DE69936207T2

DE69936207T2 - Verbinder für airbag-gasgenerator

Info

Publication number: DE69936207T2
Application number: DE69936207T
Authority: DE
Inventors: Philip V. High Wycombe Little; Stuart L. Mentmore KINGSWELL; Martin Leissner
Original assignee: Thomas and Betts International LLC
Current assignee: ABB Installation Products International LLC
Priority date: 1998-07-15
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2019-07-15
Also published as: EP1097491A1; WO2000004609A1; DE69936207D1; US6435894B2; US20020009924A1; ATE363749T1; AU4993999A; EP1097491B1; JP2003527726A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet elektrischer Verbinder. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das Gebiet elektrischer Verbinder zum Verbinden der Stifte eines Zünders einer Automobil-Airbag-Gasgeneratoranordnung.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Airbag-Gasgeneratoren enthalten eine primäre Zündladung zum Aufblasen von Automobil-Airbags während ausreichend extremer Aufprallumgebungen. Ein Gasgenerator ist eine elektroexplosive Einrichtung (EED) oder Zündpille, die durch ein elektrisches Signal gezündet wird, das von einer Steuereinrichtung bei Wahrnehmung von Aufprallkräften erzeugt wird, die in die Parameter fallen, die die Notwendigkeit eines Aufblasen des Airbags angeben. Wenn die Zündpille ein Zündsignal von der Steuereinrichtung empfangen hat, blasen die von der Zündpille erzeugten explosiven Gase den Airbag schnell auf. Das Steuersystem ist mit dem Airbag mittels eines Kabelbaums verbunden, der typischerweise eine elektrische Stecker- und Steckdosenanordnung beinhaltet, um ein leichtes Verfahren zum elektrischen Verbinden der Airbag-Anordnung und des Steuersystems zu gestatten, nachdem sie getrennt eingebaut wurden. Da der Airbag eine kritische Sicherheitseinrichtung ist, auf die sich gestützt wird, um Insassen eines Fahrzeugs bei einem Unfall zu schützen, ist die Integrität dieser Verbinderanordnung von höchster Bedeutung.
In der Technik der Airbag-Gasgeneratoren ist es wohlbekannt, dass die Zündpille ein Paar Verbinder-Führungsstifte in einem weiblichen Verbindergehäuse zum Einfügen in ein Paar Steckdosen in einem männlichen Verbindergehäuse. Es ist in der Technik auch gut bekannt, eine Kurzschlussklammer zum Aufrechterhalten eines elektrischen Kurzschlusses über die Verbinderstifte bereitzustellen, um die Zündpille vor elektrostatischer Entladung vor dem Einbau zu schützen. Die Gestaltung männlicher Verbinderkomponenten für solche bekannten weiblichen Verbinderkomponenten von Airbag-Gasgeneratoranordnungen sollten daher sowohl Sicherheits- als auch Zuverlässigkeitsmerkmale einschließen, um den rechtzeitigen und korrekten Einsatz des Airbags, wenn erforderlich, sicherzustellen.
Zu diesem Zweck wurden Verbinderanordnungen für Airbag-Gasgeneratoren mit dem Ziel entwickelt, eine sichere und zuverlässige elektrische Verbindung zum Übermitteln eines Zündsignals zum Airbag-Gasgenerator während eines Unfalls bereitzustellen. Eine in der Technik bekannte typische Verbinderanordnung wird in zusammengefügter Position mittels einer festen Rippe auf der Außenseite des Steckers gehalten, die kooperativ in eine Nut in der Innenwand des Buchsengehäuses eingreift. Ein Nachteil dieser Verbindungsanordnung ist, dass sie erfordert, dass der Anwender der Anordnung das Verriegelungsteil gewaltsam an seinen Platz schiebt, aber keine Angabe gibt, dass ein vollständiger Eingriff aufgetreten ist. Es ist möglich, dass der Stecker nicht vollständig in die Buchse eingefügt ist, während er dem Anwender eine äußere Erscheinung eines vollständigen Verriegelungseingriffs zwischen den Komponenten gibt.
Hersteller, die versuchen, das Halten des Verbinders zu verbessern, begannen, ein getrenntes Mittel zum positiven Halten des Steckers in der Buchse einzusetzen. Ein Beispiel eines Verbinders aus dem Stand der Technik, der einen positiven Verriegelungsmechanismus einsetzt, ist im US-Patent Nr. 5,314,345 gezeigt. Dieser dreiteilige Verbinder schließt ein separates Verriegelungselement mit Verriegelungsschenkeln zum Einsetzen in den zusammengefügten Verbinder ein. Die Zuverlässigkeit dieser Konfiguration leidet auch auf Grund der Möglichkeit, dass ein Anwender der Anordnung völlig vergessen kann, das Verriegelungsteil in den zusammengefügten Verbinder einzufügen, oder ebenso das Verriegelungsteil nicht vollständig in eine Verriegelungsposition einfügen kann.
Es gibt daher einen Bedarf in der Technik für einen elektrischen Stecker für die Buchsenkomponente einer Airbag-Gasgeneratoranordnung, der eine Zwei-Komponenten-Verbindungsanordnung mit einem positiven Verriegelungsmechanismus bereitstellt. Der Verbinder sollte automatisch einen Verriegelungseingriff in die Buchse aufbauen, ohne auf Seiten des Anwenders der Anordnung einen zusätzlichen Aufwand zu erfordern. Es ist auch wünschenswert, eine elektrische Verbindungsanordnung bereitzustellen, die mehrfache unabhängige Anwendertätigkeiten erfordert, um eine Trennung zu erreichen. Außerdem ist es wünschenswert, eine elektrische Verbindungsanordnung für eine Airbag-Gasgeneratoranordnung bereitzustellen, der eine Mindestanzahl von Teilen verwendet, um den zuverlässigen Zusammenbau der einen Teil bildenden Elemente der Verbinderanordnung sicherzustellen. Wenn die Buchse eine Kurzschlussklammer beinhaltet, sollte die Anordnung die Kurzschlussverbindung über die Führungen der Airbag-Gasgeneratoranordnung aufrechterhalten, bis nachdem eine abgeschirmte elektrische Verbindung mit der Steckdose mechanisch sichergestellt ist.
Es ist dann auch für den Verbinder wünschenswert, eine mechanisch verriegelte Verbindungsanordnung aufzubauen, bevor die Kurzschlussverbindung über die Führungen gelöst wird. Es ist dann auch für einen Verbinder wünschenswert, einen elektrischen Kurzschluss zu gestatten, während er noch am Platz mechanisch verriegelt ist.
Die internationale Patentanmeldung WO 97/04504 offenbart einen Zündpillenverbinder, der einen Verbinderpositionssicherungsmechanismus (CPA), um sicherzustellen, dass der Verbinder richtig mit der Zündpillenaufnahme verbunden ist, und einen Verbinderverriegelungssicherungsmechanismus (CIA) beinhaltet, um sicherzustellen, dass der Verbinder in der Aufnahme verriegelt ist. Der Verbinder beinhaltet ein Paar Anschlüsse, jeweils mit Kontaktsträngen bzw. Kontaktbäumen, die wenigstens vier Punkte des Kontakts mit den Anschlüssen der Zündpille bereitstellen. Primäre und sekundäre Anschlussverriegelungen stellten sicher, dass die Anschlüsse fest im Verbinder gehalten werden. Entlastung für Drahtbeanspruchung ist bereitgestellt, indem in den Drähten eine Biegung angeordnet ist und das ende des Verbinders, wo die Drähte eintreten, gerundet sind.
Die europäische Patentanmeldung EP 0 591 947 A offenbart ein elektrisches Verbindungssystem, das eine erste Komponente umfasst, die ein Paar männlicher Verbinderelemente trägt, die lösbar mit einem Paar weiblicher Verbinderelemente zusammengefügt sind, die von einer zweiten Verbinderkomponente getragen werden. Zur ersten Komponente gehört eine Kurzschlussklammer, um einen elektrischen Kurzschluss zwischen den männlichen Verbinderelementen bereitzustellen. Die Kurzschlussklammer wird in eine nicht kurzschließende Position bewegt, wenn die erste Komponente mit der zweiten Komponente zusammengefügt wird. Eine gegenseitige Verriegelung gehört zum System und beinhaltet ein Verriegelungselement, das in die Verbindung eingefügt ist, um eine Trennung der ersten und zweiten Komponente zu verhindern, während sich das Verriegelungselement in seiner Position befindet.
Die britische Patentanmeldung GB 2 310 087 A offenbart einen Airbag-Verbinder, der elastische Verriegelungen umfasst, die in ihrem natürlichen Zustand nach innen vorbelastet bzw. vorgespannt sind. Bei Verbinden des Verbinders mit einem komplementären Verbinder werden Verriegelungsverlängerungen einer Verriegelungseinrichtung in einen Spalt hinter den Verriegelungen eingefügt. Die Verriegelungen werden somit nach außen vorbelastet, so dass die Verriegelungsvorsprünge in eine Verriegelungsschulter des komplementären Verbinders eingreifen und die Verriegelungsverlängerungen die Verriegelungen sicher an ihrem Platz verriegeln.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Im Hinblick auf die Bedürfnisse der Technik stellt die vorliegende Erfindung eine Verbinderanordnung bereit, umfassend:
einen Stecker, der ein ein Paar elektrischer Anschlüsse haltendes Gehäuse und eine Abdeckung beinhaltet, die in Bezug auf das Gehäuse in darüber liegender Anordnung beweglich gehalten wird; und
eine Steckdose, beinhaltend einen Buchsenkörper, der ein Paar leitender Kontakte in einer im Buchsenkörper ausgebildeten Vertiefung trägt, und eine elektrische Kurzschlussklammer, die beweglich im Eingriff über die Kontakte angeordnet ist, wobei der Stecker von der Buchsenkörpervertiefung einsetzbar entfernbar aufgenommen wird, um eine elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen und den Kontakten aufzubauen;
wobei das Gehäuse ferner einen die Anschlüsse haltenden Schaft und eine biegbare Verriegelung beinhaltet, wobei das Steckergehäuse bei Biegung der Verriegelung in Bezug auf die Buchsenkörpervertiefung einsetzbar entfernbar ist; und
einen mechanischen und elektrischen Sicherstellungsknopf, der von dem Gehäuse gehalten wird, das einen Verriegelungsarm, das sich zwischen der Verriegelung und dem Schaft erstreckt, und einen festen Arm beinhaltet, der zwischen der Kurzschlussklammer und dem Schaft erstreckbar ist;
wobei der Knopf von einer ersten Position zu einer zweiten Position erstreckbar ist, der ersten Position, die die Kurzschlussklammer über den Kontakten der Buchse hält und gestattet, dass die Verriegelung zum Schaft hin gebogen wird, um zu gestatten, dass der Schaft in die Buchsenvertiefung eingesetzt wird, und der zweiten Position, in der der feste Arm die Kurzschlussklammer von über den Kontakten der Buchse löst und in der der Verriegelungsarm ein Biegen bzw. Verbiegen der Verriegelung verhindert, um zu verhindern, dass der Schaft durch die Buchsenöffnung zurückgezogen wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine auseinandergezogene Ansicht eines Steckers.
2A–E sind Schnittansichten der Zusammenfügungsfolge des Verbinders von 1, der in eine Steckdose eingefügt wird.
3 zeigt eine Querschnittsansicht in Längsrichtung des Verbinders von 1, die die Abdeckung in einer nicht gebogenen Konfiguration darstellt.
4 ist eine Explosionsansicht eines Steckers der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Zusammenstellungszeichnung des Steckers von 4.
6–8 stellen den Verriegelungsknopf des Steckers von 5 dar.
9 zeigt eine Rissansicht von oben der Abdeckung des Steckers von 5.
10 ist eine Querschnittsansicht der Abdeckung von 9 durch die Linie 10-10.
11 ist eine Schrägansicht des Gehäuses des Steckers von 5.
12A–B zeigen alternative Schnittansichten des Steckers von 5 vor dem Einfügen in eine Steckdose.
13A–B zeigen alternative Schnittansichten des Steckers von 5 nach dem Einfügen in eine Steckdose vor dem vollständigen Niederdrücken des Verriegelungsknopfes, um den Verbinder mechanisch an seinem Platz zu verriegeln und eine Airbag-Zündschaltung elektrisch freizugeben bzw. zu aktivieren.
14A–B zeigen alternative Schnittansichten des Steckers von 5 nach dem Niederdrücken des Verriegelungsknopfes, um den Verbinder mechanisch an seinem Platz zu verriegeln und eine Airbag-Zündschaltung elektrisch freizugeben.
15 ist eine auseinandergezogene Ansicht noch eines weiteren Steckers.
16A–B sind Querschnittsansichten des Steckers von 15, der in eine Buchse eingefügt ist, die ein Paar vorstehender Führungsstifte aufweist, mit der Abdeckung in der unteren und verriegelten Position zum Lösen einer Kurzschlussklammer, die sich über den Führungsstiften erstreckt, und mit der Abdeckung in der angehobenen Position, die der Kurzschlussklammer gestattet, sich über den Führungsstiften zu erstrecken, und den Verbinderverriegelungen, sich zu biegen.
16C stellt eine Kurzschlussklammer dar, die in Steckdosen eingesetzt ist, die mit den Steckern der vorliegenden Erfindung in Eingriff kommen.
17 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung des in eine Steckdose eingefügten Steckers von 15, die die Kurzschlussklammer in gelöster Position zeigt.
18 ist eine Seitenrissansicht des Verbinders von 15, die den Vorsprung der Pigtail-Drähte vom Verbinder zeigt.
19 ist eine Rissansicht von oben des Steckergehäuses des Verbinders von 15.
20 ist eine Seitenrissansicht des Steckergehäuses des Steckers von 15.
21 ist eine schräge Schnittansicht einer Verkeilungsgestaltung für einen Stecker und eine Steckdose.
22 ist eine Schnittansicht von oben der Verkeilungsgestaltung von 21.
23A–C stellt Codiervarianten der Verkeilungsgestaltung dar.
24 ist eine erste Querschnittsansicht einer Steckdose.
25 ist eine zweite Querschnittsansicht der Steckdose von 24.
26–27 stellen alternative schräge Schnittansichten der Steckdose von 24 dar.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1–3 beschreiben einen Stecker 10 zum Verbinden mit einer Steckdose 26 zum Aufbauen einer Zündschaltung für eine Zündpille (nicht gezeigt) eines Auto-Airbag-Gasgenerators. Wie hier unten beschrieben wird, erfordert der Stecker 10 nur eine einzige Anwenderaktion oder Einfügekraft zum Aufbauen einer sicheren mechanischen und elektrischen Verbindung in einem Verbinderaufbau, während er auch zwei unabhängige Anwenderaktionen erfordert, um ihn von einer Verbinderanordnung elektrisch und mechanisch zu lösen. Der Stecker 10 beinhaltet ein Verbindergehäuse 12 und eine angelenkte Verbinderabdeckung 14 zum festen Halten eines ersten und zweiten länglichen elektrischen Kontakts 16 und 18 und eine geteilte Ferritanordnung 20. Erste und zweite Kontakte 16 und 18 enden jeweils an entgegengesetzten ersten und zweiten Buchsenkontakten 17, 19 und ersten und zweiten Pigtail-Drähten 22 bzw. 24. Die Pigtail-Drähte 22 und 24 sind an einer Stelle in der Ferritanordnung 20 wünschenswerterweise entsprechend an Kontakte 16 und 18 gecrimpt, obwohl die vorliegende Erfindung auch das Crimpen der Drähte 22 und 24 an die Kontakte 16 und 18 an einer Stelle in Betracht zieht, die durch die Ferritanordnung 20 hindurchgeht oder außerhalb liegt. Das Gehäuse 12 und die Abdeckung 14 sind aus einem geeigneten dielektrischen Material ausgebildet.
Der Verbinder 10 stellt einen lösbaren Zusammenfügungseingriff mit einer Steckdose 26, in 2A–E gezeigt, die ein Buchsengehäuse 28 aufweist, das eine Buchsenvertiefung 30 definiert. Die Steckdose 26 hält eine erste und zweite Buchsenführung oder Stift 32 und 34 in der Buchsenvertiefung 30 zum Aufbauen einer elektrischen Schaltung mit den ersten und zweiten Kontakten 16 und 18 im Verbinder 10. Das Buchsengehäuse 28 definiert auch eine Zusammenfügungsnut 66, die mit der Buchsenvertiefung 30 in Verbindung steht, zum Aufbauen einer mechanischen Verbindung mit dem Verbinder 10. Der Verbinder 10 kann auch eine elektrische Kurzschlussklammer, nicht gezeigt, zum Bereitstellen eines verbiegbaren Kurzschlusseingriffs über den Stiften 32 und 34 beinhalten.
Das Gehäuse 12 beinhaltet ein Paar einseitig verbiegbarer Arme 50, 52, die sich vom fernen Ende 54a eines verbindenden Schaftes 54 erstrecken. Der Schaft 54 endet an einer Verbinderfläche 56 und ist in die Buchsenvertiefung 30 einfügbar, um sowohl eine mechanische als auch elektrische Verbindung zwischen dem Verbinder 10 und der Buchse 26 aufzubauen. Die Verbinderfläche 56 definiert ein Paar Buchsenöffnungen 58, 60, die in darunterliegender Passgenauigkeit mit den Buchsenkontakten 17, 19 angeordnet sind, um hindurch einzufügende Führungsstifte 32, 34 zu aktivieren und eine elektrische Verbindung zwischen dem Airbag-Gasgenerator und der Zündschaltung aufzubauen. Die Außenflächen der biegbaren Arme 50, 52 beinhalten jeweils eine vorstehende Rippe 62, 64 darauf zum Einfügen in die Zusammenfügungsnut 66 des Buchsengehäuses 28. Biegbare Arme beinhalten auch einen dem Schaft 54 gegenüberstehenden, nach innen vorstehenden Ansatz 150 und 152 für Zwecke auf, die unten beschrieben werden.
Das Gehäuse 12 beinhaltet ferner eine Basiswand 69 und eine Umfangsgehäusewand 70, die eine innere Vertiefung 72 definiert. Die innere Vertiefung 72 nimmt haltend das erste und zweite Kontaktelement 16, 18 und die Ferritkomponente 20 darin auf. Die Gehäusewand 70 beinhaltet ein Paar entgegengesetzter Halteklammern 74 und 76 (nicht gezeigt), die sich über die innere Vertiefung 72 gegenüberstehen, zum Eingreifen in ein Paar sich entgegengesetzt erstreckender Verriegelungsleisten 78, 80, die an der Ferritkomponente 20 ausgebildet sind. Die Bodenwand 69 beinhaltet einen biegbaren Vorsprung 82, der zur inneren Vertiefung 72 zeigt, zum haltenden Drücken der Verriegelungsleisten 78, 80 der Ferritkomponente 20 gegen die Halteklammern 74, 76 an der Gehäusewand 70. Eine Federanschlagwand 95 mit einer Federanschlagkante 95a befindet sich in der inneren Vertiefung 72 zwischen den Kontakten 16 und 18.
Die Gehäusewand 70 beinhaltet ferner daran ein Paar nach außen zeigender Arretierungen 100 (nicht gezeigt) und 102. Das Gehäuse 12 beinhaltet ferner eine Rückwand 82 mit Zinnen und eine Innenwand 84 mit Zinnen, die in einem Abstand dazu parallel angeordnet ist. Beide Wände 82 und 84 mit Zinnen definieren ein Paar benachbarter Öffnungen 86, 88 und 90, 92 zur Aufnahme der Drähte 22 und 24 dort hindurch.
Die Abdeckung 14 beinhaltet ein festes Abdeckungselement 120 und ein biegbares Abdeckungselement 122, das durch drei Scharniere 122, 124 und 126 am festen Abdeckungselement 120 biegbar befestigt ist. Wie in 3 dargestellt, beinhalten die Scharniere einen länglichen, im Wesentlichen steifen Scharnierverbindungskörper (124a gezeigt), der sich zwischen den Abdeckungselementen 120 und 122 erstreckt und mit jedem durch ein schmales lebendes bzw. dynamisches Scharnier (124b und 124c gezeigt) verbunden ist, um die lineare Bewegung für das biegbare Abdeckungselement 122 besser anzunähern. Der feste Abdeckungsabschnitt 120 beinhaltet eine ebene Oberseitenwand 128 und eine herabhängende Umfangswand 130. Das biegbare Abdeckungselement 122 beinhaltet ebenfalls eine ebene Oberseitenwand 132 und eine herabhängende Umfangswand 134. Die Umfangswände 132 und 134 definieren eine Abdeckungsvertiefung 136, die in darüberliegender Passung mit der inneren Vertiefung 72 des Gehäuses positionierbar ist.
Das feste Abdeckungselement 120 beinhaltet auch eine Rückwand mit Zinnen, nicht gezeigt, die von der Oberseitenwand 128 vorsteht, die so ausgebildet ist, dass sie sich zwischen den Wänden 82 und 84 mit Zinnen des Gehäuses 12 erstreckt und ein Paar Pigtail-Durchgänge durch das Gehäuse 12 definieren. Die Umfangswand 130 beinhaltet ferner eine erste und zweite Verschlussarretierung 130 (nicht gezeigt) und 132, die so ausgebildet ist, dass sie zusammenwirkend in die Arretierungen 100 und 102 des Gehäuses 12 eingreifen und dadurch das Gehäuse 12 und die Abdeckung 14 zusammenhalten.
Die Oberseitenwand 132 des biegbaren Abdeckungselements 122 beinhaltet eine zentral angeordnete, herabhängende, einseitig befestigte Feder 138 mit dem freien Ende 138a. Wie in 3 gezeigt stößt das freie Ende 138a an die Federanschlagkante 95a an, um das biegbare Abdeckungseslement 122 von der Federanschlagwand 95 weg zu drücken. Das Niederdrücken der ebenen Oberseitenwand 132 zum Gehäuse 12 hin bewirkt, dass sich die Feder 138 biegt, so dass ein Loslassen des biegbaren Abdeckungselements 132 gestattet, dass die Feder 138 das Abdeckungselement 132 vom Gehäuse 12 weg drückt.
Das biegbare Abdeckungselement 122 beinhaltet ferner einen ersten und zweiten festen länglichen Blockierarm 140 und 142. Die Blockierarme 140 und 142 beinhalten einen ebenen Blockieransatz 144 und 146 an deren fernem Ende und definieren eine längliche Ausnehmung 140a und 142a, die sich zwischen dem Blockierungsansatz 144 und 146 bzw. der Umfangswand 134 erstrecken. Die Blockieransätze 144 und 146 sind daher im Wesentlichen mit dem biegbaren Abdeckungselement 122 gegen den Druck der Feder 138 zwischen einer ungebogenen Position und einer gebogenen Position linear bewegbar.
Wie in 2A gezeigt, sind die Blockieransätze 144 und 146 in einer ungebogenen Position inneren Verriegelungsansätzen 150 und 152 benachbart angeordnet, um dadurch ein Biegen von Verriegelungsarmen 50 und 52 zum Schaft 54 hin zu verhindern. Somit ist in der ungebogenen Position der Verbinder 10 vielleicht nicht in die Buchsenvertiefung 30 eingefügt oder daraus zurückgezogen, wenn die äußeren Verriegelungsrippen 62 und 64 zu weit außen mit einem Abstand vom Schaft 54 angeordnet sind. Während 2A zeigt, dass eine elektrische Verbindung zwischen den Führungen 32 und 34 und Buchsenkontakten 17 bzw. 19 aufgebaut werden kann, bevor sich die Verriegelungsrippen 62 und 64 in die Buchsenvertiefung 30 erstrecken, zieht die vorliegende Erfindung in Betracht, dass durch Anordnen entweder der Buchsenkontakte 17 und 19 tiefer im Schaft 54 oder der Führungen 32 und 34 tiefer in der Buchsenvertiefung 30 eine elektrische Verbindung verzögert werden kann, bis ein mechanisches Halten wahrscheinlicher aufgebaut ist. 2B zeigt, dass, wenn das biegbare Abdeckungselement 122 zum Gehäuse 12 hin gebogen ist, sich die Feder 138 biegt und sich die Blockieransätze 144 und 146 weiter zur Verbinderfläche 56 am freien Ende des Schaftes 54 hin erstrecken, um die Ausnehmungen 140a und 142a den Verriegelungsansätzen 150 und 152 benachbart anzuordnen. Wenn sich das biegbare Abdeckungselement 122 und die Blockieransätze 144 und 146 in der gebogenen Position befinden, können folglich die Verriegelungsarme 50 und 52 zum Schaft 54 hin gebogen sein, um dadurch zu gestatten, dass der Verbinder 10 in die Buchsenvertiefung 28 eingefügt oder aus ihr zurückgezogen wird.
Wie 2C–E gesehen, kann der Verbinder 100, wenn die Verriegelungsarme 50 und 52 zum Schaft 54 hin gebogen sind, in die Buchsenvertiefung 28 eingefügt werden, um die Verriegelungsrippen 62 und 64 mit der passenden Nut 66 auszurichten. Es wird in Betracht gezogen, dass durch Verjüngen der Führungskanten der Verriegelungsrippen 62 und 64 ein Betreiber die Verriegelungsarme 50 und 52 von Hand zu biegen braucht, da solches mit fortgesetzten Einfügekräften auftreten wird, während das Abdeckungselement 122 gebogen wird. Das heißt, wenn der Verbinder 10 in den weiblichen Verbinder 26 eingefügt wird, bewirkt ein Eingriff zwischen den vorstehenden Rippen 62, 64 an der Verbinderwand 28, dass sich die Arme 50, 52 zum männlichen Verbindungsabschnitt 54 biegt. Durch jedes Einfügeverfahren springen die biegbaren Arme 50, 52, wenn die vorstehenden Rippen 62, 64 die passende Nut 66 erreichen, vom männlichen Verbindungsabschnitt 54 nach außen, um einen mechanisch verriegelten Eingriff zwischen Verbinder 10 und weiblichem Verbinder 26 bereitzustellen. Um den Verbinder 10 aus dem weiblichen Verbinder 26 zurückzuziehen, muss das Abdeckungselement 122 zum Gehäuse 12 hin gebogen werden und müssen die biegbaren Arme 50, 52 gleichzeitig zum männlichen Verbindungsabschnitt 54 hin gebogen werden, bis die Rippen 62, 64 von der passenden Nut 66 frei sind und dann aus der Vertiefung 30 gezogen sind.
Unter Bezugnahme auf 4–14B ist ein Verbinder 210 der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Verbinder 210 erfordert zwei unabhängige Anwendertätigkeiten zum Aufbauen einer mechanischen und elektrischen Verbindung in einer Verbinderanordnung und drei unabhängige Anwendertätigkeiten, um ihn mechanisch und elektrisch von der Verbinderanordnung zu lösen. Der Verbinder 210 beinhaltet ein Gehäuse 212 und eine Abdeckung 214 zum passenden Eingriff mit dem Gehäuse 212, um ein erstes und ein zweites Kontaktelement 216 bzw. 218 und eine Ferritkomponente 220 zu beinhalten. Erste und zweite Kontaktelemente 216 und 218 enden jeweils an entgegengesetzten ersten und zweiten Buchsenkontakten 217, 219 erstem und zweite Draht 222 bzw. 224. Die Drähte 222 und 224 erstrecken sich jeweils durch die Ferritkomponente 220 und stellen ein Pigtail-Verbindungsende 222a und 224a außerhalb des Verbinders 210 bereit. Der Verbinder 210 setzt einen einstellbaren Verriegelungsschlüssel 215 zum Steuern sowohl des mechanischen Verriegelns des Verbinders 210 und des elektrischen Kurzschließens der vom Verbinder 210 und einer Airbag-Gasgenerator-Zündpille (nicht gezeigt) aufgebauten Zündschaltung ein. Das Gehäuse 212 und die Abdeckung 214 sind aus einem geeigneten dielektrischen Material ausgebildet. Der Verbinder 210 stellt einen passenden Eingriff mit einem weiblichen Verbinder 226, in 13A–14B gezeigt, einer Airbag-Gasgenerator-Anordnung, nicht gezeigt, bereit.
Der Buchsenverbinder 226 beinhaltet eine Verbinderwand 228, die eine weibliche Verbindervertiefung 230 definiert, in welcher ein Paar elektrischer Führungsstifte 232 und 234 angeordnet sind. Die Verbinderwand 228 definiert eine passende Nut 266, die sich zur Verbindervertiefung 230 hin öffnet, um einen mechanischen Rückhalt für einen Verbinder darin bereitzustellen. Der weibliche Verbinder 226 kann ferner eine leitende Kurzschlussklammer 236 beinhalten, der über die Stifte 232 und 234 in der Vertiefung 230 erstreckbar ist, um einen Schutz gegen unbeabsichtigtes Zünden der Airbag-Gasgeneratoranordnung durch einen Strom bereitzustellen, der von einem elektrostatischen Entladungsfunkendurchschlag zu einem der Führungsstifte 232 oder 234 hervorgerufen wird. In einigen Konfigurationen wird die Kurzschlussklammer 236 durch einen Zwischeneinsatz 238 bereitgestellt, der in der Vertiefung 230 angeordnet ist. Wie in 13C beinhaltet eine Kurzschlussklammer 236 typischerweise einen Klammerkörper 240 und ein Paar Klammeransätze 242 und 244, die jeweils gebogen sind, um einen der Stifte 232 und 234 biegbar zu berühren und dadurch einen Kurzschluss darüber bereitzustellen. Bei Einfügen des Verbinders 210 werden die Klammeransätze 242 und 244 durch das dielektrische Material des Gehäuses 21 von den Stiften 232 und 234 weg gebogen, um zu gestatten, dass eine Zündschaltung im Airbag-Gasgenerator aufgebaut wird.
Das Gehäuse 212 beinhaltet ein Paar einseitig verbiegbarer Verriegelungsarme 250, 252, die sich vom fernen Ende 254a eines Schaftes 254 erstrecken. Der Schaft 254 endet an einer ebenen Verbinderfläche 256 und ist in die weibliche Verbindervertiefung 230 einfügbar, um sowohl eine mechanische als auch elektrische Verbindung aufzubauen. Die Verbinderfläche 256 definiert ein Paar Buchsenöffnungen 258, 260, die in darunterliegender Passgenauigkeit mit den Buchsenkontakten 217, 219 angeordnet sind, um darin einzufügende Führungsstifte 232, 234 zu aktivieren und eine elektrische Verbindung zwischen dem Airbag-Gasgenerator und der Zündschaltung aufzubauen.
Biegbare Verriegelungsarme 250, 252 beinhalten jeweils eine vorstehende Rippe 262, 264 daran zum Einfügen in eine passende Nut 266 in der Buchsenwand 228. Wenn der Verbinder 210 in den Buchsenverbinder 226 mit dem Verriegelungsschlüssel 215 in einer angehobenen Position eingefügt wird, bewirkt ein Eingriff zwischen den vorstehenden Rippen 262, 264 gegen die Verbinderwand 228, dass die Verriegelungsarme 250, 252 zum Schaft 254 hin gebogen werden. Wenn die vorstehenden Rippen 262, 264 die passende Nut 266 erreichen, springen die Verriegelungsarme 250, 252 vom Schaft 254 nach außen, um einen mechanisch verriegelten Eingriff zwischen Verbinder 210 und weiblichem Verbinder 226 bereitzustellen. Um den Verbinder 210 aus dem weiblichen Verbinder 226 zurückzuziehen, müssen die Verriegelungsarme 250, 252 gleichzeitig zum Schaft 254 hin gebogen werden, bis die Rippen 262, 264 von der passenden Nut 266 frei sind, und dann aus der Vertiefung 230 gezogen werden.
Der Schaft 254 definiert ein Paar benachbarter länglicher Kanäle 294, 296, die sich in Gegenüberstellung zu den Ansätzen 242, 244 der Kurzschlussklammer 236 öffnen, wenn der Verbinder 210 in den weiblichen Verbinder 226 eingefügt ist. Der Verbinderabschnitt 254 definiert ferner ein Paar Buchsenvertiefungen 298, 299 zum haltenden Aufnehmen der Buchsenkontakte 217, 219 darin.
Unter Bezugnahme auf 11 beinhaltet das Gehäuse 212 ferner eine Bodenwand 269 und eine Umfangsgehäusewand 270, die eine innere Vertiefung 272 definiert. Die innere Vertiefung 272 nimmt haltend das erste und zweite Kontaktelement 216, 218 und die Ferritkomponente 220 darin auf. Die Gehäusewand 270 beinhaltet ein Paar entgegengesetzter Halteklammern 274, 276, die sich über die innere Vertiefung 272 gegenüberstehen, zum Eingreifen in ein Paar sich entgegengesetzt erstreckender Verriegelungsleisten 278, 280, die an der Ferritkomponente 220 ausgebildet sind. Die Bodenwand 269 beinhaltet einen biegbaren Vorsprung 281, der zur inneren Vertiefung 272 zeigt, zum haltenden Drücken der Verriegelungsleisten 278, 280 der Ferritkomponente 220 gegen die Halteklammern 274, 276 an der Gehäusewand 270.
Das Gehäuse 212 beinhaltet ferner eine Rückwand 282 mit Zinnen und eine Innenwand 284 mit Zinnen, die in einem Abstand dazu parallel angeordnet ist. Beide Wände 282 und 284 mit Zinnen definieren ein Paar benachbarter Öffnungen 286, 288 und 290, 292 zur Aufnahme der Drähte 222 und 224 darin. Die Rückwand 282 beinhaltet ferner Verriegelungswiderhaken (nicht gezeigt), die sich in die Öffnungen 290 und 292 erstrecken, um die Drähte 222 und 224 an ihrem Platz zu halten.
Unter zusätzlicher Bezugnahme auf 9–10 und 12A ist die Abdeckung 214 des Verbinders 210 am Gehäuse 212 mittels Rastarmen 319a–e befestigt, die in Gehäusevorsprünge 271a–e, die am Gehäuse 212 ausgebildet sind, biegbar eingreifen und sie halten. Die Abdeckung 214 beinhaltet eine ebene Oberseitenwand 320, ein vorderes, den Schlüssel aufnehmendes Element 322 und eine herunterhängende Umfangswand 324. Die Umfangswand 324 definiert eine Abdeckungsvertiefung 326, die in darüberliegender Passgenauigkeit mit der inneren Vertiefung 272 des Gehäuses 212 anzuordnen ist, wenn der Verbinder 210 zusammengebaut wird. Die Abdeckung 214 beinhaltet auch eine Innenwand 350 mit Zinnen, die von der Oberseitenwand 320 in die Abdeckungsvertiefung 326 vorsteht. Die Wand 350 mit Zinnen definiert ein Paar Drahtdurchgänge zum Aufnehmen der Drähte 224, 226 darin, wenn der Verbinder 210 zusammengebaut ist. Die Wand 350 mit Zinnen ist so ausgebildet, dass sie sich zwischen den Wänden 282 und 284 mit Zinnen des Gehäuses 212 erstreckt.
Das den Schlüssel aufnehmende Element 322 beinhaltet ein Paar in Querrichtung mit Abstand voneinander angeordnete vordere Schenkel 356, 358, die davon herunterhängen, und definiert eine Schlüsseleinsetzöffnung 355, die den vorderen Schenkeln 356, 38 benachbart und vor ihnen angeordnet sind. Das den Schlüssel aufnehmende Element 322 stellt auch ein Paar sich entgegengesetzt erstreckender Abdeckungsschultern 360, 362 bereit, die durch das Querstück 364, von dem die vorderen Schenkel 356, 358 herabhängen, in Längsrichtung mit Abstand von der Umfangswand 324 angeordnet sind. Die Abdeckung 214 definiert einen den Schlüssel aufnehmenden Raum 366 zwischen den Abdeckungsschultern 360, 362 und der Umfangswand 324 der Abdeckung.
Unter besonderer Bezugnahme auf 6–8 beinhaltet der Verriegelungsschlüssel 215 des Verbinders 210 einen oberen Knopf 370, an dem von Hand angegriffen wird, um den Schlüssel 215 im Verbinder 210 zu betätigen und anzuordnen. Der Knopf 370 beinhaltet eine längliche, quer gerichtete, ebene obere Wand 372, herabhängende vordere und hintere Knopfwände 374 bzw. 376 mit Zinnen und in Querrichtung mit Abstand voneinander herabhängende Endwände 378, 380. Die Wände 374, 376, 378 und 380 definieren eine innere Knopfvertiefung 382. Die Knopfwände 374 und 376 mit Zinnen definieren jeweils in Längsrichtung sich deckende Kerben 382 bzw. 384 zum Aufnehmen des Querteils 364 der Abdeckung 214.
Der Verriegelungsschlüssel 215 und die Abdeckung beinhalten zusammenwirkend eingreifende Rastungen, um den Verriegelungsschlüssel in der angehobenen oder abgesenkten Position positiv zu halten. Rastungen 201–204 an der Abdeckung 214 stellen einen überwindbaren abgestuften Eingriff mit zusammenwirkenden Rastungen 205–208 an den Knopfwänden 274 und 276 mit Zinnen bereit. Der Verriegelungsschlüssel 215 und das Gehäuse 212 beinhalten auch zusammenwirkend eingreifende Haltemerkmale, die verhindern, dass der Verriegelungsschlüssel 215 vom Rest des Verbinders 210 getrennt wird. Die Verriegelungsarme 286 und 288 definieren jeweils einen länglichen Halteschlitz 287, 289, deren eines Ende durch das ferne Armende 286a bzw. 288a geschlossen ist. Das Gehäuse 212 stellt einen Haltestift 701, 702 an der Umfangswand 270 in zugewandter Gegenüberstellung zum Verriegelungsarm 250, 252 zum verschiebbaren Halten im Halteschlitz 287 bzw. 289, wenn der Verriegelungsarm 215 angehoben und abgesenkt wird.
Der Verriegelungsschlüssel 215 beinhaltet ferner ein Paar in Querrichtung mit Abstand voneinander angeordneter, sich in Längsrichtung erstreckender mechanischer Verriegelungsarme 386, 388 und ein elektrisches Sicherungselement 390, das von der oberen Wand 372 durch die Knopfvertiefung 382 herabhängt. Das elektrische Sicherungselement 390 beinhaltet ferner ein Paar in Querrichtung mit Abstand voneinander angeordneter fester Arme 392, 394, die so funktionieren, dass sie einen Eingriff und ein Lösen zwischen den Klammeransätzen 242, 244 der Kurzschlussklammer 236 und den Führungsstiften 232, 234 bereitstellen. Das elektrische Sicherungselement 390 geht durch die Schlüsseleinfügeöffnung 355 hindurch, wenn zusammengesetzt wird. Unter zusätzlicher Bezugnahme auf 3–10b stellt der Verriegelungsschlüssel 215 ein Paar von Verriegelungsarmanschlägen 396, 398 in der Knopfvertiefung 382 den Endwänden 378, 380 benachbart bereit.
Der Verriegelungsschlüssel 215 ist im Verbinder 210 so einstellbar, dass sowohl der Kurzschlusseingriff der Kurzschlussklammer 226 über den Führungsstiften 232, 234 gesteuert als auch das versehentliche mechanische Lösen des Verbinders 210 vom weiblichen Verbinder 226 verhindert wird. Wie unten beschrieben wird, ist der Verriegelungsschlüssel 215 zwischen einer angehobenen und unverriegelten Position und einer abgesenkten und verriegelten Position einstellbar ist. In der angehobenen und unverriegelten Position sind die festen Arme 392, 394 entlang der Kanäle 294, 296 zurückgezogen, um die Führungsstifte 232, 234 nicht zu stören, die durch die Kurzschlussklammeransätze 242, 244 kurzgeschlossen sind. Wenn sich der Verriegelungsschlüssel in der angehobenen und unverriegelten Position befindet, können gleichzeitig die Verriegelungsarme 250, 252 zum Schaft 254 hin gebogen sein. Wenn sich umgekehrt der Verriegelungsschlüssel 215 in der abgesenkten und verriegelten Position befindet, sind die Kurzschlussansätze 242, 244 von den Führungsstiften 232, 234 durch die festen Arme 392, 394 gelöst und verhindern die Verriegelungsarme 386, 388 das Biegen der Verriegelungsarme 250, 252. Die angehobene und unverriegelte Position des Verriegelungsschlüssels 215 ist in 12–13B gezeigt, während die abgesenkte und verriegelte Position des Verriegelungsschlüssels 215 in 14A–B gezeigt ist.
12A–B zeigen ein weiteres Merkmal des Verbinders 210. Wenn der Verbinder 210 vom weiblichen Verbinder 226 frei ist, befindet sich der Verriegelungsschlüssel 215 in einer angehobenen Position und biegen sich die Verrieglungsarme 250, 252 nach außen in eine Ruheposition, wodurch ihre freien Enden 250a, 252a den Verriegelungsarmanschlägen 396, 398 benachbart angeordnet sind, um zu verhindern, dass der Verriegelungsschlüssel 215 abgesenkt wird. Diese Merkmal der vorliegenden Erfindung stellt sicher, dass die Kurzschlussklammer 236 erhält den Kurzschluss über die Führungsstifte 232, 234 aufrecht, während der mechanische Eingriff zwischen dem Verbinder 210 und dem weiblichen Verbinder 226 aufgebaut wird. Das Einsetzen des Schafts 254 in den weiblichen 226 bewirkt, dass sich die Verriegelungsarme 250, 252 mit oder ohne gleichzeitige manuelle Unterstützung nach innen zum Schaft 254 hin biegen, um die Rippen 262, 264 in der passenden Nut 266 anzuordnen.
Wie durch 13A–B deutlich gemacht, führt das Anordnen der Rippen 262, 264 in der passenden Nut 266 zu einem ausreichenden Biegen der Verriegelungsarme 250, 252 nach innen, um ihre freien Enden 250a, 252a von den Verriegelungsanschlägen 396, 398 frei anzuordnen und das nachfolgende Absenken des Verriegelungsschlüssel 215 zu gestatten. Die vorliegende Erfindung stellt dadurch sicher, dass der Kurzschluss der Führungsstifte 232, 234 aufrechterhalten wird, bis der elektrische Eingriff zwischen den Führungsstiften 232, 234 und den Buchsenkontakten 217, 219 aufgebaut ist.
Nun unter Bezugnahme auf 14A–B kann der Verriegelungsschlüssel 215 nun in die abgesenkte Position gedrückt werden und dadurch sowohl den Verbinder mechanisch an seinem Platz zu verriegeln und die Airbag-Zündschaltung elektrisch zu aktivieren. In der abgesenkten Position streckt der Verriegelungsschlüssel 215 die festen Arme 392, 394 entlang der Kanäle 294, 296 des Schaftes 254 aus, um die Kurzschlussklammeransätze 242, 244 von den Führungsstiften 232, 234 zu lösen. Ferner ordnet der Verriegelungsschlüssel 215 in der abgesenkten Position die Verriegelungsarme 386, 388 den Verriegelungsarmen 250, 252 benachbart an und verhindert dadurch ihr Biegen nach innen, wie es für das Lösen des Verbinders 210 vom weiblichen Verbinder 226 erforderlich wäre. Wie in den Figuren gezeigt sind die Verriegelungsarme 250, 252 vorzugsweise so geformt, dass sie den Endwänden 378, 380 entsprechen und ferner einem versehentlichen Lösen des Verriegelungsschlüssels entgegenwirken. Ähnlich kann, wenn der Verbinder 210 im weiblichen Verbinder 226 mechanisch verriegelt ist, der Verriegelungsschlüssel 215 wie gewünscht angehoben und abgesenkt werden, um einen kurzgeschlossenen oder nicht kurzgeschlossenen Weg über die Führungsstifte 232, 234 wie gewünscht bereitzustellen.
Nun unter Bezugnahme auf 15–20 erfordert der Verbinder 410 zwei unabhängige Anwendertätigkeiten, um eine sichere mechanische und elektrische Verbindung mit einer Verbinderanordnung aufzubauen sowie zu lösen. Der Verbinder 410 beinhaltet ein Gehäuse 412 und eine Abdeckung 414 zum passenden Eingriff mit dem Gehäuse 412, um ein erstes und ein zweites Kontaktelement 416 bzw. 418 und eine Ferritkomponente 420 zu beinhalten. Erste und zweite Kontaktelemente 416 und 418 enden jeweils an entgegengesetzten ersten und zweiten Buchsenkontakten 417, 419 erstem und zweite Draht 422 bzw. 424. Die Drähte 422 und 424 erstrecken sich jeweils durch die Ferritkomponente 420 und stellen ein Pigtail-Verbindungsende 422a und 424a außerhalb des Verbinders 410 bereit.
Das Gehäuse 412 und die Abdeckung 414 sind aus einem geeigneten dielektrischen Material ausgebildet. Der Verbinder 410 stellt einen passenden Eingriff mit einem weiblichen Verbinder 426, in 16A und 17 gezeigt, einer Airbag-Gasgenerator-Anordnung, nicht gezeigt, bereit.
Der weibliche Verbinder 426 beinhaltet eine Verbinderwand 428, die eine weibliche Verbindervertiefung 430 definiert, in welcher ein Paar elektrischer Führungsstifte 432 und 434 angeordnet sind. Die Verbinderwand 428 definiert eine passende Nut 466, die sich zur Verbindervertiefung 430 hin öffnet, um einen mechanischen Rückhalt für einen Verbinder darin bereitzustellen. Der weibliche Verbinder 426 kann ferner eine Kurzschlussklammer 436 beinhalten, der über die Stifte 432 und 434 in der Vertiefung 430 biegbar verbunden ist, um einen Schutz gegen unbeabsichtigtes Zünden der Airbag-Gasgeneratoranordnung durch einen Strom bereitzustellen, der von einem elektrostatischen Entladungsfunkendurchschlag zu einem der Führungsstifte 432 oder 434 hervorgerufen wird. In einigen Konfigurationen wird die Kurzschlussklammer 436 durch einen Zwischeneinsatz 438 bereitgestellt, der in der Vertiefung 430 angeordnet ist. Die Kurzschlussklammer 436 beinhaltet typischerweise einen Klammerkörper 440 und ein Paar Klammeransätze 442, in 13C gezeigt, und 444, die jeweils gebogen sind, um einen der Stifte 432 und 434 biegbar zu berühren und dadurch einen Kurzschluss darüber bereitzustellen. Bei Einfügen des Verbinders 410 werden die Klammeransätze 442 und 444 durch das dielektrische Material des Gehäuses 412 von den Stiften 432 und 434 weg gebogen, um zu gestatten, dass eine Zündschaltung im Airbag-Gasgenerator aufgebaut wird.
Das Gehäuse 412 beinhaltet ein Paar einseitig befestigt verbiegbarer Arme 450, 452, die sich vom fernen Ende 454a eines Schaftes 454 erstrecken. Der Schaft 454 endet an einer ebenen Verbinderfläche 456 und ist in die weibliche Verbindervertiefung 430 einfügbar, um sowohl eine mechanische als auch elektrische Verbindung aufzubauen. Die Verbinderfläche 456 definiert ein Paar Buchsenöffnungen 458, 460, die in darunterliegender Passgenauigkeit mit den Buchsenkontakten 417, 419 angeordnet sind, um darin einzufügende Führungsstifte 432, 434 zu aktivieren und eine elektrische Verbindung zwischen dem Airbag-Gasgenerator und der Zündschaltung aufzubauen.
Die biegbaren Arme 450, 452 beinhalten jeder eine vorstehende Rippe 462, 464 daran zum Einfügen in eine passende Nut 466. Wenn der Verbinder 410 in den weiblichen Verbinder 426 eingefügt wird, bewirkt ein Eingriff zwischen den vorstehenden Rippen 462, 464 an der Verbinderwand 428, dass sich die Arme 450, 452 zum Schaft 454 hin biegt. Wenn die vorstehenden Rippen 462, 464 die passende Nut 466 erreichen, springen die biegbaren Arme 450, 452 vom Schaft 454 nach außen, um einen mechanisch verriegelten Eingriff zwischen Verbinder 410 und weiblichem Verbinder 426 bereitzustellen. Um den Verbinder 410 aus dem weiblichen Verbinder 426 zurückzuziehen, müssen die biegbaren Arme 450, 452 gleichzeitig zum Schaft 454 hin gebogen werden, bis die Rippen 462, 464 von der passenden Nut 466 frei sind, und dann aus der Vertiefung 430 gezogen werden.
Der Schaft 454 definiert ein Paar benachbarter länglicher Kanäle 494, 496, die sich in Gegenüberstellung zu den Ansätzen 442, 444 der Kurzschlussklammer 436 öffnen, wenn der Verbinder 410 in den weiblichen Verbinder 426 eingefügt ist. Der Schaft 454 definiert ferner ein Paar Buchsenvertiefungen 498, 499 zum haltenden Aufnehmen der Buchsenkontakte 417, 419 darin.
Das Gehäuse 412 beinhaltet ferner eine Bodenwand 469 und eine Umfangsgehäusewand 470, die eine innere Vertiefung 472 definiert. Die innere Vertiefung 472 nimmt haltend das erste und zweite Kontaktelement 416, 418 und die Ferritkomponente 420 darin auf. Die Gehäusewand 470 beinhaltet ein Paar entgegengesetzter Halteklammern 474, 476, die sich über die innere Vertiefung 472 gegenüberstehen, zum Eingreifen in ein Paar sich entgegengesetzt erstreckender Verriegelungsleisten 478, 480, die an der Ferritkomponente 420 ausgebildet sind. Die Bodenwand 469 beinhaltet einen biegbaren Vorsprung 481, der zur inneren Vertiefung 472 zeigt, zum haltenden Drücken der Verriegelungsleisten 478, 480 der Ferritkomponente 420 gegen die Halteklammern 474, 476 an der Gehäusewand 470.
Das Gehäuse 412 beinhaltet ferner eine Rückwand 482 mit Zinnen und eine Innenwand 484 mit Zinnen, die in einem Abstand dazu parallel angeordnet ist. Beide Wände 482 und 484 mit Zinnen definieren ein Paar benachbarter Öffnungen 486, 488 und 490, 492 zur Aufnahme der Drähte 422 und 424 dort hindurch. Die Rückwand 482 beinhaltet ferner Verriegelungselemente 491, 493, die sich in die Öffnungen 486 und 490 erstrecken, um die Drähte 422 und 424 an ihrem Platz zu halten.
Die Gehäusewand 470 beinhaltet acht nach außen zeigende Rastungen 500–508 daran. Die Gehäusewand 470 beinhaltet auch ein Paar sich entgegengesetzt erstreckender Anschlagselemente 510, 512 mit nach unten zeigenden ebenen Anschlagflächen 510a bzw. 512a. Während die Rastungen 500–308 vorzugsweise um eine Ebene herum angeordnet sind, die sich etwas über der Ebene befindet, die die Anschlagsflächen 510a und 512a beinhaltet, erstrecken sich die Rastungen 502, 503 und 506, 507 auch vorzugsweise etwas weiter aus der Gehäusewand 470 heraus als ihre benachbarten Anschlagelemente 510 und 512.
Die Abdeckung 414 beinhaltet eine ebene Oberseitenwand 520, eine herabhängende Vorderwand 522 und eine herabhängende Umfangswand 524. Ein Paar fester Arme 446, 448, die so wirken, dass ein Eingriff und ein Lösen zwischen den Klammeransätzen 442, 444 der Kurzschlussklammer 436 und den Führungsstiften 432, 434 bereitgestellt wird, hängen von der Vorderwand 522 herab. Die Umfangswand 524 definiert eine Abdeckungsvertiefung 526 zum Aufnehmen der Umfangswand 470 des Gehäuses 412, wenn der Verbinder 410 zusammengesetzt ist. Die Abdeckung 414 beinhaltet auch eine Innenwand 550 mit Zinnen, die von der Oberseitenwand 520 in die Abdeckungsvertiefung 526 vorsteht. Die Wand 550 mit Zinnen definiert ein Paar Drahtdurchgänge 552, 554 zum Aufnehmen der Drähte 424, 426 darin, wenn der Verbinder 410 zusammengebaut ist. Die Wand 550 mit Zinnen ist so ausgebildet, dass sie sich zwischen den Wänden 482 und 484 mit Zinnen des Gehäuses 412 erstreckt.
Die Abdeckung 414 beinhaltet entgegengesetzte Ausnehmungen 570 und 572 zum Aufnehmen der biegbaren Arme 450 bzw. 452. Die ebene Oberseitenwand 520 und die Umfangswand 524 tragen Blockieransätze 574 und 575 in der Ausnehmung 570 und Blockieransätze 576 und 577 in der Ausnehmung 572. Die Blockieransätze 574, 575 und 576, 577 sind den freien Enden der biegbaren Verriegelungen 450 und 453 benachbart positionierbar, wie in 16A gezeigt, wenn sich die Abdeckung 414 in der unteren Position befindet, um deren Biegung zum Schaft 454 hin zu verhindern und dadurch zu verhindern, dass der Schaft 454 entweder in die Buchsenvertiefung 430 eingefügt oder aus ihr zurückgezogen wird. Wenn sich die Abdeckung 414 in der angehobenen Position befindet, sind die Blockieransätze 574, 575 und 576, 577 von den biegbaren Verriegelungen 450 und 452 frei angehoben, wie in 16B gezeigt, um ihre Biegung zum Schaft 454 hin zu gestatten und dadurch zu gestatten, dass der Schaft 454 in die Buchsenvertiefung 430 eingefügt oder daraus zurückgezogen wird.
Die Umfangswand 524 der Abdeckung 414 beinhaltet acht nach innen zeigende Rastungen 530–538, die so ausgebildet sind, dass sie in der abgesenkten und verriegelten Konfiguration zusammenwirkend an die Rastungen 501–508 des Gehäuses 412 anstoßen. Die Rastungen 531–538 gehen über und zurück über die Rastungen 501–508, wenn die Abdeckung 414 zwischen der abgesenkten und verriegelten und der angehobenen und unverriegelten Konfiguration bewegt wird. Die relative Bewegung zwischen der Abdeckung 414 und dem Gehäuse 412 ist durch den Stoßeingriff zwischen den Anschlagelementen 510, 512 am Gehäuse 412 und einem Paar gegenüberstehender Abdeckungsanschläge 540, 542 begrenzt, die zwischen den Rastungen 532, 533 bzw. 536, 537 ausgebildet sind. Die Abdeckungsanschläge 540, 542 beinhalten jeweils ebene Anschlagflächen 540a bzw. 542a zum Stoßeingriff mit den Anschlagflächen 510a bzw. 512a.
Die Abdeckung 414 ist in der unteren und verriegelten Position hinsichtlich des Gehäuses 412 gezeigt, wie in 16A dargestellt. Die untere und verriegelte Position streckt die festen Arme 446, 448 in den Kanälen 494, 496 des Gehäuses 412 aus, um in einer Position zu sein, um die Klammeransätze 446, 448 aus dem Kurzschlusseingriff über den Führungsstiften 432, 434 des weiblichen Verbinders 426 zu lösen. Die untere und verriegelte Position ordnet die Blockeransätze 574, 575 und 576, 577 dem freien Ende der biegbaren Verriegelungen 450 und 452 benachbart an, um ihr Biegen zum Schaft 454 hin zu verhindern. Die Abdeckung 414 kann auch zu einer angehobenen und unverriegelten Position, in 16B gezeigt, zurückgezogen werden, was die festen Arme 446, 448 aus dem Blockiereingriff der Klammeransätze 446, 448 abtrennt, so dass der Kurzschlusskontakt über den Führungsstiften 432, 434 wieder aufgebaut werden kann, während der Verbinder 410 mit dem weiblichen Verbinder 426 mechanisch im Eingriff gehalten wird. Nur wenn die festen Arme 446 und 448 von den Kurzschlussklammeransätzen 446 und 448 frei sind, sind somit die Blockieransätze 574, 575 und 576, 577 von den biegbaren Verriegelungen 450 und 452 frei, um dadurch ein Zurückziehen und Einfügen des Verbinders 410 über die Buchsenvertiefung 430 zu gestatten. Alternativ kann, wenn der Verbinder 410 im weiblichen Verbinder 426 mechanisch verriegelt. ist, die Abdeckung 414 wie gewünscht angehoben und abgesenkt werden, um einen kurzgeschlossenen oder nicht kurzgeschlossenen Weg über die Führungsstifte 432, 434 bereitzustellen.
Nun unter Bezugnahme auf 21–23C ist es wünschenswert, eine Verkeilungsanpassung zwischen dem Schaft und dem Stecker der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Ein Verkeilen des Schafts und Steckers unterstützt das Verhindern einer relativen Drehung zwischen dem Schaft des Steckverbinders und dem Buchsenverbinder, die dazu führen kann, dass die Buchsenkontakte und die Führungen nicht miteinander ausgerichtet sind. Eine ungenaue Ausrichtung zwischen der Buchse und den Führungen kann dazu führen, dass die Führungen durch das Einfügen des Schaftes in die Buchse gebogen werden. Die vorliegende Erfindung stellt eine mechanische Ausrichtung zwischen dem Schaft und dem Buchsenverbinder sicher, um die Führungen mit den Buchsenkontakten auszurichten, indem eine zusammenwirkende Verkeilungsstruktur swohl am Schaft als auch am Buchsenverbinder bereitgestellt wird. Es ist wünschenswert, dass die Toleranzen des Passung zwischen Schaft und Buchse ausreichend gering sind, um sicherzustellen, dass die Ausrichtung dazwischen gebildet wird, bevor die Buchsenführungen in die Buchsenkontakte des Steckverbinders eintreten.
Wie in 21–23 zu sehen, setzt die Verkeilungsstruktur eine Schnittstelle 801 mit Zinnen zwischen dem Schaft 854 des Steckverbinders 810 und entweder dem Buchsenverbinder 826 oder einem Buchseneinsatz 838 einsetzt, der eine Kurzschlussklammer trägt. Zusammenwirkende Nuten 810 und Vorsprünge 812 sind am Schaft 854 des Steckverbinders und am Buchsengehäuse 825 ausgebildet, um sicherzustellen, dass der Steckverbinder 810 hinsichtlich der Buchse 826 vor dem Einfügen dorthinein richtig orientiert ist. Wie außerdem in 23A–C zu sehen, können die Zinnen der Verkeilungsstruktur 801 durch Versetzen eines Buchsenkanals 814 und eines Schaftvorsprungs 816 geändert werden, um Verbinder und Buchsen für verschiedene Stellen oder Airbags in einem einzigen Fahrzeug zu unterscheiden. Die verschiedenen Verkeilungsstrukturen sind besonders nützlich bei mehrfachen Airbag-Anwendungen, bei denen mehr als ein Airbag bereitgestellt ist und die in Reaktion auf verschiedene Aufprallumgebungen variierend angewendet werden.
Nun unter Bezugnahme 24–27 ist auch eine Kurzschlussklammer zur Verwendung in einem Buchsenverbinder offenbart. Die Kurzschlussklammer 900 ist ein längliches Element mit einem einzelnen keilförmigen Kopf 902 zum Eingreifen in ein Paar Führungen 932 und 934 in der Buchsenvertiefung 930, die in einem Buchsengehäuse 928 definiert ist. Die Führungen 934 und 934 definieren dazwischen einen Spalt 933, in den sich der Kopf 902 der Kurzschlussklammer 900 erstreckt, um einen Kurzschlusseingriff darüber herzustellen. Der Kopf 902 beinhaltet ein Paar verjüngter Kanten 902a und 902b, die einen Kontakt mit der Führung 932 bzw. 934 herstellen, um einen Kurzschluss über die Führungen aufzubauen.
Die Kurzschlussklammer 900 beinhaltet auch ein Ende 904, das entweder im Buchsengehäuse 926 selbst oder in einem Buchseneinsatz 938 eingebettet ist, der in der Buchsenvertiefung 930 gehalten wird. Das Ende 904 beinhaltet einen Haltewiederhaken 904a, der das Einfügen des Endes 904 in eine vorgeformte Kurzschlussklammeröffnung 941 gestattet und in den Buchseneinsatz 938 haltend eingreift, um ein Zurückziehen daraus zu verhindern.
Die Kurzschlussklammer 900 beinhaltet ferner einen länglichen Klammerkörper 906, der sich zwischen dem Kopf 902 und dem Ende 905 erstreckt. Ausgehend vom Ende 904 beinhaltet der Körper 906 einen ersten Abschnitt 906a, der schräg von den Führungen 932 und 934 weg zum zentralen Körperabschnitt 906b hin gebogen sind, der um etwa 180 Grad gebogen ist, so dass sich ein dritter Körperabschnitt 906c im Wesentlichen parallel zum und in einem Abstand vom Abschnitt 906a zurück zu den Führungen 932 und 934 hin erstreckt. Der dritte Körperabschnitt 906c erstreckt sich zu einem vierten Körperabschnitt 906d, der so gebogen ist, dass er sich im Wesentlichen parallel zu und in einem Abstand von den Führungen 932 und 934 erstreckt. Der Kopf 902 erstreckt sich in etwa 90 Grad vom Körperabschnitt 906d zu den Führungen 932 und 934 hin.
Das Biegen des Körperabschnitts 906 verleiht der Kurzschlussklammer 900 eine federartige Biegbarkeit, so dass der Kopf 902 biegbar gedrückt wird, um sich in den spalt 941 zu erstrecken und einen Kurzschlusseingriff mit den Führungen 932 und 934 bereitzustellen. Die Federvorspannung der Kurzschlussklammer 900 hat wünschenswerterweise eine ausreichende Größe, dass die Führungen 932 und 934 tatsächlich die Biegung des Kopfes 902 vom Ende 904 weg begrenzen. Der Kopf 902 erstreckt sich wünschenswerterweise unter dem freien Ende des Steckverbinderschaftes, der in die Buchsenvertiefung 930 eingesetzt ist, um eine Kurzschlussverbindung über die Führungen 932 und 934 aufrechtzuerhalten, während der Schaft darin gehalten wird. Wenn der Steckverbinderschaft den Kopf 902 nicht löst, kann ein elektrischer Kurzschluss aufrechterhalten werden, bis ein separates Verbinderelement, wie feste Zähne 392 und 394 des Verbinders 210 oder feste Arme 446 und 448 des Verbinders 410 nach unten gebracht werden, um in die Abschnitte 906c oder 906d einzugreifen und zu bewirken, dass sich der Kopf 902 aus dem Kurzschlusseingriff mit den Führungen 932 und 934 zurückzieht. Alternativ kann der Kopf 902 durch den Schaft des Steckverbinders, wie den Schaft 54 des Verbinders 10, gelöst werden, der mit einem ausgeschnittenen Abschnitt 57 ausgebildet ist, um eine ausgenommene Leiste 57a zu definieren, die den Kopf 902 löst, nachdem eine geeignete mechanische Verbindung zwischen dem Schaft 54 und dem Buchsengehäuse 26 sichergestellt ist. Es wird auch ins Auge gefasst, dass die Steckverbinder der vorliegenden Erfindung einen einzigen Zahn oder Arm zum Eingreifen in den Körperabschnitt 906c–d der Kurschlussklammer 900 bereitstellen können.
Während die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, ist in der Technik bekannt, dass Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne die Lehren der Erfindung zu verlassen. Der dargelegte Gegenstand der vorhergehenden Beschreibung und beigefügten Zeichnungen ist nur als Veranschaulichung und nicht als Einschränkung angeführt. Der tatsächliche Umfang der Erfindung soll in den folgenden Ansprüchen definiert sein, wenn sie in ihrer geeigneten Perspektive basierend auf dem Stand der Technik betrachtet werden.

Claims

Verbinderanordnung, umfassend: einen Stecker (210), der ein ein Paar elektrischer Anschlüsse (216, 218) haltendes Gehäuse (212) und eine Abdeckung (214) beinhaltet, die in Bezug auf das Gehäuse in darüber liegender Anordnung beweglich gehalten wird; und eine Steckdose (226), beinhaltend einen Buchsenkörper, der ein Paar leitender Kontakte (232, 234) in einer im Buchsenkörper ausgebildeten Vertiefung (230) trägt, und eine elektrische Kurzschlussklammer (236), die beweglich im Eingriff über die Kontakte angeordnet ist, wobei der Stecker von der Buchsenkörpervertiefung (230) einsetzbar enffernbar aufgenommen wird, um eine elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen und den Kontakten aufzubauen; wobei das Gehäuse (212) ferner einen die Anschlüsse haltenden Schaft (254) und eine biegbare Verriegelung (250) beinhaltet, wobei das Steckergehäuse (212) bei Biegung der Verriegelung in Bezug auf die Buchsenkörpervertiefung (230) einsetzbar entfernbar ist; und einen mechanischen und elektrischen Sicherstellungsknopf (215), der von dem Gehäuse (212) gehalten wird, gekennzeichnet durch einen Verriegelungsarm (386), der zwischen der Verriegelung und dem Schaft (254) erstreckbar ist, und einen festen Arm (392), der zwischen der Kurschlussklammer (236) und dem Schaft (254) erstreckbar ist; wobei der Knopf (215) von einer ersten Position zu einer zweiten Position erstreckbar ist, wobei der Knopf in der ersten Position die Kurzschlussklammer (236) über den Kontakten der Buchse hält und gestattet, dass die Verriegelung zum Schaft (254) hin gebogen wird, um zu gestatten, dass der Schaft (254) in die Buchsenvertiefung (230) eingesetzt wird und, wenn der Knopf in der zweiten Position ist, der feste Arm (392) die Kurzschlussklammer (236) von über den Kontakten der Buchse löst und der Verriegelungsarm (386) ein Biegen bzw. Verbiegen der Verriegelung verhindert, um zu verhindern, dass der Schaft (250) durch die Buchsenvertiefung (230) zurückgezogen wird.
Verbinder nach Anspruch 1, bei der der Knopf (215) und die Abdeckung (214) zusammenwirkende Feststelleinrichtungen (201–208) beinhalten, um den Knopf diskret (215) in der ersten und zweiten Position anzuordnen.
Verbinder nach Anspruch 1, die ferner eine Ferrit-Komponente (220) umfasst, die von dem Gehäuse (212) gehalten wird.
Verbinder nach Anspruch 3, die ferner einen ersten und zweiten Draht (222, 224) umfasst, verbunden mit den ersten bzw. zweiten elektrischen Anschlüssen (216, 218) und sich durch die Ferrit-Komponente (220) hindurch erstreckend.
Verbinder nach Anspruch 1, wobei die Buchse eine Buchsenwand beinhaltet und der Schaft (254) und die Buchsenwand (228) miteinander formschlüssig verbunden bzw. verkeilt sind, um die Buchsenkontakte (232, 234) und die Verbinderanschlüsse (216, 218) vor dem Aufbauen einer elektrischen Verbindung darüber auszurichten.