DE102019132459A1

DE102019132459A1 - Gasgenerator für ein fahrzeugsicherheitssystem, verfahren zum elektrischen kontaktieren eines gasgenerators

Info

Publication number: DE102019132459A1
Application number: DE102019132459.9A
Authority: DE
Inventors: Rolf Mangold; Vadim Kolbin; Andreas Seidel; Christoph Knollhuber; Andreas Tischer
Original assignee: ZF Airbag Germany GmbH
Current assignee: ZF Airbag Germany GmbH
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2021-06-02

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator (50), insbesondere für ein Fahrzeugsicherheitssystem, mit einem Anzünder (60), einem in einer Buchse (30) aufgenommenen Stecker (12), wobei Kontaktelemente (62) des Anzünders (60) mit Anschlussleitungen (14) des Steckers (12) elektrisch leitend verbunden sind, wobei der Stecker (12) an der Buchse (30) mittels zumindest einer stoffschlüssigen Verbindung befestigt ist, wobei ein Stoffschluss einzig durch die Materialien des Steckers (12) und der Buchse (30) gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator, insbesondere für ein Fahrzeugsicherheitssystem, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ferner befasst sich die Erfindung mit einem Gassackmodul mit einem solche Gasgenerator, mit einem Fahrzeugsicherheitssystem und mit einem Verfahren zum elektrischen Kontaktieren eines Gasgenerators.
Gasgeneratoren liefern beispielsweise Gas zum Füllen eines Gassacks oder für den Antrieb eines Gurtstraffers oder Motorhabenaufstellers. Ein Gasgenerator mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 1 857 334 A1 bekannt. Dabei wird ein Gasgenerator beschrieben, insbesondere für ein Fahrzeugsicherheitssystem, mit einem Anzünder, einem in einer Buchse aufgenommenen Stecker, wobei Kontaktelemente des Anzünders mit Anschlussleitungen des Steckers elektrisch leitend verbunden sind.
An diesem bekannten Gasgenerator ist zum einen von Nachteil, dass für eine sichere Befestigung des Steckers mit der Buchse ein Schnapphaken an dem Stecker vorgesehen ist, welcher nach Einstecken des Steckers in die Buchse in einen an der Buchse angebrachten Hinterschnitt einrastet, damit der Stecker nicht unbeabsichtigt aus der Buchse abgezogen bzw. entfernt werden kann. Eine derartige Konstruktion mit Schnapphaken und Hinterschnitt ist aufwendig und kostspielig bezüglich der Bauteile Stecker und Buchse selbst, aber auch bezüglich der Steckverbindung, da ein sicheres Einrasten von Schnapphaken in den Hinterschnitt gewährleistet bzw. überprüft werden muss.
Zum anderen ist bei dem bekannten Gasgenerator von Nachteil, dass für eine dichte bzw. feuchtedichte Verbindung zwischen Stecker und Buchse noch ein zusätzliches drittes Mittel nötig ist, nämlich eine Dichtmasse, welche in einen Teilbereich zwischen Stecker und Buchse gegossen und danach ausgehärtet wird. Eine derartige Maßnahme zur Erhöhung der Dichtheit zwischen Stecker und Buchse ist zeit- und kostenintensiv.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zumindest einen der vorgenannten Nachteile zu eliminieren bzw. abzuschwächen. Insbesondere soll dabei die Erfindung einen Gasgenerator angeben, bei dem eine einfache und dichte Verbindung zwischen Stecker und Buchse gegeben ist.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein weiterentwickeltes Gassackmodul, ein Fahrzeugsicherheitssystem und ein Verfahren zum elektrischen Kontaktieren eines Gasgenerators anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf den Gasgenerator durch den Gegenstand des Gegenstandes 1, im Hinblick auf das Gassackmudul durch den Gegenstand des Patentanspruches 10, im Hinblick auf das Fahrzeugsicherheitssystem durch den Gegenstand des Patentanspruches 11 und im Hinblick auf das Verfahren zum Betreiben eines Gasgenerators durch den Gegenstand des Patentanspruches 12 gelöst.
So beruht die Erfindung auf dem Gedanken, einen Gasgenerator anzugeben, insbesondere für ein Fahrzeugsicherheitssystem, mit einem Anzünder, einem in einer Buchse aufgenommenen Stecker, wobei Kontaktelemente des Anzünders mit Anschlussleitungen des Steckers elektrisch leitend verbunden sind. Erfindungsgemäß ist dabei der Stecker an der Buchse mittels zumindest einer stoffschlüssigen Verbindung in einem Verbindungsbereich befestigt, wobei ein Stoffschluss einzig durch die Materialien des Steckers und der Buchse in dem Verbindungsbereich gebildet ist.
Der erfindungsgemäße Gasgenerator ermöglicht es, eine sichere, insbesondere irreversible bzw. unlösbare, Verbindung zwischen Stecker und Buchse auf äußerst einfache bzw. kostengünstige Weise zu schaffen. Durch die stoffschlüssige Verbindung des Steckers an der Buchse sind keine komplexen Ausformungen oder Geometrien von Stecker und Buchse, wie es beispielsweise bei einer bekannten Schnapphaken-Hinterschnitt Verbindung der Fall ist, notwendig. Zudem kann, dadurch dass ein Stoffschluss einzig durch die Materialien des Steckers und der Buchse in dem Verbindungsbereich gebildet ist, auf ein neben dem Stecker und der Buchse drittes weiteres Mittel zur Ausbildung der Verbindung verzichtet werden, wie es beispielsweise bei einem Klebstoff und/oder Dichtmasse aus Kunstharz der Fall wäre. Auch ist es vorteilhaft nicht nötig den Stecker mit der Buchse über eine derart hohe Presskraft oder Reibkraft zu verbinden, dass derartige Kräfte einen entscheidenden oder gar alleinigen Beitrag zu einem sicheren Halten der Verbindung zwischen Stecker und Buchse liefern müssten. Vielmehr reicht es bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Gasgenerators aus, dass der Stecker an der Buchse lediglich kontaktierend angebracht wird, bevor die stoffschlüssige Verbindung mit dem Stoffschluss zwischen Stecker und Buchse fertiggestellt wird.
Der erfindungsgemäße Gasgenerator ermöglicht es somit, einen Gasgenerator mit einer dichten und unlösbaren Verbindung zwischen Stecker und Buchse zu schaffen, um die Kontaktelemente des Anzünders mit den Anschlussleitungen des Steckers sicher elektrisch leitend zu verbinden. Demnach umfasst bei dem erfindungsgemäßen Gasgenerator der Stecker die Anschlussleitungen, welche als bekannte elektrisch leitfähige Leitungen aus Metall ausgebildet und fest an bzw. im Inneren des Steckers positioniert sein können. Dabei können die Anschlussleitungen im Inneren des Steckers geklemmt oder direkt in den Korpus des Steckers mit eingegossen oder eingespritzt sein. Insbesondere können die Enden der Anschlussleitungen, welche mit den Kontaktelementen des Anzünders elektrisch verbunden sind, hülsenartig ausgeführt sein. Konkret können dabei die hülsenartigen Enden der Anschlussleitungen über stiftartige Kontaktelemente des Anzünders über eine gewisse axiale Wegstrecke aufgeschoben sein, um eine gute elektrisch leitende Verbindung zu gewährleisten.
Insbesondere ist bei dem erfindungsgemäßen Gasgenerator die zumindest eine stoffschlüssige Verbindung als eine Schweißverbindung zwischen Stecker und Buchse, insbesondere als Laserschweißverbindung oder Ultraschallschweißverbindung zwischen zwei Kunststoffmaterialien, ausgebildet. Vorteilhaft schafft eine Schweißverbindung zwischen Stecker und Buchse zum einen eine äußerst stabile dauerhafte Verbindung, welche als unlösbar betrachtet werden kann, bzw. zumindest einer sehr großen Steckerabziehkraft widerstehen kann, sodass sich der Stecker nicht ungewollt durch eine auf ihn einwirkende Abzugskraft ungewollt aus der Buchse entfernen bzw. abziehen lässt. Zum anderen schafft eine derartige Schweißverbindung eine sehr dichte, insbesondere feuchtedichte, Verbindung zwischen Stecker und Buchse, sodass vom Äußeren des Generators her keine ungewünschte Feuchtigkeit entlang des Verbindungsbereichs oder im Bereich der Verbindung zwischen Stecker und Buchse auftreten und somit vorteilhaft von Inneren des Gasgenerators ferngehalten werden kann.
Konkret kann der Stecker aus Kunststoff ausgebildet sein. Ebenso kann die Buchse aus Kunststoff ausgebildet sein. Somit kann die Schweißverbindung als eine Kunststoffschweißverbindung zwischen einem Stecker aus Kunststoff und einer Buchse aus Kunststoff ausgebildet sein. Insbesondere kann dabei entweder ein Bereich des Steckers oder der Buchse aus einem im Wesentlichen transparentem Kunststoff ausgebildet sein, sodass eine Laserschweißverbindung zwischen den beiden aus Kunststoff ausgebildeten Bauteilen, Stecker und Buchse, hergestellt werden kann. Dabei kann ein entsprechender Laserstrahl von außen her zunächst durch den transparenten Kunststoff eines Bauteils quasi hindurchstrahlen, um danach auf einen intransparenten Kunststoff des zu verbindenden anderen Bauteils aufzutreffen um diesen anzuschmelzen, um die stoffschlüsssige Verbindung zwischen dem transparenten und intransparenten Kunststoffbauteil herzustellen. Als Alternative zu der Laserschweißverbindung kann bei einer Ausführung bei der sowohl Stecker als auch Buchse aus Kunststoff ausgebildet sind, auch eine bekannte Ultraschallschweißverbindung vorgenommen werden, wobei sich hierbei eine lineare Ultraschallschweißung, also entlang einer gewissen axialen Wegstrecke, im Wesentlichen parallel zur axialen Längserstreckung von Stecker und Buchse, anbietet. Eine Ultraschallschweißung mit einer rotatorischen Bewegung bzw. Relativbewegung zwischen den beiden Kunststoffbauteilen Stecker und Buchse ist zwar auch denkbar, aber vermutlich ungünstig, da die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontaktelementen des Anzünders und den Anschlussleitungen des Steckers ungünstig beeinflusst werden könnte.
Zudem könnte die Schweißverbindung, insbesondere die Laserschweißverbindung, noch zwischen zwei metallischen Bauteilen ausgeführt sein, wobei hier die Buchse aus Metall und zumindest ein bestimmter Bereich des Steckers, der für den Verbindungsbereich zwischen Stecker und Buchse vorgesehen ist, ebenfalls aus Metall ausgeführt sein kann. Hierbei könnte ein entsprechender äußerer Bereich des Steckers aus Metall und ein daran angrenzender innerer Bereich des Steckers derart aus Kunststoff ausgebildet sein, dass bei der Laserschweißung der innere Bereich des Steckers nicht unzulässig stark erwärmt wird.
Es ist auch möglich, dass die Buchse aus einem Metall, der Stecker aus einem Thermoplast und die zumindest eine stoffschlüssige Verbindung durch thermisches Fügen von Buchse und Stecker ausgebildet ist. Hierbei handelt es sich konkret um eine Verbindung, die durch thermisches Direktfügen hergestellt ist, wobei die zu fügende Oberfläche aus Metall, also der entsprechende Bereich der Buchse, mittels Laserbehandlung strukturiert ist. Der vorstrukturierte metallische Fügepartner der Buchse wird an der Fügestelle erwärmt und mit dem Kunststofffügepartner, also einem entsprechenden Thermoplast-Bereich des Steckers, verpresst, wobei der Thermoplast partiell aufgeschmolzen wird und in die Strukturen des Metalls eindringen kann und eine feste Verbindung ausbilden kann.
Vorzugsweise ist die zumindest eine stoffschlüssige Verbindung radial umlaufend zwischen Stecker und Buchse ausgebildet, wobei insbesondere ein Bereich zwischen Stecker und Buchse, die zumindest eine stoffschlüssige Verbindung davon ausgenommen, frei von einer weiteren Abdichtung gegenüber Feuchte ist. Um eine möglichst dichte und bezüglich mechanischer Belastbarkeit optimale Verbindungzwischen Stecker und Buchse zu erreichen ist die stoffschlüssige Verbindung radial umlaufend ausgebildet. Insbesondere bei rotationssymmetrischer Ausbildung der zu verbindenden Bereiche von Stecker und Buchse bietet sich eine derartige radial umlaufende stoffschlüssige Verbindung besonders vorteilhaft an. Dadurch, dass eine derartige stoffschlüssige Verbindung eine hohe Dichtigkeit gegenüber Feuchte aufweist, kann auf weitere Abdichtungen, wie beispielsweise O-Ringe, dichtende Labyrinthsysteme oder Dichtmittel wie Dichtmassen oder Dichtharze vorteilhaft verzichtet werden.
Insbesondere kann sich die zumindest eine stoffschlüssige Verbindung über den Verbindungsbereich zwischen Stecker und Buchse zumindest bereichsweise entlang einer Seitenwand des Steckers und einer dazu komplementären Seitenumrandung der Buchse über eine gewisse axiale Länge erstrecken, insbesondere im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des Kontaktbereichs zwischen Seitenwand und Seitenumrandung oder lediglich in einem Bereich einer Öffnung der Buchse. Dabei kann sich die gewisse axial Länge der Verbindung im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Steckers, der Buchse und/oder Längsachse des Gasgenerators erstrecken. Die axiale Länge der stoffschlüssigen Verbindung kann dabei genügend groß gewählt werden, dass eine gewünschte Dichtheit über die Längserstreckung des Verbindungsbereichs und/oder eine entsprechend ausreichende Haltekraft der Verbindung zwischen Stecker und Buchse erreicht wird. Wenn diesbezüglich keine hohen Anforderungen bestehen, also keine große axiale Länge der stoffschlüssigen Verbindung notwendig erscheint, dann kann eine geringe axiale Länge lediglich in dem Bereich der Öffnung der Buchse für die Verbindung vorteilhaft sein. In anderen Worten kann der Stecker an einem Bereich der Öffnung der Buchse lediglich mit geringer Tiefe der stoffschlüssigen Verbindung verbunden werden, was einer materialschonenden Konstruktion im Verbindungsbereich entspricht.
Auch kann sich die zumindest eine stoffschlüssige Verbindung über einen Verbindungsbereich zwischen Stecker und Buchse zumindest bereichsweise entlang eines Steckerkragens und einer dazu komplementären Buchsenstirnfläche erstrecken, wobei insbesondere der Steckerkragen und die Buchsenstirnfläche im Wesentlichen radial zur Längsachse des Steckers ausgebildet sein können. Demnach kann der Stecker einen Steckerkragen, der vorzugsweise ein radial umlaufender Rand bzw. flanschartige Ausformung, aufweisen und damit an die Buchsenstirnfläche, die vorzugsweise einen nach außen abschließenden Rand der Buchse ausbildet, angebunden bzw. dort stoffschlüssig verbunden werden. In anderen Worten, würde sich bei einer derartigen Konstruktion der Verbindungsbereich lediglich an einem äußeren Bereich der Buchse, nämlich der Buchsenstirnfläche, befinden, sodass im Inneren der Buchse selbst keine stoffschlüssige Verbindung nötig wäre. Anders ausgedrückt, könnte hierbei der Stecker mit seinem Steckerkragen von außen her, wie ein Deckel auf einen Topf, auf die Buchsenstirnfläche aufgesetzt und dort mit dieser stoffschlüssig verbunden werden.
Es ist auch denkbar, dass beide direkt zuvor beschriebenen Arten der stoffschlüssigen Verbindung zugleich bei dem Gasgenerator angebracht sind, nämlich eine stoffschlüssigen Verbindung bereichsweise entlang einer Seitenwand des Steckers und einer dazu komplementären Seitenumrandung der Buchse über eine gewisse axiale Länge und zudem eine stoffschlüssige Verbindung entlang eines Steckerkragens und einer dazu komplementären Buchsenstirnfläche. In derartigem Fall wird ein besonders hohes Maß an Dichtigkeit gegenüber Feuchte und/oder an mechanischer Beanspruchbarkeit bezüglich der Verbindung zwischen Stecker und Buchse erreicht.
Vorzugsweise kann die Buchse eine Halterung für den Anzünder und/oder ein Bereich eines Gehäuses, insbesondere Außengehäuses, des Gasgenerators sein, wobei die Buchse vorzugsweise innerhalb eines weiteren Gehäuseteils des Gasgenerators, insbesondere eines Zylinders, positioniert sein kann. Die Buchse kann dabei den Anzünder unmittelbar haltern bzw. innerhalb des Gasgenerators positionieren, wobei der Anzünder in der Buchse kunststoffeingespritzt sein kann, mit der Buchse stoffschlüssig, insbesondere ultraschallverschweißt, verbunden sein kann oder in die Buchse eingepresst und/oder eingebördelt sein kann. Ist der Anzünder in der Buchse eingespritzt, kann die Buchse auch als Gehäuse bzw. Außengehäuse des Anzünders selbst wirken bzw. aufgefasst werden. Zudem oder alternativ kann die Buchse selbst ein Bestandteil des Gehäuses des Gasgenerators sein, welches insbesondere einen Bereich des Außengehäuses darstellen kann und dabei vorzugsweise an einem axialen Endbereich des Gasgenerators angebracht ist bzw. diesen selbst ausbildet. Dabei ist die Buchse entsprechend leicht von außen her zugänglich, was eine Positionierung bzw. ein Stecken des Steckers an bzw. in die Buchse erleichtert. Die Buchse kann dabei aus Metall oder aus Kunststoff hergestellt sein. Für den Fall, dass die Buchse innerhalb eines weiteren Gehäuseteils des Gasgenerators poitioniert ist, kann das weitere Gehäuseteil die Buchse radial umlaufend umschließen und beispielsweise als der Zylinder ausgebildet sein. In diesem Falle kann es sich dann bei dem Gasgenerator um einen sogenannten Motorhaubenaufsteller für ein Fahrzeug handeln, bei dem nach dessen Aktivierung ein innerhalb des Zylinders bewegbarer Kolben aus dem Zylinder herausbewegt werden kann, um einen gewissen Hub für eine Motorhaube eines Fahrzeugs zu erzeugen.
Insbesondere kann entweder die Buchse eine Kavität aufweisen, welche den Stecker zumindest bereichsweise umfasst, oder der Stecker eine Kavität aufweisen, welche die Buchse zumindest bereichsweise umfasst.
Dabei ist im ersten Fall gemeint, dass die Buchse topfförmig ausgebildet ist mit einem Bodenabschnitt, der vorzugsweise die Kontaktelemente des Anzünders umfasst, und einer dazu gegenüberliegenden Öffnung, sodass der Stecker in die Öffnung bzw. durch die Öffnung hindurch in Richtung Bodenabschnitt der Buchse hineingesteckt werden kann, um mit Anschlussleitungen des Steckers die Kontaktelemente des Anzünders elektrisch innerhalb der Kavität der Buchse zu kontaktieren.
Im zweiten Fall ist dabei gemeint, dass der Stecker topfförmig ausgebildet ist, wobei sich an dessen Bodenabschnitt die Anschlussleitungen des Steckers befinden oder dort zumindest hindurchtretend angeordnet sind und gegenüber des Bodenabschnitts eine Öffnung des Steckers ausgebildet ist, die zur Aufnahme der Buchse vorgesehen ist. In diesem Fall wird der Stecker die Buchse in seinem Inneren aufnehmend über die Buchse gesteckt, oder anders betrachtet kann hier die Buchse in die Kavität des Steckers hineingesteckt werden. Zusammenfassend ausgedrückt, ist es im zweiten Fall verglichen zum ersten Fall so, dass sozusagen Buchse und Stecker die Rollen tauschen. Gemeint ist damit, dass im zweiten Fall gedanklich der Stecker zur Buchse wird, indem er eine Kavität aufweist, in die dann die Buchse quasi eingesteckt werden kann.
Vorzugsweise kann der Gasgenerator ein Aktuator, insbesondere für den Antrieb eines Motorhaubenaufstellers, und/oder eine Vorrichtung zum Füllen eines Gassacks an einem Fahrzeug sein und insbesondere eine Treibladung haben, die von dem Anzünder entzündbar ist. Speziell für die Ausführung des Gasgenerators als Aktuator für einen Motorhaubenaufsteller eines Fahrzeugs gelten sehr hohe Anforderungen an Dichtheit gegenüber Feuchte, da hier der Aktuator meist in einem Motorraum des Fahrzeugs und damit der Umwelt direkt ausgesetzt angebracht ist. Ein solcher Aktuator kann im Aktivierungsfall eine Motorhaube des Fahrzeugs in einem gewissen Winkel und einer gewissen Höhe aufstellen, um eine Person, welche mit dem Fahrzeug ungewollt in Kontakt kommt, besser zu schützen. Durch den erfindungsgemäßen Gasgenerator als Aktuator ausgeführt ist das Innere des Aktuators, insbesondere eine Treibladung, vor Feuchte besser geschützt. Auch als Vorrichtung zum Füllen eines Gassacks, insbesondere in Form eines pyrotechnisch betreibbaren Gasgenerators, kann eine Treibladung im Inneren dieser Vorrichtung besser gegenüber Umwelteinflüssen geschützt werden.
Ein nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein Gassackmodul mit einem Gasgenerator, einem von dem Gasgenerator aufblasbaren Gassack und einer Befestigungseinrichtung zur Anbringung des Gassackmoduls an einem Fahrzeug, wobei der Gasgenerator vorzugsweise gemäß der zuvor beschriebenen Art und Weise ausgebildet ist.
Ferner wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ein Fahrzeugsicherheitssystem, insbesondere zum Schutz einer Person, beispielsweise eines Fahrzeuginsassen oder Passanten, mit einem Gasgenerator, einem von diesem aufblasbaren Gassack, als Teil eines Gassackmoduls, und einer elektronischen Steuereinheit, mittels der der Gasgenerator bei Vorliegen einer Auslösesituation aktivierbar ist, offenbart und beansprucht. Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeugsicherheitssystem ist vorzugsweise der Gasgenerator gemäß der zuvor beschriebenen Art und Weise ausgebildet.
Ein weiterer nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Kontaktieren eines Gasgenerators. Der Gasgenerator kann insbesondere gemäß der zuvor beschriebenen Art und Weise ausgebildet sein. Das erfindungsgemäße Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

a) Bereitstellen eines Gasgenerators mit einem Kontaktelemente aufweisenden Anzünder, einer Buchse, welche vorzugsweise die Kontaktelemente zumindest bereichsweise umgibt und eines Anschlussleitungen aufweisenden Steckers;
b) Kontaktieren der Kontaktelemente des Anzünders mit den Anschlussleitungen des Steckers, wobei entweder der Stecker in eine Kavität der Buchse eingeführt wird, derart dass diese den Stecker zumindest bereichsweise umfasst, oder wobei die Buchse in den Stecker eingeführt wird, derart dass der Stecker die Buchse zumindest bereichsweise umfasst, und
c) Stoffschlüssiges Verbinden des Steckers mit der Buchse in einem Verbindungsbereich, wobei ein Stoffschluss einzig durch die Materialien des Steckers und der Buchse in dem Verbindungsbereich gebildet wird.

Zu Schritt b) soll hier nur auf bereits weiter oben beschriebenes verwiesen werden, nämlich dass sozusagen Buchse und Stecker die Rollen tauschen können. Gemeint ist damit, dass auch gedanklich der Stecker zur Buchse werden kann, indem er eine Kavität aufweist, in die dann die Buchse eingeführt bzw. eingesteckt werden kann.
Insbesondere kann im Schritt c) das stoffschlüssige Verbinden durch ein Verschweißen des Steckers und der Buchse, insbesondere mittels einer Ultraschallschweißung, einer Laserschweißverbindung oder mittels thermischen Fügens, vorgenommen werden.
Vorzugsweise kann während des Schrittes b) bei dem Einführen entweder des Steckers in die Kavität der Buchse oder der Buchse in den Stecker bereits das stoffschlüssige Verbinden des Steckers mit der Buchse aus Schritt c) zumindest über einen gewissen Zeitraum gleichzeitig vorgenommen werden. Konkret kann dabei bereits während einer Zusammenführung bzw. eines Zusammensteckens von Stecker und Buchse bereits mit dem Stoffschlüssigen Verbinden von Stecker und Buchse begonnen werden. Hierbei kann beispielsweise während des Einsteckvorgangs des Steckers in die Buchse oder alternativ während des Einsteckvorgangs der Buchse in den Stecker bereits mit einem Verschweißen, beispielsweise mit einem linearen Ultraschallverschweißen, von Stecker und Buchse begonnen werden und solange weitergeführt werden, bis Stecker und Buchse in ihrer vorbestimmten Endstellung ihrer Relativbewegung zueinander angelangt sind. Anders ausgedrückt kann bereits während einer Relativbewegung von Stecker und Buchse zueinander zum Kontaktieren der Kontaktelemente des Anzünders mit den Anschlussleitungen mit der Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung des Steckers mit der Buchse begonnen werden. Hierbei kann sich vorteilhaft eine gewisse lineare Relativbewegung von Stecker zu Buchse, die bei einer linearen Ultraschallverschweißung notwendig ist, bereits mit bzw. während einer Füge- oder Steckbewegung von Stecker und Buchse abdecken lassen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Figuren näher erläutert:

Darin zeigen:
- 1 eine Längsschnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Gasgenerator;
- 2a, 2b, 2c symbolische Darstellungen eines Teilbereichs der Längsschnittansicht des Gasgenerators gemäß 1 mit jeweils verschiedenen Ausführungsformen; und
- 3a, 3b, 3c symbolische Darstellungen eines Teilbereichs der Längsschnittansicht des Gasgenerators gemäß 1 mit alternativem Stecker mit jeweils verschiedenen Ausführungsformen.

Im Folgenden werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Gasgenerator 50, welcher als ein Aktuator 52 ausgebildet ist. Ein derartiger Aktuator 52 kann beispielswese für den Antrieb eines Motorhabenaufstellers für ein Fahrzeug Verwendung finden, wobei in einem vorbestimmten Aktivierungsfall der Aktuator aktiviert und damit eine Motorhabe des Fahrzeugs in einem gewissen Winkel derart aufgestellt bzw. angehoben werden kann, dass eine Person, welche von dem Fahrzeug ungewollt angefahren worden ist, durch die aufgestellte Motorhaube besser geschützt werden kann. Ein derartiger Aktuator kann auch für den Antrieb einer aktiven Kopfstütze, welche im Bedarfsfall eine gewisse Wegstrecke verfahren bzw. ausgefahren werden soll, verwendet werden. Hierzu hat der Aktuator 52 einen äußeren Zylinder 54, der auch als Teilbereich eines Außengehäuses des Aktuators 52 wirken kann, und ein innerhalb des Zylinders 54 gelagerten Kolben 56, welcher im Aktivierungsfall des Aktuators 52 relativ zu dem Zylinder 54 bewegt werden kann, konkret eine gewisse Wegstrecke aus dem Zylinder 54 nach außen herausbewegt bzw. ausgefahren werden kann, um bei vorgenannten Antrieb für einen Motorhabenaufsteller für ein Fahrzeug mitzuwirken. Der Aktuator 52 umfasst eine Treibladung 64, die nach ihrer Aktivierung ein Gas bzw. Antriebsgas für die Bewegung des Kolbens 56 erzeugen kann, wie weiter unten noch detaillierter beschrieben. Somit ist der Aktuator 52 auch als Gasgenerator 50 zu betrachten, bzw. wirkt als ein solcher, da in dem Aktuator 52 auch ein Gas erzeugbar ist. Demzufolge ist bzw. wird im Sinne dieser Erfindung der Aktuator 52 als ein Gasgenerator 50 zu betrachten. Der Gasgenerator 50 kann, gegebenenfalls in einer abgewandelten Ausführung wie in 1 dargestellt, auch als eine Vorrichtung zum Füllen eines Gassacks an einem Fahrzeug, insbesondere für ein airbag Modul, Anwendung finden. Im Folgenden wird der Vereinfachung halber nur von dem Gasgenerator 50 gesprochen, auch wenn damit insbesondere die spezielle Funktion des Gasgenerators als Aktuator 52 gemeint sein kann.
Der Gasgenerator 50 nach 1 ist an dem Stirnende, an dem der Kolben 56 aus dem Zylinder 54 herausbewegt werden kann durch eine Kappe 58 geschlossen, welche als eine Schutzkappe gegenüber Schmutz oder Feuchte dienen kann. An der der Kappe 58 gegenüberliegenden Stirnseite des Gasgenerators 50 befindet sich diejenige Seite bzw. derjenige Bereich, an dem der Gasgenerator 50 an eine nicht dargestellte Stromquelle zu seinem Betrieb bzw. seiner Aktivierung angeschlossen werden kann. Konkret weist hierzu der Gasgenerator 50 einen Steckverbinder 10 auf, der eine Baugruppe aus einer Buchse 30 und einem Stecker 12 umfasst. Der Stecker 12 hat Anschlussleitungen 14, welche zur elektrischen Leitung bzw. Verbindung an die nicht dargestellte Stromquelle vorgesehen sind. Hierzu sei angemerkt, dass der Stecker 12 in 1 zwei Anschlussleitungen 14 zeigt, wobei gegebenenfalls auch nur eine einzige oder mehr als zwei Anschlussleitungen denkbar wären. Die Buchse 30 ist mit dem Zylinder 54 verbunden, insbesondere unverschiebbar fest, sodass die Buchse 30 mit dem Zylinder 54 zusammen auch einen gewissen endseitigen Abschluss, insbesondere einen Teil eines abschließenden Außengehäuses, des Gasgenerators 50 ausbildet.
Zudem umschließt die Buchse 30 einen Anzünder 60, bzw. bettet diesen fest ein, sodass sie für den Anzünder 60 einen Halter ausbildet. Hierzu ist der Anzünder 60 in einem mittigen Durchbruch 39 der Buchse 30 positioniert. Dabei kann der Anzünder 60, vom Inneren des Gasgenerators 50 her betrachtet, in den Durchbruch 39 eingeschoben sein und durch eine bekannte Befestigungsart dort angebunden bzw. befestigt sein. Beispielsweise kann hierzu der Anzünder in die Buchse 30 eingepresst und/oder eingebördelt, eingeklebt oder eingespritzt sein. Die Buchse 30 kann hierbei aus Kunststoff und/oder aus Metall ausgebildet sein und an den Zylinder 54, der ebenfalls aus Kunststoff und/oder Metall sein kann, durch eine Schweißung und/oder Verpressung und/oder Verkrimpung befestigt sein.
Der bekannte Anzünder 60 weist zwei Kontaktelemente 62 auf, die in Form von runden bzw. zylindrischen Stiften ausgebildet sind. Es wären auch nur ein einziges Kontaktelement oder mehr als zwei Kontaktelemente denkbar. Die Kontaktelemente 62 sind im Inneren des Anzünders 60 über ein elektrisch leitendes Brückenelement verbunden, welches an eine im Inneren des Anzünders befindliche Pyrotechnik angrenzt. Weiters ragen die beiden Kontaktelemente 62 zumindest ein Stück weit in eine Kavität 32 der Buchse 30 hinein. Die Kavität 32 erstreckt sich dabei angrenzend an den Durchbruch 39 der Buchse 30 axial innerhalb der Buchse 30 nach außen hin, bis zu einer entsprechenden Öffnung 38 der Buchse 30. Der Stecker 12 ist in der Buchse 30, konkret in der Kavität 32 der Buchse, über eine gewisse Wegstrecke seiner Längserstreckung derart aufgenommen, dass jeweils eine Anschlussleitung 14 des Steckers 12 mit einem entsprechenden ihr zugeordneten Kontaktelement 62 elektrisch leitend verbunden ist. Somit ist eine elektrisch leitfähige Verbindung von den Kontaktelementen 62 des Anzünders 60 über die daran verbundenen Anschlussleitungen 14 des Steckers 12, und weiter an die nicht dargestellte Stromquelle gegeben. Demnach zeigt die 1 einen Gasgenerator 50 der mittels des Steckverbinders 10 über die Buchse 30 und den Stecker 12 bereits fertig dazu ausgebildet ist, über die Anschlussleitungen 14 des Steckers 12 an die nicht dargestellte Stromquelle angeschlossen bzw. angesteckt bzw. elektrisch leitend mit dieser verbunden zu werden. Bei der Darstellung nach 1 ist dabei der weitere Verlauf der Anschlussleitungen 14 des Steckers 12 hin zu einer Stromquelle nicht mehr dargestellt. In der Ausführung von 1 ist dabei der Stecker 12 als ein Kunststoffkörper mit eingespritzten Anschlussleitungen 14 ausgebildet, wobei der Stecker 12 in die ebenfalls aus Kunststoff ausgebildete Buchse 30 eingesteckt bzw. dort in deren Kavität 32 aufgenommen ist. Der Stecker 12 ist dabei an der Buchse 30 mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere mit einer Kunststoff-Schweißverbindung, die als Ultraschallschweißverbindung oder Laserschweißverbindung ausgeführt sein kann, in einem Verbindungsbereich 20 befestigt. Der Stoffschluss dieser stoffschlüssigen Verbindung ist einzig durch die beiden Kunststoffmaterialien des Steckers 12 und der Buchse 30 in dem Verbindungsbereich 20 gebildet.
Konkret kann die Verbindung zwischen Stecker 12 und Buchse 30 hergestellt werden indem der zunächst noch ungesteckte bzw. noch nicht in die Buchse 30 eingesteckte Stecker 12 von außen her in die Kavität 32 der Buchse 30 entlang einer Einsteckrichtung E des Steckers 12 eingeführt bzw. eingesteckt wird, wobei die Einsteckrichtung E im Wesentlichen parallel der Längsachse L des Steckers 12 bzw. mit dieser deckungsgleich sein kann. Dabei kann bereits während des Einsteckvorgangs des Steckers 12 in die Buchse 30 mit der Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung begonnen werden, indem eine, insbesondere lineare, Ultraschallschweißverbindung zwischen Stecker 12 und Buchse 30 aufgebaut bzw. realisiert wird. Der Stecker 12 wird soweit in die Buchse 30 eingesteckt, bis die Kontaktelemente 62 des Anzünders 60 mit Anschlussleitungen 14 des Steckers 12 ordnungsgemäß elektrisch leitend verbunden sind bzw. miteinander entsprechend kontaktiert sind. Spätestens dann bei einer derartigen Endstellung des Steckers 12 wird dann die stoffschlüssige Verbindung hergestellt bzw. der bereits begonnene Vorgang eine solche herzustellen, wie zuvor am Beispiel einer Ultraschallschweißverbindung beschrieben, vollendet.
Das Innere des Gasgenerators 50 ist mittels der stoffschlüssigen Verbindung zwischen Stecker 12 und Buchse 30 damit dicht, insbesondere feuchtedicht, gegenüber äußeren Umwelteinflüssen abgeschlossen. Die kann insbesondere von großem Vorteil sein bei Aktuatoren bzw. Motorhaubenaufstellern für ein Fahrzeug, wenn der Gasgenerator 50 in einem der Umwelt direkt ausgesetzten Bereich des Fahrzeugs, wie beispielsweise einem Motorraum, eingebaut ist. Von weiterem Vorteil ist, dass durch die stoffschlüssige Verbindung im Bereich des Steckverbinders 10 keine weitere Abdichtung gegenüber Feuchte nötig sind bzw. entsprechend eingespart werden können. So ist beispielsweise ein dichtendes Bauteil, wie es z.B: ein O-Ring darstellt, im Bereich zwischen der Buchse 30 und dem Stecker 12 nicht nötig. Auch kann auf ein weiteres abdichtendes Mittel, wie beispielsweise eine Dichtmasse, die auch nach ihrer Aufbringung aushärtbar sein kann, im Bereich des Steckverbinders verzichtet werden.
Der Stecker 12 ist in den Figuren lediglich symbolhaft als ein zylindrischer Körper dargestellt, ist aber nicht darauf begrenzt. Er kann viele weitere nahezu beliebige Formen, insbesondere bekannte Steckerformen, aufweisen, wobei vorzugsweise für denjenigen Bereich des Steckers 12, der sich außerhalb der Buchse 30 bzw. deren Öffnung 38 befindet, der Formgebung des Steckers 12 und damit auch dem Verlauf dessen Anschlussleitungen 14 so gut wie keine Grenzen gesetzt sind. Lediglich innerhalb der Buchse 30, also in dem Bereich, in dem der Stecker von der Kavität 32 der Buchse umschlossen ist, bietet sich an, dass die Form des Steckers 12 an die geometrische Form der Kavität 32 der Buchse komplementär angepasst ist. Der Abgang der Anschlussleitungen 14 aus dem Körper des Steckers 12 ist in 1 mit einer kurzen Wegstrecke der Anschlussleitungen 14 parallel zur Längsachse L des Steckers 12 dargestellt. Anders ausgedrückt verlaufen die Anschlussleitungen 14 in derselben Erstreckungsrichtung wie die stiftartigen Kontaktelemente 62 des Anzünders 60, bzw. weisen in Bezug zu diesen eine Stellung auf, die keine Winkelabweichung zeigt. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Anschlussleitungen 14, eine andere Position bzw. Erstreckungslage zu den Kontaktelementen 62 des Anzünders 60 aufweisen, insbesondere ist hier ein sogenannter Kabelabgang im Bereich von 0° bis 180°, vorzugsweise von 90°, denkbar. Gemeint ist damit, dass die Anschlussleitungen 14, zumindest nach einer gewissen Strecke einer gleichen Erstreckungsrichtung wie sie die Kontaktelemente 62 haben, auch davon wegweisend bzw. einen bestimmten Winkel diesbezüglich einschließend, verlaufen können. Insbesondere können dabei die Anschlussleitungen 14 einen Kabelabgang von 90° haben, also im Wesentlichen senkrecht zu den Kontaktelementen 62 des Anzünders 60 ausgerichtet sein. Die Anschlussleitungen 14 können einen Querschnittsbereich von 0,35mm² bis 0,75 mm² bezüglich ihres elektrisch leitfähigen Querschnitts haben.
Neben der weiter oben beschriebenen Ultraschallschweißverbindung zwischen einer aus Kunststoff ausgebildeten Kavität 32 der Buchse 30 und einen darin aufgenommenen Stecker 12 aus Kunststoff, kann sich hier auch eine Laserschweißverbindung zwischen Buchse 30 und Stecker 12 anbieten, wobei vorzugsweise der entsprechende zu verschweißende Bereich der Kavität 32 aus transparentem, also für eine Laserstrahl im Wesentlichen durchgängigen, Kunststoff ausgebildet sein kann, damit ein entsprechender Bereich des Steckers 12 für die Laserschweißung bestimmungsgemäß angeschmolzen bzw. aufgeschmolzen werden kann.
Alternativ ist hierbei auch eine Laserschweißverbindung zwischen zwei Metallen denkbar. Hierzu ist zumindest ein entsprechender zu verschweißender Bereich der Kavität 32 aus Metall und ein entsprechender Bereich für die Laserschweißverbindung des Steckers 12 ist ebenfalls aus Metall. Konkret kann dabei die gesamte Buchse 30 aus Metall sein, insbesondere kann sie dabei auch einen Bereich des Außengehäuses des Gasgenerators 50 darstellen. Der Stecker 12 kann dabei lediglich in einem begrenzten Bereich, in dem die Laserschweißverbindung angebrachte werden soll aus Metall sein, da er in seinem Inneren zumindest einen gewissen Bereich an Kunstsoff aufweisen soll, um die Anschlussleitungen 14 entsprechend elektrisch zu isolieren.
Für den Betrieb des erfindungsgemäßen Gasgenerators 50 wird von der (nicht dargestellten) Stromquelle ein Aktivierungssignal (Stromsignal) über die Anschlussleitungen 14 des Steckers 12 hin zu den Kontaktelementen 62 des Anzünders 60 geleitet bzw. auf diese übertragen, wodurch der Anzünder ausgelöst, seine innere Pyrotechnik angezündet und die Treibladung 64 des Gasgenerators 50 aktiviert bzw. ebenfalls angezündet wird. Hierdurch bildet sich ein steigender Innendruck aus Abbrandgasen innerhalb einer Hülse 66, in welcher die Treibladung 64 gelagert ist, aus bis diese Hülse 66 durch den Innendruck geöffnet wird und sich der Innendruck in den verschiebbaren Kolben 56, der die Hülse 66 umgibt, fortpflanzt und den Kolben 56 in Bewegung setzt. Der Kolben 56 wird in dem Zylinder 54 des Gasgenerators 50 geführt und durch die Bewegung des Kolbens 56 wird die Kappe 58 weggestoßen bzw. geöffnet, sodass der Kolben 56 bestimmungsgemäß soweit aus dem Zylinder ausgefahren bzw. herausbewegt werden kann, damit dadurch eine an den Kolben 56 angebundene Motorhaube eines Fahrzeugs entsprechend aufgestellt werden kann. Dabei kann ein Filter 70 die innerhalb des Kolbens 56 ausgebildeten Abbrandgase kühlen und/oder filtern.
Die 2a-c und 3a-c zeigen, wie oben schon erwähnt, symbolische Darstellungen eines Teilbereichs der Längsschnittansicht des Gasgenerators gemäß 1 wie folgend beschrieben. Der Übersichtlichkeit halber werden in diesen Figuren lediglich das Zusammenwirken von Buchse 30 und Stecker 12 dargestellt. Anders ausgedrückt ist hier nur der Steckverbinder 10 umfassend die Buchse 30 und den Stecker 12 dargestellt. Auf den Anzünder mit seinen Kontaktelementen und eine detaillierte Darstellung an die daran kontaktierenden Anschlussleitungen 14 des Steckers wurde verzichtet. Lediglich die Anschlussleitungen 14 des Steckers 12 sind an einer ersten Stirnseite 22 des Steckers symbolisch angedeutet.
Die 2a, 2b und 2c zeigen jeweils unterschiedlich ausgeprägte Verbindungsbereiche 20 mittels der stoffschlüssigen Verbindung an entsprechend unterschiedlichen Stellen bzw. Positionen zwischen Stecker 12 und Buchse 30. Die Buchse 30 ist hier im Vergleich zur 1 geringfügig anders ausgeformt, wie nachfolgend beschrieben. Die Buchse 30 erstreckt sich ausgehend von ihrer Buchsenstirnseite 33, in welcher sich die Öffnung 38 befindet, mit einer Buchsenwand 31, welche die Kavität 32 umschließt, längs bis zu einem Boden 36 der Buchse 30 hin und bildet im Wesentlichen einen hohlzylindrischen Körper aus. Eine Innenwand der Buchse 30 umschließt mit einer Seitenumrandung 34 die Kavität 32. Der Boden 36 der Buchse 30 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu der Buchsenwand 31 und weist mittig den Durchbruch 39 auf, in dem der hier nicht dargestellte Anzünder aufgenommen werden kann. Die von dem Durchbruch 39 sich weiter in Richtung weg von der Buchsenstirnseite 33 längsaxial erstreckende Buchse 30 weist bei den 2a-2c eine geringfügig andere Ausformung auf, als dies in 1 dargestellt ist. Konkret erstreckt sich hier die Buchse 30 völlig geradeaus weiter, weg von der Buchsenstirnseite 33, und ist nicht etwa eingebogen oder umgebogen, um dort einen Anzünder kontaktierend zu befestigen. Kurz ausgedrückt ist insgesamt die Buchse 30 als ein gerader Hohlzylinder ausgebildet, der in etwa nach zwei Drittel seiner Längserstreckung, betrachtet von der Buchsenstirnseite 33 aus, zusätzlich den Boden 36 der Buchse 30 mit dem Durchbruch 39 aufweist, wobei sich der Boden 36 im Wesentlichen senkrecht zu einer Innenwand bzw. zu der Seitenumrandung 34 erstreckt.
Eine Außenwand 35 der Buchse 30 erstreckt sich dabei parallel zur inneren Seitenumrandung 34 der Buchse 30. Dabei kann die Buchse 30 auch als ein Gehäuse 40 des Gasgenerators 50 dienen, insbesondere als ein Bereich eines langgestreckten Außengehäuses des Gasgenerators 50. In einem solchen Fall ist kein die Buchse 30 umgebender Zylinder nötig, wie er in 1 gezeigt ist, sondern die Buchse 30 selbst kann zusammen mit dem stoffschlüssig verbundenem Stecker 12 einen stirnseitigen Endbereich des Gasgenerators 50 bilden, wobei sich hier die Buchse 30 noch weiter längsaxial bis zu einem nicht dargestellten dazu gegenüberliegenden Endbereich des Gasgenerators 50 erstrecken kann. Hierbei kann die Buchse 30 einen Großteil des Außengehäuses eines langgestreckten Gasgenerators 50 darstellen, wobei dann weitere hier nicht dargestellte Bauteile des Gasgenerators 50 innerhalb der Buchse 30 aufgenommen sein können.
Bei allen 2a - 2c ist der Stecker 12 gerade, im Wesentlichen parallel zu seiner Längsachse L, in die Buchse 30 durch deren Öffnung 38 in deren Kavität 32 in Einsteckrichtung E eingeführt bzw. eingesteckt und mittels der stoffschlüssigen Verbindung in dem Verbindungsbereich 20 an der Buchse 30 befestigt. Die 2a, 2b und 2c unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Lage bzw. Position, durch die Länge bzw. Erstreckung und/oder durch die Art und Weise der stoffschlüssigen Verbindung.
Demnach zeigt 2a einen Steckverbinder 10, bei dem sich die stoffschlüssige Verbindung zwischen Stecker 12 und Buchse 30 längsaxial im Wesentlichen parallel zur Längsachse L des Steckers 12 erstreckt. Konkret erstreckt sich dabei die stoffschlüssige Verbindung in einem Bereich zwischen der Seitenumrandung 34 der Buchse 30 und der dazu entsprechenden gegenüberliegenden bzw. kontaktierenden Seitenwand 18 des Steckers 12 über eine gewisse Wegstrecke zwischen der ersten Stirnseite 22 und einer zweiten Stirnseite 24 des Steckers 12, vorzugsweise gänzlich entlang des radialen Umfangs des Verbindungsbereichs 20. Die Länge der längsaxialen Wegstrecke des Verbindungsbereichs 20 kann je nach Anforderungen bezüglich Dichtheit variieren, sodass die in 2a dargestellte Wegstrecke entsprechend angepasst werden kann und demnach auch eine maximale Erstreckung ausgehend von der Öffnung 38 der Buchse 30 bis hin zu der zweiten Stirnseite 24 des Steckers 12 hin aufweisen kann. Als Art und Weise der stoffschlüssigen Verbindung bietet sich hier insbesondere eine Ultraschallschweißung, vorzugsweise eine mit linearer Bewegung ausgeführte Ultraschallschweißung, zwischen Buchse 30 und Stecker 12, die beide aus Kunststoff aufgeführt sind, an oder ein thermisches Fügen zwischen einer Buchse 30 aus Metall und einem Stecker 12 aus einem Thermoplast, wie weiter ober bereits detaillierter beschrieben.
2b zeigt im Gegensatz zu 2a einen Steckverbinder 10, bei dem der Verbindungsbereich lediglich im Bereich der Öffnung 38 der Buchse 30 entlang einer relativ geringen Wegstrecke in axialer Richtung verläuft. Auch hier bietet sich eine radial vollumfängliche stoffschlüssige Verbindung an, die auf unterschiedliche Art und Weise wie zuvor bei 2a beschrieben, hergestellt werden kann. Vorzugsweise wird aber die stoffschlüssige Verbindung bei 2b durch eine Laserschweißung hergestellt, wobei eine entsprechende Schweißnaht 21 symbolisch dargestellt ist. Dabei können die zu verschweißenden Bereiche paarweise je aus Kunststoff oder Metall ausgebildet sein. Demnach bietet sich hier entweder eine Buchse 30 und ein Stecker 12 an, die beide jeweils gänzlich bzw. zum Großteil aus Kunststoff gefertigt sind, oder es wird eine Buchse 30, vorzugsweise gänzlich, aus Metall und ein Stecker 12 verwendet, der zumindest im Verbindungsbereich 20 aus Metall gebildet ist, beispielsweise durch eine umlaufende Metalleinlage in oder an einem inneren Kunststoffkörper des Steckers 12.
Der in 2c dargestellte Steckverbinder 10 zeigt einen Verbindungsbereich 20, welcher eine ähnliche Position, jedoch mit viel geringerer axialer Erstreckung, aufweist, wie der Verbindungsbereich in 2a. Allerdings erstreckt sich hier der Verbindungsbereich 20 im Wesentlichen durch die Stärke bzw. Materialdicke der Buchsenwand 31 hindurch bis in einen entsprechenden Bereich des Steckers 12. Eine derartige Ausgestaltung der stoffschlüssigen Verbindung kann vorzugsweise durch eine Schweißverbindung, insbesondere eine Laserschweißverbindung, hergestellt werden. Dabei kann die Buchse 30 aus einem im Wesentlichen für einen Laserstrahl durchgängigen bzw. transparenten Kunststoff und der Stecker 12 aus einem nicht transparenten Kunststoff ausgebildet sein. Bei der Herstellung dieser stoffschlüssigen Verbindung in Form der Schweißnaht 21 wird zunächst der Stecker 12 in der Buchse 30 eingesteckt bzw. positioniert und danach wird von einem geeigneten Laserstrahl der transparente Kunststoff der Buchsenwand 31 durchdrungen und ein entsprechender Bereich des Steckers 12 von diesem erwärmt bzw. derart angeschmolzen oder aufgeschmolzen, wobei eine derartiges Verschweißen entsprechende radial umlaufend vorgenommen wird, sodass sich die stoffschlüssige Verbindung zwischen Buchse 30 und Stecker 12 ausbilden kann. Alternativ ist hier auch eine Laserschweißung zwischen zwei Metallteilen denkbar, indem die Buchse 30 aus Metall und zumindest ein entsprechender Bereich des Steckers 12 zur Ausbildung der Verbindung ebenfalls aus Metall ausgebildet ist. In einem derartigen Fall wird ein Laserstrahl durch die Buchsenwand 31 hindurch auf einen entsprechenden Bereich des Metalls des Steckers 12 geleitet um beide Metallbauteile entsprechend aufzuschmelzen und die stoffschlüssige Verbindung herzustellen. Zudem wäre aus auch denkbar, die Verbindung der 2c auch durch Art und Weise, wie sie sonst noch bezügliche 2a beschrieben ist, herzustellen.
Die 3a -3c sind den 2a - 2c relativ ähnlich, sodass im Folgenden nur auf die wesentlichen Unterschiede diesbezüglich eingegangen wird. Wie die 3a - 3c zeigen, weist dort der Stecker 21 einen zusätzlichen Steckerkragen 19 auf, der als eine, insbesondere vollständig, radial umlaufende Ausformung ausgeprägt ist. Anders ausgedrückt weist hier der Stecker 12 einen radial abstehenden ringförmig umlaufenden Flansch auf, welcher bei einem Einstecken des Steckers 12 in die Buchse 12 einen Anschlag in Einsteckrichtung E für den Stecker 12 ausbildet. Der Steckerkragen 19 kann damit zum einen als Positionierungsmittel beim Einstecken des Steckers wirken, indem der Stecker 12 soweit auf Anschlag in die Buchse 30 eingesteckt wird, bis der Steckerkragen 19 die Buchsenstirnseite 33 kontaktiert. Zum anderen kann der Steckerkragen 19 auch denjenigen Bereich des Steckers 12 umfassen, welcher bei der stoffschlüssigen Verbindung eine Rolle spielt bzw. welcher zumindest einen Teil des Verbindungsbereichs 20 der stoffschlüssigen Verbindung darstellt.
Letzteres ist in den 3b und 3c der Fall, da hier zumindest ein Teilbereich des Steckerkragens 19 von der stoffschlüssigen Verbindung zwischen Buchse 30 und Stecker 12 umfasst wird.
Konkret kann bei dem Steckverbinder 10 nach 3b zumindest der Steckerkragen 19 aus transparentem Kunststoff ausgebildet sein und von außen her ein Laserstrahl zumindest durch einen Teilbereich des Steckerkragens 19 an eine Grenzschicht der aus Kunststoff gebildeten Buchsenstirnfläche 33 herangeführt werden und durch ein solches quasi „Durchschweißen“ die stoffschlüssige Verbindung hergestellt werden, vergleichbar nach dem Prinzip, wie es in Bezug zu 2c bereits beschrieben wurde.
Bezüglich 3b ist es alternativ auch möglich, dass die Buchse 30 und der Steckerkragen 19 zumindest bereichsweise aus Metall sind, um ein ähnliches „Durchschweißen“ für Metallbauteile zu realisieren, wie ebenfalls bereits bezüglich 2c beschrieben.
Bei 3c ist eine Schweißverbindung symbolisch durch eine umlaufende Schweißnaht 21 im Bereich des Verbindungsbereichs 20 dargestellt, welche keilförmig von der Seite her, im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse L des Steckers 12, angedeutet ist. Hier kann eine Kunststoffschweißnaht zwischen der Buchse 30 und dem Steckerkragen 19 ausgebildet sein, wenn beide Bauteile aus Kunststoff ausgebildet sind, oder entsprechend eine Metallschweißnaht realisiert sein, wenn beide Bauteile aus Metall sind.
Bei 3a ist der Steckerkragen 19 derart dargestellt, dass er lediglich als Anschlag dient und die stoffschlüssige Verbindung kann analog zu der Verbindung aufgebaut sein, wie sie bereits zu 2a beschrieben wurde. In 3a ist die Länge des Verbindugsbereichs 20 dabei symbolisch über die gesamte axiale Längserstreckung des Verbindungsbereichs zwischen Buchsenwand 31 und der Seitenumrandung 34 der Kavität 32 der Buchse 30 skizziert.
Bezüglich den Ausführungsformen des Gasgenerators 50, insbesondere des Steckverbinders 10, sind dabei auch für den Fachmann erkennbare Kombinationen denkbar. Anders ausgedrückt können auch Kombinationen der stoffschlüssigen Verbindungen, wie sie in den 2a bis 3c gezeigt sind, für den erfindungsgemäßen Gasgenerator 50 denkbar sein. So kann beispielsweise bei 3b oder 3c noch zusätzlich eine an der Buchsenwand 31 seitlich angebrachte Verbindung, wie z.B. in 2c dargestellt, angebracht werden, um die Dichtheit der Steckverbinders 10 insgesamt zu erhöhen.
Bezugszeichenliste

10: Steckverbinder
12: Stecker
14: Anschlussleitung
18: Seitenwand
19: Steckerkragen
20: Verbindungsbereich
21: Schweißnaht
22: erste Stirnseite
24: zweite Stirnseite
30: Buchse
31: Buchsenwand
32: Kavität
33: Buchsenstirnseite
34: Seitenumrandung
35: Außenwand
36: Boden
38: Öffnung
39: Durchbruch
40: Gehäuse
50: Gasgenerator
52: Aktuator
54: Zylinder
56: Kolben
58: Kappe
60: Anzünder
62: Kontaktelemente
64: Treibladung
66: Hülse
70: Filter
E: Einsteckrichtung
L: Längsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1857334 A1 [0002]

Claims

Gasgenerator (50), insbesondere für ein Fahrzeugsicherheitssystem, mit einem Anzünder (60), einem in einer Buchse (30) aufgenommenen Stecker (12), wobei Kontaktelemente (62) des Anzünders (60) mit Anschlussleitungen (14) des Steckers (12) elektrisch leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (12) an der Buchse (30) mittels zumindest einer stoffschlüssigen Verbindung in einem Verbindungsbereich (20) befestigt ist, wobei ein Stoffschluss einzig durch die Materialien des Steckers (12) und der Buchse (30) in dem Verbindungsbereich (20) gebildet ist.
Gasgenerator (50) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine stoffschlüssige Verbindung als eine Schweißverbindung zwischen Stecker (12) und Buchse (30), insbesondere als Laserschweißverbindung oder Ultraschallschweißverbindung zwischen zwei Kunststoffmaterialien, ausgebildet ist.
Gasgenerator (50) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (30) aus einem Metall, der Stecker (12) aus einem Thermoplast und die zumindest eine stoffschlüssige Verbindung durch thermisches Fügen von Buchse (30) und Stecker (12) ausgebildet ist.
Gasgenerator (50) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine stoffschlüssige Verbindung radial umlaufend zwischen Stecker (12) und Buchse (30) ausgebildet ist, wobei insbesondere ein Bereich zwischen Stecker (12) und Buchse (30), die zumindest eine stoffschlüssige Verbindung davon ausgenommen, frei von einer weiteren Abdichtung gegenüber Feuchte ist.
Gasgenerator (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zumindest eine stoffschlüssige Verbindung über den Verbindungsbereich (20) zwischen Stecker (12) und Buchse (30) zumindest bereichsweise entlang einer Seitenwand (18) des Steckers (12) und einer dazu komplementären Seitenumrandung (34) der Buchse (30) über eine gewisse axiale Länge erstreckt, insbesondere im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des Kontaktbereichs zwischen Seitenwand (18) und Seitenumrandung (34) oder lediglich in einem Bereich einer Öffnung (38) der Buchse (30).
Gasgenerator (50) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zumindest eine stoffschlüssige Verbindung über einen Verbindungsbereich (20) zwischen Stecker (12) und Buchse (30) zumindest bereichsweise entlang eines Steckerkragens (19) und einer dazu komplementären Buchsenstirnfläche (33) erstreckt, wobei insbesondere Steckerkragen (19) und Buchsenstirnfläche (33) im Wesentlichen radial zur Längsachse (L) des Steckers (12) ausgebildet sind.
Gasgenerator (50) nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (30) eine Halterung für den Anzünder (60) und/oder ein Bereich eines Gehäuses (40), insbesondere Außengehäuses, des Gasgenerators (50) ist, wobei die Buchse (30) vorzugsweise innerhalb eines weiteren Gehäuseteils des Gasgenerators (50), insbesondere eines Zylinders (54), positioniert ist.
Gasgenerator (50) nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die Buchse (30) eine Kavität (32) aufweist, welche den Stecker (12) zumindest bereichsweise umfasst, oder der Stecker (12) eine Kavität aufweist, welche die Buchse (30) zumindest bereichsweise umfasst.
Gasgenerator (50) nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (50) ein Aktuator (52), insbesondere für den Antrieb eines Motorhaubenaufstellers, und/oder eine Vorrichtung zum Füllen eines Gassacks an einem Fahrzeug ist und insbesondere eine Treibladung (64) hat, die von dem Anzünder (60) entzündbar ist.
Gassackmodul mit einem Gasgenerator (50), einem von dem Gasgenerator (50) aufblasbaren Gassack und einer Befestigungseinrichtung zur Anbringung des Gassackmoduls an einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (50) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.
Fahrzeugsicherheitssystem, insbesondere zum Schutz einer Person, beispielsweise eines Fahrzeuginsassen oder Passanten, mit einem Gasgenerator (50), einem von diesem aufblasbaren Gassack, als Teil eines Gassackmoduls, und einer elektronischen Steuereinheit, mittels der der Gasgenerator (50) bei Vorliegen einer Auslösesituation aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (50) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.
Verfahren zum elektrischen Kontaktieren eines Gasgenerators (50) mit den folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines Gasgenerators (50) mit einem Kontaktelemente (62) aufweisenden Anzünder (60), einer Buchse (30), welche vorzugsweise die Kontaktelemente (62) zumindest bereichsweise umgibt und eines Anschlussleitungen (14) aufweisenden Steckers (12); b) Kontaktieren der Kontaktelemente (62) des Anzünders (60) mit den Anschlussleitungen (14) des Steckers (12), wobei entweder der Stecker (12) in eine Kavität (32) der Buchse eingeführt wird, derart dass diese den Stecker (12) zumindest bereichsweise umfasst, oder wobei die Buchse (30) in den Stecker (12) eingeführt wird, derart dass der Stecker (12) die Buchse (30) zumindest bereichsweise umfasst, und c) Stoffschlüssiges Verbinden des Steckers (12) mit der Buchse (30) in einem Verbindungsbereich (20), wobei ein Stoffschluss einzig durch die Materialien des Steckers (12) und der Buchse (30) in dem Verbindungsbereich (20) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) das stoffschlüssige Verbinden durch ein Verschweißen des Steckers (12) und der Buchse (30), insbesondere mittels einer Ultraschallschweißung, einer Laserschweißverbindung oder mittels thermischen Fügens, vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schrittes b) bei dem Einführen entweder des Steckers (12) in die Kavität (32) der Buchse oder der Buchse in den Stecker bereits das stoffschlüssige Verbinden des Steckers (12) mit der Buchse (30) aus Schritt c) zumindest über einen gewissen Zeitraum gleichzeitig vorgenommen wird.