JPH1085916A - 亜鉛ベース合金の使用方法 - Google Patents

亜鉛ベース合金の使用方法

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JPH1085916A
JPH1085916A JP9239637A JP23963797A JPH1085916A JP H1085916 A JPH1085916 A JP H1085916A JP 9239637 A JP9239637 A JP 9239637A JP 23963797 A JP23963797 A JP 23963797A JP H1085916 A JPH1085916 A JP H1085916A
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zinc
die
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alloys
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JP9239637A
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Michael David Hanna
マイケル・デイヴィッド・ハンナ
Moinuddin Sirdar Rashid
モイヌッディン・サーダー・ラシド
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General Motors Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 亜鉛ベース合金要素を有するエアバッグシス
テムの提供。 【解決手段】 本発明は、約83〜94重量%の亜鉛
と、約4〜11重量%の銅と、約2〜4重量%のアルミ
ニウムとを含む亜鉛ベース合金の高強度、高温及び高い
歪み速度用途を包含する。この組成物は例えば亜鉛及び
不純物のような微量成分をも含むことができる。この合
金は40〜500MPaの瞬間的な負荷を受ける自動車
要素の製造に用いられる。この合金は、高温下でこのよ
うな負荷にさらされる要素の製造に特に適する。実際
に、この合金から製造された要素は急激な応力下での高
温において強化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は亜鉛ベース合金の高
強度、高温及び高ひずみ速度の使用方法に関し、さらに
詳しくは、亜鉛−銅−アルミニウム合金のエアバックシ
ステム要素における使用方法に関する。
【0002】
【従来の技術】典型的なダイカスト加工では、再使用可
能な水冷式金属ダイによって画定された一定容積のキャ
ビティ中に溶融金属を高圧において注入する。このキャ
ビティ内で金属は所望の形状に成形され、凝固して鋳造
生成物(product casting)を形成する。溶融金属の装入
量を受容するためのスリーブと、スリーブ内に進行して
金属をキャビティ中に押し入れるためのプランジャーと
を含むショット装置(shot apparatus)によってキャビテ
ィ中に金属を注入する。2種類のショット装置が周知で
ある。高温室(hot chamber)装置は溶融金属の浴中に浸
潰したショットスリーブを含む。低温室(cold chamber)
装置では、溶融装入量は例えばレードルによって、遠隔
保持炉からショット装置に移される。
【0003】亜鉛ベース合金は、好都合に低融点である
ために、大部分はダイカストによって通常成形される。
今まで、亜鉛ダイカストは中等度の高温においても安定
性の無い、亜鉛−アルミニウム合金中の例えばη又はα
相のような軟質相を特徴とする微細構造を示していた。
その結果、このような合金は不良な耐高温クリープ性を
有し、このことがこのような合金の用途を主として装飾
的部品に限定している。
【0004】Rashid等の米国特許第4,990,
310号は4〜11%の銅と2〜4%のアルミニウムと
を含む耐クリープ性亜鉛合金を開示する。この合金は、
特に耐スリップ性である微細なε相とη相の密接な組合
せを有する微細構造を含む。その結果、この合金からの
ダイカスト品は主としてε相による改良された強度と耐
摩耗性を有するばかりでなく、特に、実質的にε相を含
まない同様な亜鉛ダイカストに比べて、顕著に改良され
た耐クリープ性を有する。
【0005】商業的な亜鉛合金(Zamak及びZA合
金)は主として装飾的用途に用いられている。これらの
亜鉛合金は機能的/構造的用途には、それらの強度及び
/又はクリープ特性が必要条件を満たさないので、殆ど
用いられていない。実際に、規格値(specifications)を
満たすために、鋼のような、より大きい強度の物質が用
いられる。鋼部品は通常機械加工されるが、亜鉛合金は
ダイカスト成形する(die cast to shape)ことができ
る。
【0006】さらに、多くの自動車要素及び非自動車要
素は高い歪み速度で大きい力に耐えることが要求され
る。高温(150℃まで)では、例えば亜鉛合金のよう
な低融点金属はこの温度において軟化するので、歪み速
度感受性(strain rate sensitivity)がしばしば重要に
なる。したがって、この軟化を相殺する強度の上昇がさ
らに重要になる。
【0007】一部の金属と合金は室温において歪み速度
感受性であるが、引張り強度上昇の大きさは小さく、無
視できる程度である。ステンレス鋼及び種々なアルミニ
ウム合金は無視できる程度の歪み速度感受性を有し、引
張り強度上昇は最小である。他の種類のアルミニウム合
金における歪み速度上昇に伴う強度上昇も非常に小さ
い。例えば銅及び黄銅のような、他の非鉄合金において
引張り強度の上昇は認められていない。
【0008】種々な熱間圧延鋼は、我々の研究に用いた
同じ歪み速度範囲(10-5〜100/秒)に関して、歪
み速度上昇によって10%未満の強度上昇を示す。鉄と
マイルド(miled)鋼を高温において試験する場合に、歪
み速度の上昇によって極限引張り強度は上昇せず、これ
らはそれらの歪み速度感受性を失う。
【0009】要素を上首尾に製造しようと試みることが
できる多様な材料が入手可能である。多くの自動車の要
素は例えば自動車の破壊中に非常に高い荷重を受ける。
多くの自動車要素は、例えばボンネット(hood)下の要素
又は劇的な(dramatic)荷重下での高温用途に関与する要
素のように、高温にさらされる。憤習的な知識による
と、このような要素は、しばしば機械加工を必要とす
る、比較的高価な重質合金から製造される。
【0010】本発明は先行技術の多くの欠点を克服す
る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、亜鉛 約8
3〜約94重量%と、銅 約4〜約11重量%と、アル
ミニウム 約2〜約4重量%とを含む亜鉛ベース合金の
高強度、高温及び高ひずみ速度の使用方法を含む。この
組成物は例えばマグネシウム及び不純物のような微量成
分を含むこともできる。この合金は40〜500MPa
の瞬間的な力にさらされる自動車要素の製造に用いられ
る。この合金は高温(周囲温度より高温)下でこのよう
な荷重にさらされる要素の製造に特に適する。実際に、
この合金から製造される要素は突然の応力下での高温に
おいて大きい相対強度を有する。
【0012】上記その他の目的、特徴及び利点は以下の
図面の簡単な説明、詳細な説明並びに特許請求の範囲及
び図面から明らかになると思われる。
【0013】
【課題を解決するための手段】Rashid等の米国特
許第4,990,310号は約4〜約12%の銅と約2
〜約4%のアルミニウムとを含む亜鉛ベース合金の耐ク
リープ性ダイカスト品を開示している。なお、この特許
の開示は本明細書に援用される。この亜鉛と銅とアルミ
ニウムとの合金は現在ACuZinc(登録商標)とし
て知られる。第4,990,310号に開示された、ダ
イカスト方法によって製造された、約4〜約12%の銅
と約2〜約4%のアルミニウムとを含む亜鉛ベース合金
の強度が動的で急激な荷重によって歪み速度が上昇する
ときに増強することが、最近発見された。ACuZin
c(登録商標)合金から製造された要素の強度は、荷重
速度(loading rate)が10-5/秒から100/秒に上昇
するときに、室温において約50%、50℃において約
68%、100℃において約220%、150℃におい
て約2600%上昇する。
【0014】劇的な負荷及び温度下でこのような高い強
度を示すACuZinc(登録商標)合金はη(亜鉛富
化)相とα(アルミニウム富化)相のマトリックス中に
埋封された1〜2μ範囲のε相(銅富化)の微細な粒子
のスキンを有する二重構造を含む。要素の内部は大きい
粒度のε相を含む。
【0015】ACuZinc(登録商標)ダイカストは
下記のように製造する。図1に概略的に示す通常の低温
室ダイカスト装置を用いて、亜鉛ベース銅−アルミニウ
ム合金から、ダイカストを成形した。装置10は可動盤
11と固定盤13とを含むことができる。ダイ半体12
と14は、それぞれ、可動盤11と固定盤13に取り付
けられ、その内部の通路(図示せず)を通って循環する
水によって冷却される。図に示した閉じた状態で、ダイ
半体12と14は協同作用して、所望の形状の鋳造物を
製造するために適したサイズと形状の一定容積ダイキャ
ビティ16を画定する。鋳造サイクル中の適当な時間
に、可動盤11を盤13に対して相対移動させて、ダイ
半体12と14とを線18が示す面で分離させて、鋳造
品を取り出す。装置10はまた、キャビティ16と連通
する一般にシリンダー状ショットスリーブ22を含むシ
ョット装置20をも有する。スリーブ22は、例えば適
当なレードル28から注入される溶融金属装入物26を
入れるための入口24を含む。液圧駆動ショットプラン
ジャー30が滑動可能にスリーブ22内に受容され、金
属をスリーブ22からキャビティ16中に押し込むため
にダイ区分方向に進行する。
【0016】本発明の好ましい実施態様によると、装入
物26は銅 10.0重量%と、アルミニウム 3.6
重量%と、マグネシウム 0.03重量%と、亜鉛及び
不純物 残部とを含む合金から成る。装入量は約532
℃の温度において入口24からショットスリーブ22中
に注入した。スロットプランジャー30を進行させて、
装入量を鋳造キャビティ16に注入した。このキャピテ
ィの表面温度は約140℃であった。ダイキャビティを
充填した後に、ショットプランジャーは1340kgの
荷重を約12秒間与え続けた。ダイキャビティ内で、金
属は冷却し、凝固し、その後にダイ区分を分離して、鋳
造品を放出した。
【0017】第2実施態様では、図2に概略的に示す高
温室ダイカスト装置50を用いて、本発明の亜鉛ダイカ
スト品を製造した。装置50は、それぞれ、固定盤53
と可動盤55とに取り付けられた水冷式ダイ半体52と
53を含み、これはダイ半体が協同作用して鋳造キャビ
ティ56を形成する、図2に示す閉じた状態から、鋳造
生成物を放出するために線58で示す面でダイ半体が分
離する開放状態にダイ半体を移動させるために適する。
一般的な高温室ダイカスト方法によると、ダイカスト装
置50は、溶融ポット63中に含まれる溶融金属浴64
中に一部浸漬するグースネックスリーブ(goose neck sl
eeve)62から形成されるショット装置60を含む。シ
ョット装置60はグースネック62中に滑動可能に受容
される液圧駆動プランジャー68をさらに含む。ブラン
ジャー68が図に示す収縮位置(retracted position)に
あるときに、浴64からの溶融金属の装入量が入口66
からグースネック62を満たす。鋳造のために、プラン
ジャー68を下方に駆動して、溶融金属をスリーブ62
からダイキャビティ56中に押し込む。
【0018】本発明によると、高温室ダイカストを銅
5.0重量%と、アルミニウム 3.0重量%と、マグ
ネシウム 0.035重量%と、実質的な亜鉛 残部と
を含む合金から形成した。装入物の温度は約490℃で
あった。鋳造キャビティ表面温度は約150℃であっ
た。注入中に、溶融物は62キロパスカルの加圧負荷(p
ressing load)を受けた。組成物の3.5〜12.0重
量%の銅と、1〜8重量%のAlと、0.01〜0.0
6重量%のMgとを有する他の物質は上記試験組成物の
負荷時と同様な歪み速度効果を有する。
【0019】この研究に用いた試験片の化学組成は上述
した通りであった。試験した試験片はゲージ区分(gauge
section)において25.4mm長さx5.33mm直
径であり、ダイカストした状態で用いられ、鋳造したま
まの表面は完全であった。一定のクロスヘッド速度を維
持する可能性を有するInstron万能試験機(unive
rsal testing machine)を用いて実施した。試験中に荷
重−伸びデータが自動的に記録された。試験片を破壊ま
で及び算出極限引張り強度まで負荷させた。試験中の一
定の温度を保証するために温度制御室を用いて、4種類
の温度(室温、50℃、100℃及び150℃)におい
て試験を実施した。用いたクロスヘッド速度は0.0
2、0.2、2、20、200及び500mm/分であ
り、これらは1.3x10-5/秒〜3.2x10-1/秒
の範囲の歪み速度を生じた。
【0020】図3は、室温(20℃)におけるこの合金
の、歪み速度上昇による極限引張り強度(UTS)の変
化を示す。歪み速度が10-5/秒から100/秒に上昇
すると、UTSが280MPaから440MPaに上昇
する(57%)ことが判明した。
【0021】歪み速度上昇による極限引張り強度の上昇
率(%)は、試験片を高温において試験した場合には、
非常に大きいことが判明した。50℃では、歪み速度の
同じ上昇に対してUTSは250MPaから420MP
aに上昇した(図4)。100℃では、上昇率は220
%であり(図5)、150℃では2600%であった
(図6)。
【0022】上記データを図7に再プロットして、歪み
速度が10-5/秒から1 00/秒に上昇する場合の温度
によるUTS上昇%を示す。歪み速度感受性が80℃を
越えると劇的に上昇することが明らかに実証される。
【0023】合金の典型的な微細構造は、η(亜鉛富
化)相とα(アルミニウム富化)相のマトリックス中に
埋封された1〜2μ範囲のε相(銅富化)の微細な粒子
の外部スキンから成る二重(duplex)構造を有する。この
微細構造は試験片の内部では非常に粗大である(much co
arser)。
【0024】この研究では、歪み速度が10-5/秒から
l00/秒に上昇するときに、ACuZinc(登録商
標)合金が強化されること及びこの増強が高温において
はさらに大きいことが発見された。この挙動は予想外で
あり、今までに報告されていない。例えばアルミニウ
ム、銅、ステンレス鋼のような合金は、室温で試験する
場合に、歪み速度感受性ではない。純粋な鉄及び鋼合金
の歪み速度感受性は室温においてACuZinc(登録
商標)合金に見られるよりも非常に小さい。鉄及び鋼は
高温で試験した場合にそれらの歪み速度感受性を失う
(200℃まで報告)。
【0025】この発見によって、ACuZinc(登録
商標)ダイカスト合金は急激な負荷/高温用途の要素に
高温において信頼して用いることができる。高温試験中
の歪み速度に伴う予想外の強度上昇は、衝突時の衝撃中
のような、高い歪み速度と高温条件との組合せにさらさ
れる可能性がある、例えばコネクター、ブランケット及
びエンジン取付け台等の部品のように、例えばボンネッ
ト下の自動車用途のような多くの用途においてこれらの
部品を用いる可能性を高めている。これは例えばエアバ
ッグシステムと、シートベルトアセンブリを固定するた
めの要素及び取付け具とのような、他のシステムにも適
用可能である。シートアクチュエータ(seat actuator)
及びステアリングカラム(steering column)における要
素、ギヤー、ラック、サポート及びハウジングが、高速
度変形時の強度上昇が重要である、他の要素である。
【0026】データ:表1では、試験した合金の極限引
張り強度を試験した商業的亜鉛ベース合金(Zamak
3合金とZA8合金)と、2種類の温度及び1.312
xl0-3/秒の歪み速度において比較した。結果は、A
CuZinc(登録商標)の50℃の極限引張り強度が
室温(20℃)における極限引張り強度と同じであるこ
とを示す。50℃(100°F)における351MPa
が室温における347MPaに匹敵した。しかし、商業
的Zamak3合金の極限引張り強度は20℃では25
3MPaであるが、50℃において試験した場合には2
27MPaであり、ZA8合金の極限引張り強度は20
℃では336MPaであるが、50℃において試験した
場合には283MPaであった。
【0027】 表1 温度 試験した合金 Zamak3 ZA8 UTS,MPa UTS,MPa UTS・MPa 20℃ 347 253 336 50℃ 351 227 283 ACuZinc(登録商標)合金から製造した要素は、
要素が高い歪み速度で機械的負荷下にある場合又は要素
が破壊若しくは衝突状況におけるように衝撃を受ける場
合に、耐変形性及び耐損傷性を示す。ACuZinc
(登録商標)が亜鉛ベース合金であったとしても、AC
uZinc(登録商標)から製造した高負荷(high load
bearing)要素、すなわち、40〜500MPaの負荷
にさらされる要素が強度の劇的な改良を示すことが、意
外にも発見された。高負荷要素の例はシートベルトアセ
ンブリ要素、アクチュエータ、ギヤー、シートアクチュ
エータ、シートラック、ラック、モーター取付け具、エ
レクトロニックハウジング(electronic housing)、及び
自動車衝突中にも機能的に留まらなければならない、他
の要素を含む。
【0028】劇的な負荷上昇及び高温にさらされる非自
動車要素をACuZinc(登録商標)合金から製造す
ることができる。例えば、ドリルのような手工具の要素
をACuZinc(登録商標)合金から製造することが
できる。このような物質はしばしば高い負荷と高温にさ
らされる。例えば、ACuZinc(登録商標)合金要
素を有する斧又はドリルがクギ又は他の物質を打つ場合
に、ACuZinc(登録商標)合金要素はこのような
高い負荷と高温条件下で、実際に一層強化される。
【0029】例えばエンジンコンパートメントのボンネ
ット下要素のような、自動車内の要素の多くは150℃
までの高温にさらされる。自動車の衝突時に、自動車が
作動し続けることができる又は事故現場から脱出するこ
とができるように、これらの要素が機能的に留まること
が重要である。したがって、例えばホース結合具、バッ
テリーコネクターと伸張具(extension)、エンジンブラ
ケット及び取付け具のような要素はACuZinc(登
録商標)から製造可能である。例えば自動車コンピュー
タモジュールハウジングのような、特に重要であるエレ
クトロニック要素ハウジングをACuZinc(登録商
標)から製造することができる。衝突の衝撃時に、AC
uZinc(登録商標)エレクトロニックハウジングは
他の物質よりも衝撃に耐える可能性が非常に大きい。も
しコンピュータモジュールが損傷するならば、自動車は
駆動不能になる。例えば燃料燃焼用触媒コンバータヒー
ターバーナーノズル、エアスワラー(air swirler)及び
燃焼室のような排気システム要素はACuZinc(登
録商標)から製造可能である。
【0030】非自動車エレクトロニック要素も、ハウジ
ングが劇的な負荷上昇及び高温にさらされる場合に、A
CuZinc(登録商標)材料から成形した構造体によ
って収容することができる。例えば、クラス夕ーボンベ
(cluster bomb)のエレクトロニックハウジングは、種々
な方向に小さいボンベを送る、ボンベの最初の爆発時に
高い負荷と高温とにさらされる。各小ボンベのエレクト
ロニック要素内のタイマーは、小ボンベを適切に機能さ
せるために、最初の爆発に耐えなければならない。AC
uZinc(登録商標)から製造されたエレクトロニッ
クハウジンジングは、劇的な負荷及び高温中に強度が上
昇する改良されたハウジングを提供する。
【0031】好ましい実施態様では、本発明は、本発明
による合金(ACuZinc(登録商標))から製造さ
れる特定の要素を有する乗り物エアバッグシステム又は
モジュールを含む。適当なエアバッグシステムについて
以下で詳細に説明する。
【0032】図8、9及び10では、本発明のホーン始
動及びステアリングホイールアセンブリ107は鋼シャ
フトカラム110を有する。カラム110は乗り物ドラ
イバーからのトーショナルインプット(torsional inpu
t)をステアリングシステム(図示せず)に伝達する。力
ラム110は乗り物の電気システムのアースにも電気的
に接続する。カラム110にはホーン接触プレート11
2を取り付ける。ホーン接触プレートは、典型的に黄銅
又は他の高導電性物質から製造される導電性部分114
を有する。この導電性部分114は一般にフラット環状
リングとして成形され、カラム110から内部取付け用
(inner mounting)ポリマーピース116によって電気的
に絶縁される。説明の簡潔さのために図面に含めない
が、カラム110のショルダー(図示せず)と内部取付
け用要素の孔118中の内部フランジ部分(図示せず)
との間に捕捉されたコイルばねが、ホーン接触プレート
114をカラム110のねじ山付き(threaded)端部12
0方向に押しやる。
【0033】カラムの溝付き(splined)部分122上に
ステアリングホイール126のハブ124が嵌合する。
ハブ124は、それに溶接結合した4個のスポーク12
8を有し、これらのスポークはステアリングホイールの
外部リム130に結合する。ハブ124をカラム110
上に軸方向に保持するために、ナット132がカラム1
12にねじ込み式に(threadably)係合する。
【0034】ステアリングホイール取付けプレート13
4もナット132によってカラム110に固定結合す
る。ステアリングホイール取付けプレート134は2個
の孔136を有し、これらの孔はプレート134をハブ
124にキャップねじ(cap screw)(図示せず)によっ
て固定結合することを可能にする。さらに、ステアリン
グホイール取付けプレート134は後述する目的のため
の大きい孔138と、その外周に沿った4個の外部取り
付け用孔140とを有する。最後に、ステアリングホイ
ール取付けプレート134は中央孔142を有し、これ
はカラムのねじ山付き端部120の貫通を可能にする。
ステアリングホイール取付けプレート134はカラム1
10と電気的に接続する。
【0035】ステアリングホイール取付けプレートにモ
ジュール142を取り付ける。モジュール142はモジ
ュールバッド保持器144を含み、これはリベット14
6によってモジュールベースプレート148と結合す
る。このモジュールベースブレート148には、周囲環
状ベル152を有する4個の突起ピン150が固定結合
する。各ピン150はボールロック154を有する。モ
ジュールベースプレート148はSIRキャニスター又
はインフレータ155と、布帛エアバッグ156と、カ
バー158とを装備する。インフレータ155は乗り物
の衝突時に選択的に熱分解する化学物質を有する。化学
物質の熱分解は迅速にガスを形成し、このガスはインフ
レータに形成された孔から流出して、エアバッグ156
を満たす。熱分解する化学物質は60ミリ秒以下で25
0〜500℃又はこれ以上の温度に達する。エアバッグ
システムのインフレータ155その他の要素はインフレ
ータ155上での化学物質の熱分解時に500℃を越え
る温度にまで加熱されることがあり、この間にインフレ
ータ155その他の要素は40〜500MPa以上の圧
力にさらされる。
【0036】モジュール142は、ベル152の頂部を
押圧するばね160によって、ステアリングホイール取
付けプレート134から第1位置に偏らされる。ばね1
60の下端部(図9に示す)はステアリングホイール取
付けプレート134を押圧する。ピン150の頂部16
2はエラストマー又はポリマーのグロメット164によ
って囲まれる。したがって、ピン150とステアリング
ホイール取付けプレート134とはモジュールベースプ
レート134から電気的に絶縁される。モジュールパッ
ド保持器144は中央閉口166を有し、これはカラム
のねじ山付き端部120の貫通を可能にする。
【0037】モジュールパッド保持器144とホーン接
触プレートの導電性部分114とを電気的に接続させる
ために、ワイヤレス電気リード168を備える。ワイヤ
レス電気リードはホーン接触プレートの導電性部分11
4と電気的に接続する第1接点168と、モジュールパ
ッド保持器144と連続的に接触する第2リード172
とを有する。端部172と170はスズ被覆ピアノ線ば
ね鋼から製造された導電性コイルばね174によって相
互からばね偏らされる(spring biased away)。このコイ
ルばねは典型的に約2ポンド/インチ(357g/c
m)のばねレート(spring rate)を有し、0.5mmの
直径で114コイル/インチを含む。各リードは、ばね
174を囲むポリマー管状絶縁体182中に設けられた
長軸方向スロット180中に捕捉された、ばね取付け用
スタッド176とスタッド要素178とを有する。絶縁
体182はその対立端部に、端部170と172とを据
え付けるために形成されたスロット184を有する。
【0038】電気リード168はハブ124中に設けら
れたスロットを通して配置され、SIR励磁(exciter)
コイル186の内部孔を貫通する。リード168を配列
させるために、タワー要素(tower member)187を設け
る。図示するように、タワー要素187は1個のピース
(piece)である。しかし、これは数種類のピースを含む
ことが望ましい。必要な場合には、タワー187をホー
ン接触プレート112の絶縁部分116と一体であるよ
うに製造することができる。説明の簡潔さのために、ス
テアリングロックと関連絶縁体とは図示しないが、これ
らは典型的にホーン接触プレートの端部をカラム端部1
20方向に支える(abut)(リード168と接触するホー
ン接触プレート部分を除く)。
【0039】図8では、コイル187からのワイヤ(図
示せず)をインフレータ155に接続させるために、空
隙188を設ける。ホーンを始動させるには、モジュー
ル142をばね160のバイアシング(biasing)に対し
て押し下げて、ベルハウジング152をステアリングホ
イールモジュールプレートとその4位置の少なくとも1
つにおいて接触させる。上記作用はモジュール142を
その第2位置に移行させ、ここでモジュール142はス
テアリングホイール取付けプレート134と電気的に接
続する。
【0040】この場合に、電流は電気エネルギー源19
6から、離れて配置されたホーン198を経て、概略的
に示したリードワイヤ199を通って、ホーン接触プレ
ートの導電性部分114を経て、第1リード170に達
する。次に、電流は導電性ワイヤ174を通って、第2
リード172を経て、モジュールパッド保持器144に
達し、リベット146から、モジュールベースプレート
148を経て、ベルハウジング152に達し、ステアリ
ングホイール取付けプレート134を経て、ナット13
2、カラム110に達し、次にアースに達して、電流を
完成し、それによってホーンを始動させる。
【0041】電気リード168は、ホーン接触プレート
の導電性部分114をモジュールパッド保持器166に
結合させる従来のリードワイヤを排除する。このワイヤ
はモジュール142をステアリングホイール取付けプレ
ート134に結合する前に、モジュールパッド保持器1
44に取り付けることを可能にするほどの充分な長さで
なければならなかった。ワイヤの長さは組み立てが容易
であるために充分な長さである必要があった。しかし、
この充分な長さは、モジュール142をステアリングホ
イール取付けプレート134に結合した後にこのリード
ワイヤを適当に配置するために、不便であることが判明
した。適切に配置しない場合には、このようなワイヤ
は、乗り物に乗っている人を刺激しうる、ガラガラとい
う振動ノイズを惹起することがある。この先行技術ワイ
ヤはステアリングホイールアセンブリの鋭敏な縁でショ
ートする(short)か又は切断される可能性がある。
【0042】モジュール142をステアリングホイール
取付けプレートに結合させるために、ピン150が取付
けプレートの孔140に合わせて配列され、簡単に内部
へ押し込まれて、ボールロック152をポップバック(p
op back out)させて、モジュールプレートをステアリン
グホイール取付けプレート134に保持する。
【0043】上記システムの本発明による改良は、高い
歪み速度と高温とにさらされる要素を本発明による合金
(すなわち、ACuZinc(登録商標))から製造す
ることである。突起ピン150、環状ベル152及びイ
ンフレータ155を本発明による合金(すなわち、AC
uZinc(登録商標))から製造することができる。
インフレータ155はACuZinc(登録商標))か
ら最終寸法にダイカストすることができる。インフレー
タ155中に保持される化学物質が高度に熱されると、
インフレータは非常に高い歪み速度及び非常に高い温度
にさらされる。亜鉛ベース合金はこの用途又は使用に適
するとは思われない。同様に、突起ピン150と環状ベ
ル152は、エアバッグシステムが始動すると、非常に
高い歪み速度及び温度にさらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による亜鉛−アルミニウム−銅合金を鋳
造するための低温室の断面図。
【図2】本発明による亜鉛−アルミニウム−銅合金を鋳
造するための高温室の断面図。
【図3】室温において歪み速度を高めながら試験した、
要素の製造に用いられる本発明による合金の極限引張り
速度のグラフ。
【図4】50℃において歪み速度を高めながら試験し
た、要素の製造に用いられる本発明による合金の極限引
張り速度のグラフ。
【図5】100℃において歪み速度を高めながら試験し
た、要素の製造に用いられる本発明による合金の極限引
張り速度のグラフ。
【図6】150℃において歪み速度を高めながら試験し
た、要素の製造に用いられる本発明による合金の極限引
張り速度のグラフ。
【図7】上昇する温度による合金の極限引張り強度の上
昇率のグラフ。
【図8】本発明によるエアバッグモジュールを含む乗り
物ステアリングシステムの説明図。
【図9】本発明によるエアバッグモジュールの部分断面
図。
【図10】図9に示したワイヤレス電気リードの一部切
り欠き拡大図。
【符号の説明】
10. 装置 11. 可動盤 12. ダイ半体 13. 固定盤 14. ダイ半体 16. ダイキャビティ 20. ショット装置 22. スリーブ 30. プランジャー 60. ショット装置 62. グースネック 63. 溶融ポット 68. 液圧駆動プランジャー 110. 鋼シャフトカラム 112. ホーン接触プレート 114. 導電性部分 126. ステアリングホイール 134. ステアリングホイール取付けプレート 142. モジュール 144. モジュールパッド保持器 148. モジュールベースプレート 150. 突起ピン 152. 環状ベル 154. ボールロック 155. インフレータ 156. 布帛エアバッグ 168. ワイヤレス電気リード
フロントページの続き (72)発明者 モイヌッディン・サーダー・ラシド アメリカ合衆国ミシガン州48302,ブルー ムフィールド・ヒルズ,パルメット・コー ト 1776

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 4〜12重量%の銅と、2〜4重量%の
    アルミニウムと、残部の亜鉛及び不純物とから本質的に
    なり、三元共晶マトリックス中に分散した微細なε粒子
    とη粒子とを有する合金を:50℃を越える温度;及び
    該合金のダイカストの形状を実質的にゆがめることな
    く、10-1/秒以上の歪み速度で、300〜400MP
    aの応力;に付し、かくしてダイカストが再使用可能で
    あるようにすることを含む亜鉛ベース合金の使用方法。
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