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EP2437352B1 - Lötverbindung - Google Patents

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Publication number
EP2437352B1
EP2437352B1 EP11450127.3A EP11450127A EP2437352B1 EP 2437352 B1 EP2437352 B1 EP 2437352B1 EP 11450127 A EP11450127 A EP 11450127A EP 2437352 B1 EP2437352 B1 EP 2437352B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pin
base
contact pin
solder
solder joint
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP11450127.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2437352A1 (de
Inventor
Christian Bauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electrovac Metall-Glaseinschmelzungs GmbH
Original Assignee
Electrovac Metall-Glaseinschmelzungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electrovac Metall-Glaseinschmelzungs GmbH filed Critical Electrovac Metall-Glaseinschmelzungs GmbH
Publication of EP2437352A1 publication Critical patent/EP2437352A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2437352B1 publication Critical patent/EP2437352B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02—Soldered or welded connections
    • H01R4/027—Soldered or welded connections comprising means for positioning or holding the parts to be soldered or welded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/10—Initiators therefor
    • F42B3/103—Mounting initiator heads in initiators; Sealing-plugs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R33/00—Coupling devices specially adapted for supporting apparatus and having one part acting as a holder providing support and electrical connection via a counterpart which is structurally associated with the apparatus, e.g. lamp holders; Separate parts thereof
    • H01R33/05—Two-pole devices
    • H01R33/06—Two-pole devices with two current-carrying pins, blades or analogous contacts, having their axes parallel to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/66—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure with pins, blades or analogous contacts and secured to apparatus or structure, e.g. to a wall
    • H01R24/70—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure with pins, blades or analogous contacts and secured to apparatus or structure, e.g. to a wall with additional earth or shield contacts

Definitions

  • the invention relates to a fuze base according to the preamble of claim 1.
  • solder joints for attaching a thin pin to a surface substantially at right angles.
  • the pin is provided with a substantially planar end face, which is butt soldered to the surface.
  • the disadvantage of this is that the pens in question, due to the mass production, have no flat faces, and therefore a corresponding processing step is required before the solder joint can be made. Furthermore, such a solder joint tends to shear off the pins, and has the disadvantage of low vibration resistance.
  • This is particularly disadvantageous when using correspondingly processed assemblies in vehicles disadvantage, since this can lead to increased failure rates.
  • This has a particularly disadvantageous effect when used in safety-relevant devices, such as an igniter for an airbag, whose function must be ensured, in particular, at high accelerations occurring.
  • solder joints in which the production of a flat surface according to the preceding paragraph is dispensed with.
  • a first such known solder joint is provided to blunt the rounded ends of a contact pin to a surface.
  • Such designs also have very poor mechanical properties.
  • a second such known solder joint is provided to guide a pin through a through hole and attach a conventional solder joint on both sides in the throat between the pin and the body.
  • solder joints are very inflexible in use.
  • a fuze base according to the preamble of claim 1 with an electrically conductive base body is known, wherein an electrically conductive connected to the main body first contact pin is guided through the body, and wherein a second contact pin, electrically insulated from the base body and gas-tight, is guided through the body ,
  • the object of the invention is therefore to provide a Zündersockel with a solder joint of the type mentioned, with which the mentioned disadvantages can be avoided, with which the preparatory work for the preparation of a semifinished product can be reduced to the solder joint, and the safety of the solder joint, especially against Shearing, can be increased, and which is flexible. This is achieved by the features of claim 1 according to the invention.
  • a solder joint can be formed, which has a high security against mechanical damage, especially against shearing, since due to the wetting of both the pin, and the lateral surface of the first recess any notch effects are avoided, and a lateral force transmission via the solder material on the lateral surface the first recess is made possible.
  • a pin can essentially be processed without further preparatory mechanical processing since no planar end face is required. This allows pins with rounded or sharpened ends to be securely soldered without further processing of such ends.
  • corresponding pins such as for the most preferred use in ignition base for gas generator igniter, after their production rounded ends. Such pins can now be processed without further post-processing. As a result, the production costs and the production costs can be reduced.
  • a solder joint is also versatile and flexible.
  • the Fig. 1 to 12 each show arrangements or details of arrangements of an electrically conductive body 1 and a - connected by means of a solder connection to the body 1 - electrically conductive first pin 2, wherein in a first surface 3 of the body 1, a first recess 4 is arranged, wherein the first pin 2 is arranged in regions in the first recess 4, wherein in a gap 5 between a first lateral surface 6 of the first recess 4 and the first pin 2, a solder material 7 is arranged, and wherein the solder material 7 at least partially on both the first pin. 2 , as well as on the first lateral surface 6 is arranged.
  • a solder joint can be formed, which has a high security against mechanical damage, especially against shearing, since due to the wetting of both the first pin 2, and the first lateral surface 6 of the first recess 4 any notch effects are avoided, and a lateral power transmission via the solder material 7 is made possible on the first lateral surface 6 of the first recess 4.
  • a first pin 2 can be processed essentially without further preparatory mechanical processing, since no plane end face is required. This allows pins with rounded or sharpened ends to be securely soldered without further processing of such ends.
  • corresponding pins for example for the particularly preferred use in detonator socket 13 for gas generator igniter, after the production of rounded ends on.
  • Such pins can now be processed without further post-processing. As a result, the production costs and the production costs can be reduced.
  • a solder joint is also versatile and flexible.
  • solder joint designates a connection of two or more metallic parts by means of a molten solder, which at least partially wets the surfaces of the at least two interconnected parts, in particular at least partially diffused into the respective surfaces.
  • solder material preferably comprises any type of alloy and / or a pure metal which can be used for hard and / or soft soldering, in particular any type of solder or solder.
  • the invention relates to fuze base 13, as used for example in gas generators, airbags or belt tensioners for safety belts in vehicles use.
  • a gas generator is a fire set, which is provided and designed so that its combustion gases fill a cavity, such as the interior of an airbag.
  • the Fig. 1 to 12 show four different ignition socket 13. Subsequently, the solder joint is explained in detail. However, the use of solder joints is not limited to this application. This can also be provided for connecting other components or assemblies.
  • the subject invention relates to a Zündersockel with a solder joint in which is provided to connect a first pin 2, therefore a thin rod with a preferably round cross-section, with a body 1.
  • the body 1 has - to form the solder joint - a first surface 3, in which a first recess 4 is arranged.
  • the first recess 4 which may be of different design, has a bottom region 8 and a first lateral surface 6.
  • the bottom region 8 denotes a bottom of the first depression 4 and preferably the region surrounding this base normal to the first surface 3, in particular if the floor is not flat.
  • the first lateral surface 6 denotes the surface which extends between the first surface 3 and the bottom region 8. It is preferably provided that the first lateral surface 6 is at least partially inclined and / or rounded relative to the first surface 3. It is preferably provided that the first recess 4 is frusto-conical or truncated pyramid shaped.
  • the first pin 2 is arranged at least partially in the first recess 4. It is preferably provided that a diameter or a diagonal of the first recess 4 is always larger than a diameter or a corresponding diagonal of the first pin 2 in the region of the first recess 4. Thereby, there is a gap 5 between the first lateral surface 6 of the first Well 4 and arranged in this first pin 2. In this space 5 at least partially a solder material 7 is arranged, wherein it is preferably provided that substantially the entire bottom portion 8 of the first recess 4 is covered with the solder material 7. According to the invention it is further provided that the solder material 7 is at least partially disposed both on the first pin 2, and on the lateral surface 6, therefore liable.
  • the Fig. 1 to 3 show a first preferred embodiment of a Zündersockels 13, with an electrically conductive base body 14, a first contact pin 15 and a second contact pin 16, wherein the first contact pin 15 is electrically conductively connected to the base body 14, and wherein the second contact pin 16, from the main body 14th electrically insulated and gas-tight, is guided by the main body 14.
  • the first contact pin 15 is connected to the main body 14 by means of a solder connection according to the invention.
  • the first contact pin 15 corresponds to the first pin 2, and the main body 14 to the body. 1
  • the first contact pin 15, which is conductively connected to the main body 14, is preferably provided for the mass connection of the ignition base 13, whereas the second contact pin 16, which is electrically insulated from the main body 14, is intended for Power supply is provided.
  • the main body 14 has a substantially cylindrical disc-shaped basic shape, and is preferably formed comprising steel.
  • the second contact pin 16 is guided through a passage opening of the main body 14, and electrically insulated from the base body 14 by means of a glass body 19, wherein the relevant compound is further designed to be gas-tight.
  • Such compounds are also referred to as "glass to metal seal" GTMS short. It is preferably provided that the base body 14 is fused to the second contact pin 16 by means of the glass mass 19.
  • the first recess 4 is arranged, in which the first contact pin 15 is held by a solder connection according to the invention, wherein - as preferably provided - substantially in the entire space 5 in the bottom portion 8 of the first recess 4, the solder material 7 is arranged.
  • the first recess 4 is formed as a blind hole.
  • the first pin 2 or the first contact pin 15 is arranged in the blind hole 4.
  • the ignition means facing side 17 of the ignition base 13 is unaffected by the solder joint.
  • voltage peaks due to impurities on the surface on the side facing the ignition means 17 of the fuse base 13 can be avoided.
  • the recess 4 may be formed substantially frusto-conical. This shape allows a particularly reliable and secure embedding of the first contact pin 15.
  • the first recess 4 may also be formed in a pyramidal shape. In other embodiments, a cylindrical shape may also be provided.
  • One end of the first pin 2 or the first contact pin 15 is arranged in the first recess 4 and soldered to the base body 14.
  • the arranged in the recess 4 end of the first pin 2 and the first contact pin 15 may be formed rounded or sharpened.
  • the first pin 2 and the first contact pin 15 after its production without further Machining be soldered securely.
  • the first pin 2 or first contact pin 15 is arranged substantially normal to the first surface 3. It is provided in particular that the first pin 2 or first contact pin 15 is arranged at least in the region of the solder joint normal to the first surface 3. As a result, the soldering process is improved because the formation of the solder meniscus is improved.
  • the 4 to 6 show an example of a fuze base 13, wherein the basic structure of the first preferred embodiment according to the Fig. 1 to 3 equivalent.
  • the base body 14 of this example also has a frustoconical first recess 4, wherein subsequently to the bottom portion 8 of the first recess 4, a receiving opening 9 is arranged.
  • This receiving opening 9 has a substantially opposite to the first contact pin 15 cross section, wherein it is preferably provided that the receiving opening 9 has dimensions which allow insertion of the first contact pin 15 with a small clearance.
  • the receiving opening 9 is formed as a blind hole. However, as shown, it is preferably provided that the receiving opening 9 is formed as a through-hole, whereby a particularly good connection between the first contact pin 15 and the main body 14 can be achieved. As in particular in Fig. 6 can be seen, the first pin 2 and the first pin in the receiving opening 9 is arranged. By way of example, it is provided that in a gap 10 between a pin skirt surface 11 of the first pin 2 and a second lateral surface of the receiving opening 9 at least partially the solder material 7 is arranged. This can be dispensed with a complex Vorbelöten the first pin 2 and the first contact pin 15, whereby a further processing step can be saved. It is preferably provided that the gap 10 is substantially completely filled with the solder material.
  • the gap 10 has a width and a height which, in interaction with a certain solder material 7 and a specific processing temperature, results in the penetration of the solder material 7 into the gap 10 due to the capillary action.
  • both the processing can be further simplified, and the safety of the solder joint can be increased, since the effective area of the solder joint is very large.
  • the load capacity of the solder joint and the entire ignition base 13 can be improved.
  • the security against destruction of the Zündersockels 13 - about when igniting the gas generator - be improved.
  • the first pin 2 arranged in the receiving opening 9 penetrates the main body 14.
  • both the first and the second contact pin 15, 16 terminate flush with the first side 17 of the main body 14.
  • the planar surface on the first side 17 is preferably achieved by grinding the base body 14 after the solder joint has been produced.
  • the use of rounded end pins is therefore not limited in this example.
  • Fig. 7 to 9 show a further example of a fuze base 13 for a gas generator, the basic structure of the example according to the 4 to 6 equivalent.
  • a second recess is further provided on the first side 17, with the use of a second solder joint is realized. Furthermore, the gap 10 is filled with solder 7. The ends of the two contact pins 15, 16 are unprocessed and have the production-related curves.
  • the second recess forms at the edge of an annular elevation, which has a sharp edge.
  • This preferably serves as a reservoir for a solder material 7, wherein it is preferably provided to abrade the edge and optionally the protruding parts of the first and / or second pin 2, 18 on the first side 17 in order to form a planar surface on the first side 17 ,
  • the 10 to 12 show a further example of a fuze base 13, wherein the basic structure of the example according to the 4 to 6 corresponds, wherein the first surface 3 is arranged on the first side 17, and project the ends of the two contact pins on this first surface 3.
  • the solder joint is therefore arranged only on the first side 17 of the base body 14.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Zündersockel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Es sind Lötverbindungen zum im Wesentlichen rechtwinkeligen Anbinden eines dünnen Stiftes an eine Oberfläche bekannt. Dabei wird der Stift mit einer im Wesentlichen planen Stirnfläche versehen, welche stumpf mit der Oberfläche verlötet wird. Nachteilig daran ist, dass die betreffenden Stifte, bedingt durch die Großserienfertigung, über keine planen Stirnflächen verfügen, und daher ein entsprechender Verarbeitungsschritt erforderlich ist, bevor die Lötverbindung hergestellt werden kann. Weiters neigt eine derartige Lötverbindung zum Abscheren der Stifte, und weist den Nachteil geringer Vibrationsfestigkeit auf. Dies ist insbesondere bei Anwendung entsprechend verarbeiteter Baugruppen in Fahrzeugen von Nachteil, da dies zu erhöhten Ausfallraten führen kann. Besonders nachteilig wirkt sich dies bei der Verwendung in sicherheitsrelevanten Vorrichtungen, wie etwa einem Zünder für einen Airbag aus, dessen Funktion insbesondere bei hohen auftretenden Beschleunigungen sichergestellt sein muss.
  • Es sind weiters Lötverbindungen bekannt, bei welchen auf das Herstellen einer planen Oberfläche gemäß dem vorstehenden Absatz verzichtet wird. Gemäß einer ersten derartigen bekannten Lötverbindung ist vorgesehen, die abgerundeten Enden eines Kontaktstiftes stumpf an eine Fläche zu löten. Derartige Ausführungen weisen ebenfalls sehr schlechte mechanische Eigenschaften auf. Gemäß einer zweiten derartigen bekannten Lötverbindung ist vorgesehen, einen Stift durch eine Durchgangsöffnung zu führen und beidseitig in der Kehle zwischen Stift und Körper eine herkömmliche Lötverbindung anzubringen. Derartige Lötverbindungen sind jedoch sehr unflexibel im Einsatz.
  • Aus der US 2010/0199872 A1 ist ein Zündersockel gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 mit einem elektrisch leitfähigen Grundkörper bekannt, wobei ein elektrisch leitfähig mit dem Grundkörper verbundener erster Kontaktstift durch den Grundkörper geführt ist, und wobei ein zweiter Kontaktstift, vom Grundkörper elektrisch isoliert und gasdicht, durch den Grundkörper geführt ist.
  • Aus der US 3 906 858 A ist ein Miniaturzünder mit zwei voneinander getrennten elektrisch leitfähigen Teilen, welche durch eine Zündbrücke miteinander verbunden sind, bekannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Zündersockel mit einer Lötverbindung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher die genannten Nachteile vermieden werden können, mit welcher die vorbereitenden Arbeiten zur Vorbereitung eines Halbzeugs auf die Lötverbindung verringert werden können, und die Sicherheit der Lötverbindung, insbesondere gegen Abscheren, erhöht werden kann, und welche flexibel einsetzbar ist. Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.
    • [weiter auf Seite 2 der ursprünglichen Beschreibung]
  • Dadurch kann eine Lötverbindung gebildet werden, welche eine hohe Sicherheit gegen mechanische Beeinträchtigungen, insbesondere gegen Abscheren aufweist, da aufgrund der Benetzung sowohl des Stiftes, als auch der Mantelfläche der ersten Vertiefung allfällige Kerbwirkungen vermieden werden, und eine seitliche Kraftübertragung über das Lotmaterial auf die Mantelfläche der ersten Vertiefung ermöglicht wird. Dadurch kann weiters ein Stift im Wesentlichen ohne weitere vorbereitende mechanische Bearbeitung verarbeitet werden, da keine plane Stirnfläche erforderlich ist. Dadurch können Stifte mit abgerundeten oder angespitzten Enden ohne weitere Bearbeitung derartiger Enden sicher verlötet werden. Gemäß heute üblicher Herstellungsverfahren weisen entsprechende Stifte, etwa für den besonders bevorzugten Einsatzzweck bei Zündersockel für Gasgeneratorenzünder, nach deren Herstellung abgerundete Enden auf. Derartige Stifte können nunmehr ohne weitere Nachbearbeitung verarbeitet werden. Dadurch können der Fertigungsaufwand sowie die Herstellungskosten gesenkt werden. Eine Lötverbindung ist weiters vielseitig und flexibel einsetzbar.
  • Die Unteransprüche, welche ebenso wie der Patentanspruch 1 gleichzeitig einen Teil der Beschreibung bilden, betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen lediglich bevorzugte Ausführungsformen beispielhaft dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:
    • Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zündersockels für Gasgeneratoren mit einer Lötverbindung im Grundriss;
    • Fig. 2 die Ausführungsform gemäß Fig. 1 in axonometrischer Ansicht;
    • Fig. 3 Schnitt A-A gemäß Fig. 1;
    • Fig. 4 ein Beispiel eines Zündersockels für Gasgeneratoren mit einer Lötverbindung im Grundriss;
    • Fig. 5 das Beispiel gemäß Fig. 4 in axonometrischer Ansicht;
    • Fig. 6 Schnitt B-B gemäß Fig. 4;
    • Fig. 7 ein weiteres Beispiel eines Zündersockels für Gasgeneratoren mit einer Lötverbindung im Grundriss;
    • Fig. 8 das Beispiel gemäß Fig. 7 in axonometrischer Ansicht;
    • Fig. 9 Schnitt C-C gemäß Fig. 7;
    • Fig. 10 ein weiteres Beispiel eines Zündersockels für Gasgeneratoren mit einer Lötverbindung im Grundriss;
    • Fig. 11 Schnitt D-D gemäß Fig. 10; und
    • Fig. 12 Detail G gemäß Fig. 11.
  • Die Fig. 1 bis 12 zeigen jeweils Anordnungen bzw. Details von Anordnungen aus einem elektrisch leitfähigen Körper 1 sowie einem - mittels einer Lötverbindung mit dem Körper 1 verbundenen - elektrisch leitfähigen ersten Stift 2, wobei in einer ersten Oberfläche 3 des Körpers 1 eine erste Vertiefung 4 angeordnet ist, wobei der erste Stift 2 bereichsweise in der ersten Vertiefung 4 angeordnet ist, wobei in einem Zwischenraum 5 zwischen einer ersten Mantelfläche 6 der ersten Vertiefung 4 und dem ersten Stift 2 ein Lotmaterial 7 angeordnet ist, und wobei das Lotmaterial 7 wenigstens bereichsweise sowohl an dem ersten Stift 2, als auch an der ersten Mantelfläche 6 angeordnet ist.
  • Dadurch kann eine Lötverbindung gebildet werden, welche eine hohe Sicherheit gegen mechanische Beeinträchtigungen, insbesondere gegen Abscheren aufweist, da aufgrund der Benetzung sowohl des ersten Stiftes 2, als auch der ersten Mantelfläche 6 der ersten Vertiefung 4 allfällige Kerbwirkungen vermieden werden, und eine seitliche Kraftübertragung über das Lotmaterial 7 auf die erste Mantelfläche 6 der ersten Vertiefung 4 ermöglicht wird. Dadurch kann weiters ein erster Stift 2 im Wesentlichen ohne weitere vorbereitende mechanische Bearbeitung verarbeitet werden, da keine plane Stirnfläche erforderlich ist. Dadurch können Stifte mit abgerundeten oder angespitzten Enden ohne weitere Bearbeitung derartiger Enden sicher verlötet werden. Gemäß heute üblicher Herstellungsverfahren weisen entsprechende Stifte, etwa für den besonders bevorzugten Einsatzzweck bei Zündersockel 13 für Gasgeneratorenzünder, nach deren Herstellung abgerundete Enden auf. Derartige Stifte können nunmehr ohne weitere Nachbearbeitung verarbeitet werden. Dadurch können der Fertigungsaufwand sowie die Herstellungskosten gesenkt werden. Eine Lötverbindung ist weiters vielseitig und flexibel einsetzbar.
  • Der Begriff Lötverbindung bezeichnet eine Verbindung zweier oder mehrerer metallischer Teile mittels eines geschmolzenen Lots, welches wenigstens bereichsweise die Oberflächen der wenigstens zwei miteinander verbundenen Teile benetzt, insbesondere wenigstens bereichsweise in die betreffenden Oberflächen diffundiert ist. Der Begriff Lotmaterial umfasst bevorzugt jede Art einer Legierung und/oder eines Reinmetalls, welche bzw. welches zum Hart- und/oder Weichlöten verwendet werden kann, insbesondere jede Art eines Lots bzw. Lötzinns.
  • Die Erfindung betrifft Zündersockel 13, wie diese etwa bei Gasgeneratoren, Airbags oder Gurtstraffer für Sicherheitsgurte in Fahrzeugen Verwendung finden. Ein Gasgenerator ist dabei ein Brandsatz, welcher dazu vorgesehen und ausgebildet ist, dass dessen Verbrennungsgase einen Hohlraum, etwa den Innenraum eines Airbags, füllen. Die Fig. 1 bis 12 zeigen vier unterschiedliche Zündersockel 13. In weiterer Folge wird die Lötverbindung näher erläutert. Der Einsatz von Lötverbindungen ist jedoch nicht auf diese Anwendung beschränkt. Diese kann etwa auch zur Verbindung anderer Bauteile bzw. Baugruppen vorgesehen sein.
  • Die gegenständliche Erfindung betrifft einen Zündersockel mit einer Lötverbindung bei welcher vorgesehen ist, einen ersten Stift 2, daher einen dünnen Stab mit bevorzugt rundem Querschnitt, mit einem Körper 1 zu verbinden. Der Körper 1 weist dabei - zur Bildung der Lötverbindung - eine erste Oberfläche 3 auf, in welcher eine erste Vertiefung 4 angeordnet ist.
  • Die erste Vertiefung 4, welche unterschiedlich ausgebildet sein kann, weist einen Bodenbereich 8 auf, sowie eine erste Mantelfläche 6. Der Bodenbereich 8 bezeichnet dabei einen Boden der ersten Vertiefung 4 sowie bevorzugt den diesen Boden umgebenden Bereich normal auf die erste Oberfläche 3, insbesondere sofern der Boden nicht plan ausgebildet ist. Die erste Mantelfläche 6 bezeichnet die Fläche, welche sich zwischen der ersten Oberfläche 3 und dem Bodenbereich 8 erstreckt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Mantelfläche 6 gegenüber der ersten Oberfläche 3 wenigstens bereichsweise geneigt und/oder gerundet ausgebildet ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Vertiefung 4 kegelstumpfförmig oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet ist.
  • Der erste Stift 2 ist wenigstens bereichsweise in der ersten Vertiefung 4 angeordnet. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass ein Durchmesser bzw. eine Diagonale der ersten Vertiefung 4 stets größer ist als ein Durchmesser bzw. eine entsprechende Diagonale des ersten Stiftes 2 im Bereich der ersten Vertiefung 4. Dadurch besteht ein Zwischenraum 5 zwischen der ersten Mantelfläche 6 der ersten Vertiefung 4 und dem in dieser angeordneten ersten Stift 2. In diesem Zwischenraum 5 ist wenigstens bereichsweise ein Lotmaterial 7 angeordnet, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass im Wesentlichen der gesamte Bodenbereich 8 der ersten Vertiefung 4 mit dem Lotmaterial 7 bedeckt ist. Erfindungsgemäß ist weiters vorgesehen, dass das Lotmaterial 7 wenigstens bereichsweise sowohl an dem ersten Stift 2, als auch an der Mantelfläche 6 angeordnet ist, daher haftet. Durch die bevorzugt vorgesehene kegelstumpfförmige oder pyramidenstumpfförmige Ausbildung der ersten Vertiefung 4 wird die Benetzung durch das Lotmaterial 7 verbessert, sowie eine große Oberfläche zum Kontakt mit dem Lotmaterial 7 zur Verfügung gestellt.
  • Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste bevorzugte Ausführungsform eines Zündersockels 13, mit einem elektrisch leitfähigen Grundkörper 14, einem ersten Kontaktstift 15 und einem zweiten Kontaktstift 16, wobei der erste Kontaktstift 15 elektrisch leitfähig mit dem Grundkörper 14 verbunden ist, und wobei der zweite Kontaktstift 16, vom Grundkörper 14 elektrisch isoliert und gasdicht, durch den Grundkörper 14 geführt ist. Der erste Kontaktstift 15 ist mittels einer erfindungsgemäßen Lötverbindung mit dem Grundkörper 14 verbunden. Der erste Kontaktstift 15 entspricht dabei dem ersten Stift 2, und der Grundkörper 14 dem Körper 1.
  • Der leitfähig mit dem Grundkörper 14 verbundene erste Kontaktstift 15 ist bevorzugt zur Massenanbindung des Zündersockels 13 vorgesehen, wohingegen der zweite Kontaktstift 16, welcher von dem Grundkörper 14 elektrisch isoliert ist, zur Stromführung vorgesehen ist.
  • Der Grundkörper 14 weist eine im Wesentlichen zylinderscheibenförmige Grundform auf, und ist bevorzugt umfassend Stahl ausgebildet. Der zweite Kontaktstift 16 ist durch eine Durchgangsöffnung des Grundkörpers 14 geführt, und mittels eines Glaskörpers 19 vom Grundkörper 14 elektrisch isoliert, wobei die betreffende Verbindung weiters gasdicht ausgeführt ist. Derartige Verbindungen werden auch als "glass to metal seal" kurz GTMS bezeichnet. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Grundkörper 14 mit dem zweiten Kontaktstift 16 mittels der Glasmasse 19 verschmolzen ist.
  • In dem Grundkörper 14 ist die erste Vertiefung 4 angeordnet, in welcher der erste Kontaktstift 15 mittels einer erfindungsgemäßen Lötverbindung gehalten ist, wobei - wie bevorzugt vorgesehen - im Wesentlichen in dem gesamten Zwischenraum 5 im Bodenbereich 8 der ersten Vertiefung 4 das Lotmaterial 7 angeordnet ist.
  • Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 ist die erste Vertiefung 4 als Sackloch ausgebildet. Der erste Stift 2 bzw. der erste Kontaktstift 15 ist in dem Sackloch 4 angeordnet. Dabei bleibt die dem Zündmittel zugewandte Seite 17 des Zündersockels 13 unbeeinflusst von der Lötverbindung. Dabei können insbesondere Spannungsspitzen aufgrund von Störstellen an der Oberfläche auf der dem Zündmittel zugewandte Seite 17 des Zündersockels 13 vermieden werden.
  • Wie insbesondere in der Schnittdarstellung gemäß Fig. 3 zu erkennen ist, kann die Vertiefung 4 im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet sein. Diese Form ermöglicht eine besonders zuverlässige und sichere Einbettung des ersten Kontaktstiftes 15. Die erste Vertiefung 4 kann auch pyramidenstumfförmig ausgebildet sein. Bei anderen Ausführungsformen kann auch eine zylindrische Form vorgesehen sein.
  • Ein Ende des ersten Stiftes 2 bzw. des ersten Kontaktstiftes 15 ist in der ersten Vertiefung 4 angeordnet und mit dem Grundkörper 14 verlötet. Dabei kann das in der Vertiefung 4 angeordnete Ende des ersten Stiftes 2 bzw. des ersten Kontaktstiftes 15 abgerundete oder angespitzt ausgebildet sein. Dabei kann der erste Stift 2 bzw. der erste Kontaktstift 15 nach dessen Herstellung ohne weitere Bearbeitung sicher verlötet werden.
  • Der erste Stift 2 bzw. erste Kontaktstift 15 ist dabei im Wesentlichen normal zu der ersten Oberfläche 3 angeordnet. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der erste Stift 2 bzw. erste Kontaktstift 15 wenigstens im Bereich der Lötverbindung normal zu der ersten Oberfläche 3 angeordnet ist. Dadurch wird der Lötvorgang verbessert, da die Ausbildung des Lötmeniskus verbessert wird.
  • Die Fig. 4 bis 6 zeigen ein Beispiel eines Zündersockels 13, wobei der grundsätzliche Aufbau der ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 entspricht.
  • Der Grundkörper 14 dieses Beispiels weist ebenfalls eine kegelstumpfförmige erste Vertiefung 4 auf, wobei anschließend an den Bodenbereich 8 der ersten Vertiefung 4 eine Aufnahmeöffnung 9 angeordnet ist. Diese Aufnahmeöffnung 9 weist einen im Wesentlichen zum ersten Kontaktstift 15 gegengleichen Querschnitt auf, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass die Aufnahmeöffnung 9 Abmessungen aufweist, welche ein Einführen des ersten Kontaktstiftes 15 mit einem geringen Spiel ermöglichen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmeöffnung 9 als Sackloch ausgebildet ist. Bevorzugt ist jedoch - wie dargestellt - vorgesehen, dass die Aufnahmeöffnung 9 als Durchgangsbohrung ausgebildet ist, wodurch eine besonders gute Verbindung zwischen dem ersten Kontaktstift 15 und dem Grundkörper 14 erzielt werden kann. Wie insbesondere in Fig. 6 zu erkennen, ist der erste Stift 2 bzw. der erste Kontaktstift in der Aufnahmeöffnung 9 angeordnet. Beispielhaft ist vorgesehen, dass in einem Spalt 10 zwischen einer Stiftmantelfläche 11 des ersten Stifts 2 und einer zweiten Mantelfläche der Aufnahmeöffnung 9 wenigstens bereichsweise das Lotmaterial 7 angeordnet ist. Dadurch kann auf ein aufwändiges Vorbelöten des ersten Stifts 2 bzw. ersten Kontaktstifts 15 verzichtet werden, wodurch ein weiterer Verarbeitungsschritt eingespart werden kann. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Spalt 10 im Wesentlichen vollständig mit dem Lotmaterial ausgefüllt ist.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Spalt 10 eine Breite und eine Höhe aufweist, welche in Zusammenspiel mit einem bestimmten Lotmaterial 7 und einer bestimmten Verarbeitungstemperatur das Eindringen des Lotmaterial 7 in den Spalt 10 aufgrund der Kapillarwirkung zur Folge hat. Dadurch kann sowohl die Verarbeitung weiter vereinfacht werden, als auch die Sicherheit der Lötverbindung erhöht werden, da die wirksame Fläche der Lötverbindung dabei sehr groß ist. Dadurch kann auch die Belastbarkeit der Lötverbindung und des gesamten Zündersockels 13 verbessert werden. Dadurch kann die Sicherheit gegen Zerstörung des Zündersockels 13 - etwa beim Zünden des Gasgenerators - verbessert werden. Der in der Aufnahmeöffnung 9 angeordnete erste Stift 2 durchdringt den Grundkörper 14. Bei diesem Beispiel schließen sowohl der erste als auch der zweite Kontaktstift 15, 16 plan mit der ersten Seite 17 des Grundkörpers 14 ab. Die plane Oberfläche an der ersten Seite 17 wird dabei bevorzugt durch Überschleifen des Grundkörpers 14 erzielt, nachdem die Lötverbindung hergestellt wurde. Die Verwendung von Stiften mit gerundeten Enden ist daher bei diesem Beispiel nicht eingeschränkt.
  • Die Fig. 7 bis 9 zeigen ein weiteres Beispiel eines Zündersockels 13 für einen Gasgenerator, wobei der grundsätzliche Aufbau dem Beispiel gemäß den Fig. 4 bis 6 entspricht.
  • Neben einer Lötverbindung mit einer ersten Vertiefung 4 an der ersten Oberfläche 3 des Körpers 1 ist weiters eine zweite Vertiefung an der ersten Seite 17 vorgesehen, unter deren Verwendung eine zweite Lötverbindung realisiert ist. Weiters ist auch der Spalt 10 mit Lotmaterial 7 befüllt. Die Enden der beiden Kontaktstifte 15, 16 sind unbearbeitet und weisen die herstellungsbedingten Rundungen auf.
  • Im Bereich der ersten Seite 17 des Grundkörpers 14 bildet die zweite Vertiefung an deren Rand eine ringförmige Erhebung aus, welche eine spitze Kante aufweist. Diese dient bevorzugt als Reservoir für ein Lotmaterial 7, wobei bevorzugt vorgesehen ist, den Rand sowie gegebenenfalls die an der ersten Seite 17 vorstehenden Teile des ersten und/oder zweiten Stifts 2, 18 abzuschleifen, um eine plane Oberfläche an der ersten Seite 17 zu bilden.
  • Die Fig. 10 bis 12 zeigen ein weiteres Beispiel eines Zündersockels 13, wobei der grundsätzliche Aufbau dem Beispiel gemäß den Fig. 4 bis 6 entspricht, wobei die erste Oberfläche 3 auf der ersten Seite 17 angeordnet ist, und die Enden der beiden Kontaktstifte über diese erste Oberfläche 3 vorstehen. Die Lötverbindung ist daher lediglich an der ersten Seite 17 des Grundkörpers 14 angeordnet.
  • Bei einem weiteren Beispiel ist vorgesehen, die an der ersten Seite 17 vorstehenden Teile des ersten und/oder zweiten Stifts 2, 18 abzuschleifen, um eine plane Oberfläche an der ersten Seite 17 zu bilden.
  • Weitere Beispiele weisen lediglich einen Teil der beschriebenen Merkmale auf, wobei jede Merkmalskombination vorgesehen sein kann.

Claims (6)

  1. Zündersockel (13), mit einem elektrisch leitfähigen Grundkörper (14), einem ersten Kontaktstift (15) und einem zweiten Kontaktstift (16), wobei der erste Kontaktstift (15) elektrisch leitfähig mit dem Grundkörper (14) verbunden ist, und wobei der zweite Kontaktstift (16), vom Grundkörper (14) elektrisch isoliert und gasdicht, durch den Grundkörper (14) geführt ist, wobei der erste Kontaktstift (15) mittels einer Lötverbindung mit dem Grundkörper (14) verbunden ist, wobei in einer ersten Oberfläche (3) des Grundkörpers (14) eine erste Vertiefung (4) angeordnet ist, wobei in einem Zwischenraum (5) zwischen einer ersten Mantelfläche (6) der ersten Vertiefung (4) und dem ersten Stift (2) ein Lotmaterial (7) angeordnet ist, wobei das Lotmaterial (7) wenigstens bereichsweise sowohl an dem ersten Stift (2), als auch an der ersten Mantelfläche (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein abgerundetes oder angespitztes Ende des ersten Stiftes (2) in der ersten Vertiefung (4) angeordnet ist.
  2. Zündersockel (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vertiefung (4) kegelstumpfförmig oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet ist.
  3. Zündersockel (13) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vertiefung (4) als Sackloch ausgebildet ist.
  4. Zündersockel (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stift (2) - wenigstens im Bereich der Lötverbindung - im Wesentlichen normal zu der ersten Oberfläche (3) angeordnet ist.
  5. Zündersockel (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen in dem gesamten Zwischenraum (5) im Bodenbereich (8) der ersten Vertiefung (4) das Lotmaterial (7) angeordnet ist.
  6. Zündersockel (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötverbindung an einer ersten, zum Verursachen eines Zündfunkens vorgesehenen, Seite (17) des Grundkörpers (14) angeordnet ist.
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