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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbinderbaugruppe
und insbesondere eine elektrische Verbinderbaugruppe, die ein Ferritelement
zur Geräuschreduzierung
aufweist.
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Die
Dämpfung
von Geräuschen,
die von außen
her in Strompfade eintreten, ist Teil der konventionellen Praxis.
So ist beispielsweise Geräuschdämpfung in
Bezug auf Strompfade, die Airbags für Kraftfahrzeuge betreiben,
besonders wichtig. Der Grund ist, dass die Zündsysteme der Airbags versagen,
d. h. durch Geräusche
ausgelöst
werden könnten,
so dass die Airbags ungewollt aufgeblasen werden. Aus diesem Grund
werden Geräuschdämpfungsfilter
(Geräuschdämpfungselemente)
aus Ferritelementen in elektrischen Verbindern in diesen Strompfaden
vorgesehen.
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Ein
Beispiel für
einen solchen elektrischen Verbinder ist aus der US-A-6283794 bekannt,
die einen elektrischen Zündungsverbinder
offenbart. Ein einzelnes Ferritelement mit zwei Löchern ist
in diesem elektrischen Verbinder als Geräuschdämpfungselement vorgesehen.
Durch diese beiden Löcher werden
Drähte
eingeführt,
die mit den elektrischen Kontakten des elektrischen Verbinders verbunden sind.
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Eine
Verbinderbaugruppe für
Airbags, die ein zweiteiliges Ferritelement hat, ist auch in der US-A-5895282 offenbart,
die als der nächstliegende Stand
der Technik angesehen wird. In jedem der Ferritelemente sind zwei
Nuten ausgebildet. Wenn die Ferritelemente miteinander verbunden
werden, kommen die Nuten zusammen und bilden zwei Löcher. Die
mit dieser Verbinderbaugruppe verbundenen Drähte sind in diesen Löchern angeordnet.
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In
dem oben erwähnten
elektrischen Verbinder haben die Löcher in dem Ferritelement relativ kleine
Durchmesser, um den Geräuschdämpfungseffekt
zu verstärken.
Die Durchmesser der Löcher
sind so gewählt,
dass sie nur geringfügig
größer sind
als die der Drähte.
Es ist daher schwierig, die Drähte durch
die Löcher
in dem Ferritelement einzuführen, und
es gibt ein Handhabungsproblem beim Zusammenfügen. Wenn man jedoch die Löcher größer macht,
damit die Drähte
leichter durch sie geführt werden
können,
dann wird dadurch der Geräuschdämpfungseffekt
verringert.
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In
der oben erwähnten
Verbinderbaugruppe besteht ein Risiko, dass ein Spalt zwischen den
beiden Stücken
des Ferritelementes aufgrund von Maßtoleranzen bei seiner Herstellung
entsteht. Wenn dies der Fall ist, dann wird dadurch der Filtereffekt
herabgesetzt. Darüber
hinaus können
hörbare
Geräusche
von den Ferritelementen erzeugt werden, die aufgrund von Schwingungen
oder Kollisionen aneinander schlagen, und es besteht die Gefahr,
dass die Ferritelemente beschädigt
werden.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben erwähnten Nachteile
gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische
Verbinderbaugruppe bereitzustellen, die sich leicht zusammenfügen lässt und
dabei positiv einen Geräuschdämpfungseffekt
erzielt, wobei nur ein sehr geringes Risiko einer Beschädigung der
Ferritelemente entsteht, selbst wenn Schwingungen oder Kollisionen
darauf wirken.
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Die
elektrische Verbinderbaugruppe der vorliegenden Erfindung umfasst
wenigstens einen elektrischen Kontakt, ein Isoliergehäuse zum
Aufnehmen des oder jedes elektrischen Kontakts, und ein Ferritelement,
das in zwei Stücken
angeordnet ist, so dass es Drähte
einschließt,
die mit dem/den elektrischen Kontakten) verbunden werden können, und
das in dem Isoliergehäuse
untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliergehäuse einen
elastischen Abschnitt umfasst, der gegen wenigstens eines der beiden
Stücke
des Ferritelementes drückt,
so dass sie in engem Kontakt miteinander sind.
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Der
elastische Abschnitt ist vorzugsweise eine Rippe, die einen im Wesentlichen
dreieckigen Querschnitt hat und einstückig mit dem Isoliergehäuse an einer
Innenwand des das Ferritelement tragenden Isoliergehäuses ausgebildet
ist. Ebenso hat die Rippe vorzugsweise eine geneigte Oberfläche, die
so strukturiert ist, dass sie den Rand von wenigstens einem der
beiden Stücke
des Ferritelementes abstützt.
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Die
elektrische Verbinderbaugruppe der vorliegenden Erfindung umfasst
ein zweiteiliges Ferritelement, das um die Drähte in dem Isoliergehäuse herum
angeordnet ist, und das Isoliergehäuse umfasst einen elastischen
Abschnitt, der auf wenigstens eines der beiden Stücke des
Ferritelementes einwirkt, so dass sie sich in engem Kontakt miteinander
befinden. Sie hat somit die folgenden Effekte.
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Es
wird nämlich
die Montage erleichtert, weil das Ferritelement aus zwei Stücken besteht.
Darüber hinaus
wird positiv ein Geräuschdämpfungseffekt
erzielt, weil die beiden Stücke
des Ferritelementes durch den elastischen Abschnitt nach dem Zusammenfügen in engen
Kontakt miteinander gedrängt werden.
Darüber
hinaus ist die Erzeugung von hörbaren
Geräuschen
und das Risiko einer Beschädigung des
Ferritelementes aufgrund des Aneinanderschlagens der beiden Teile,
wenn diese Vibrationen oder Kollisionen erfahren, gering, weil die
beiden Teile des Ferritelementes in engem Kontakt miteinander sind.
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Damit
die Erfindung besser verständlich wird,
wird nunmehr auf die Begleitzeichnungen Bezug genommen. Dabei zeigt:
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1 eine
auseinander gezogene Perspektivansicht einer elektrischen Verbinderbaugruppe
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
Perspektivansicht des unteren Gehäuses, das in der elektrischen
Verbinderbaugruppe von 1 verwendet wird;
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3 eine
vergrößerte Querschnittsansicht der
elektrischen Verbinderbaugruppe von 1 in einem
zusammengesetzten Zustand entlang der Linie 3-3 von 1.
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Mit
Bezug auf die 1 bis 3 der Begleitzeichnungen,
die elektrische Verbinderbaugruppe 1 umfasst ein Isoliergehäuse 3,
elektrische Kontakte 26 (nachfolgend einfach als „Kontakte" bezeichnet), die
in dem Isoliergehäuse 3 angeordnet
sind, und ein Ferritelement 6. Das Isoliergehäuse 3 setzt sich
aus einem oberen Gehäuse 4 und
einem unteren Gehäuse 2 zusammen.
Das obere Gehäuse 4 umfasst
einen Arretierungsknopf 8, d. h. eine CPA (Connector Position
Assurance Device = Verbinderpositionssicherung). Das Ferritelement 6 setzt
sich aus einem oberen Ferritelement 6a und einem unteren
Ferritelement 6b zusammen, die vertikal getrennt sind.
Das obere Gehäuse 4 und
das untere Gehäuse 2 haben
von oben betrachtet eine im Wesentlichen rechteckige Form, und das
Ferritelement 6 ist dazwischen angeordnet. Zunächst wird
das untere Gehäuse 2 beschrieben.
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Das
untere Gehäuse 2 hat
einen Eingriffsvorsprung 10, der sich von seinem mittleren
Abschnitt nach unten erstreckt. Der Eingriffsvorsprung dient dazu,
in einen anderen Verbinder auf der Seite einer Airbagvorrichtung
(nicht dargestellt) einzugreifen. Wie in 2 am deutlichsten
zu sehen ist, ist ein Paar vertikal verlaufender Kontaktgehäuselöcher 12 im
mittleren Abschnitt des unteren Gehäuses 2 ausgebildet,
die durch den Eingriffsvorsprung 10 dringen. Man beachte,
dass hier die Seite der Baugruppe 1, auf der Drähte 14 eingeführt werden,
als die Frontseite und die gegenüberliegende
Seite als die Rückseite
bezeichnet wird. Darüber
hinaus sind die Seiten oben, unten, links und rechts wie in 1 gezeigt.
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Eine
im Wesentlichen rechteckige Aussparung 16 zum Aufnehmen
des Ferritelementes 6 (nachfolgend beschrieben) ist nahe
der Vorderseite der Kontaktgehäuselöcher 12 ausgebildet.
Die Aussparung 16 wird durch eine Frontwand 20,
Abschnitte der Seitenwand 18 und eine mittlere Wand 22 in
der Nähe
der Kontaktgehäuselöcher 12 des
unteren Gehäuses 2 definiert.
Ein Paar Ausschnitte 24 zur Aufnahme der Drähte 14 darin
ist in der Frontwand 20 ausgebildet. Ein Paar Ausschnitte 28,
in horizontaler Richtung getrennt, ist zur Aufnahme der Kontakte 26 in
der mittleren Wand 22 ausgebildet.
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Ein
Paar Ausschnitte 30, in der Richtung von vorne nach hinten
getrennt, ist an jeder der die Aussparung 16 definierenden
Seitenwände 18 an
Stellen nahe der Frontwand 20 davon ausgebildet. Die Spitzen
von Haltearmen 54 (3) des oberen
Gehäuses 4,
nachfolgend beschrieben, befinden sich nach dem Zusammensetzen des
Gehäuses 3 in
den Ausschnitten 30. Darüber hinaus sind Eingriffsvorsprünge 32,
die zur Außenseite
hin geneigt sind und nach unten gerichtete Ansätze 32a aufweisen,
zwischen den Ausschnitten 30 ausgebildet. Die Eingriffsvorsprünge 32 werden
während
des Eingriffs in das obere Gehäuse 4 verwendet,
dessen Einzelheiten nachfolgend beschrieben werden. Haltevorsprünge 34, die
ein Herausziehen des unteren Ferritelementes 6b verhindern
sollen, sind einstückig
mit den Eingriffsvorsprüngen 32 auf
den Innenseiten davon, d. h. auf den Seiten der Aussparung 16 ausgebildet.
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Nach
oben gerichtete, verjüngte
Rippen 40 (elastische Abschnitte) sind im Wesentlichen
parallel zu den Drähten 14 auf
der flachen Bodenfläche
der Aussparung 16 vorgesehen, etwas einwärts von
den Eingriffsvorsprüngen 32 positioniert.
Die Außenseiten,
d. h. die Seiten, die näher
an den Eingriffsvorsprüngen 32 liegen,
der Rippen 40, sind im Wesentlichen vertikal, und ihre
Innenseiten sind als etwas geneigte Ebenen 42 ausgebildet.
Die Querschnittsform der Rippen 40 ist also im Wesentlichen
dreieckig. Die Rippen 40 sind einstückig mit dem unteren Gehäuse 3 ausgebildet
und haben eine solche Dicke, Form und Höhe, dass sie elastisch sind.
Die Rippen 40 sind so strukturiert, dass sie elastisch
das untere Ferritelement 6b tragen. Die Einzelheiten des
Zustands, in dem das untere Ferritelement 6b getragen wird,
werden nachfolgend beschrieben. Man beachte, dass ein Prüffenster 17 durch
die Mitte der Aussparung 16 ausgebildet ist, durch das
nach der Vollendung der Baugruppe 1 geprüft werden
kann, ob das untere Ferritelement montiert ist.
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T-förmige Öffnungen 36,
die vertikal verlaufen und durch das untere Gehäuse 2 dringen, sind auf
beiden Seiten der Kontaktgehäuselöcher 12 ausgebildet.
Rastvorsprünge 36a mit
nach unten weisenden Ansätzen
(nicht dargestellt) sind auf den Innenflächen der Öffnungen 36 ausgebildet.
Die Rastvorsprünge 36a sind
für den
Eingriff mit der CPA 8 vorgesehen. Die Einzelheiten dieses
Eingriffs werden später
beschrieben. Ein Paar horizontal getrennter Öffnungen 38 ist auf
der Rückseite
der Kontaktgehäuselöcher 12 ausgebildet.
Ein nach oben verlaufender Rastfinger 41 ist in den Öffnungen 38 ausgebildet.
Jeder der Rastfinger 41 hat einen nach innen verlaufenden
Vorsprung 41a.
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Nach
unten verlaufende Eingriffsschenkel 56 sind einstückig mit
dem unteren Gehäuse 2 neben den Öffnungen 36 und
auf der Außenseite
davon ausgebildet. Die Eingriffsschenkel 56 sind zum Einrasten
in einen anderen Verbinder vorgesehen, wenn die Baugruppe 1 in
den anderen Verbinder eingreift, um den Eingriff dazwischen zu halten.
Die Eingriffsschenkel 56 können sich in horizontaler Richtung elastisch
verformen und befinden sich normalerweise in einem Zustand, in dem
sie geringfügig
einwärts
geneigt sind, wie in 3 am deutlichsten zu sehen ist. Mit
dieser Struktur wird der Einführungswidesrstand der
Baugruppe 1 mit Bezug auf den anderen Verbinder reduziert,
wodurch das Einführen
erleichtert wird.
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Nach
oben vorstehende Ohrabschnitte 74 sind einstückig mit
dem unteren Gehäuse 2 auf
beiden Seiten hinter den Öffnungen 38 ausgebildet.
Horizontale Nuten (nicht dargestellt) sind auf den Rückseiten
jedes der Ohrabschnitte 74 ausgebildet. Die Nuten sollen
als Eingriffsabschnitte mit dem oberen Gehäuse 4 dienen. Die
Eingriffsbeziehung wird später
beschrieben. Die Kontakte 26, die sich im unteren Gehäuse 2 befinden,
sind im Wesentlichen L-förmig, haben
Kontaktabschnitte 26a, die in den Kontaktgehäuselöchern 12 angeordnet
werden sollen, und Crimpabschnitte 26b, die auf die Drähte 14 gequetscht
werden.
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Als
Nächstes
wird das obere Gehäuse 4 beschrieben.
Das obere Gehäuse 4 ist,
wie in 1 am deutlichsten zu sehen ist, so struktwiert,
dass es mit dem unteren Gehäuse 2 kombiniert
wird, und hat Rastfinger 50 zum Rasten auf die Eingriffsvorsprünge 32 des
unteren Gehäuses 2 an
diesem entsprechenden Positionen. Vier nach unten verlaufende Haltearme
54 zum Halten des oberen Ferritelementes 6a von beiden
Seiten sind an einer oberen Wand 25 des oberen Gehäuses 4 vorgesehen
(3). Die Haltearme 54 sind auf den Außenseiten
von in der oberen Wand 52 ausgebildeten rechteckigen Löchern 76 ausgebildet. Öffnungen 58,
die vertikal durch das obere Gehäuse 4 dringen,
sind an Stellen ausgebildet, die den oben erwähnten Öffnungen 36 entsprechen.
Durch die Öffnungen 58 werden
Zungenstücke 62 der
CPA 8, nachfolgend beschrieben, gesteckt.
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Die Öffnungen 66 sind
an Stellen ausgebildet, die den oben erwähnten Rastfingern 41 entsprechen,
von den Öffnungen 58 weiter
nach hinten. Ein Steg 78 ist am hinteren Rand des oberen
Gehäuses 4 ausgebildet,
und Vorsprünge 78a für den Eingriff
in die Nuten der oben erwähnten
Ohrabschnitte 74 des unteren Gehäuses 2 sind auf den
lateralen Seiten des distalen Endes des Stegs 78 ausgebildet.
Beim Montieren des oberen Gehäuses 4 auf
dem unteren Gehäuse 2 werden
zunächst
die Vorsprünge 78a mit den
Nuten der Ohrabschnitte 74 in Eingriff gebracht, dann wird
der vordere Rand des oberen Gehäuses 4 unter
Verwendung des Eingriffsabschnitts als Drehpunkt in Richtung auf
das untere Gehäuse 2 gedreht. Man
beachte, dass ein Prüffenster 53 zum
Prüfen,
ob das obere Ferritelement 6a montiert ist, in der ungefähren Mitte
der oberen Wand 52 ebenso ausgebildet ist wie das Prüffenster 17.
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Als
Nächstes
wird die CPA 8 beschrieben. Die CPA 8 ist als
einstückige
Struktur aus Harz ausgebildet und umfasst Folgendes: einen planaren Pressabschnitt 60,
der auf das obere Gehäuse 4 gesetzt
wird; und ein Paar Zungenstücke 62,
die von dem Pressabschnitt 60 ausgehend verlaufen und durch
die oben erwähnten Öffnungen 58 und
die Öffnungen 36 des
unteren Gehäuses 2 gesteckt
werden. Die Zungenstücke 62 spreizen
die oben erwähnten
Eingriffsschenkel 56 nach außen, indem sie sie von innen
nach außen
biegen, wenn die Zungenstücke 62 in
die Öffnung 36 eingesteckt
werden. Durch dieses Biegen wird verhindert, dass sich die Eingriffsschenkel 56,
die sich mit dem anderen Verbinder im Eingriff befinden, in der
Eingriffslöserichtung,
d. h. nach innen bewegen; dadurch wird der Eingriff zwischen den
Verbindern positiv aufrechterhalten. Darüber hinaus ist auf der CPA 8 ein
Paar Eingriffsvorsprungsstücke 64 in
horizontaler Richtung getrennt ausgebildet, um in die oben erwähnten Rastfinger 41 des
unteren Gehäuses 2 einzugreifen.
Die Eingriffsvorsprungsstücke 64 sind
so struktwiert, dass sie durch die oben erwähnten Öffnungen 66 des oberen Gehäuses 4 passieren.
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Die
CPA 8 wird im Voraus provisorisch am oberen Gehäuse 4 montiert.
Nach dem Zusammensetzen des Gehäuses 3 wird
die CPA 8 gegen das obere Gehäuse 4 gedrückt und
die Zungenstücke 62 treten
in die Öffnungen 36 ein.
Die oben erwähnten Eingriffsvorsprungsstücke 64 sind
für einen
provisorischen Eingriff der CPA 8 in das obere Gehäuse 4 vorgesehen.
Die Eingriffsvorsprungsstücke 64 haben nach
oben weisende Ansätze 64a auf
ihren Innenseiten, und die Ansätze 64a greifen
provisorisch in Eingriffsabschnitte (nicht dargestellt) in den Öffnungen 66 ein.
An dieser Stelle wird, wenn die Eingriffsvorsprungsstücke nach
außen öffnen, die
CPA 8 versehentlich vollständig in das obere Gehäuse 4 eingeführt, so
dass verhindert wird, dass sich die Eingriffsschenkel 56 nach
innen biegen. Wenn dies auftritt, dann wird ein Eingriff in den
anderen Verbinder unmöglich.
Daher drücken
die oben erwähnten
Rastfinger 41 von der Außenseite gegen die Eingriffsvorsprungsstücke 64,
um zu verhindern, dass sie sich nach außen biegen. Durch diese Konstruktion
kann verhindert werden, dass die CPA 8 versehentlich vollständig am
oberen Gehäuse 4 montiert
wird. Die CPA 8 hat Rastfinger 80, die von dem
Pressabschnitt 60 nach unten in Öffnungen 63 verlaufen,
die in den Zungenabschnitten 62 an beiden lateralen Rändern davon
vorgesehen sind. Wenn die CPA 8 vollständig im oberen Gehäuse 4 steckt,
dann greifen die Rastfinger 80 in die oben genannten Rastvorsprünge 36a des
unteren Gehäuses 2 für einen
permanenten Eingriff miteinander ein.
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Als
Nächstes
wird das zwischen dem oberen Gehäuse 4 und
dem unteren Gehäuse 2 angeordnete
Ferritelement 6 ausführlicher
beschrieben. Das Ferritelement 6 ist in 1 zur
Veranschaulichung als zwei Teile dargestellt, die einander über den Drähten 14 zugewandt
sind. In Wirklichkeit befindet sich das untere Ferritelement 6b jedoch
unterhalb der Drähte 14.
Das obere Ferritelement 6a und das untere Ferritelement 6b sind
dasselbe Element, das in umgekehrter Ausrichtung darüber und
darunter positioniert ist. Daher konzentriert sich die Beschreibung
hauptsächlich
auf das untere Ferritelement 6b.
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Das
untere Ferritelement 6b hat zwei Nuten 68, die
von drei vorstehenden Rippen 72 definiert werden. Die Nuten 68 sollen
die Kontakte 26 anordnen, in denen die Drähte 14 eingequetscht
sind. Stufenabschnitte 70, die entlang der Nuten 68 verlaufen, sind
auf beiden Außenseiten
des unteren Ferritelementes 6b vorgesehen. Die Stufenabschnitte 70 greifen
in die oben erwähnten
Haltevorsprünge 34 der
Aussparung 16 ein, um zu verhindern, dass das untere Ferritelement 6b aus
der Aussparung 16 des unteren Gehäuses 2 nach oben herausgezogen
wird. Das obere Ferritelement 6a wird vom oberen Gehäuse 4 durch
die Haltearme 54 des oberen Gehäuses 4 gehalten, das
in die Stufenabschnitte 70 davon eingreift. Die oben erwähnten Nuten 68 werden
zu Löchern
des Ferritelementes 6 zum Aufnehmen der Kontakte 26,
wenn das obere und das untere Ferritelement 6a und 6b kombiniert
werden.
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Es
ist wichtig zu bemerken, dass, wenn das untere Ferritelement 6b in
der Aussparung 16 sitzt, die oben erwähnten Rippen 40 an
bogenförmige Ränder der
lateralen Unterseiten des unteren Ferritelementes 6b anstoßen und
dieses elastisch nach oben drängen.
Wenn also das obere Ferritelement 6a, das vom oberen Gehäuse 4 gehalten
wird, durch das Ineinandergreifen des oberen und des unteren Gehäuses 4 und 2 mit
dem unteren Ferritelement 6b kombiniert wird, dann wird
das untere Ferritelement 6b von den Rippen 40 nach
oben gedrängt.
In der Tat wird das obere Ferritelement 6a gegen die obere Wand 52 des
oberen Gehäuses 4 gepresst.
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Die
einzelnen vorstehenden Rippen 72 des unteren Ferritelementes 6b und
des oberen Ferritelementes 6a stoßen in engem Kontakt ohne Lücken dazwischen
aneinander an. Infolgedessen wird ein ausreichender Funktionseffekt
des Ferritelementes 6 als Geräuschdämpfungselement erzielt. Die
Entstehung von hörbaren
Geräuschen
wird verhütet,
wenn Schwingungen darauf wirken, und das Risiko einer Beschädigung des
Ferritelementes 6, wenn dieses einen externen Schock erfährt, wird
ebenfalls reduziert. Darüber
hinaus wird der Montagevorgang der Baugruppe 1 erleichtert,
weil das untere Gehäuse 2, das
das untere Ferritelement 6b hält, einfach mit dem oberen
Gehäuse 4 kombiniert
wird, das das obere Ferritelement 6a hält.
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Die
elektrische Verbinderbaugruppe der vorliegenden Erfindung wurde
oben ausführlich
beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die
oben beschriebene Ausgestaltung begrenzt. Es versteht sich von selbst,
dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen in den Rahmen der Erfindung fallen. So ist zum
Beispiel die Positionierung der Rippen 40 nicht auf das
untere Gehäuse 2 begrenzt.
Sie können
alternativ im oberen Gehäuse 4 vorgesehen
werden, um das Ferritelement 6 nach unten zu drängen. Die
Rippen 40 können
als separate Einheiten vom unteren Gehäuse 2 vorgesehen werden.
Darüber
hinaus ist die Form des elastischen Abschnitts nicht auf Rippen
begrenzt. Solange er von einer Form ist, die das Beaufschlagen des
Ferritelementes 6 mit Druck ermöglicht, ist jede gewünschte Form
möglich.