DE69324818T2

DE69324818T2 - Filterverbinder mit ferritezylinder mit rechteckigem loch

Info

Publication number: DE69324818T2
Application number: DE69324818T
Authority: DE
Inventors: Taj Hanna; Stanley Olson; Charles Trexler; Wayne Weigard
Original assignee: Berg Electronics Manufacturing BV
Current assignee: Berg Electronics Manufacturing BV
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 1999-09-16
Anticipated expiration: 2013-10-28
Also published as: US20010055910A1; EP0667056A1; US5489220A; JP3267621B2; DE69324818D1; KR950704853A; SG47442A1; JPH08503101A; EP0667056B1; WO1994010748A1; EP0667056A4

Description

Fachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filterverbinder-Anordnung.

Beschreibung des Standes der Technik

Eine Filterverbinder-Anordnung wird im allgemeinen in verschiedenen Anwendungsfällen eingesetzt, wie beispielsweise in elektrischen Detonatorschaltkreisen, um elektromagnetische Interferenz ("EMI")-Effekte zu steuern. Die Filterverbinder-Anordnung umfaßt eine elektrische Verbindervorrichtung mit einem dieser zugeordneten Filterelement.
Die US-A-3,539,954 (Camire); 4,401,355 (Young); 4,647,122 (Kelly); 3,781,723 (Harwood) und 4,020,430 (Vander Heyden) stellen jeweils ein Beispiel einer Filterverbinder-Anordnung dar.
Im Zusammenhang mit einem elektrisch getriggerten Detonator, beispielsweise wie diejenigen, die zum Auslösen eines Kraftfahrzeug-Airbagsystems verwendet werden, wird ein Ferritzylinder als Filterelement eingesetzt. Der Ferritzylinder vergrößert die Induktivität des Zündschaltkreises, um einen Schutz gegen EMI-Effekte vorzusehen. Eine Endansicht einer derartigen bekannten Filterverbinder-Anordnung ist in Fig. 1 gezeigt. Der Ferritzylinder F ist ein im wesentlichen zylindrisches Element mit einem Paar zylindrischer Bohrungen B&sub1;, B&sub2; darin. Jede Bohrung weist jeweils eine durch diese verlaufende Achse A&sub1;, A&sub2; auf. Die Querschnittsgestalt jeder Bohrung B&sub1;, B&sub2; in einer zu ihrer jeweiligen Achse A&sub1;, A&sub2; orthogonalen Ebene ist im wesentlichen kreisförmig. Jede Bohrung B&sub1;, B&sub2; nimmt einen elektrischen Verbinder C in sich auf. Die Verbinder C schließen einen Zündsteuerschaltkreis ab und stellen eine Aufnahme für die Stiftanschlüsse des Airbagdetonator-Schaltkreises bereit. Für die Verwendung als Verbinder C in Fig. 1 ist der von Du Pont Connector Systems hergestellte und als Jumbo PV® verkaufte Verbinder geeignet. Die US-A-3,370,265 offenbart einen derartigen Verbinder. Dieser Verbinder C weist in einer zu seiner Achse orthogonalen Ebene eine im wesentlichen rechteckige Form auf.
Umsetzungsprobleme entstehen dann, wenn ein Ferritzylinder F, wie er beispielsweise in Fig. 1 gezeigt ist, derart eingesetzt wird, daß er einen elektrischen Verbinder mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt umgibt, beispielsweise wie der durch das Bezugszeichen C gezeigte. Ein Umsetzungsproblem liegt einfach in der physikalischen Schwierigkeit, einen rechteckigen Verbinder C in einer zylindrischen Bohrung B&sub1;, B&sub2; anzuordnen und in diese einzupassen. Die Toleranzen werden in einem derartigen Fall sehr eng und es müssen spezielle Lagemerkmale entwickelt werden. Darüber hinaus muß besonders darauf geachtet werden, den Verbinder geeignet innerhalb der Bohrung zu befestigen.
Ein zweites Problem tritt dann auf, wenn der Zylinder eingeformt oder von einem Kapselungsmaterial umgeben ist. Es besteht die Möglichkeit, daß eingespritztes Kunststoff-Umformungsmaterial in die Bohrung B&sub1;, B&sub2; des Ferritzylinders F eintritt und den richtigen Betrieb des federvorgespannten Kontaktstrahls des Verbinders C stört.
Schließlich kann dann, wenn ein Verbinder C mit rechteckiger Form in einer Zylinderbohrung B&sub1;, B&sub2; des Zylinders F aufgenommen ist, keine optimale elektrische Leistung erreicht werden.
Hinsichtlich des Vorstehenden ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Filterverbinder-Anordnung bereitzustellen, welche die vorstehend aufgeführten Schwierigkeiten überwindet.
Die US-A-2,032,501, US-A-2,089,844 und US-A-4,032,215 beschreiben elektrische Verbinderanordnungen, bei welchen Kontakte mit quadratischem Querschnitt in quadratischen Löchern eines isolierenden Verbindungsgehäuses angebracht sind.

Abriß der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung und wie bekannt ist, ist eine Filterverbinder- Anordnung vorgesehen, umfassend einen Ferritzylinder mit einer darin ausgebildeten Bohrung, wobei die Bohrung eine durch diese verlaufende Achse aufweist und
einen in der Bohrung angeordneten elektrischen Verbinder, wobei der elektrische Verbinder eine durch diesen verlaufende Achse aufweist. Gemäß der Erfindung ist die Querschnittsform der Bohrung durch den Zylinder in einer zu ihrer Achse orthogonalen Ebene im wesentlichen rechteckig und die Querschnittsform des Verbinders in einer zu seiner Achse orthogonalen Ebene ebenfalls im wesentlichen rechteckig, so daß die Bohrung den elektrischen Verbinder in sich eng anliegend aufnimmt, um sowohl eine besser zueinander passende Ausrichtung des elektrischen Verbinders mit einer passenden Struktur innerhalb der Bohrung vorzusehen als auch verbesserte Differential- und Gleichtakt-Induktivitäten im Betrieb vorzusehen.
Der Begriff "rechteckig" ist so zu verstehen, daß er auch einen Verbinder und eine Bohrung umfaßt, deren Querschnittsform quadratisch ist.
Der in der Bohrung im Zylinder aufnehmbare elektrische Verbinder kann eine Basis mit einem von dieser vorstehenden Paar von Flügeln aufweisen. In einem Ausführungsbeispiel ist ein Gatter mit einer im wesentlichen rechteckigen Form an einem der Flügel angebracht. Das Gatter ist bezüglich des einen Flügels faltbar, um die durch den Zylinder hindurchgehende Bohrung zu verschließen, wenn der Verbinder darin aufgenommen ist. In einem modifizierten Ausführungsbeispiel des Verbinders ist ein Gatter an jedem der Flügel angebracht, wobei jedes Gatter eine im wesentlichen rechteckige Form aufweist. Jedes Gatter ist bezüglich des Flügels, an welchem dieses angebracht ist, in eine Position faltbar, welche die durch den Kern verlaufende Bohrung verschließt, wenn der Verbinder in dieser aufgenommen ist. Das Schließen der Bohrung verhindert das Eindringen von Umformungsmaterial, welches verwendet wird, um den Ferritzylinder einzukapseln.
Bevorzugt weisen die Flügel ebenfalls gefaltete Abschnitte auf, welche gegen Widerstand elastisch verformbare Finger bilden, die gegen die Bohrungsoberfläche drücken, um den Verbinder an Ort und Stelle zu halten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, welche Zeichnungen einen Teil dieser Anmeldung bilden und in welchen:
Fig. 1 eine Endansicht eines Filterverbinders gemäß dem Stand der Technik ist, welcher einen Ferritzylinder mit einer zylindrischen Bohrung einsetzt;
Fig. 2 eine Endansicht eines Filterverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung ist, in welchem der Ferritzylinder eine rechteckige Bohrung aufweist;
Fig. 3 und 4 jeweils Schnittansichten entlang Schnittlinien 3-3 und Schnittlinien 4-4 in Fig. 2 sind, welche in einer Draufsicht und einer Seitenansicht die baulichen Details der Verbindervorrichtung darstellen, welche in der Filterverbinder-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist; und
Fig. 5 und 6 Schnittansichten ähnlich denen aus Fig. 3 und 4 sind, welche in einer Draufsicht und Seitenansicht eine Modifikation der Verbindervorrichtung aus Fig. 3 und 4 darstellen.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

In dieser Anmeldung beziehen sich ähnliche Bezugszeichen auf ähnliche Bauteile in allen Figuren der Zeichnungen.
Fig. 2 zeigt eine allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnete Filterverbinder-Anordnung. Der Filterverbinder 10 umfaßt einen Ferritzylinder 12 mit Bohrungen 14A, 14B darin. Jede Bohrung 14A, 14B weist jeweils eine durch diese verlaufende Achse 16A, 16B auf. Der Filterverbinder 10 umfaßt ferner eine elektrische Verbindervorrichtung 20, welche in jeder Bohrung 14A, 14B aufgenommen ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung weisen die Bohrungen 14A, 14B im Zylinder 12 in einer zu ihrer jeweiligen Achse 16A, 16B orthogonalen Ebene im wesentlichen rechteckige Form auf. Durch Gießen des Ferritzylinders derart, daß die Bohrungen eine rechteckige Form aufweisen, wird die physikalische Schwierigkeit beseitigt, den rechteckigen Zylinder 20 in der Bohrung anzuordnen und in dieser einzupassen. Es sind keine besonderen Anordnungsmerkmale oder engen Toleranzen erforderlich, um den Verbinder 20 am passenden Ort in dem Zylinder 12 zu halten. Zur Klarheit der Darstellung ist in Fig. 3 bis 6 in lediglich einer der Bohrungen ein Verbinder 20 gezeigt. Darüber hinaus ist darauf hinzuweisen, daß der Verbinder 20 eng in der Bohrung aufgenommen ist, in welcher er angeordnet ist, wobei der den Verbinder in Fig. 2 umgebende Zwischenraum zur Klarheit der Darstellung vorgesehen ist. Die eng anliegende Aufnahme des Verbinders 20 im Zylinder hilft, ein Eintreten von Kapselungsmaterial in die Bohrung während des Einformvorgangs zu verhindern. Der Begriff "rechteckig", wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, ist dahingehend zu verstehen, daß er sowohl rechteckige als auch quadratische Querschnittsformen umfaßt.
Fig. 3 und 4 sind Schnittansichten durch den Zylinder 12, welche den Verbinder 20 darstellen. Der Verbinder 20 ist im allgemeinen ähnlich der in der US-A-3,370,265 offenbarten Vorrichtung.
Der Verbinder 20 weist eine Achse 20A auf und umfaßt eine Basis 22 mit einem Sockel 24, welcher an ihrem vorderen Ende angebracht ist. Der Sockel 24 weist einen federvorgespannten gekrümmten Träger 26 auf. Eine preßbare Drahtquetschhülse 28 ist benachbart dem rückseitigen Ende der Basis 20 vorgesehen.
Der Verbinder 20 ist gegenüber der in dem vorgenannten Patent gezeigten Vorrichtung derart modifiziert, daß er ein Paar von Flügeln 30A, 30B bereitstellt, welches entlang einer Seitenkante der Basis 22 unmittelbar rückseitig des Sockels 24 ausgebildet ist. Der obere Abschnitt von jedem der vorstehenden Flügel 30A, 30B ist entlang einer jeweiligen Falzlinie 34A, 34B gefalzt, um elastische Finger 36A, 36B an der oberen Ausdehnung der Flügel 30A, 30B auszubilden. Wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich, wirken dann, wenn der Verbinder 20 in den Bohrungen 14A, 14B des Zylinders 12 aufgenommen ist, die Finger 36A, 36B mit dem Zylinder 12 zusammen, um den Verbinder 20 an Ort und Stelle zu halten.
In dem in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine einzelne Gatterplatte 38 faltbar an einem ausgewählten der Flügel 30A, 30B, je nach Anwendungsfall, befestigt. Die Gatterplatte 38 weist im wesentlichen rechteckige Form auf. Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, dient die Platte 38 zum Verschließen der Bohrung 14A, 14B, in welcher der Verbinder angeordnet ist, um ein Eintreten von Umformungsmaterial zu verhindern, und zwar dann, wenn die Platte entlang der Falzlinie 40 mit dem zugeordneten Flügel derart gefalzt ist, daß sie über der Basis 22 liegt. Es ist keine weitere Anordnung erforderlich, um die Bohrung abzudichten.
Der in Fig. 5 und 6 gezeigte Verbinder 20 ist im wesentlichen ähnlich dem in Verbindung mit Fig. 3 und 4 beschriebenen Verbinder, mit der Ausnahme, daß jeder der Flügel 30A, 30B eine an diesen ausgebildete Gatterplatte 38A, 38B aufweist. Die Gatterplatten 38A, 38B weisen jeweils im wesentlichen rechteckige Form auf. Jede Gatterplatte 38A, 38B ist bezüglich ihres zugeordneten Flügels längs einer jeweiligen Falzlinie 40A, 40B faltbar. Wenn sich die Platten 38A, 38B in der in Fig. 5 und 6 gezeigten Position befinden, in welcher die Gatterplatten 38A, 38B derart gefaltet sind, daß sie über der Basis 22 liegen, wirken die Platten 38A, 38B derart zusammen, daß sie die Bohrung 14 verschließen, in welcher der Verbinder 20 angeordnet ist. Als eine Folge ist das Eindringen von eingespritztem Kunststoffeinformungsmaterial in die Bohrung 14 ausgeschlossen.
Durch Vorsehen einer derart rechteckigen Bohrung 14A, 14B im Zylinder 12, daß sie mit der Querschnittsform des darin aufgenommenen Verbinders 20 zusammenpaßt, wird die elektrische Leistungsfähigkeit des Filters gesteigert. Simulationen der magnetischen Leistung eines Filterverbinders unter Verwendung eines Ferritzylinders mit einer zylindrischen Bohrung (Fig. 1) und eines Filterverbinders unter Verwendung eines Ferritzylinders mit einer rechteckigen Bohrung (Fig. 2) und unter Verwendung derselben Verbindervorrichtung in jedem Fall zeigen, daß die bei dem Zylinder mit rechteckiger Bohrung vorhandene Induktivität fünf mal so groß ist wie die Induktivität, welche beim Zylinder mit der zylindrischen Bohrung vorliegt, sowohl beim Differentialstrommodus als auch beim Gleichtaktstrommodus.
Die Differential- und Gleichtaktinduktivität lassen sich wie folgt zusammenfassen (mit einer Ferritpermeabilität gleich 1000):
Der Fachmann, welcher den Vorteil der vorstehend erläutertern vorliegenden Erfindung erkennt, kann eine Vielzahl von Modifikationen vorsehen. Derartige Modifikationen, wie sie vorstehend diskutiert sind und welche dem Fachmann augenscheinlich sind, sind als im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegend zu verstehen, wie er durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Filterverbinder-Anordnung (10) zur Verwendung in einem elektrisch getriggerten Detonator, wobei die Anordnung umfaßt: einen Ferritzylinder (12) mit einer Bohrung (14A, 14B) darin, wobei die Bohrung eine durch diese verlaufende Achse (16A, 16B) aufweist und einen in der Bohrung (14A, 14B) angeordneten elektrischen Verbinder (20), wobei der elektrische Verbinder (20) eine durch diesen verlaufende Achse (20A) aufweist; dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform der Bohrung (14A, 14B) durch den Zylinder (12) in einer zu deren Achse (16A, 16B) orthogonalen Ebene im wesentlichen rechteckig ist und die Querschnittsform des Verbinders (20) in einer zu seiner Achse (20A) orthogonalen Ebene ebenfalls im wesentlichen rechteckig ist, so daß die Bohrung (14A, 14B) eng anliegend den elektrischen Verbinder (20) derart aufnimmt, daß sowohl eine besser passende Ausrichtung des elektrischen Verbinders (20) zu der passenden Struktur in der Bohrung als auch verbesserte differentielle und Gleichtakt-Induktivitäten im Gebrauch vorgesehen sind.

2. Filterverbinder-Anordnung nach Anspruch 1, wobei der elektrische Verbinder (20) eine Basis (22), ein Paar von Flügeln (30A, 30B), welche von der Basis überstehen, und ein Gatter (38) aufweist, welches an einem der Flügel angebracht ist, wobei das Gatter (38) eine im wesentlichen rechteckige Form aufweist und bezüglich des einen Flügels faltbar ist, um die Bohrung (14A, 14B) durch den Zylinder (12) zu verschließen, wenn der elektrische Verbinder (20) in dieser aufgenommen ist.

3. Filterverbinder-Anordnung nach Anspruch 1, wobei der elektrische Verbinder (20) eine Basis (22), ein Paar von von der Basis überstehenden Flügeln (30A, 30B) und ein an jedem der Flügel (30A, 30B) angebrachtes Gatter (38A, 38B) aufweist, wobei jedes Gatter (38A, 38B) eine im wesentlichen rechteckige Form aufweist, wobei die Gatter bezüglich der Flügel, an welchen diese angebracht sind, in eine Lage faltbar sind, welche die Bohrung (14A, 14B) durch den Zylinder (12) verschließt, wenn der elektrische Verbinder (20) in dieser aufgenommen ist.

4. Filterverbinder-Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Flügel (30A, 30B) gefaltete Abschnitte aufweisen, welche widerstandsbildende elastische Finger (36A, 36B) ausbilden, die mit der Bohrungsoberfläche zusammenwirken, um den Verbinder an Ort und Stelle zu halten.

5. Filterverbinder-Anordnung nach Anspruch 2, 3 oder 4 und ferner umfassend ein Umformungsmaterial, welches den Ferritzylinder kapselt, wobei das Verschließen der Bohrung (14A, 14B) durch Falten des Gatters oder der Gatter (38, 38A, 38B) im wesentlichen das Einformungsmaterial daran hindert, in die Bohrung (14A, 14B) einzudringen.

6. Verbinder (20) zur Verwendung in der Filterverbinder-Anordnung gemäß Anspruch 5 und umfassend eine Basis (22), ein Paar von Flügeln (30A, 30B), welche von der Basis vorstehen, und ein Gatter (38, 38A, 38B), welches an einem der Flügel oder an jedem der Flügel angebracht ist, wobei das oder jedes Gatter eine Form aufweist, welche im wesentlichen dieselbe ist wie der Querschnitt der Aufnahmebohrung, und bezüglich des Flügels, an welchem dieses angebracht ist, in eine Lage faltbar ist, welche die Bohrung durch den Zylinder verschließt, um im wesentlichen zu verhindern, daß Einformungsmaterial in die Ferritbohrung eintritt, wenn der Verbinder in der Ferritbohrung aufgenommen ist.