、95的影响。在电感区域93中的一个的前部和后部通过连接器引线50连接滤波器电路5。滤波器电路5有助于抑制导线14与气囊启动器37之间的感应电流。这有助于抑制启动器37由于电磁干扰而意外启动。

如图17a和图18所示，在一优选实施例中，滤波器电路5包括两组电容器。第一组电容器包括两个串联连接的电容器87、89。第二组电容器包括电容器85。第一组电容器与第二组电容器并联连接。然而，在另选实施例中，滤波器电路5可以包括更多或更少的电容器，而且可以按照任何合适类型的电路结构来设置这些电容器。地G可以是图17所示的具有引线50’的端子18’，或者是连接到地的其它构件(未示出)。

现在参照图12，其示出了本发明的另选实施例。在本实施例中，滤波器组件54位于气囊电连接器56内部。滤波器组件54包括印刷电路板58和X2Y模块5。电连接器56包括两个接触端子60。各个接触端子60都包括可偏转引线框62。可偏转引线框62适于与印刷电路板58上的接触焊盘接触。引线框可以是端子接地面和装置的保持器。可以提供外壳组件的包覆成型以进行绝缘。引线框可以提供端子和印刷电路板之间的连接。因此，本实施例示出了：可以在端子上而不是在滤波器组件上设置引线框。

现在参照图13至图14，其示出了本发明的另一另选实施例。在该实施例中，滤波器组件64设置在气囊电连接器66中。在该实施例中，滤波器组件64定位在外壳70的前端68(其与外壳70的后端72相对)。电导体14、15(图13中未示出)延伸穿过后端72进入到外壳70中。滤波器组件64包括滤波器电路5和引线框74。引线框74包括两个向后延伸的可偏转接触部分76，其延伸到容纳端子18的凹接触部分39(在图13中没有示出)的容纳区域78中。可偏转接触部分76在***到容纳区域78中时可与接触端子18的凹接触部分39直接接触。滤波器电路5可位于连接器外壳的前部的节省材料的开口空间79内，并通过安装在该装置上的金属条提供与端子的接触。

现在参照图15，其示出了本发明的另一另选实施例。该实施例包括位于气囊电连接器82的外壳80内部的滤波器电路5。电连接器82包括接触端子18中的两个。端子18的凹连接部分39位于外壳80的前容纳区域84中。滤波器电路5位于两个前容纳区域84之间，并延伸到容纳区域84中。滤波器电路5的相对端部与相应的凹连接部分39接触。本实施例示出了：滤波器电路可以设置在接触端子的凹连接部分之间，并且可能不需要引线框。

现在参照图16A和图16B，其示出了本发明的另一另选实施例。在该实施例中，气囊电连接器86包括具有基本构件88和盖构件90的外壳。电连接器86包括盖90上的滤波器组件92。滤波器组件92包括滤波器电路5以及电接触部分94。滤波器电路5可以通过形成盖构件90的塑料构件上的金属化表面连接到电接触部分94。在将盖构件90安装在基本构件88上时，接触部分94适于电连接到端子18(在图16中未示出)或者电连接到导线14、15(在图16中没有示出)。接触部分94可以形成在穿过盖构件90的测试探针孔处，这些测试探针孔被向下的金属化塑料或聚合物突起96包围。探针孔区域可用作该盖上的引线框，以与端子接触。金属化的塑料可用来将滤波器电路5直接安装该塑料上，并延伸到端子压板(terminal flat)。盖构件还可以包覆成型到引线框构件和/或滤波器电路5上。

现在参照图19，其示出了滤波器组件的另选实施例。滤波器组件100包括引线框102、滤波器电路5、以及包覆成型的外壳构件106。引线框102包括第一端部和相对的第二端部，该第一端部具有两个端子区域108，而该第二端部具有滤波器电路安装区域110。端子区域108可连接到电连接器，或者连接到电导体(多个电导体)，例如印刷电路板上的导线或接触焊盘。端子区域108可以具有任何合适的尺寸或形状，而且可以提供多于两个或少于两个的端子区域。滤波器电路安装区域110具有适于例如通过可拆卸连接将滤波器电路5固定(capture)在其间的两个相对的弹簧接触臂112，并且滤波器电路安装区域110与端子134、136电接触。外壳构件106优选地包覆成型到引线框102的位于滤波器电路安装区域110的前面和后面的部分上。

如图20所示，引线框最初设置有用于将中心条116连接到位于滤波器电路安装区域110处的两个侧条118的部分114。如图21所示，从条116、118去除这些部分114，并将塑料外壳构件包覆成型到区域120、122上，从而将中心条116物理地连接到两个侧条118。然而，因为去除了部分114，所以中心条116通过外壳构件106和气隙与侧条电隔离和绝缘。

图22示出了形成引线框子组件的引线框102和外壳构件106。滤波器电路5现在可以可拆卸地安装在滤波器电路安装区域110中，从而完成滤波器组件，如图19所示。因此，滤波器电路不需要焊接到引线框上，并且引线框可以是具有一个或更多个外壳构件的引线框组件的一部分。部分114(参见图20)形成交叉构件，该交叉构件在外壳构件被连接到引线框之前将两个端子区域和两个弹簧接触臂保持在一起。在去除所述部分114时，设置由两个包覆成型的外壳构件106保持在一起的三个单独的端子108、108、116。这使得这三个端子108、108、116可以分别连接到表面安装器件(SMD)的端子点(未示出)。

应该理解，以上描述只是对本发明的示例。本领域内技术人员在不脱离本发明的情况下可以设计各种替代物和修改。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求的范围内的所有这种替代物、修改和变化。

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2004年6月17日提交的美国临时专利申请No.60/580,860的优先权，在此通过引用并入其全部内容。

Claims (20)

1、一种车辆气囊电***，该车辆气囊电***包括：

气囊控制模块；

多个电导体，所述电导体连接到所述控制模块；

电连接器，所述电连接器连接到所述电导体，其中所述电连接器适于连接到气囊气体启动器；以及

滤波器电路，所述滤波器电路连接到所述电导体，其中所述滤波器电路包括具有多个电容器的模块。

2、根据权利要求1所述的车辆气囊电***，其中，所述滤波器电路设置在所述气囊控制模块的外壳的内部。

3、根据权利要求1所述的车辆气囊电***，其中，所述滤波器电路被设置为靠近所述气囊控制模块的外壳的外部侧。

4、根据权利要求1所述的车辆气囊电***，该车辆气囊电***包括：具有所述滤波器电路的滤波器组件，该滤波器组件安装在印刷电路板上，并且包括从所述印刷电路板延伸并连接到所述电导体中的至少一个电导体的多个引线框。

5、根据权利要求4所述的车辆气囊电***，其中，所述引线框直接连接到所述电导体的端子。

6、根据权利要求1所述的车辆气囊电***，其中，所述电导体包括多个端子，所述端子具有与所述滤波器电路上的接触区域直接接触的部分。

7、根据权利要求1所述的车辆气囊电***，该车辆气囊电***还包括包覆成型到所述滤波器电路上的外壳构件。

8、根据权利要求1所述的车辆气囊电***，其中，所述滤波器电路位于所述电连接器的外壳的前端处，与所述外壳的后端相对，所述电导体在该后端处进入到所述外壳中。

9、根据权利要求1所述的车辆气囊电***，其中，所述滤波器电路位于所述电连接器的电触头的凹端子部分之间，所述凹端子部分适于可拆卸地连接到所述气囊气体启动器的触头。

10、根据权利要求1所述的车辆气囊电***，其中，所述滤波器电路位于所述电连接器的外壳的盖上。

11、一种车辆气囊电连接器，该车辆气囊电连接器包括：

外壳；

多个电接触端子，所述电接触端子连接到所述外壳；以及

滤波器电路，其位于所述外壳中，所述滤波器电路电连接到所述电接触端子中的至少一个，其中所述滤波器电路包括具有多个电容器的模块。

12、根据权利要求11所述的车辆气囊电连接器，其中，所述滤波器电路包括第一组电容器，该第一组电容器与第二组电容器串联连接。

13、根据权利要求12所述的车辆气囊电连接器，其中，所述第二组电容器仅包括单个电容器。

14、根据权利要求11所述的车辆气囊电连接器，其中，所述模块包括至少一个接地端子。

15、根据权利要求11所述的车辆气囊电连接器，该车辆气囊电连接器包括滤波器组件，该滤波器组件包括所述滤波器电路以及将所述模块连接到所述电接触端子中的仅仅一个电接触端子的引线框。

16、根据权利要求15所述的车辆气囊电连接器，其中，所述滤波器电路可拆卸地连接到所述引线框。

17、根据权利要求11所述的车辆气囊电连接器，该车辆气囊电连接器包括滤波器组件，该滤波器组件包括所述滤波器电路以及将所述模块连接到所述电接触端子中的两个电接触端子的引线框。

18、根据权利要求11所述的车辆气囊电连接器，其中，所述滤波器电路通过导线连接到所述至少一个接触端子。

19、一种车辆气囊电***，该车辆气囊电***包括：

气囊控制模块；

多个电导体，所述电导体连接到所述控制模块；以及

如权利要求11所述的电连接器，其连接到所述电导体，其中，所述电连接器适于连接到气囊气体启动器。

20、一种车辆气囊电连接器，该车辆气囊电连接器包括：

外壳；

多个电接触端子，所述电接触端子连接到所述外壳；以及

滤波器组件，其位于所述外壳中，其中，所述滤波器组件包括具有多个电容器的滤波器电路模块、以及用于将所述滤波器电路模块电连接到至少一个电导体的装置，所述至少一个电导体连接到所述电接触端子中的至少一个电接触端子。

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