用于安全约束系统的连接器 |
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| 申请号 | CN201080025984.9 | 申请日 | 2010-06-09 | 公开(公告)号 | CN102460851A | 公开(公告)日 | 2012-05-16 |
| 申请人 | 富加宜汽车控股公司; | 发明人 | F·奥多费尔; 文森特·雷格尼尔; B·库内尔; M·贡尔本; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种点火管连接器，例如用于气囊 点火系统 ，该点火管连接器可以电气或 电子 地监控点火装置插塞式连接器(100)与其相应的 配对 部件(150)的正确联接。依据本发明，该点火管连接器包括具有相应的 信号 线(113，114)的至少两个 端子 (111，112)。为了电气监控插塞式连接器的正确联接，在插塞式连接器未联接或未正确联接的状态下端子彼此电 接触 。端子之间的这种电接触适于在正确联接至相应的配对连接器时自动地或通过致动动作而断开。端子之间的这种断开然后可以被任何合适的监控器件监控到。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于安全约束系统的连接器，例如用于气囊点火系统，该连接器包括： |
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| 说明书全文 | 用于安全约束系统的连接器技术领域[0001] 本发明涉及一种用于安全约束系统(SRS)的连接器，例如涉及用于气囊点火系统的点火管连接器(squib connector)，尤其涉及一种具有两个端子的插塞式连接器，借助这两个端子可以电子地或电气地监控插塞式连接器与适当的配对连接器的正确联接。 背景技术[0002] 现在，乘用车具有多个安全约束系统，例如安全带预紧装置或气囊，例如前部和侧部气囊，用于在发生事故的情况下缓冲或减轻乘客与例如乘用车内部部件的撞击。乘用车中的减速度传感器检测发生事故时产生的大的减速度值，并且通过电线或电缆将触发信号发送给SRS装置。被称为点火装置的起爆装置为气囊充气或收紧安全带。减速度传感器的电线或电缆与电子控制单元连接，然后通过所谓的点火管连接器与点火装置连接。为此，点火装置通常设置有包含两个触针的插座或接受器。点火管连接器具有插塞部件或与插座对应的插塞式连接器，其中插塞部件具有两个接受器，用于接收点火装置插座的触针。为了改善点火装置和插塞式连接器之间的连接，研发了保持插件，该保持插件适于装配到标准点火装置的接受器中，并方便和保证了点火装置和插塞式连接器之间的连接。这些保持插件通常配置有某种类型的短路夹(shorting clip)，用于在插塞式连接器与点火装置连接之前将点火装置的触针短路，并且保持插件还进一步配有机械紧固装置，用于插塞式连接器和点火装置接受器之间的安全机械连接。保持插件有时也称为短路片(shorting insert)。(气囊)点火装置的原理结构例如在WO2004/020933中所描述的。该文献中公开的点火装置包括外罩，其封装合适的烟火药剂和点火器，点火器具有两个触针，这两个触针与点火器电线电连接，触针可触发点火装置的药剂。点火器进一步还包括保持器，用于将点火装置固定于壳体，例如气囊的充气机，该保持器进一步包括塑料插件，该塑料插件围绕点火装置的触针注塑成型，并且用于机械地紧固至相对应的(点火装置)插塞式连接器。保持器进一步设置有所谓的短路夹，该短路夹通常为导电的金属弹性部件，其在未连接状态下，使点火装置的两个触针彼此电连接，即，使两个触针彼此短路。触针的短路用于防止由于两个触针之间产生的电势差而引起的烟火药剂的意外爆炸，例如在运输或操作中。短路夹产生的短路电路被解除，并在对应的插塞式连接器插入保持器或与保持器正确联接时断开。通常，短路夹的接触构件设置于插塞式连接器的插塞部件上，从而两个触针不再电连接。 [0003] 目前，现有技术的短路夹在使用中不仅仅用于防止点火装置的药剂的意外点火，还用于控制或监控点火装置插塞式连接器与其配对部件之间的正确联接，即，与其中分别安装有保持器或保持插件的点火装置接受器之间的正确联接。当插塞式连接器与其配对部件正确联接时，点火装置的触针之间的短路电路如上所述自动断开，并且这可通过合适的电气/电子监控装置检测到，这对本领域技术人员是公知的。 [0004] 一方面，设置上述短路夹的必要性导致生产成本的显著提高，因为不单单是提供和组装单独的部件，还由于在保持器或气囊接受器中设置短路夹限制了点火管连接器的设计自由，由此因为需要考虑短路夹通常不能为插塞式连接器和保持器使用最优的设计，所以进一步增加了成本。 [0005] 另一方面，对点火装置的不断改进使其更加安全。在最新的发展中，现在的点火装置可靠到已不再绝对需要短路夹。由于该改进，可以排除由于触针之间的电势差而导致的药剂的意外点火。由此，对于该新型点火装置，可去除短路夹，从而显著地降低了点火管连接器的生产成本。然而，如上所述，短路夹不仅仅是用于防止气囊或安全带预紧装置系统的爆炸药剂的意外点火的安全装置，还通常被用于监控插塞式连接器与其配对部件的正确联接。如果没有短路夹，现有的连接器系统就不可能了，从而尽管不再严格地需要“短路功能”本身，但由于其监控功能使得短路夹仍然是必要的。 [0006] 由此，本发明的一个目的是提供一种用于安全约束系统的连接器，该连接器可以电气地或电子地监控(点火装置)插塞式连接器与其对应的配对部件的正确联接，例如，点火装置接受器或点火装置接受器的保持插件。本发明进一步的目的是提供一种具有所述监控功能的连接器，其制造成本低于具有短路夹的已知连接器并且具有更灵活的结构。 发明内容[0008] 根据本发明，提供了一种连接器，其包括具有至少两个端子的插塞式连接器，所述至少两个端子具有相应的信号线。为了电气监控插塞式连接器的正确联接，这些端子在插塞式连接器未联接或未正确联接的情况下彼此电接触。优选的是，端子之间的电接触是适应性的，从而在正确联接到相应的配对连接器时能够自动地或通过致动操作而断开。该相应的配对连接器，例如是气囊点火装置的接受器或与点火装置相关连的保持器。优选的，端子的自动断开通过配对连接器的一部分而实现，该部件在插塞式连接器完全插入时断开接触。可选的，也可以采用手动的或自动的致动操作来断开电接触。优选的，这可通过连接器位置保证(CPA)构件来实现，该连接器保证安全(CPA)构件仅在连接器部件正确联接时才能完全插入插塞式连接器中，并且在完全插入时该连接器位置保证(CPA)构件使端子之间的电接触机械地断开。应该指出，这里使用的术语“电气或电子监控”指的是使用电信号的所有类型的监控动作。进一步，应该指出，这里使用的术语“端子”指的是与端子相关的所有部件，其布置在插塞式连接器壳体内部或附近。换句话说，电气信号线的部件也被认为是端子的构件，只要它们被布置在插塞式连接器壳体内部或附近。 [0009] 在优选的实施方式中，通过至少一个接触器件在两个端子之间建立电接触，在插塞式连接器未联接或未正确联接的情况下，上述接触器件能够将端子相互电连接，并且上述接触器件在插塞式连接器正确联接至对应的配对连接器时断开。最优选地，在通过与配对连接器的一部分的机械接触而完全联接(即匹配)时，接触器件的断开自动实现。在进一步优选的实施方式中，接触器件的断开通过CPA构件完全插入插塞式连接器而实现。该CPA构件可以具有或不具有更多的功能，如本领域技术人员公知的辅助锁止功能。 [0010] 在优选的实施方式中，提供了端子之间的电接触的接触器件呈可弯曲的接触舌片的形式，该可弯曲的接触舌片在插塞式连接器与配对连接器正确联接时优选地被配对连接器的一部分弯曲而断开接触，所述配对连接器的一部分与可弯曲舌片相互作用。可选地，可弯曲舌片被插入插塞式连接器的CPA构件弯曲而断开接触。接触舌片优选地与端子中的一个或二者一体形成，但是也可以以单独的、中间部件的形式设置。 [0011] 本发明的另一个方面，公开了一种(优选为点火装置)连接器，其具有插塞式连接器和配置于插塞式连接器的两个端子，这两个端子具有相应的信号线，其中至少一个端子在插塞式连接器的未联接或未正确联接状态下中断。例如，端子的两端，即，用于与相应的配对连接器的触针接触的端部以及与信号线相连的端部，彼此断开电连接，并在正确联接至相应的配对连接器时重新连接上。至少一个端子的中断例如通过将插塞式连接器完全插入配对连接器而自动闭合或解除，因为例如配对连接器的一部分“桥接”端子的中断，从而中断闭合。这也可通过CPA构件实现，该CPA构件在完全联接时完全插入插塞式连接器中。在本发明该方面的最优选的实施方式中，端子被中断并且在中断处具有接触端部，在插塞式连接器与其相应的配对部件处于完全联接位置时，该接触端部可朝彼此弯曲直至彼此接触，从而实现电接触。这可以通过单独的CPA构件作用于接触端部中的一个或二者上以推动该端部进入接触而实现，或者通过配对连接器的一部分而实现。 [0012] 点火管连接器的创造性结构使得在不必设置根据现有技术的短路夹的情况下，也可以电气监控插塞式连接器与其相应的配对部件的正确联接。该创造性结构还进一步地比设置短路夹更节约成本，从而本发明的解决方案具有用于(点火装置)连接器的更便宜的结构，同时还提供了对正确联接操作的可靠监控。利用本发明的点火管连接器，不需要为点火装置设置附件的或单独的短路夹(但是本发明也不排除使用附加的短路夹)。 具体实施方式[0014] 图1A至1D示出了根据本发明第一实施方式的点火管连接器的示意图； [0015] 图2A至2D示出了根据本发明另一实施方式的示意图； [0016] 图2E至2F示出了图1A至1D示出的实施方式中接触器件的可选布置方式； [0017] 图3A至3D示出了根据本发明的第三实施方式； [0018] 图4A至4D示出了根据本发明的第四实施方式； [0019] 图5A-5D示出了根据本发明的第五实施方式；以及 [0020] 图6A至6D示出了根据本发明的第六实施方式。 [0021] 附图中，相同的部件采用相同的附图标记，其中附图标记是三位数字，第一个数字代表相应的附图(比如，附图标记111和112用于图1A至1D中示出的端子，附图标记211和212用于图2A至2D中示出的对应的端子)。 [0022] 图1A至1D示出了点火管连接器组件100的不同视图，其包括设置有两个端子111、112的插塞式连接器110，两个端子具有相应的信号线113、114。在图1A的示意图中，点火管连接器以剖开的视图示出，并且封闭插塞式连接器110壳体的壳体实际上被移走了，以便能看得到包含在插塞式连接器中的部件。值得注意的是，所有的附图是放大图，并且连接器实际上处于几毫米的范围内，例如10至20mm。在示出的实施方式中，端子111、112由可导电的金属板条制成，并具有呈两个可弯曲的接触舌片115、116形式的接触器件，这两个接触舌片可在点火管连接器未联接或未完全联接的情况下彼此接触，如图1A所示。值得注意的是，图1A中示出的布置方式，示出了点火管连接器处于联接的初始阶段，即，在插塞式连接器110和点火保持器150还未彼此联接时。两个可弯曲的接触舌片115、116与端子 111、112一体形成，从附图1D中看得最清楚。 [0023] 附图1B更详细地示出了点火保持器150。保持器具有两个孔口152，用于接纳端子的自由端部。点火保持器150设置有接触打开部151。该接触打开部151设置为呈横档的形式，该横档将保持器的另外两个孔口分开。元件154为编码肋条(coding rib)，以保证保持器在点火接受器中的正确安装以及保持器与合适的点火管连接器的正匹配和适当定位。图1C示出了在插塞式连接器插入保持器时的两个接触舌片115、116的操作。可以看到，由于插塞式连接器插入保持器150的动作，接触打开部151将两个接触舌片115、116向外弯曲，以将它们分开，由此解除和断开它们的电接触。在图1C示出的位置中，两个端子彼此不再电接触，也就是说，端子之间的短路电路断开。通过合适的电子控制器件，可以检测图1C中断开的短路电路，从而监控插塞式连接器和保持器之间的正确联接。在气囊连接器系统领域工作的本领域技术人员熟知所述的监控器件，在此不再详细说明。原则上，作为示例，这可通过向端子施加低电流而实现，该电流在短路电路断开时中断然后可被检测到。本申请的内容中，术语“电气”和“电子”，尤其是与监控功能相结合时，可等同地使用并具有相同的含义，即，通过使用电力来监控。 [0024] 图1D示出了端子111、112处于图1A中示出的位置，其中插塞式连接器110的壳体被移除以便于理解原理。从图1D可以看到，端子设置有自由端部117、118，适于各自接收气囊点火装置的触针。两个接触舌片115、116将端子111、112彼此电联接，从而使两个端子彼此短路。 [0025] 图2A至2B示出了根据本发明的不同的实施方式。在图2A中，插塞式连接器210被示为具有位置保证构件(CPA)220。SRS连接器领域的CPA的功能和操作对于本领域技术人员是公知的，在此不再详细解释。插塞式连接器210以示意性俯视图示出，其中外罩被移除以看得到布置在连接器内部的部件。这里所有的实施方式，插塞式连接器都包括两个端子211、212，以允许点火装置触针的电连接。现在参见附图2B，每个端子设置有可弯曲的接触舌片215、216，在两个端子之间提供电接触，即，将端子短路连接。CPA构件220设置有接触断开部221，其例如具有楔形形状，并且在CPA构件完全插入插塞式连接器壳体中时，可使两个接触舌片215、216弯曲以断开接触，从而断开短路电路。这在图2C中示出。本领域技术人员可知，只要气囊点火管连接器完全且正确地与其相应的配对部件匹配，CPA构件就能完全推入到气囊点火连接器的壳体内。因此，两个端子之间的接触仅在插塞式连接器与其配对部件正确且完全联接时才可解除和断开，因为只有在这种情况下，才可将CPA构件推动到图2C和2D所示的位置。这种情况从图2D中看得最清楚，其中插塞式连接器210完全联接到相应的点火装置接受器250。 [0026] 图2E和2F示出了图2A至2D示出的接触器件的可选实施方式。从附图中可以看出，可选的接触器件由指向插入方向的两个可弯曲的接触舌片215’、216’形成。舌片215’与端子211’关联，并且与另一舌片电接触，该舌片与端子212’关联。两个接触舌片都具有S型部分219，其并入到两个平行的平坦接触部分215”、216”。图中的右手部分216”还额外地设置有接触突起217，其处于如图2E所示的位置中与相应的另一个接触部分215”接触。CPA构件220与图2A至2D中示出的构件相同，设置有楔形形状的接触断开部。该S型部分219具有特别有利的功能，因为如本领域技术人员从图中可知的，图2E至2F中示出的结构具有明显的断开点。这意味着，部件221与S型部分219之间已经处于接触的初始阶段，即，当部件221在接触舌片215’、216’之间仅挤入最小的量，接触突起217与接触部分215”将被安全地断开接触。这是由于S型部分219提供的杠杆作用，平行的接触部分215”、216”直接邻近S型部分，并且接触突起217远离CPA220的部件221与接触舌片之间的初始接触点。由此，图2E至2F中描述的可选结构提供了与例如图2A至2D的结构相比改进的安全。 [0027] 图3A至3D示出了本发明另一优选实施方式，其具有插塞式连接器310，该插塞式连接器可插入气囊保持器350。保持器350设置有矩形孔352，适于接收端子311、312的接触器件，该端子设置为是两个可弯曲的接触舌片315、316的形式。如图1和2的实施方式中示出的接触舌片，可弯曲的接触舌片315、316基本上沿插入方向定位。然而，在图3的实施方式中，两个接触舌片进一步相对于彼此沿X形取向定位。在图3A所示的布置方式中，其中，插塞式连接器还未联接到相应的保持器350-由于单独的接触舌片317布置为与接触舌片315平行因而两个舌片彼此电接触。这也可从附图3B中看出。在插塞式连接器插入保持器中时，两个接触舌片315、316被推入保持器350的孔352中，并且由于孔352的宽度小于接触舌片315、316的自由端部之间的距离，自由端部会朝向彼此移动。这从图3C中看得最清楚，其中单独的接触舌片317从接触舌片315分开，从而解除了两个端子之间的电接触。图3D从另一个角度示出了图3B的布置方式。值得注意的是，在图3B和3D中，插塞式连接器壳体被移除，以更好地看到端子和接触舌片的功能。本领域技术人员可知，根据结合图2所述的功能，图3的布置方式也可以使用CPA构件。也就是说，不用通过设置在保持器中的孔来使接触舌片朝向彼此弯曲，而是可以设置具有例如楔形形状的接触断开部的CPA构件，该接触断开部将两个接触舌片弯曲而断开接触。 [0028] 图4A至4D示出了本发明的另一优选实施方式。图4A示出了端子412的另一实施方式，其可被中断，即，在图4A所示的位置，相关的信号线414和端子的自由端部419之间不存在任何电接触，如图4A所示，该自由端部被部分地布置在保持器450的内部。第二端子411没有完全示出，以更好看到中断的端子412。也就是说，端子412具有两个部件，这两个部件处于在图4A中示出的未联接状态，并且彼此间没有电接触。两个部件均包括接触端431、432，在插塞式连接器与其相应的配对部件450处于完全联接位置时，上述接触端可以朝向彼此弯曲，从而建立电接触。为达到此目的，图4A中的端子412的左侧部分设置有执行构件或舌片430，该执行构件在插塞式连接器与相应的配对部件正确联接时被驱动，从而“桥接”端子的中断并使端子的自由端部419和信号线414彼此电接触。图4B示出了插塞式连接器410部分地插入保持器450中。从图中可见，中断的端子412的接触部分431和432彼此还未接触。图4C和4D示出了当插塞式连接器完全插入保持器450时所发生的情况。在图4C的示出中，插塞式连接器的壳体再次被移除，以看清中断的端子的功能。从图 4C中可以看出，保持器450的一部分与执行构件或舌片430机械接触，从而执行舌片430在插塞式连接器插入保持器时被自动地向上推动，从而建立接触部分431和432之间的电接触。在图中所示的实施方式中，接触舌片430与端子的接触部分431和自由端部419一体形成，然而本领域技术人员清楚的是，只要插塞式连接器插入保持器会导致端子中断的闭合，也可以为其它的中间部件设置连接器组件。 [0029] 从图4C中可知，第二端子411并不中断，而是与其相应的信号线413持续连接。显然，该第二端子411也具有与端子412的中断相似的中断。然而，为了监控或检测插塞式连接器与其配对部件的正确联接，一个中断的端子就足够了。进一步的，如本领域技术人员所知的，图4所示的原理也适用于CPA构件。在该可选的实施方式中，执行构件或舌片430不是必须的，而是当CPA构件完全插入插塞式连接器壳体时，CPA构件可将上侧接触部分432推到与下侧接触部分431接触。因此，依据图4的实施方式，端子的中断可通过执行构件与保持器的接触而自动连接，或通过单独的致动动作连接，例如通过在两个连接器构件完全匹配后插入CPA构件。 [0030] 图5A至5D示出了依据本发明的另一种优选实施方式。图5A详细示出了插塞式连接器510，其中连接器的外罩被移除。同样，在这种情况下，两个接触端子511、512设置在插塞式连接器510内部。接触器件501设置为金属部件的形式，形状是大致U型的结构。处于图5A中示出的位置中的接触器件没有接触端子，因此端子彼此间也没有电接触，即，它们没有短路。接触器件501的结构在图5B中看得更清楚，图中移除了接触端子。接触器件501具有两个接触舌片515、516，如图所示，这两个接触舌片的形状被构造为在其不工作的、未弯曲的位置中不会与端子接触。接下来结合附图5C和5D进行更详细的说明，两个接触舌片515、516在CPA构件部分地插入插塞式连接器510中时被压靠在端子511、512的金属侧。 [0031] 图5C示出了插塞式连接器510的两个立体的局部剖视的前视图，其中连接器的外罩附接到主体。从图5C可以清楚看到CPA构件520，其部分地插入插塞式连接器壳体。CPA构件520包括设置有驱动突起525、526的两个驱动臂523、524，这两个驱动突起与接触器件501的接触舌片515、516相互作用。在图中所示的位置，驱动突起525、526将接触舌片515、516挤压到与端子511、512电接触，从而两个端子经由接触器件501彼此短路。接触舌片和端子之间的接触可在图5C的右手侧示意图中最佳地看到。在图5D中，CPA构件520被示为处于其最终闭合的状态。这里，驱动突起525、526不再朝向端子挤压接触舌片515、 516，并且两个端子之间的电接触也消除了。这可从附图5D的右手侧图中最佳地看到。由于只有在插塞式连接器510与其相应的插座550完全且正确匹配时，才有可能将CPA构件 520移动到附图5中示出的完全关闭的位置，所以端子之间的短路也只有在完全匹配完成时才能被消除。短路的消除如上所述可以被检测到，由此匹配过程可通过合适的控制设备来监控。 [0032] 图6A示出了插塞式连接器610的另一实施例，该塞式连接器设置有附加的CPA构件620。在图6A中，CPA构件620被示为处于预锁止位置。进一步的，可以看到两根信号线613、614与相应的接触端子611、612相关联，该接触端子位于插塞式连接器610的内部。这种布置方式在图6B中最佳地示出，图中插塞式连接器610的外罩部件被移除，以示出连接器的内部结构。在图6A至6D的实施方式中，接触器件设置在CPA构件620的内部或附接到该CPA构件620。这可在附图6C中最佳地看出，其示出了接触器件601，其具有基本为U型的结构并且由弯曲的金属片制造而成。接触器件601紧固至CPA构件的相应的臂。接触器件601和CPA构件620被设计为使得在如图6A所示的预锁止位置中，接触端子611、612与接触器件601接触并且由此造成短路。图6D的剖视立体图中示出了该种情况。当CPA构件完全插入时，即，当将CPA构件620移动到其最终锁止位置时，接触器件601和接触端子611、612之间的电接触被消除。再一次的，由于只有在插塞式连接器610与其相应的配对部件完全匹配时才有可能将CPA构件移动到其最终锁止位置，所以该创造性结构能够通过合适的控制电路远程控制和监控该匹配过程，该控制电路检测两个接触端子短路的存在和消除。 |
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