DE102007031690B4

DE102007031690B4 - Metall/Fixiermaterial-Sockel für Zündvorrichtungen von Airbags oder dergleichen Personenschutzeinrichtungen sowie Zündvorrichtung mit einem derartigen Sockel

Info

Publication number: DE102007031690B4
Application number: DE102007031690A
Authority: DE
Inventors: Helmut Hartl; Christian Bauer
Original assignee: Electrovac AG
Current assignee: Electrovac AG
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2027-07-07
Also published as: EP2012082B1; US20090044715A1; EP2012082A2; DE102007031690A1; PL2012082T3; EP2012082A3; JP2009014336A

Abstract

Metall/Fixiermaterial-Sockel für Zündvorrichtungen von Airbags oder dergleichen Personenschutzeinrichtungen, mit einem aus einem metallischen Werkstoff hergestellten Ring (9), mit einer Ringöffnung und mit einem diese Ringöffnung dicht verschließenden Isolierkörper (10), sowie mit wenigstens einem einen elektrischen Leiter bildenden und durch den Isolierkörper (10) abgedichtet sowie vom Ring (9) elektrisch isoliert hindurchgeführten Stift (3), wobei der Ring (9) einstückig mit wenigstens einem in die Ringöffnung hineinragenden Vorsprung (9.2) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch den Isolierkörper (10) wenigstens ein weiterer als elektrische Leiter ausgebildeter Stift (2) abgedichtet hindurchgeführt ist, und
dass der weitere Stift (2) mit einem freien Ende (9.2.1) des wenigstens einen Vorsprungs (9.2) verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Metall/Fixiermaterial-Sockel gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine Zündvorrichtung mit einem derartigen Sockel gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 11.
Metall/Fixiermaterial-Sockel für Zündvorrichtungen von Personenschutzeinrichtungen, nämlich Airbags sind speziell auch als Metall/Glas-Durchführungen bekannt ( DE 10 2005 009 644 A1 , EP 1 061 325 A1 ). Diese Sockel bestehen im Wesentlichen aus einem ringförmigen Sockelkörper oder Ring mit einer von einem Isolierkörper aus Glas oder einem Glaspfropfen dicht verschlossenen Ringöffnung sowie aus wenigstens einem durch den Isolierkörper durch Einschmelzen abgedichtet hindurchgeführten Stift, der als elektrischer Leiter an der die Außenseite der Zündvorrichtung bildenden Seite der Metall/Glas-Durchführung ein äußeres elektrisches Anschlusselement (Stecker) bildet und im Inneren der Zündvorrichtung mit einem elektrischen Zündelement verbunden ist, welches beim Aktivieren der Zündvorrichtung zum Zünden des einen geeigneten Zünd- oder Sprengstoff enthaltenden Zündsatzes dient. Die im Ring des Sockels ausgebildete Ringöffnung ist mit einem Absatz versehen, und zwar dadurch, dass diese Ringöffnung an der Rückseite der Metall/Glas-Durchführung, an der zwei als elektrische Leiter dienende Stifte wegstehen, einen kleineren Querschnitt besitzt als an der Vorderseite der Metall/Glas-Durchführung oder des Ringes. Ein weiterer Stift ist mit einem Ende stumpf mit der Rückseite der Metall/Glas-Durchführung bzw. des Ringes verbunden ( DE 10 2005 009 644 A1 ).
Bekannt ist weiterhin ein Metall/Fixiermaterial-Sockel ( WO 2003/087704 A1 ), dessen Ring als Stanz- und Form- oder Prägeteil napfartig aus einem Metallblech hergestellt ist, und zwar mit einer Ringöffnung in einem Bodenabschnitt des napfartigen Ringes. In die Ringöffnung reicht ein als elektrischer Leiter dienender Stift mit einem Ende hinein und ist dort von einem einen elektrischen Zündkörper bildenden Material umschlossen. Ein anderer, ebenfalls als elektrischer Leiter dienender Stift ist mit einem Ende stumpf mit der Innenfläche des Bodenabschnittes des napfartigen Ringe verbunden. Beide Stifte sind an dem Ring durch einen den Innenraum dieses Ringes ausfüllenden Glaskörper gehalten.
Bekannt ist schließlich ein Metall/Fixiermaterial-Sockel ( DE 198 01 772 C1 ), bei dem durch die Ringöffnung eines aus einem metallischen Werkstoff hergestellten Ringes zwei elektrische Leiter elektrisch isoliert und abgedichtet hindurchgeführt sind. Die Leiter bilden an der Unterseite des Metall/Isoliermaterial-Sockels elektrische Steckkontakte zum Anschließen äußerer elektrischer Zündleitungen über entsprechende Stecker und sind an der Oberseite des Metall/Fixiermaterial-Sockels mit einem als elektrischer Zünder dienenden Widerstand verbunden. Um ein unerwünschtes Zünden einer mit diesem Metall/Isoliermaterial-Sockel ausgebildeten Zündvorrichtung zu vermeiden, sind zwei Federzungen vorgesehen, die bei fehlendem Anschluss an die äußeren Zündleitungen jeweils federnd gegen einen Steckerkontakt anliegen und diese Steckerkontakte und damit auch das elektrische Zündelement über den elektrisch leitenden Ring kurzschließen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Metall/Fixiermaterial-Sockel aufzuzeigen, der sich durch eine vereinfachte Herstellung auszeichnet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Metall/Fixiermaterial-Sockel entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Zündvorrichtung für Personenschutzeinrichtungen von Kraftfahrzeugen, insbesondere Airbags, ist Gegenstand des Patentanspruches 11.
Das Fixiermaterial ist bei der Erfindung ein elektrisch isolierender Werkstoff, beispielsweise in Form von Glas, Keramik, einer Glas-Keramik-Verbindung oder Kunststoff.
Da bei der Erfindung der Ring im Bereich seiner Ringöffnung zumindest mit einem in diese Ringöffnung hineinragenden Vorsprung versehen ist, an dem dann ein als Masseleiter oder Masseanschluss dienender Stift in geeigneter Weise befestigt ist, bietet sich die Möglichkeit, bei der Herstellung des Metall/Fixiermaterial-Sockels den Ring mit dem an dem Vorsprung befestigten Stift vorzumontieren und dann diesen Stift als Montagehilfe für die Montage des Isolierkörpers zu verwenden, z. B. auf diesen Stift eine den Isolierkörper bildende und mit einem weiteren Stift versehene Glasperle aufzufädeln und anschließend die so gebildete Anordnung beispielsweise zum Einschmelzen der Glasperle bzw. des den Isolierkörper bildenden Glaspfropfens auf die erforderliche Temperatur zu erhitzen. Hierdurch wird die Handhabung bei der Herstellung des Metall/Fixiermaterial-Sockels wesentlich vereinfacht.
Bei der Erfindung sind der Ring des Metall/Fixiermaterial-Sockels bevorzugt durch Kaltumformen aus einem metallischen Werkstoff, vorzugsweise aus hochwertigem Stahl aus einem geeigneten Ausgangsmaterial hergestellt. Hierdurch ergibt sich neben einer preiswerten Fertigung insbesondere auch der Vorteil, dass der Ring durch das Kaltumformen bzw. durch den hierbei angewandten hohen Verformungsdruck eine hohe Festigkeit sowie auch hohe Dichtigkeit aufweist.
Die für die Stifte 2 und 3, den Metall/Glas-Sockel 4 und das Gehäuse 5 verwendeten metallischen Werkstoffe sind prozesssicher vernickelbar. Durch den Vorsprung 9.2 wird eine vereinfachte Anbindung des Metall/Glas-Sockels an den Masseleiter, nämlich an den Stift 2 erreicht. Speziell durch diese vereinfachte Masseleiteranbindung ergibt sich auch die Möglichkeit, für beide Leiter einfache und identische Stifte 2 und 3 zu verwenden. Die Montage der Stifte 2 und 3 und des Isolierkörpers 10, insbesondere auch die Montage des oder der für die Herstellung der Isolierkörper 10 verwendeten Glasperlen wird wesentlich vereinfacht und zwar u. a. dadurch, dass bei am Vorsprung 9.2 vormontiertem Stift 2 der Isolierkörper, z. B. die den Isolierkörper 10 bildende Glasperle zusammen mit dem Stift 3 auf den am Ring 9 gehaltenen Stift 2 aufgesetzt werden kann und dadurch die den Metall/Glas-Sockel 4 bildenden Elemente während des weiteren Prozesses zuverlässig aneinander gesichert sind.
Das Verbinden des Stiftes 2 mit dem Vorsprung 9.2 kann durch Löten bei geringem Verbrauch an Lotmaterial erfolgen oder aber es besteht, wie bereits ausgeführt, die Möglichkeit einer Verbindung des Stiftes 2 mit dem Vorsprung 9.2 durch Schweißen, wobei sich durch die reduzierte Masse im Bereich des Vorsprunges 9.2 bei kurzen Prozesszeiten optimale Temperaturverhältnisse beim Schweißen erreichen lassen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
1 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt eine Zündvorrichtung für Personenschutzvorrichtungen bzw. Airbags für Kraftfahrzeuge;
2 in vereinfachter Darstellung eine Draufsicht auf einen Metall/Fixiermaterial-Sockel in Form einer Metall/Glas-Durchführung der Vorrichtung der 1.
Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Zündvorrichtung für Airbags oder dergleichen Personenschutzeinrichtungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, umfasst im Wesentlichen

– zwei Stifte 2 und 3 aus einem elektrisch leitenden bzw. metallischen Material, beispielsweise aus Nickel-Eisen und mit einem geeigneten Oberflächen-Korrosionsschutz, beispielsweise in Form einer Nickelschicht,
– einen Metall/Fixiermaterial-Sockel in Form eines Metall/Glas-Sockels 4 bzw. in Form einer hermetisch abgedichteten elektrischen Metall/Glas-Durchführung für die Stifte 2 und 3,
– ein hülsenartiges, einen Innenraum der Zündvorrichtung 1 umschließendes Gehäuse 5,
– einen in diesem Innenraum angeordneten Zündsatz 6 aus einem für derartige Zündsätze geeigneten Zünd- oder Sprengstoff,
– eine Abdeckung 7 sowie
– einen elektrischen, im Zündsatz 6 angeordnetes und mit den dortigen Enden der Stifte 2 und 3 verbundenes Zündelemente 8, beispielsweise in Form einer Zünd- oder Drahtbrücke oder in Form eines anderen, elektrischen Zündelementes.

Die Zündvorrichtung 1 ist in bekannter Weise Teil eines elektrisch betätigbaren Gasgenerators zur Erzeugung eines das Personenschutzelement (Airbag) aktivierenden Gaserzeugers. Der Metall/Glas-Sockel 4 besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus einem Ringkörper oder Ring 9, der aus einem metallischen Werkstoff, vorzugsweise aus einem hochwertigen Stahl durch Kaltumformen hergestellt ist, und zwar u. a. einstückig mit einem Vorsprung 9.2, der an der dem Innenraum der Zündvorrichtung 1 abgewandten unteren Stirnseite des Ringes 9 von der Ringwandung 9.1 radial in die Ringöffnung hinein vorsteht. Im Ring 9 ist ein Fixier- oder Isolierkörper 10 aufgenommen, durch den die beiden Stifte 2 und 3 parallel zueinander und parallel zur Achse des Ringes 9 und damit auch parallel zur Achse des hülsenartigen Gehäuses 5 hermetisch dicht und elektrisch voneinander getrennt hindurchgeführt sind, sodass sich die in den Innenraum der Zündvorrichtung 1 hineinragenden und mit dem Zündelement 8 verbundenen Enden und die aus der Zündvorrichtung 1 bzw. dem Metall/Glas-Sockel 4 vorstehenden und als Anschlussstecker dienenden Enden der Stifte 2 und 3 ergeben. Der Isolierkörper 10 besteht aus einem für derartige Isolierkörper geeigneten Material und ist beispielsweise als Glaspfropfen ausgeführt, der durch eine Glas/Metall-Schmelzverbindung mit dem Ring 9 verbunden ist und in den die Stifte 2 und 3 eingeschmolzen sind. Auch andere elektrisch isolierende Materialien sind für den Isolierkörper 10 denkbar, beispielsweise Keramiken, Keramik-Glas-Verbundmaterialien, Kunststoffe, beispielsweise Epoxydharz usw..
Der Stift 2 bildet den Masseanschluss und ist hierfür auch mit dem freien Ende 9.2.1 des Vorsprungs 9.2 elektrisch verbunden, beispielsweise durch Löten, z. B. Hartlöten, oder durch Schweißen, beispielsweise Widerstands- oder Laserschweißen. Weiterhin bildet der Vorsprung 9.2 auch eine zusätzliche mechanische bzw. formschlüssige Abstützung für den Isolierkörper 10.
Der Metall/Glas-Sockel 4 ist bei der dargestellten Ausführungsform in ein Ende des hülsenartigen Gehäuses 5 eingesetzt und mit seinem Ring 9 an diesem Ende mit dem Gehäuse 5 abgedichtet verbunden, und zwar beispielsweise kraftschlüssig durch entsprechendes Verformen oder Verpressen des Gehäuses 5 auf dem Ring 9 oder aber durch Verschweißen, beispielsweise Widerstands- oder Laserschweißen. Auch andere Verbindungen des Metall/Glas-Sockels 4 mit dem Gehäuse 5 sind möglich.
Die vorbeschriebene Zündvorrichtung 1 zeichnet sich u. a. dadurch aus, dass der Ring 9 durch Kaltumformen hergestellt ist, was durch eine wirtschaftliche Materialnutzung und durch Reduzierte Fertigungszeiten zu erheblichen Kosteneinsparungen bei der Herstellung der Zündvorrichtung 1 führt. Durch die Verwendung von hochwertigen Stahlmaterialen für den Ring 9 wird außerdem auch eine ausreichend hohe Festigkeit für den Metall/Fixiermittel-Sockel bzw. für den Metall/Glas-Sockel 4, insbesondere gegen ein unerwünschtes Auspressen des Isolierkörpers 10 aus dem Ring 9 erreicht.

1: Zündvorrichtung
2, 3: Metallstift
4: Metall/Glas-Sockel
5: Gehäuse
6: Zündsatz
7: Abdeckung
8: elektrisches Zündelement
9: Ring
9.1: Ringwandung
9.2: Vorsprung
9.2.1: Ende
10: Isolierkörper

Claims

Metall/Fixiermaterial-Sockel für Zündvorrichtungen von Airbags oder dergleichen Personenschutzeinrichtungen, mit einem aus einem metallischen Werkstoff hergestellten Ring (9), mit einer Ringöffnung und mit einem diese Ringöffnung dicht verschließenden Isolierkörper (10), sowie mit wenigstens einem einen elektrischen Leiter bildenden und durch den Isolierkörper (10) abgedichtet sowie vom Ring (9) elektrisch isoliert hindurchgeführten Stift (3), wobei der Ring (9) einstückig mit wenigstens einem in die Ringöffnung hineinragenden Vorsprung (9.2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Isolierkörper (10) wenigstens ein weiterer als elektrische Leiter ausgebildeter Stift (2) abgedichtet hindurchgeführt ist, und dass der weitere Stift (2) mit einem freien Ende (9.2.1) des wenigstens einen Vorsprungs (9.2) verbunden ist.
Sockel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (9) durch Kaltumformen aus dem metallischen Werkstoff hergestellt ist.
Sockel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (9) im Bereich der Ringöffnung profiliert ist.
Sockel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine weitere Stift (2) mit dem freien Ende (9.2.1) des Vorsprungs (9.2) durch Löten, beispielsweise Hartlöten, oder durch Schweißen, beispielsweise Laserschweißen oder Widerstandsschweißen verbunden ist.
Sockel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vorsprung (9.2) an einer Stirnseite des Ringes (9), vorzugsweise an einer bei montiertem Sockel (4) eine Außenseite der Zündvorrichtung (1) bildenden Stirnseite des Ringes (9) vorgesehen ist.
Sockel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Isolierkörper (10) wenigstens zwei Stifte (2, 3) abgedichtet hindurchgeführt sind.
Sockel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (9) aus Stahl, vorzugsweise aus hochwertigen Stahl besteht.
Sockel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Stift (2, 3) aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise aus einer Eisenlegierung, z. B. aus einer Nickel enthaltenden Eisenlegierung besteht.
Sockel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (10) durch den wenigstens einen Vorsprung (9.2) form- und/oder kraftschlüssig im Ring (9) gehalten ist.
Sockel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (10) aus Glas, Keramik, Glas-Keramik-Verbindung oder Kunststoff besteht.
Zündvorrichtung für Airbags oder dergleichen Personenschutzeinrichtungen, mit einem einen Zündsatz (6) enthaltenen Gehäuse (5), welches an wenigstens einer Seite durch wenigstens einen Sockel (4) dicht verschlossen ist, welcher aus wenigstens einem Ring (9), aus wenigstens einem in einer Öffnung des Ringes (9) angeordneten Isolierkörper (10) sowie aus wenigstens einem einen elektrischen Leiter bildenden und abgedichtet durch den Isolierkörper (10) hindurchgeführten Stift (2, 3) besteht, und zwar zur Ansteuerung wenigstens eines im Gehäuse (5) angeordneten elektrischen Zündelementes (8), dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.