ES2246376T3 - Conjunto de conector de cebo electrico sin orientacion para conjuntos de airbag de automoviles. - Google Patents

Abstract

Conjunto conector de cebo eléctrico sin orientación para un conjunto de airbag de un automóvil, comprendiendo dicho conjunto conector: (a) un conector hembra (300) del cebo eléctrico que tiene un contacto macho (40) que está dispuesto coaxialmente dentro del conector hembra, y una superficie de puesta a masa (64) dispuesta en dicho conector hembra del cebo eléctrico; y (b) un conector macho (10, 210) del cebo eléctrico que incluye una caja (11, 211) que tiene un eje geométrico longitudinal y una punta (60) que es susceptible de ser admitida dentro del conector hembra del cebo eléctrico, un contacto hembra (18) que está dispuesto dentro de la punta para acoplarse al contacto macho (40) quedando en contacto con el mismo, y un contacto de masa (20, 84) que es susceptible de ser puesto en acoplamiento con la superficie de puesta a masa (64) del conector hembra del cebo eléctrico; estando dicho conjunto conector de cebo eléctrico sin orientación caracterizado por el hecho de que la superficie de puesta a masa (64) comprende un collar anular que está dentro del conector hembra y rodea la punta (60) de la caja (11, 211) del conector macho, y el contacto de masa del conector macho del cebo eléctrico comprende al menos un miembro (56, 86) que está realizado en forma de resorte elástico y está dispuesto sobre una superficie lateral exterior de la punta de la caja en una situación transversal con respecto al eje geométrico longitudinal de la caja del conector macho.

Description

Conjunto de conector de cebo eléctrico sin orientación para conjuntos de airbag de automóviles.

Los conjuntos de airbag son un elemento de seguridad que se encuentra por lo común en virtualmente todos los automóviles de última generación. Los conjuntos de airbag comprenden un recipiente inflable que está situado en la columna de dirección, en el tablero de instrumentos, en los paneles de puerta o en los asientos del vehículo. En caso de tener lugar una deceleración brusca, el recipiente es inflado por un dispositivo explosivo hecho a base de pólvora y conocido como cebo eléctrico. Sensores situados en el vehículo detectan la deceleración y disparan el cebo eléctrico electrónicamente mediante una señal que es enviada a través de hilos que están unidos al cebo eléctrico mediante un conjunto conector del cebo eléctrico. Los conjuntos de cebo eléctrico son también usados en otros sitios en el vehículo, tal como en dispositivos pretensores del cinturón de seguridad, que "bloquean" el cinturón de seguridad en posición durante una deceleración brusca.

Han sido desarrollados muchos tipos de conjuntos conectores de cebos eléctricos. En la mayoría de los casos, el conjunto tiene que ser orientado rotacionalmente con respecto al conector hembra del cebo eléctrico para asegurar que el conector macho y su correspondiente conector hembra estén en la correcta posición de coincidencia mutua para que sean establecidas las correctas conexiones eléctricas. Esta necesidad de orientar el conector macho del cebo eléctrico requiere que el conector macho esté provisto de medios de enchavetado o de otros medios para asegurar que el conector macho sea acoplado correctamente.

Son también conocidos conectores macho que no requieren que el conector macho sea orientado rotacionalmente de una determinada manera con respecto al conector hembra del cebo eléctrico (véase, p. ej., el documento US-A-5.993.230). Estos conectores macho de cebos eléctricos, a los que se llama acertadamente conectores machos "sin orientación", son preferidos porque facilitan el trabajo en materia de rapidez y precisión en la fabricación del conjunto del cebo eléctrico. En particular, una de las mayores ventajas de usar conectores macho de cebos eléctricos sin orientación es la que se obtiene en la instalación del conector macho en la caja del inflador. El uso de conectores macho sin orientación permite ahorrar tiempo y reduce asimismo las posibilidades de que durante el acoplamiento resulten dañadas las clavijas del cebo eléctrico. Además, los conectores macho sin orientación no requieren elementos de enchavetado y son por consiguiente de ordinario de fabricación más económica en comparación con los conectores macho orientados para cebos eléctricos.

El documento US-B-6 203 342 describe un conjunto que constituye un conector hembra sin orientación para un cebo eléctrico para conjuntos de airbag para el automóvil. Dicho conjunto comprende un conector hembra de cebo eléctrico que tiene una pared interior cilíndrica del conector hembra y una sola clavija de la carga iniciadora que está dispuesta axialmente dentro del conector hembra. Una placa anular de puesta a masa rodea la clavija de la carga iniciadora en la base del conector hembra. El conector macho del cebo eléctrico del conjunto incluye un contacto hembra situado axialmente para la conexión eléctrica con la clavija de la carga iniciadora y un contacto de masa que sobresale de la cara anterior de la punta del conector macho del cebo eléctrico para la conexión eléctrica con la placa de masa en la base del conector hembra. Por consiguiente, el contacto de masa del conector macho y la placa de puesta a masa del conector hembra pueden acoplarse mutuamente con independencia de la orientación rotacional en la que el conector macho sea acoplado al conector hembra.

El documento US-A-5 273 457 describe un sistema conector para conectar eléctricamente un cable coaxial a las cuchillas de un plano de montaje del cableado en el cual una cuchilla de contacto que conduce una señal eléctrica está rodeada por cuchillas de contacto que están conectadas al potencial de apantallamiento. Un enchufe macho del sistema comprende un contacto interior que está conectado al conductor interior de un cable coaxial y un collar que tiene lengüetas elásticas dobladas hacia el exterior y dispuestas en torno al contacto interior y conectadas al trenzado de apantallamiento del cable. Al ser montado el sistema, el contacto interior del enchufe macho se acopla a la cuchilla de contacto del plano de montaje que conduce la señal, y las lengüetas elásticas del enchufe macho se aplican contra las cuchillas de contacto que están al potencial de apantallamiento.

La presente invención consiste en un conjunto conector de cebo eléctrico sin orientación para un conjunto de airbag de un automóvil, comprendiendo dicho conjunto conector:

(a) un conector hembra del cebo eléctrico que tiene una pared interior cilíndrica del conector hembra, un contacto macho que está dispuesto coaxialmente dentro de la pared interior del conector hembra, y un contacto anular de masa; y

(b) un conector macho del cebo eléctrico que incluye una caja que tiene un eje geométrico longitudinal y una punta que es susceptible de quedar alojada dentro de la pared cilíndrica del conector hembra del cebo eléctrico, un contacto hembra que está dispuesto dentro de la punta para acoplarse al contacto macho quedando en contacto con el mismo, y un contacto de masa que es susceptible de ser puesto en acoplamiento con el contacto anular de masa del conector hembra del cebo eléctrico;

estando dicho conjunto conector de cebo eléctrico sin orientación caracterizado por el hecho de que

el contacto anular de masa del conector hembra del cebo eléctrico comprende una superficie de puesta a masa que está dispuesta en la pared interior cilíndrica del conector hembra de dicho conjunto conector de cebo eléctrico sin orientación, y el contacto de masa del conector macho del cebo eléctrico comprende al menos un miembro que está realizado en forma de resorte elástico y está dispuesto sobre una superficie lateral exterior de la punta de la caja en una situación transversal con respecto al eje geométrico longitudinal de la caja del conector macho.

Preferiblemente, el conector macho del cebo eléctrico está realizado según un diseño axial en línea, lo cual significa que los del par de hilos eléctricos que entran en el conjunto conector quedan alineados paralelamente al eje geométrico longitudinal del conector macho. En una realización preferida, el conector macho comprende además un bloque de ferrita que está situado dentro de la caja de forma tal que los hilos conductores que están conectados a los terminales hembra y de masa pasan a través del bloque de ferrita.

La caja está preferiblemente realizada según un diseño bipartito y comprende los elementos superior e inferior, incluyendo al menos uno de los elementos superior o inferior medios elásticos de enganche para unir firmemente entre sí los elementos de la caja. La caja está también preferiblemente provista de apéndices exteriores de enganche para fijar el conector macho en el conector hembra del cebo eléctrico.

En una realización particularmente preferida, el contacto de masa del conector macho del cebo eléctrico comprende una jaula circunferencial que tiene una pluralidad de contactos realizados en forma de resortes elásticos. En esta realización, el contacto de masa queda dispuesto encima de la punta del cuerpo que constituye el pico y la rodea.

Se describe a continuación la invención a título de ejemplo y haciendo referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales:

La Figura 1 es una vista en perspectiva y en despiece del conector macho de cebo eléctrico de una realización de la invención.

La Figura 2 es una vista en perspectiva del conector macho de cebo eléctrico de la Figura 1, estando aquí dicho conector macho ilustrado tras haber sido montado por completo.

La Figura 3 es una vista en perspectiva y en despiece de una realización preferida de la invención.

La Figura 4 es una vista en perspectiva del conector macho de cebo eléctrico de la Figura 3, estando aquí dicho conector macho ilustrado tras haber sido montado por completo.

Las Figuras 5A-5E son una serie de vistas que ilustran el montaje de la realización preferida de la invención.

La Figura 6 es una vista en perspectiva y parcialmente en sección del conector macho de cebo eléctrico de la Figura 3 ilustrado una vez encajado en el conector hembra del cebo eléctrico.

Haciendo en primer lugar referencia a las Figuras 1 y 2, el conector macho 10 comprende una caja 11 que consta de una semicaja superior 12 y una semicaja inferior 14, un bloque de ferrita 16, un contacto hembra 18 y un contacto de masa 20. Los contactos hembra y de masa constituyen respectivamente los terminales de los hilos o conductores eléctricos 22, 24. Los hilos 22, 24 quedan dispuestos dentro de respectivos orificios pasantes 26, 28 practicados en el bloque de ferrita 16. El bloque de ferrita 16 queda posicionado dentro de una cavidad 30 que está prevista en los componentes 12, 14 de la caja. En consecuencia, al ser montados, los hilos 22, 24 quedan dispuestos lado a lado a lo largo del eje geométrico longitudinal del conector macho 10.

Como se ve en la Figura 1, las partes interiores de los componentes 12, 14 de la caja están provistas de canales 32, 34 de alojamiento de los hilos, discurriendo dichos canales tanto hacia adelante como hacia atrás con respecto a la cavidad 30 que está prevista para alojar al bloque de ferrita. Los canales 32, 34 de alojamiento de los hilos mantienen a los hilos 22, 24 orientados lado a lado en la caja 11. Los tramos de los canales 32, 34 de alojamiento de los hilos que discurren hacia atrás con respecto a la cavidad 30 están adicionalmente provistos de elementos relajadores de tensiones 36 para relajar las tensiones que inciden en los contactos 18, 20 y en los hilos 22, 24. En el tramo del canal 32 de alojamiento del hilo que discurre hacia adelante con respecto a la cavidad 30 está previsto un saliente de tope 38 que impide que el contacto hembra 18 se desplace al interior de la caja 11 al ser puesto en acoplamiento con un contacto macho tal como la clavija 40 que está prevista en el conector hembra 300 del cebo eléctrico (véase la Figura 6).

A fin de unir firmemente entre sí los componentes 12, 14 de la caja, están respectivamente previstos en la semicaja superior 12 y en la semicaja inferior 14 apéndices de enganche 42, 48. Los apéndices de enganche 42 cooperan con topes de enganche 46 que están previstos en la semicaja inferior 14, mientras que el apéndice de enganche 48 coopera con el saliente de enganche 50 que está previsto en la semicaja superior 12. Se comprenderá que el número, la posición y la forma de los medios de enganche que se prevén para unir firmemente entre sí los componentes 12, 14 de la caja no son particularmente decisivos para la invención, y que pueden emplearse y quedan dentro del alcance de esta invención otros medios para unir firmemente entre sí los componentes 12, 14 de la caja, incluyendo el uso de adhesivos o de medios similares.

Los componentes 12, 14 de la caja están también provistos de orejetas de enganche 52, de las cuales una está dispuesta en cada una de las semicajas superior e inferior 12, 14. Como se ve en la Figura 6, estas orejetas de enganche 52 cooperan con entalladuras 54 que están practicadas en el conector hembra 300 del cebo eléctrico para mantener al conector macho 10 del cebo eléctrico en posición dentro del conector hembra 300. Los expertos en la materia reconocerán que los componentes 12, 14 de la caja pueden estar hechos de plástico moldeado y pueden ser hermafrodíticos para así reducir los costes de fabricación y de existencias y para facilitar el montaje.

En la realización que está ilustrada en las Figuras, el contacto hembra 18 comprende un receptáculo que es en general rectangular, tiene forma de caja y está en contacto eléctrico y mecánico con el conductor del hilo 22. Tales contactos son perfectamente conocidos en la técnica, y no es necesario entrar en consideraciones más detalladas acerca de los mismos. Los ejemplos de tales contactos incluyen los descritos en el documento WO 98/18181 y los correspondientes al Sistema Micro Quadlock^{MF} (MF = marca de fábrica) que es suministrado por la Tyco Electronics, de Harrisburg, PA. Se entenderá que puede emplearse dentro del alcance de la invención cualquier contacto hembra que sea adecuado.

En la realización que está ilustrada en las Figuras 1 y 2, el contacto de masa 20 comprende una pieza estampada y conformada de metal que está en contacto eléctrico y mecánico con el conductor del hilo 24. Como se ve en la Figura 1, el contacto de masa 20 tiene una parte 55 que constituye una lengüeta y está plegada sobre sí misma para así formar un miembro laminar 56. El miembro laminar 56 tiene una curvatura con forma de arco, lo cual imparte al miembro laminar una propiedad de elasticidad. Como se ve en la Figura 2, cuando el conector macho 10 está montado el miembro laminar 56 queda dispuesto dentro de una ranura 58 que está practicada en un tramo 60 que constituye el pico o punta de la caja 11, y dicho miembro laminar sobresale hasta más allá de la caja 11.

Cuando el conector macho del cebo eléctrico es puesto en acoplamiento con el conector hembra del cebo eléctrico, la conexión de la energía eléctrica es establecida al ser el contacto macho 40 (Figura 6) puesto en acoplamiento con el contacto hembra 18 a través de la abertura 62 que está practicada en el tramo 60 que constituye el pico del conector macho 10. Esta conexión de la energía eléctrica se produce por consiguiente en una orientación que es paralela al eje geométrico longitudinal del conector macho 10. La conexión eléctrica a masa queda establecida entre el miembro laminar 56 del contacto de masa 20 y la superficie de puesta a masa 64 que está situada dentro del conector hembra 300 del cebo eléctrico (véase la Figura 6). Debido al hecho de que el miembro laminar 56 sobresale alejándose de una superficie lateral de la punta 60, se comprenderá que la conexión a masa queda orientada transversalmente con respecto al eje geométrico longitudinal del conector macho y a 90 grados con respecto a la conexión de la energía eléctrica. Sin embargo, las conexiones de la energía eléctrica y a masa siguen quedando establecidas en planos que son paralelos uno a otro; es decir que el plano de la superficie de puesta a masa 64 está distanciado del plano del contacto macho 40 y es prácticamente paralelo al mismo. Se apreciará asimismo que la conexión de puesta a masa queda establecida externamente con respecto al conector macho 10, mientras que la conexión de la energía eléctrica queda establecida internamente en el conector macho 10.

En la realización que está ilustrada en la Figura 6, la superficie de puesta a masa 64 comprende un collar anular que rodea la punta 60 de la caja 11. Se comprenderá que son posibles disposiciones alternativas, si bien las mismas no son preferidas porque se requeriría entonces una orientación del conector macho 10 con respecto al conector hembra 300. En caso de que se use una disposición que requiera una orientación, resultaría ventajoso dotar a los componentes 12, 14 de la caja de un chavetero 65 o de otras indicaciones de orientación, como se ve en las Figuras 1 y 2.

Pasando ahora a las Figuras 3-6, se describe a continuación la realización preferida de la invención. Se señala de entrada que la realización de las Figuras 1-2 es en muchos aspectos similar a la realización preferida de las Figuras 3-6, y que ambas comparten muchos de los mismos componentes. Para evitar confusiones, se usarán los mismos caracteres de referencia para los componentes que son idénticos, y se usarán nuevos caracteres de referencia solamente cuando los componentes de una realización sean distintos de los de la otra. La descripción que de tales componentes se ha dado anteriormente es igualmente aplicable a las realizaciones preferidas.

En la realización preferida, el conector macho 210 comprende una caja 211 que tiene piezas o componentes superior e inferior 212, 214 de la caja, respectivamente, y un cuerpo 70 que constituye el pico. El cuerpo 70 que constituye el pico es un elemento que tiene una forma prácticamente cilíndrica y que, una vez montado, queda parcialmente dispuesto en la caja 211. La parte del cuerpo 70 que constituye el pico y no queda dispuesta en la caja 211 sobresale de la misma para así formar el tramo que constituye el pico o punta del conector macho, como se muestra en la Figura 4. El cuerpo 70 que constituye el pico tiene una punta 72 y una base 74. La base 74 está provista de ranuras 78 que cooperan con nervaduras 80 en calidad de medios destinados a retener el cuerpo que constituye el pico en la caja 211.

Como en la realización anterior, los componentes 212, 214 de la caja están provistos de medios de enganche 42, 46, 48 y 50 para unir firmemente entre sí los componentes de la caja, así como de orejetas de enganche 52 para fijar el conector macho 210 del cebo eléctrico en el conector hembra 300 del cebo eléctrico. Adicionalmente, los componentes 212, 214 de la caja están provistos de canales 32 de alojamiento de los hilos, discurriendo dichos canales hacia atrás con respecto a la cavidad 30 que está prevista para alojar al bloque de ferrita 16, y de los elementos relajadores de tensiones 36.

El elemento 70 que constituye el pico está provisto de un taladro longitudinal 82 que está dimensionado para admitir en su interior al contacto hembra 18. En la realización preferida, el contacto de masa 83 comprende un elemento tipo jaula 84 que está mecánica y eléctricamente conectado al conductor del hilo 24. La jaula 84 comprende una pluralidad de miembros elásticos 86 que están mutuamente distanciados y dispuestos en una configuración circular, y a dichos miembros elásticos los mantienen unidos entre sí unas bandas anulares 88, 90, de las cuales una está dispuesta en cada extremo de los miembros 86. La jaula 84 está dimensionada para encajar encima del tramo del cuerpo 70 que constituye el pico, que como tal tramo es el que discurre entre la punta 72 y la parte 74 que constituye la base. Una vez montada, la jaula 84 queda posicionada fuera de la caja 211, como se ve en las Figuras 4 y 6.

Se describe a continuación el montaje del conector macho 210 haciendo ahora referencia a las Figuras 5A-5E. La siguiente descripción tiene tan sólo carácter ilustrativo, y de ningún modo deberá interpretarse que la misma constituye una limitación de la invención. Los expertos en la técnica comprenderán que hay procedimientos alternativos para montar el conector macho. El contacto hembra 18 es conectado mecánica y eléctricamente al hilo 22, siendo tal conexión efectuada por procedimientos tales como el de engarce. El contacto hembra 18 es entonces introducido en el taladro longitudinal 82 que está practicado en el cuerpo 70 que constituye el pico, siendo tal introducción efectuada desde el extremo de la base 74 del cuerpo que constituye el pico. El contacto de masa 83 es conectado mecánica y eléctricamente al hilo 24, siendo tal conexión efectuada por procedimientos tales como el de engarce. La punta 72 del cuerpo 70 que constituye el pico es entonces introducida en la caja 84 del contacto de masa 83, como se ve en la Figura 5B. Los hilos 22, 24 son entonces introducidos en el bloque de ferrita 16, como se ve en la Figura 5C. Los contactos, el bloque de ferrita, el cuerpo que constituye el pico y los hilos son entonces posicionados dentro de los componentes 212, 214 de la caja, y los componentes de la caja son unidos firmemente entre sí mediante los medios de enganche 42, 46, 48 y 50. Como se ve en la Figura 6, el conector macho 210 del cebo eléctrico ya montado es entonces introducido en el conector hembra 300 del cebo eléctrico, con lo cual el contacto macho 40 es puesto en acoplamiento con el contacto hembra, el contacto de masa 86 es puesto en acoplamiento con la superficie de puesta a masa 64, y las orejetas de enganche 52 son puestas en acoplamiento con los entrantes de enganche 54 para así fijar al conector macho del cebo eléctrico en posición.

Claims (8)

1. Conjunto conector de cebo eléctrico sin orientación para un conjunto de airbag de un automóvil, comprendiendo dicho conjunto conector:

(a) un conector hembra (300) del cebo eléctrico que tiene un contacto macho (40) que está dispuesto coaxialmente dentro del conector hembra, y una superficie de puesta a masa (64) dispuesta en dicho conector hembra del cebo eléctrico; y

(b) un conector macho (10, 210) del cebo eléctrico que incluye una caja (11, 211) que tiene un eje geométrico longitudinal y una punta (60) que es susceptible de ser admitida dentro del conector hembra del cebo eléctrico, un contacto hembra (18) que está dispuesto dentro de la punta para acoplarse al contacto macho (40) quedando en contacto con el mismo, y un contacto de masa (20, 84) que es susceptible de ser puesto en acoplamiento con la superficie de puesta a masa (64) del conector hembra del cebo eléctrico;

estando dicho conjunto conector de cebo eléctrico sin orientación caracterizado por el hecho de que

la superficie de puesta a masa (64) comprende un collar anular que está dentro del conector hembra y rodea la punta (60) de la caja (11, 211) del conector macho, y el contacto de masa del conector macho del cebo eléctrico comprende al menos un miembro (56, 86) que está realizado en forma de resorte elástico y está dispuesto sobre una superficie lateral exterior de la punta de la caja en una situación transversal con respecto al eje geométrico longitudinal de la caja del conector macho.

2. El conjunto de la reivindicación 1, en el que el contacto de masa del conector macho del cebo eléctrico comprende una jaula considerablemente cilíndrica (84) que tiene una pluralidad de miembros elásticos (86) que están dispuestos de forma tal que están distanciados unos de otros y definen una circunferencia de dicha jaula.

3. El conjunto de la reivindicación 1 o 2, en el que la caja (11, 211) comprende una semicaja superior (12, 212) y una semicaja inferior (14, 214) que están firmemente unidas entre sí.

4. El conjunto de la reivindicación 3, en el que las semicajas superior e inferior son unidas firmemente entre sí mediante medios de enganche (42, 46, 48) que están formados en las semicajas superior e inferior de tal manera que forman una sola pieza con las mismas.

5. El conjunto de la reivindicación 3 o 4, que incluye un cuerpo (70) que constituye el pico y está parcialmente dispuesto entre la semicaja superior (212) y la semicaja inferior (214), sobresaliendo una parte de dicho cuerpo que constituye el pico hasta más allá de la caja y comprendiendo dicha parte de dicho cuerpo que constituye el pico dicha punta.

6. El conjunto de cualquier reivindicación precedente, que incluye un bloque de ferrita (16) que está dispuesto dentro de la caja (11, 211), estando dicho bloque de ferrita dispuesto en torno a una parte de un par de hilos eléctricos (22, 24) cada uno de los cuales está unido eléctrica y mecánicamente a un respectivo miembro del grupo que consta del contacto hembra (18) y del contacto de masa.

7. El conjunto de la reivindicación 6, en el que el par de hilos eléctricos (22, 24) está dispuesto a lo largo del eje geométrico longitudinal de la caja (11, 211).

8. El conjunto de cualquier reivindicación precedente, en el que la caja (11, 211) tiene orejetas de enganche (52) que están dispuestas en superficies exteriores de la misma y fijan el conector macho en el conector hembra (300) del cebo eléctrico.