JP2004264016A - 金属固定材ブッシュ及び金属固定材ブッシュの心材を製造する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な材料及び労働費で、高い強度を持ち、またより大きなストレスに対する適合性があり、そして更に、個々別々の要素の不正確な一致から起因する組立誤差が回避されるように為す金属固定材ブッシュを造ることを目的とする。
【解決手段】 本発明の金属固定材ブッシュは、エアバッグ或はベルト張力プーリーのイグナイター用の特にガラス対金属のブッシュ等の金属固定材ブッシュであって、
心材内のスロット内に固定材を介して配置された少なくとも一つの金属ピンを備え、前記心材が前部及び後部を有し、当該心材が、
前記心材が一つの要素によって形成され、前記スロットを画成している該心材の形状が少なくとも一つの別の加工によって造り出されていることと、
前記スロットの内周と対向する前記後部の方向への前記固定材の相対的な運動を防止するための手段が前記心材の前記前部及び前記後部の間に設けられていることと、
によって特徴付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に請求項１の包括部の特徴を具備する金属固定材ブッシュに関し、更に、特に請求項２３の包括部からの特徴を具備する金属固定材ブッシュの心材の製造方法に関する。

金属固定材ブッシュは様々なデザインが当業界において知られている。金属固定材ブッシュによって、固定材から成る真空密閉封止、特にガラスから金属までの真空密閉封止が理解されている。金属は電気的導体として動作する。典型的には、特許文献１及び２を参照のこと。そうしたブッシュは電子的及び電気的エンジニアリングの点で共通している。封止又はシーリングに対して使用されるガラスは絶縁体として役立つ。典型的な金属固定材ブッシュは金属製の内部導体が前もって形成された焼結ガラスパーツ内に封じ込められるようにして造り上げられ、それによって、外部金属パーツ内の焼結ガラスパーツ又はガラス・チューブは所謂心材で封止される。例えば、イグナイター（点弧子）はそうした金属固定材ブッシュの好適な用途である。このイグナイターは、とりわけ、自動車等におけるエアバッグ或はベルト伸張プーリー用に使用される。この場合、金属固定材ブッシュは点火装置の構成要素である。金属固定材ブッシュに加えて、点火装置全体はスパーク・プラグや、点火機構を密に被包する金属カバーと共に火薬を備える。一つ、二つ、或は、三つ以上の金属ピンをそのブッシュに貫通させることができる。一つの金属ピンを具備する好適具現化例では、ケージングが接地させられ、好適な２極実施例ではそれらピンの内の一方を接地させる。先に記載した点火装置は、特に、自動車におけるエアバッグ或はベルト伸張プーリー用に使用される。言及されたタイプ或は同様なタイプの公知装置は特許文献３、４、５、或は、６に記載されており、これらの開示内容は本願に完全に含まれる。先行して言及した点火ユニットは二つの金属ピンを有する。しかしながら、電子点火装置も単一ピンのみを具備することが可能である。当業界水準で示される点火装置は金属心材、例えば金属スリーブを備え、これが旋回パーツとして構成されている。金属心材は少なくとも一つの金属ピンが貫通させられる少なくとも一つのスロットを表す。このデザインの一つの重大な問題はそうしたデザインが材料集約的且つ費用集約的であると云う事実にある。

米国特許第５，３４５，８７２号明細書 米国特許第３，２７４，９３７号 米国特許第６，２７４，２５２号 米国特許第５，６２１，１８３号 ドイツ特許公開第２９ ０４ １７４ Ａ１号 ドイツ特許公開第１９９ ２７ ２３３ Ａ１号

それ故に本発明は、最初に言及したタイプの金属固定材ブッシュを造り出すと云う目的に基づき、低い材料及び労力の出費での大きな強度や、より大きなストレスに対する適合性によって特徴付けられ、そして更に、個々別々の要素の不正確な一致から起因する組立誤差が回避されるように為すことである。

本発明の解決策は請求項１の特徴によって特徴付けられる。心材の製造に対する手法上の具現化例は請求項３４に記載されている。有益な発展例は従属請求項で再現されている。

金属固定材ブッシュは金属心材を備え、それを通るように少なくとも一つの金属ピンが通過させられている。もし二つの金属ピンが好適実施例で提供されれば、これら二つの金属ピンの内の一方は少なくとも直接的に或は間接的に追加要素を介して心材との接地接続部を設定している。二つの金属ピンを備える具現化例において、これら金属ピンは好ましくは相互に平行して配列されている。金属ピンの内の少なくとも一つは心材内におけるスロット内に配置されて、好ましくはガラス・プラグの形態での固定材によってその心材と対向するように固定されている。本発明に従えば、心材は板金要素によって形成され、それによって第１実施例では、少なくともスロットが別の加工、特にパンチングによって造り出される。心材自体は、好ましくは、中実材料の打ち抜き（パンチ孔あけ）によるものであるが、心材の最終形状は例えば深絞り成形法等の成形加工によって保持させられる。好適実施例において、外側輪郭を画成する最終形状とスロットを画成する基本形状とは少なくとも一つの別の加工、特にパンチングによって造り出される。最終形状が意味することは、それに対してもうこれ以上の成形加工が実行される必要性がないことである。基本形状が意味することは、それが、更なる必須変更がない場合の最終形状を表すか、或は、変更が更なる製造方法、特に成形方法によって依然としてその基本形状に請け負わされ得るかの何れかであり、それによって最終形状はこれら追加的な方法の後まで達成されない。手段が前部及び後部の間に設けられて、スロットの内周に面して後部の方向への固定材の相対的な運動を回避する。これら手段は心材の一体的構成要素であるか、或は、心材と一緒に一つの構成ユニットを形成する。

別の加工によっての形状の製造が意味することは、心材の外周に対する最終形状がブランキングによって造り出され、スロットの形状がパンチングによって造り出されることである。スロットの内周に面した後部の方向への固定材の相対的な運動を回避する手段は、スロット内の単一金属ピンの封止から生ずる困難性を制御するための目的や、ユニット固定材及び金属ピンの引き出しに対抗する安全性の目的に対して提供されている。これら手段は、かえしの一種として動作し、後部の方向への相対的な運動の際に固定材プラグ、特にガラス・プラグと心材との間の確定的なロッキングに到る。これらは、例えば、スロット内の少なくとも一つの局所的な収縮を含み、それによって心材の前部を除く内周の全領域に設けられ得る。

本発明の解決策はより費用の面で効果的な製造方法と出発材料に頼ることを可能としており、それによって原材料が相当最少化される。加えて、心材全体は一体的な構成要素として設計又はデザインされ、その中に金属ピンが固定材によって封止されている。別の重大な利点は、単一金属ピンに対する増大された例えば圧力負荷等の負荷の下でさえ、ガラス・プラグを伴う金属ピンのポート・スロットからの押し出しは安全に防止される。全体にわたるデザインは幅に関してより小さく構築すると共に、より大きな負荷によっても心材内における金属ピンの連結固定の保証を通じてより細いサイズにも適用され得る。

加工において決定的なことは、後部の領域内における断面か、或は、後部及び前部の間の領域内における断面に局所的な収縮が生ずることであるが、それによって前部が常により大きな径によって特徴付けられる。

特に有益なデザインに従えば、第２金属ピンが心材の後部上の接地ピンとして接地されるか或は止められる。この結果として、固定材を伴って心材内に固定された金属ピンを接地する追加的な対策か，或は、それを心材に電気的に結合する追加的な対策はもはや不必要となる。更に依然としてスロットに固定されるべき一つののみピンが存在することによって、その単一ピンを完全に円周方向に確実に固定する可能性はより変化に富み、そして接地ピンに対するポテンシャル接続面は拡張され得る。

例えばガラス・プラグ、セラミック・プラグ、ガラス-セラミック・プラグ、或は、高性能ポリマーは固定材として使用可能である。

固定材及びスロットの間の相対的な運動、特に滑りを防止するための手段の具体的な発展に対する多数の可能性が存在する。これらは心材上の対策によって特徴付けられる。最も簡単な場合、心材上の対策は、製造において具現化され得るもの、特にパンチング加工中に具現化されるものに頼られている。加工に置いて、後部及び前部の間のスロットは断面輪郭の変化によって特徴付けられる。最も簡単な場合、可変的な内側寸法の内の少なくとも二つの領域がデザイン中に可変的な径を有する円形断面を備えたスロットとして提供される。加工において、その断面変化は複数の段階で或は連続的に生じ得る。後者の場合、前部及び後部の間のスロットはデザインにおいてテーパー状態となることによって、そのスロットが後部へ向かって狭くなっている。心材上の対策は原則として数個の凹部或は凸部（突起）の提供によって更に特徴付けられる。これらは、心材内におけるスロットの内周上から見た場合、後部及び前部の間に配置された少なくとも一つのアンダーカットを形成することによって、前部がそうしたアンダーカットとから解放される。スロットの対称構造において、これは後部から前部の方向へ延在する第１副領域と、前記第１副領域と連結した第２副領域と、前部から後部の方向へ延在する第３副領域との三つの副領域によって特徴付けられる。第２副領域は、第１及び第２の副領域よりもスロットの径が細いか或は大きいことによって特徴付けられる。次いで、好ましくは、第１及び第２の副領域が同等断面寸法によって特徴付けられる。

可変的な寸法、特に可変的な径の三つ以上の領域を備える具現化例において、心材の両面を加工することから生ずる方法が選択される。もし先行して記載された具現化において、スロットの非対称形状が意図されれば、三つ以上の領域を伴う具体例によって、好ましくはスロットの発展例が選択され、それが取付け位置に関して任意の方式で使用可能である。これは、心材における金属ピンのピン軸線と垂直方向に走る理論的中心線に相対するものであり、心材の中央領域内に延在して、対称的にデザインされている。それによって、それらの機能に関して前部及び後部も交換され得る。これらによって形成されたアンダーカットは固定材プラグの両方向への可能性ある移動と対抗する。

更なるデザインに従えば、前部及び後部の間の共通長の上に相互に隔てられて円周方向に配置された多数の突起もあり得る。これらは、原則として、スタンピング（成形或は型押）によって、即ち、後部の領域内における圧力下での成形によって造り出される。製造プロセスはこうして特に費用の面で効果的である。

固定材プラグとポートの間の相対的な運動を防止する別の選択肢はそれらの間の確定的な連結の形成にある。例えば、通常、ガラスが金属ピンと一緒に開口内に配置され、ガラス及び金属リングが加熱されて、冷却後に金属がガラス・プラグ上に熱収縮するように為す。一般にスロットは該スロットのパンチング後に最終径を本質的に表す。当然、パンチ孔あけされたスロット自体は加工され、例えば最終径の著しい変化無しに研磨される。スロットは円形断面を有し得る。長円形等の他の可能性も考えられる。

金属ピン及び固定材の間の負荷下での相対的な運動を追加的に防止するための有益な更なる発展例に従えば、金属ピン上の対策が提供される。この加工において、これは金属ピンの外周全体にわたって延在する突起物或は凹部であり得るか、或は、円周方向に相互に隣接して配置された無作為に或は固定されて予め規定された突起を伴う。

金属ブッシュの心材を製造する方法は、外形を画成する末端輪郭が予め規定された厚みの板金パーツからの加工無しの別の加工によって得られる。スロットの形成のためのスロットの形態を画成する基本形状の達成には、板状金属パーツの打ち抜き（パンチ孔あけ）によって少なくとも一つの金属ピンのために為される。加工において、双方の作業は費用節約式で単一道具且つ一つの処理ステップであり得る。スロット内のアンダーカットは例えばスタンピング等のスロットの変形によって拡張させられる。単一スタンピング作業はパンチング作業の前或は後に請け負われ得る。好ましくはスタンピング及びパンチング作業は、心材の同一面に対して行われて、不必要な仕掛かり品変化を回避し、そしてこれらの工程は一方から他方へ直ちに実行させられる。

達成されるべき所望の形状と対応して、スタンピング作業は一方の面或は双方の面の何れかに対して行われて、後者の場合には、好ましくは同等スタンピング・パラメータが設定されて、スロットの対称的な具現化を確保する。

本発明の解決策は図面を用いて以下に詳細に説明される。

図１ａは、軸線方向断面を用いて本発明に従ってデザインされた、例えば、エアバッグのイグナイター用の金属固定材ブッシュ１の第１具現化例を図示している。これは、二つの平行する金属ピン４及び５が電気的に結合された金属カラー２を形成している心材３を備える。これら二つの金属ピン４及び５は相互に平行するように配列されている。加工において、一方が導体として動作し、第２のピンが接地される。この表示例の場合、第１金属ピン４は導体として動作し、金属ピン５が接地ピンとして動作している。これら金属ピンの内の少なくとも一つ、特に導体として動作している金属ピン４を心材３に通り抜けさせている。表示例の場合、接地ピン５は心材３の後部１２に直に結着されている。金属ピン４はこの目的のために、特に溶融ガラスから冷却されたガラス・プラグ６上に固定材３４でその長さｌの内の一部ｌ１が封止されている。金属ピン４は少なくともガラス・プラグ６の面７上の一方の側面に対して突出し、表現された実施例では、ガラス・プラグ６の第２面８と同一平面状に封止されている。その他の変形例も考えられる。このましくは、スロットのみばかりではなく、心材３もパンチ孔あけされた要素（パンチ要素）９としてデザインされる。これが意味することは、輪郭特に外周１０を画成する形状がブランキング(blanking)打ち抜き、好ましくはパンチング(punching)によって造り出されることである。パンチ部は、打ち抜き作業後にそのままその形状において使用され続けられるか、或は、更なる作業で変形、例えば深絞りさせることができる。ガラス・プラグ６によって金属ピン４を受け入れて固定すべく設けられるスロット１１は、好適実施例ではスロット形態にパンチング作業によって造り出される。続いて金属ピン４が金属固定材ブッシュ１の後部１２にスロット１１内のガラス・プラグと一緒に挿入され、そしてそのガラス・プラグ及び金属ピンを含む金属プレートが加熱されて、冷却作業後、金属が熱収縮し、このようにして金属ピン４を伴うガラス・プラグ６と心材３との間の非確定的な連結が形成される。溶融状態或は流動状態の固定材、特に前部１３の溶融ガラスをスロット１１内へ挿入することも考えられる。冷却中、材料内に組み込まれた確定的で且つ実質的な連結が金属ピン４の外周１４間と共にスロット１１の内周１５間との双方にもたらされる。点火中に全金属固定材ブッシュ１のストレス（変形作用）の場合、ガラス・プラグ６を伴う金属ピン４の心材３からの弛みを防止するために、固定材３４及びスロットの内周１５の間の後部１２の方向への相対的運動の防止用の手段であり、その手段がここでは３５で示される。これらは、幾分、バーブ（かえし）として動作し、心材３と、引っ張り力作用下、及び／又は、ガラス・プラグ６及び／又は金属ピン４に対する圧力下にあるガラス・プラグ６との間の完全なロッキングをもたらし、それらに伴う滑りを後部１２で防止する。第１実施例に従ったこの目的のため、スロット１１は突起３７によって形成されたアンダーカット３６を有するようにデザインされる。この突起は後部１２の領域内に設けられ、表示例の場合、その後部と同一平面となるように接近している。表示例の場合、円形断面を伴うように好ましくはデザインされているスロット１２は二つの異なる径ｄ１及びｄ２によってこの突起３７を介して特徴付けられる。径ｄ１はｄ２よりも大きい。径ｄ２はスロット１１の後部１２における直径である。径ｄ１はスロット１１の前部１３における直径である。それによってスロット１１は同一径ｄ１を伴ってその長さｌｄ１のかなり大きな部分にわたって仕上げられている。ｌｄ２は径ｄ２を伴うスロット１１のデザインを表す。即ち、スロットは第１副領域１６及び第２副領域１７の二つの副領域を有し、第１副領域１６が径ｄ１によって特徴付けられ、第２副領域１７が径ｄ２によって特徴付けられている。これらの径は、図１ｂ及び図１ｃに表されたように、心材３に対する特にスタンピング（成形或は型押）等の圧力の作用の下での引き続く変形作業を伴う、前部１３或は後部１２の側面に対するスロット形状の片面スタンピング作業によって造り出される。好ましくはパンチング及び変形作業は、各々同一側面から行われ、代表例では前部１３から行われる。心材３のブランキングもパンチング作業或は先行するウォータージェット切断或はレーザ・ビーム切断等の切断作業の体制内で行い得る。しかしながら好ましくはこれはパンチングによって行う。このための道具は、スロット１１を有する心材３全体が該心材３の厚みＤと対応する特定の板厚みｂの板金３８の一つの加工ステップでパンチ孔あけさせられるようにデザインされている。

図１ｂ乃至図１ｅは、概略的に簡素化された表現で、要求された形状を伴う心材３の製造のための本発明の方法の基本原理を図示している。図１ｂは、概略的に簡素化された表現で、型４０の形態の一つのボトム部とパンチ４１の形態の一つの上部との二つの副道具から成るパンチング道具３９のデザインを図示している。加工において、パンチ４１は基盤１０上に横たわる板金３８に向かって移動する。送り方向は矢印に指定されている。これから、パンチング後の外側の最終の形状及びスロット１１’の形状に関して生ずる心材３’は図１ｃに再現されている。心材３’はこの状態且つこの位置で更なるスタンピング作業を被って、特に突起３７によって形成されるアンダーカット３６を伴う図１ａに示されるスロット１１の形状を達成する。スタンピング道具４２は心材３’の前部２３にあてがわれて、パンチング後に現れるスロット１１”に対して後部１２の方向へ前部１２の側面から起動される。心材３の最終状態で前部１３からアンダーカット３６の距離を特徴付ける起動深さｔ１はスタンピング道具４２の形態とそれによって調整されるスタンプ深さとによって、或はまた、スタンプ深さのみを介して、加工中に保証される。図１ｅは、スタンピングが成功した後、最終状態の心材３’に向かったスタンピング道具４２の位置を図示し、それによってこの状態で心材３’が心材３と対応している。金属の仕上げは製造中に加工されるべき要素の状態を特徴付ける。最適なスタンピング結果を達成するため、選択された圧力衝撃で良好な流動性を有する金属材料が板金或は薄い要素として使用される。好ましくは、ＣｕＮｉ合金、Ａｌ合金、Ｎｉ合金、或は、Ｆｅ合金等がその金属として使用される。例えばステンレス鋼、ＣＲＳ１０１０、建築鋼、或は、Ｃｒ-Ｎｉ鋼等の鋼の使用が特に好ましい。

図１ａ乃至図１ｅに示される具現化例において、スロット１１は円形断面を有する。しかしながら他の形態も考えられて、その場合、アンダーカットは開口の内側寸法を変更することによって形成される。更に表示された形状は理想化されて再現されている。例えば、実際上、原則として完全には相互に直交していない面領域が発展されている。きわめて重大なことは、スロットが造り出される基本輪郭が、封止された金属ピンの受け取りと、金属ピン及び特にガラス・プラグ等の固定材の全体の外側への移動を防止することとを正当に認めていること、即ち、アンダーカットを形成する各種面領域と隣接する各種面領域とが相互に直交して配列され得ることである。

図２ａは、金属固定材ブッシュ１．２を通じての軸線方向切除を用いての心材３．２の更なるデザインを図示している。この金属固定材ブッシュ１．２の基本構造は図１に記載されたものと対応しており、そのために同一参照記号は同一要素に対して使用されている。図２ａに従った具現化例において、スロット１１．２はテーパー状のデザインを採用している。加工において、径ｄは前部１３．２から後部１２．３へ進むにつれて一様に縮減していく。コーン（円錐体）の形態にこの径における一様縮減は、固定材とスロットの内周１５との間の相対的な運動を防止するための手段３５を実施している。

図２ｂは、スタンピング後のパンチング作業を行った後に生ずる心材３’を図示している。スロット１１’は全体にわたって同等寸法を有するように見ることができる。図２ｃは、テーパー・デザインを有して、型４４に対抗して前部１３．２から図２ｂに従って心材３’に対して作用するスタンピング道具４３を図示している。これとは対照的に図３は、図１及び図２に従った具現化例の組み合わせを開示しており、スロット１１．３の内のほんの一部がテーパー・デザインを有している。この具現化例において、金属固定材ブッシュ１３のスロット１１．３は特に心材３．３中においても第１副領域１６．３及び第２副領域１７．３の二つの区分に分割されている。第２副領域１７．３はその長さｌｄ２．３にわたって一定径ｄ２．３で特徴付けられている。この第２副領域１７．３は後部１２．３から前部１３．３へ向かって延在する。第１副領域１６．３はスロット１１．３の一定の断面縮小によって特徴付けられている。この縮小は径ｄ１．３から径ｄ２．３まで生じている。図２及び図３の具現化例に従った後部１２．２及び１２．３での小さな径は、特に接地ピン等の金属ピン５．２或は５．３に対するより大きな連結面１８の利点をもたらしている。アンダーカット３６．３は第２副領域から第１副領域１６．３に向かって見た場合の径変化に基づき生じている。

図１乃至図３に示された実施例の全てにおいて、前部１３から後部１２までを考慮した場合、スロット１１の非対称形状は後部１２においての或は後部の方向へのガラス・プラグ６の滑りや引き出しを防止する利点をもたらしている。加えて、組立中、非対称形状の結果、個々別々の要素、特に金属ピン４及び５の取付け位置に対するより容易な位置づけが可能となる。アンダーカットに基づき、点火中、金属ピン４及びガラス・プラグ６から成る構造的なユニットの心材に対する弛みは回避され得る。後部１２における追加的な素地は接地されるべき金属ピン４．５に対するより大きな連結面の利点をもたらす。更にこれは、前部に対する圧力衝撃の際、金属ピンのガラス封止の強度を増大する。

図４及び図５は、スロット１１．４及び１１．５を伴う本発明に従った金属固定材ブッシュ１．４及び１．５の更なる二つの具現化例を図示している。これら具現化例において、スロット１１は更に三つの副領域に分割され得る。副領域２０，２１，２２に関する図４に従った具現化例の場合、第１及び第３の副領域２０及び２２は好ましくは同一径ｄ２０及びｄ２２で特徴付けられている。第２副領域２１は径ｄ２０及びｄ２２よりも小さな径ｄ２１で特徴付けられて、それに伴って突起２３を形成している。この突起は前部及び後部の間に配置されたアンダーカット３６．４を形成して、スロット１１．４の内周１５．４に面した後部１２．４の方向へのガラス・プラグ６．４の相対的な運動を防止している。特に前部１３．１及び後部１２．２に向かって指向される面２４及び２５はガラス・プラグ６．４の軸線方向への停止面を形成している。この具現化例はガラス・プラグ６．４の両方向に対する固定によって特徴付けられて、この発展例は、特に金属ピン４．４の連結に関して無作為に組み込み可能であると共に位置決め可能であるように特別有益な方式で適合される。

これは、特に心材３．５の図５に表された金属固定材ブッシュ１．５の発展例に対する類似物にも当てはまる。この発展例も少なくとも三つの副領域に分割され、これら個々別々の副領域はここでは２０．５、２１．５、２２．５として示されて凹部２６を画成し、この凹部が後部１２．５及び前部１３．５の間に配置されている。二つの外側における副領域、即ち、第１副領域２０．５及び第３副領域２２．５はプロセス突起２７及び２８を形成している。相互に向かっている個々別々突起２７及び２８の面２９及び３０は、加工において、後部１２．５及び前部１３．５の間のシフトに関する冷却ガラス・プラグ６．５に対する停止部を形成している。これら両具現化例は必要とされる流体静力学的な力の増大をもたらして、圧力負荷の際、ガラス・プラグ６のそれらパーツへの剪断を始動させる。

ここまで記載された解決策の全てによって、当業界で公知な解決策と比較して、ガラス・プラグ６によって生ずる同等な封止或は増大された封止を伴ってより幅の狭い心材３を使用することが可能である。

図４に従った心材３．４の製造は、一定径を伴うスロット１１’を有する心材３’のパンチングによって行われる。突起は、パンチング後、予め規定されたスタンプ深さを有すると共にスロット１１’の実在する径よりも大きな径を有するスタンピング道具を具備した両面スタンピングによって達成される。流動限界を越えた際、スタンピング道具の作用の下で心材３’に対する材料の表面張力の増大に基づき、材料の流動が生じ、それが突起２３を形成する。これは、加工中、スタンピング作業が心材の前部或は後部の何れかから先ず執り行われるかに拘わらない。

対称デザインが所望された場合、スタンピング力及びスタンプ深さは両面に対して同等に選択されるべきである。この実効された具現化例は図５に従った心材の形成に対する類似物にも適用される。ここでも、第１加工ステップにおいて、スロット１１．５’を伴う心材３．５’の外形の打ち抜き（パンチでの孔開け）が行われる。前部１２及び後部１３の領域における二つの突起２７及び２８は、心材３．５’における前部１２及び後部１３に対して起動される圧力によって形成される。加工における凹部の表現された形態は理想化されている。

もし図４及び図５が心材３．４或は３．５上の各種対策、特にスロット１１．４及び１１．５に向かうガラス・プラグ６の相対的な運動を防止するためのこれらスロット１１．４及び１１．５を図示していれば、図６及び図７は、試験中及び点火作業中、ガラス・プラグ６．６．或は６．７からの金属ピン４．６或は４．７の抜けを防止するように役立つ金属ピン４．６或は４．７に対する各種対策を示している。図６は、図１に表された具現化例と金属ピン４．６の付加的な変更との組み合わせを表している。ピン４．６は心材３．６との結合領域において少なくとも一つの突起を有し、該突起は３１で示され、ピン４．６の外周３２回りの円周方向に延在している。ここに示された具現化例において、金属ピン４．６の全外周３２の回りに延在する突起３１の問題がある。この突起は金属ピン４．６の圧縮或は締め付け（絞り）によって形成され得る。ここでは図示されていない他の可能性は円周方向に相互に隣接する数個の突起の配置を含み、好ましくは、心材３．６との結合領域において金属ピン４．６上に同等の隔たりで相互に隣接して配列されたものである。金属ピン４．６上の突起の特徴は連結の強度改善に相当に寄与している。この特徴は、通常では引き伸ばしストレス（応力）及びガラス・プラグの脱落で金属ピンが駄目になるような対応する試験中における金属ピン４．６の脱落を防止する。これは図７に従った発展例に対する類似物に当てはまる。この発展例によって、金属ピン４．７は溶融ガラスとの接触領域においてスロットの軸線方向延長上から連続して連結されて配列された多数の突起を有する。最も簡単な場合、装飾溝３３が使用される。この装飾溝によって、同一の効果が図６に記載されたように達成され得る。残りの構造は図６に記載されたものと符合し、同一参照記号が同一要素に対して使用されている。

図６及び図７に記載された具現化例は、また、図２乃至図５に表された心材上における特にスロット等の対策と組み合わせることができる。

図８は、スロット１１．８が後部１２及び前部１３の間の全長にわたって同一径を有している発展例を記載しており、それによって、後部１２．８の領域内において心材３．８がスタンピング加工にさらされる。これは後部１２．８に対する加圧によって執り行われ、それによってこの加圧がスロット１１．８の円周の領域において一点に集中するように実行される。この圧力衝撃は後部１２．８に対する圧力実行に次いで起こる。結果として、金属ピン４．８と一致して整列された突起はスロット１１の円周の全領域にわたって形成され、それら突起は前部１３．８から後部１２．８までスロット１１内における圧力比に対して決定的な影響を有する。図示例の場合、相互に同等間隔で円周方向に配列された突起３７．８１及び３７．８２が造り出されている。ガラス・プラグ６．８はここでは圧縮片とされ得る。

図９は、スロット１１．８の内周が実質的に一定の平均径ｄ１で特徴付けられている具現化例であって、追加的に、心材６．８内におけるスロット１１．８の内周１５．８或はガラス・プラグ６．９の外周が表面処理を被り、特にサンドブラスチング或は汚染等の表面加工処理を被ることでのガラス・プラグ６．８に対する保持効果を達成している具現化例を図示している。加工においてμ≧１０μｍの領域内における荒さ値は達成される。表面を荒らすことは嵌合の目的に役立ち且つ強度を支援する。図９に示された具現化例において、好ましくはスロット１１．５の内周１５の全ては対応する表面処理を被る。更に表面処理を一つの副領域だけに制限する実現性が存在し、それによってこれは少なくとも後部１２．９の領域内に延在する。

加えて、心材内に挿入されるガラス・プラグを更にソケットで包囲させることが可能である。次いで、スロット及び／又はソケットの表面と金属ピンとの双方或は一方を荒らすことが可能である。

図１０は、更なる代替発展例を図示している。この発展例において、スロット１１．９は前部１３．９よりも後部１２．９の領域内におけるより大きな径ｄ２で特徴付けられている。この具現化例は、より厚い心材３．９内においてもスロット１１．９を設計することを可能としている。スロット１１．１０は、例えば、副領域４５．１０だけに打ち抜かれるか或はパンチ孔あけさせられる。第２副領域４８．１０は、例えば、この副領域４６．１０をパンチ孔あけすることで両実施例において形成される。パンチ孔あけされた副領域４６．１０において、ガラス・プラグ６．１０が金属ピン４．１０を伴って挿入され支持される。特に心材を打ち抜くことによって少なくとも一つのスロットを差し込むために、一般に、図１乃至図９に対する記載において指定された実現性の全ては心材の第１副領域にこのスロットを差し込むことと、第２副領域を例えば心材のパンチ孔あけによって荒加工することとに適合する。次いで金属ピンを具備するガラス・プラグ６が図１乃至図９に記載されたように第１或は第２の副領域に挿入され得る。先行して記載された典型的な実施例は全て、二つの金属ピンを含むと共に好ましくは平行配列されてその内の一方の金属ピンが心材の後部で接地されているような金属固定材ブッシュを言及しているものの、本発明は原則的には三つ以上の金属ピンや所謂モノ・ピンに対しても適用される。モノ・ピンは単一金属ピンのみを含む点火ユニットであり、ピン支持体によって保持されている。ピン自体は、例えば、接地接続部を形成する金属リングを含む。

そうしたモノ・ピンは図１１に示されている。ピン支持体１００は金属ピン１０３を含み、それが好ましくはガラス製の絶縁パネル１０４内に埋め込まれる。ピン支持体は、金属ピン１０３を奥まった所に置く心材１０１．１を内壁パネル１０１．２．１を伴うソケット１０１．２と共に含む。金属ピン１０３の封止された部分の末端はブリッジ１０５によって心材１０１．１と電気的に接続されている。スロット１０６は例えばパンチング・ステップによって心材内に配置されている。こうしたスロットは、図１乃至図１０に先に記載されたように心材内に配置され得る。スロットと一緒に心材１０１．１は先に記載されたように打ち抜かれ可能である。好ましくはスロットは心材と一緒に打ち抜かれる。特に好ましくは、心材はソケット１０１．２を具備する一体的な構成要素を形成している。一体的な構成要素の製造は、例えば、１回の手法ステップで打ち抜かれたパンチ部を有することで生じ得、ソケットは深絞り成形法によって獲得され得る。

好ましくは、ソケットの内壁パネルは金属ピン１０３の自由端と共にコーティングされる。例えば金がコーティング材として使用される。好ましくはコーティングは電解手法を用いて塗布される。コーティングは、ソケット内に挿入されるプラグ１２０とソケット１０１．２の内部１０１．１．２との間の接合点１０８での電気的抵抗を低く保持する目的に役立っている。このプラグは図中において１２０で指定されている。

図１乃至図１０に表された具現化例の全ての場合、当業界の水準に従った具現化例における旋回部としての心材３はスタンピングされた金属パーツで置き換わっている。ストレスの下、心材から金属ピン４の引き出しを防止するための個々別々の対策は、個々の図面において心材３上に設けられて、金属ピンの該金属ピン上の固定材からの引き出しを防止しており、相互に組み合わせて使用され得る。この点に関して、具現化例は何等制約に支配されることは全くない。しかしながらこれら具現化例は、金属ピン４及び心材３そしてそれ故の金属固定材ブッシュ１の間の全体的な連結の高い強度を保証することを目指している。

添付図面に表された具現化例の全てによって、スロットは可変的な断面を伴って形成され得る。しかしながら好ましくは、円形断面が選択される。アンダーカットの形成は心材の一体的な構成要素として生じている。

図１ａは本発明に従ってデザインされた金属固定材ブッシュの第１実施例を図示し、図１ｂ乃至図１ｅは本発明に従って心材を製造する、本発明に従った方法の基本原理の著しく簡略化された概略図を図示している。 図２ａはスロットのテーパー・デザインを伴った、本発明に従った金属固定材ブッシュの第２実施例を図示し、図２ｂ乃至図２ｃはパンチング作業後に図２ａに従って心材を製造するための本発明に従った方法の更なる実施例を図示している。 図３はスロットの部分的なテーパー・デザインを伴った、本発明に従った金属固定材ブッシュの第３実施例を図示している。 図４はスロットを画成する輪郭内における前部及び後部の間の突起を伴った、本発明に従ってデザインされた金属固定材ブッシュの実施例を図示している。 図５はスロットを画成する輪郭内における前部及び後部の間の凹部を伴った、本発明に従ってデザインされた金属固定材ブッシュの実施例を図示している。 図６は金属ピン上の追加的な突起を伴った、本発明に従ってデザインされた金属固定材ブッシュの実施例を図示している。 図７は図６に従った更なる発展例を図示している。 図８は後部の領域内における断面の一点集中的な収縮を伴った、本発明に従ってデザインされた金属固定材ブッシュの更なる実施例を図示している。 図９はスロット内における表面模様を伴った、本発明に従ってデザインされた金属固定材ブッシュの実施例を図示している。 図１０は本発明に従ってデザインされた金属固定材ブッシュの更なる代替実施例を図示している。 図１１は所謂モノ・ピン等の金属ピンを伴った実施例を図示している。

符号の説明

１，１．２，１．３，１．４，１．５，１．６，１．７，１．８，１．９ 金属固定材ブッシュ
２ 金属カラー
３，３．２，３．３，３．４，３．５，３．６，３．７，３．８，３．９ 心材
３’，３．２’ 製造中の半仕上がり品としての心材
４，４．２，４．３，４．４，４．５，４．６，４．７，４．８，４．９ 金属ピン
５ 金属ピン
６，６．２，６．３，６．４，６．５，６．６，６．７，６．８，６．９ ガラス・プラグ
７ 第１面
８ 第２面
９ パンチ孔あけされた要素
１０ 外周
１１，１１．２，１１．３，１１．４，１１．５，１１．６，１１．７，１１．８，１１．９ スロット
１１’，１１．２’ 製造中のスロット
１２，１２．２，１２．３，１２．４，１２．５，１２．６，１２．７，１２．８，１２．９ 後部
１３，１３．２，１３．３，１３．４，１３．５，１３．６，１３．７，１３．８，１３．９ 前部
１４ 外周
１５ 内周
１６ 第１副領域
１７ 第２副領域
１９ 連結面
２０，２０．５ 第１副領域
２１，２１．５ 第２副領域
２２，２２．５ 第３副領域
２３ 突起
２４ 面
２５ 面
２６ 凹部
２７ 突起
２８ 突起
２９ 面
３０ 面
３１ 突起
３２ 凹部
３３ 開口
３４ 固定材
３５ 固定材及びスロット内周の間での相対的な運動を防止する材料
３６，３６．２，３６．３，３６．４，３６．５，３６．６，３６．７，３６．８ アンダーカット
３７，３７．３，３７．４，３７．５，３７．６，３７．７，３７．８１，３７．８２ 突起
３８ 板金
３９ パンチング道具
４０ 型
４１ パンチ
４２ スタンピング道具
４３ スタンピング道具
４４ 型
４５ 第１副領域
４６ 第２副領域
１００ ピン支持体
１０１．１ 心材
１０１．２ 心材のソケット
１０１．２．１ ソケットの内壁パネル
１０３ 金属ピン
１０５ ブリッジ
１０６ スロット
１０８ 接合点
１２０ ソケット内に挿入されるプラグ
ｄ１，ｄ３ 径
ｄ２，ｄ２．３ 径
ｌｄ１ 長さ
ｌｄ２ 長さ
ｌｄ１．３ 長さ
ｌｄ２．３ 長さ

Claims (43)

1. エアバッグ或はベルト張力プーリーのイグナイター用の特にガラス対金属のブッシュ等の金属固定材ブッシュであって、
   心材内のスロット内に固定材を介して配置された少なくとも一つの金属ピンを備え、前記心材が前部及び後部を有し、当該心材が、
   前記心材が一つの要素によって形成され、前記スロットを画成している該心材の形状が少なくとも一つの別の加工によって造り出されていることと、
   前記スロットの内周と対向する前記後部の方向への前記固定材の相対的な運動を防止するための手段が前記心材の前記前部及び前記後部の間に設けられていることと、
   によって特徴付けられていることから成る金属固定材ブッシュ。
2. 最終形状を画成する輪郭が前記別の加工によって造り出されていることを特徴とする、請求項１に記載の金属固定材ブッシュ。
3. 前記手段が前記心材の一体的な構成要素であるか或はそれら手段を伴う構造ユニットを形成していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の金属固定材ブッシュ。
4. 前記金属固定材ブッシュが相互に平行配列された少なくとも二つの金属ピンを備えることを特徴とする、請求項１乃至３の内の何れか一項に記載の金属固定材ブッシュ。
5. 前記金属ピンが固定材プラグを生み出している固定材と堅固に連結されていることを特徴とする、請求項１乃至４の内の何れか一項に記載の金属固定材ブッシュ。
6. 前記金属ピンが前記固定材によって封止されていることを特徴とする、請求項５に記載の金属固定材ブッシュ。
7. 溶融ガラス或は高性能ポリマーから形成されたガラス・プラグが固定材として使用されていることを特徴とする、請求項１乃至６の内の何れか一項に記載の金属固定材ブッシュ。
8. 前記スロットの内周と対向する前記後部の方向への前記固定材の相対的な運動を防止するための前記手段が、前記後部から見て、前記心材内における前記スロットの前記内周上における前記後部及び前記前部の間に配置された少なくとも一つのアンダーカットを備えることを特徴とする、請求項１乃至７の内の何れか一項に記載の金属固定材ブッシュ。
9. 前記アンダーカットが少なくとも一つの突起によって形成されていることを特徴とする、請求項８に記載の金属固定材ブッシュ。
10. 前記スロットが、前記後部から前記前部に向かって延在する第１副領域と、前記前部から前記後部に向かって延在する第２副領域との二つの副領域によって特徴付けられていることと、
    前記突起が、前記第１副領域よりも小さな内側寸法によって特徴付けられている前記第２副領域によって形成されていることと、
    前記第１及び第２の副領域がそれらの長さにわたって一定の内側寸法を有する不変形状を有することと、
    を特徴とする、請求項９に記載の金属固定材ブッシュ。
11. 前記スロットが、前記後部から前記前部に向かって延在する第１副領域と、前記前部から前記後部に向かって延在する第２副領域との二つの副領域によって特徴付けられていることと、
    前記突起が、前記第１副領域よりも小さな内側寸法によって特徴付けられている前記第２副領域によって形成されていることと、
    前記第１及び／又は第２の副領域がそれらの長さにわたって可変形状及び／又は異なる内側寸法を有することと、
    を特徴とする、請求項９に記載の金属固定材ブッシュ。
12. 前記第１副領域が、前記前部から前記第２副領域までの寸法の縮減によって特徴付けられていることを特徴とする、請求項１１に記載の金属固定材ブッシュ。
13. 前記スロットが、円形断面、少なくとも前記第１副領域、より好ましくはテーパー状の前記第２副領域をも表していることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の金属固定材ブッシュ。
14. 前記アンダーカットが中央配置されていることを特徴とする、請求項８又は９に記載の金属固定材ブッシュ。
15. 両方向へのアンダーカットと、
    前記スロットが、前記後部から前記前部に向かって延在する第１副領域と、前記第１副領域と隣接する第２副領域と、前記前部から前記後部に向かって延在する第３副領域との三つの副領域によって特徴付けられていることと、
    前記第２副領域が、前記第１及び第３の副領域よりも小さな寸法によって特徴付けられていることと、
    を特徴とする、請求項８、９、又は、１４に記載の金属固定材ブッシュ。
16. 両方向へのアンダーカットと、
    前記スロットが、前記後部から前記前部に向かって延在する第１副領域と、前記第１副領域と隣接する第２副領域と、前記前部から前記後部に向かって延在する第３副領域との三つの副領域によって特徴付けられていることと、
    前記第２副領域が、前記第１及び第３の副領域よりも前記スロットの大きな寸法によって特徴付けられていることと、
    を特徴とする、請求項８、９、又は、１４に記載の金属固定材ブッシュ。
17. 前記第１及び第３の副領域が等しい断面寸法によって特徴付けられていることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の金属固定材ブッシュ。
18. 多数の突起が、前記前部及び前記後部の間の共通長上に相互に隔てられて円周方向に配置されて設けられていることを特徴するとする、請求項９乃至１７の内の何れか一項に記載の金属固定材ブッシュ。
19. 前記スロットが円形断面を表していることを特徴とする、請求項１乃至１８の内の何れか一項に記載の金属固定材ブッシュ。
20. 前記スロットが無作為に選択可能な断面を表していることを特徴とする、請求項１乃至１８の内の何れか一項に記載の金属固定材ブッシュ。
21. 前記心材がスタンピングされた金属パーツによって形成されていることを特徴とする、請求項１乃至２０の内の何れか一項に記載の金属固定材ブッシュ。
22. 前記スタンピングされた金属パーツが研磨されること特徴とする、請求項２１に記載の金属固定材ブッシュ。
23. 前記スロットの内周と対向する前記後部の方向への前記固定材の相対的な運動を防止するための前記手段が、前記固定材プラグと前記スロットの一部との間の少なくとも一つの確定的な連結を含むことを特徴とする、請求項１乃至２２の内の何れか一項に記載の金属固定材ブッシュ。
24. 前記手段が前記スロット内に挿入された要素を含み、前記スロットの内周、及び／又は、前記要素の外周が、≧１０μｍの荒さを表していることを特徴とする、請求項１乃至８の内の何れか一項に記載の金属固定材ブッシュ。
25. 前記固定材と対向する前記金属ピンの相対的な運動を防止するために前記金属ピン上に手段が設けられていることを特徴とする、請求項１乃至２４の内の何れか一項に記載の金属固定材ブッシュ。
26. 前記固定材と対向する前記金属ピンの相対的な運動を防止するための前記手段が、前記金属ピン上における放射方向への少なくとも一つの突起を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の金属固定材ブッシュ。
27. 前記突起が前記金属ピンの一体的な構成要素であることを特徴とする、請求項２６に記載の金属固定材ブッシュ。
28. 前記突起が前記金属ピンと連結された要素によって形成されていることを特徴とする、請求項２６に記載の金属固定材ブッシュ。
29. 前記固定材と対向する前記金属ピンの相対的な運動を防止するための前記手段が、前記金属ピン上に軸線方向に隣接する放射方向の多数の突起を含むことを特徴とする、請求項２６乃至２８の内の何れか一項に記載の金属固定材ブッシュ。
30. 少なくとも二つの金属ピンが設けられていることを特徴とする、請求項１乃至２９の内の何れか一項に記載の金属固定材ブッシュ。
31. 前記二つ又はそれ以上の金属ピンが相互に平行配置されていることを特徴とする、請求項３０に記載の金属固定材ブッシュ。
32. 前記第２金属ピンが前記心材の前記後部で接地されていることを特徴とする請求項３０及び３１の内の何れか一項に記載の金属固定材ブッシュ。
33. 金属ピンが設けられ、それが前記心材における前記スロット内に固定材を介して配置され、そして接地された前記心材のソケットが伴われていることを特徴とする、請求項１乃至２９の内の何れか一項に記載の金属固定材ブッシュ。
34. 請求項１乃至３３の内の何れか一項に記載の金属ブッシュの心材を製造する方法であって、
    予め規定された厚みの特に板金パーツ等の一つのパーツから、外形を画成する最終輪郭が別の加工によって得られ、
    少なくとも一つの金属ピンのための前記スロットを形成すべく、前記スロットの開始形態を画成する基本形状が、特に前記板金パーツ等の前記パーツの打ち抜き（パンチ孔あけ）によって得られることから成る方法。
35. 前記別の加工によって得られる前記外形を画成する前記最終輪郭と、前記スロットの前記開始形態を画成する前記基本形状とが、道具による打ち抜きの形態での一つの処理ステップで造り出されることを特徴とする、請求項３４に記載の方法。
36. 前記スロットにおける前記アンダーカットが前記スロットの変形によって形成されることを特徴とする、請求項３４又は３５に記載の方法。
37. 前記変形が少なくとも一つのスタンピング作業によって達成されることを特徴とする、請求項３６に記載の方法。
38. 前記スタンピング及びパンチングの作業が前記心材の同一面から実行されることを特徴とする、請求項３６又は３７に記載の方法。
39. 前記スタンピング及びパンチングの作業が前記心材のそれぞれ異なる面から実行されることを特徴とする、請求項３６又は３７に記載の方法。
40. 前記スタンピング及びパンチングの作業が前記心材の双方の面から実行されることを特徴とする、請求項３６乃至３９の内の何れか一項に記載の方法。
41. 同一パラメータを有する異なる道具か又は同一の道具かの何れかがスタンピング及びパンチングのために用いられることを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
42. 前記板金パーツ上に造り出されるべき前記スロットの領域内における前記スロットの打ち抜き（パンチ孔あけ）に先行して、スタンピング作業が実行されることを特徴とする、請求項３４乃至４１の内の何れか一項に記載の方法。
43. 前記心材の前記ソケットが深絞り成形法によってパンチング後に得られることを特徴とする、請求項３４乃至４２の内の何れか一項に記載の方法。

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