JP6181096B2 - Metal fixing material bush and method of manufacturing core material of metal fixing material bush - Google Patents
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Description
本発明は、特に請求項1の前文の特徴を有する金属固定材ブッシュに関するものであり、さらに、特に請求項23の前文の特徴を有する金属固定材ブッシュの心材の製造方法に関するものである。
The present invention particularly relates to a metal fixing material bush having the features of the preamble of claim 1, and more particularly to a method of manufacturing a core material of the metal fixing material bush having the features of the preamble of
金属固定材ブッシュは、さまざま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、特にガラス対金属の真空密閉封止が理解されている。金属は導体として動作する。典型的には、特許文献1および2を参照のこと。そうしたブッシュは電子的および電気的エンジニアリングの点で共通している。封止(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製造、それによって、焼結ガラスパーツまたはガラス・チューブは、外部金属パーツ内で、いわゆる心材で封止される。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また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ともに火薬を備える。1つ、2つ、または、3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。1つの金属ピンを具備する好適実施形態では、ケーシングが接地され、好適な2極実施形態ではそれらピンの一方が接地される。上述した点火装置は、特に、自動車におけるエアバッグまたはベルト伸張プーリー用に使用される。言及されたタイプまたは同様なタイプの公知装置は、特許文献3、4、5、または、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、2つの金属ピンを有する。しかしながら、電子点火装置は、単一ピンのみを具備することも可能である。従来技術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、これがスイベルとして構成されている。金属心材は、少なくとも1つの金属ピンが貫通可能な少なくとも1つの貫通開口を有する。このデザインの1つの重大な問題は、このデザインが材料集約的かつ費用集約的であるという事実にある。 Various designs of metal fastener bushings are known in the art. By means of a metal fixing bush, a vacuum hermetic seal made of a fixing material, in particular a glass-to-metal vacuum hermetic seal, is understood. Metal acts as a conductor. See typically US Pat. Such bushings are common in terms of electronic and electrical engineering. The glass used for sealing serves as an insulator. A typical metal fixture bushing is manufactured so that a metallic inner conductor is contained within a pre-formed sintered glass part, so that the sintered glass part or glass tube is within the outer metal part, It is sealed with a so-called core material. For example, an igniter is a suitable application for such a metal fixture bush. This igniter is used, inter alia, for airbags or belt extension pulleys in automobiles and the like. In this case, the metal fixing material bush is a component of the ignition device. In addition to the metal fixture bushing, the entire igniter includes a spark plug and a metal cover that tightly encloses the ignition mechanism. One, two, or more than three metal pins can penetrate the bush. In the preferred embodiment with one metal pin, the casing is grounded, and in the preferred bipolar embodiment, one of the pins is grounded. The ignition device described above is used in particular for airbags or belt extension pulleys in motor vehicles. Known devices of the type mentioned or of similar type are described in US Pat. The ignition unit mentioned earlier has two metal pins. However, the electronic ignition device can comprise only a single pin. The ignition device shown in the prior art comprises a metal core, for example a metal sleeve, which is configured as a swivel. The metal core has at least one through opening through which at least one metal pin can pass. One significant problem with this design lies in the fact that it is material and cost intensive.
それゆえ、本発明の目的は、強度を高く保ち、材料費および労働費を低く抑え、より大きい圧力に対応可能な上述したタイプの金属固定材ブッシュを製造することにあり、さらに、個々の要素の不正確性に起因する組立誤差を回避することにある。 It is therefore an object of the present invention to produce a metal anchor bushing of the type described above which can maintain high strength, keep material and labor costs low, and can handle higher pressures, It is to avoid an assembly error due to the inaccuracy of.
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実施形態は、請求項34に記載されている。好適実施形態は、従属請求項で再現されている。 The solution of the invention is characterized by the features of claim 1. A technical embodiment for the manufacture of the core is described in claim 34. Preferred embodiments are reproduced in the dependent claims.
金属固定材ブッシュは、金属心材を備え、その金属心材を少なくとも1つの金属ピンが貫通する。好適実施形態において2つの金属ピンが設けられる場合、これら2つの金属ピン一方は、少なくとも直接的にまたは追加要素を介して間接的に心材との接地接続を形成する。2つの金属ピンを備える実施形態では、これら金属ピンは、好ましくは相互に平行に配置されている。金属ピンの少なくとも1つは、心材の貫通開口内に配置され、好ましくは、ガラス・プラグの形態での固定材によって心材に対して固定されている。本発明に係る心材は、金属薄板要素によって形成され、第1実施形態では、少なくとも貫通開口は、分離加工、特にパンチングによって製造される。 The metal fixing member bush includes a metal core, and at least one metal pin passes through the metal core. When two metal pins are provided in the preferred embodiment, one of these two metal pins forms a ground connection with the core material at least directly or indirectly through additional elements. In embodiments comprising two metal pins, these metal pins are preferably arranged parallel to each other. At least one of the metal pins is disposed in the through opening of the core material and is preferably fixed to the core material by a fixing material in the form of a glass plug. The core material according to the present invention is formed by a thin metal plate element, and in the first embodiment, at least the through opening is manufactured by separation processing, particularly punching.
心材自体は、好ましくは、中実材料のスタンピングによって形成され、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達成される。好適実施形態では、外側輪郭を画定する最終形状と貫通開口を画定する基本形状とは、1つの分離加工、特にパンチング/スタンピングによって製造される。最終形状とは、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形状のことである。基本形状とは、必要な変更がこれ以上存在しない場合の最終形状を表すか、または、さらなる製造方法、特に成形方法によって基本形状が変更され、これらの追加の方法後に最終形状が達成されるか、のいずれかである。固定材が貫通開口の内周に対して後部の方向に相対運動をするのを回避するための手段が、前部と後部との間に設けられる。この手段は、心材の一体的構成要素であるか、または、心材とともに1つの構成ユニットを形成する。 The core material itself is preferably formed by stamping a solid material, and the final shape of the core material is achieved by a molding process such as a deep drawing method. In a preferred embodiment, the final shape defining the outer contour and the basic shape defining the through-opening are manufactured by one separation process, in particular punching / stamping. The final shape is a shape that does not need to be subjected to any further molding process. The basic shape represents the final shape when there are no further changes required, or is the basic shape changed by further manufacturing methods, especially molding methods, and the final shape is achieved after these additional methods , Either. Means are provided between the front portion and the rear portion to prevent the fixing member from moving relative to the inner periphery of the through opening in the direction of the rear portion. This means may be an integral component of the core material or form one component unit with the core material.
分離加工による形状の製造とは、心材の外周上の最終形状がブランキングによって製造され、貫通開口の形状がパンチングによって製造されることを意味する。固定材が貫通開口の内周に対して後部の方向へ相対運動するのを回避する手段は、貫通開口内の個々の金属ピンを封止する際に生ずる問題を制御するため、および、固定材および金属ピンからなるユニットが引き抜かれることに対する安全性を制御するために提供されている。この手段は、かえしの一種として動作し、後部の方向への相対運動の際に、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結合(形状結合)をもたらす。この手段は、例えば、貫通開口内の少なくとも1つの局所的な縮径を含み、心材の前部以外の内周の全領域に形成可能である。 The manufacture of the shape by separation means that the final shape on the outer periphery of the core material is manufactured by blanking, and the shape of the through opening is manufactured by punching. The means for avoiding relative movement of the fixing material relative to the inner periphery of the through-opening in order to control problems that occur when sealing the individual metal pins in the through-opening and the fixing material And a unit comprising a metal pin is provided to control the safety against being pulled out. This means acts as a kind of barb and provides a definite connection (shape connection) between the fixing plug, in particular the glass plug and the core, during relative movement in the rear direction. This means includes, for example, at least one local diameter reduction in the through-opening, and can be formed in the entire inner peripheral region other than the front portion of the core material.
本発明では、より費用効果的な製造方法および出発材料が用いられるので、原材料が著しく最小化される。さらに、心材全体は、一体的な構成要素として設計され、金属ピンは、心材内にて固定材によって封止されている。他の重大な利点は、個々の金属ピンに対する負荷、例えば圧力負荷が増大した場合でさえ、金属ピンがガラス・プラグとともに貫通開口から押し出されるのが安全に防止される。全体的なデザインは、幅がより小さく、より大きい負荷をかけても心材内における金属ピンの固定を保証しながらより小さいサイズにも適用可能である。 In the present invention, raw materials are significantly minimized because more cost effective manufacturing methods and starting materials are used. Further, the entire core material is designed as an integral component, and the metal pin is sealed with a fixing material in the core material. Another significant advantage is that the metal pin is safely prevented from being pushed out of the through-opening with the glass plug, even when the load on the individual metal pin, for example the pressure load, is increased. The overall design is also applicable to smaller sizes with a smaller width and ensuring the fixation of the metal pins within the core material even under larger loads.
重要なことは、後部の領域内における断面、または、後部と前部との間の領域内における断面に局所的な縮径が生じ、常に、前部が後部より大きい直径を有するということである。 What is important is that a local reduction in diameter occurs in the cross section in the rear region or in the region between the rear and front, and the front always has a larger diameter than the rear. .
特に有利なデザインでは、第2の金属ピンは、接地ピンとして心材の後部上に接地または固定される。その結果、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、または、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。さらに依然として貫通開口に固定されるべき1つのみの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、接地ピンに対する潜在的な接続面は拡張され得る。 In a particularly advantageous design, the second metal pin is grounded or fixed on the back of the core as a ground pin. As a result, an additional measure of grounding or electrically coupling the metal pin fixed in the core with the fixing is no longer necessary. Furthermore, the presence of only one pin that should still be fixed in the through-opening offers a more variable possibility of fixing that single pin completely circumferentially and the potential connection to the ground pin The face can be expanded.
固定材として、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、または、高性能ポリマーが使用可能である。 As the fixing material, for example, a glass plug, a ceramic plug, a glass ceramic plug, or a high-performance polymer can be used.
固定材と貫通開口との間の相対運動、特に滑りを防止するための手段の具体例に対する多数の可能性が存在する。これらは心材上の手段によって特徴付けられる。最も簡単な場合、心材上の手段は、製造において具現化可能であり、特にパンチング加工中に具現化可能である。後部と前部との間の貫通開口は、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、異なる内側寸法を有する少なくとも2つの領域が、異なる直径を有する円形断面を備えた貫通開口の実施形態として提供される。その断面変化は、段階的にまたは連続的に生じる。連続的な断面変化の場合、前部と後部との間の貫通開口は、円錐状(テーパー状)になり、その貫通開口は、後部へ向かって狭くなる。 There are numerous possibilities for specific examples of means for preventing relative movement between the anchoring material and the through-opening, in particular slipping. These are characterized by means on the heartwood. In the simplest case, the means on the core can be embodied in production, in particular during the punching process. The through opening between the rear part and the front part is characterized by a change in the cross-sectional profile. In the simplest case, at least two regions with different inner dimensions are provided as embodiments of through openings with circular cross-sections with different diameters. The cross-sectional change occurs stepwise or continuously. In the case of a continuous cross-sectional change, the through opening between the front part and the rear part has a conical shape (tapered shape), and the through opening becomes narrower toward the rear part.
心材上のさらなる手段は、複数の凹部または凸部(突起)によって特徴付けられる。これらは、心材内の貫通開口の内周上の、後部と前部との間に配置された少なくとも1つのアンダーカットを形成する。このようなアンダーカットは、前部には形成されていない。貫通開口が対称構造の場合、後部から前部の方向へ延在する第1副領域と、第1副領域に連結した第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3つの副領域によって特徴付けられる。第2副領域は、第1副領域および第3副領域より貫通開口の直径が小さいまたは大きい。次いで、好ましくは、第1副領域および第3副領域が同一断面寸法を有する。 Further means on the core are characterized by a plurality of recesses or protrusions (projections). These form at least one undercut disposed between the rear part and the front part on the inner circumference of the through opening in the core material. Such an undercut is not formed in the front part. When the through-opening has a symmetric structure, a first subregion extending from the rear portion toward the front portion, a second subregion connected to the first subregion, and a third subportion extending from the front portion toward the rear portion And the three subregions of the region. The second subregion has a smaller or larger diameter of the through opening than the first subregion and the third subregion. Then, preferably, the first sub-region and the third sub-region have the same cross-sectional dimension.
異なる寸法、特に異なる直径の3つ以上の領域を備える実施形態では、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。上述した実施形態において、貫通開口の対称形状が意図される場合、3つ以上の領域を伴う実施形態において、好ましくは、取付け位置に関して任意の方法で使用可能な貫通開口が選択される。これは、理論中心線(心材内の金属ピンのピン軸線と垂直方向に、かつ、心材の中央領域に延在する)に対して対称的に設計される。この場合、前部と後部とは、それらの機能に関して交換可能である。このように形成されたアンダーカットは、固定材プラグが両方向に移動する可能性を妨げる。 In embodiments with more than two regions of different dimensions, in particular different diameters, the method resulting from processing both sides of the core is selected. In the embodiments described above, if a symmetrical shape of the through-opening is intended, in embodiments involving more than two regions, preferably a through-opening that can be used in any way with respect to the mounting position is selected. It is designed symmetrically with respect to the theoretical centerline (extending perpendicular to the pin axis of the metal pin in the core and into the central region of the core). In this case, the front part and the rear part are interchangeable with respect to their function. The undercut formed in this way prevents the possibility of the fixing material plug moving in both directions.
さらなるデザインでは、多数の突起が、前部と後部との間の共通の周上に、円周方向に相互に隔てられて配置可能である。これらの突起は、原則として、スタンピング、すなわち、圧力下での局所的成形によって後部の領域内に製造される。それゆえ、製造プロセスは特に費用効果的である。 In a further design, a number of protrusions can be arranged circumferentially separated from each other on a common circumference between the front part and the rear part. These protrusions are in principle produced in the rear region by stamping, ie local shaping under pressure. Therefore, the manufacturing process is particularly cost effective.
固定材プラグと貫通開口との間の相対運動を防止する他の選択肢は、両者の間の力結合(摩擦力結合、非確定的な結合)の形成である。例えば、通常、ガラスが金属ピンとともに開口内に配置され、ガラスおよび金属リングが加熱され、冷却後に金属がガラス・プラグ上に熱収縮する。一般に、貫通開口は、この貫通開口のパンチング後に本質的に最終直径を表す。当然、パンチングされた貫通開口自体は加工され、例えば研磨されるが、最終直径が著しく変化することはない。貫通開口は、円形断面を有することができる。長円形等の他の可能性も考えられる。 Another option for preventing relative movement between the fixing plug and the through-opening is the formation of a force coupling (frictional coupling, non-deterministic coupling) between them. For example, glass is typically placed in an opening with metal pins, the glass and metal ring are heated, and after cooling, the metal heat shrinks onto the glass plug. In general, the through opening essentially represents the final diameter after punching of the through opening. Of course, the punched through opening itself is machined, for example polished, but the final diameter does not change significantly. The through opening may have a circular cross section. Other possibilities such as oval are also conceivable.
負荷作用下にて、金属ピンと固定材との間の相対運動を防止するための好適な実施形態では、金属ピン上の手段が提供される。この手段は、金属ピンの外周全体にわたって延在する凸部または凹部とすることもできるし、または、円周方向に相互に隣接して配置されたランダムまたは所定間隔の突起とすることもできる。 In a preferred embodiment for preventing relative movement between the metal pin and the fixing material under the action of a load, means on the metal pin are provided. This means may be a protrusion or recess extending over the entire outer periphery of the metal pin, or it may be a random or predetermined spacing protrusion disposed adjacent to each other in the circumferential direction.
金属ブッシュの心材を製造する方法は、外側形状を画定する最終輪郭を、所定の厚みの金属薄板パーツから、機械加工を用いない分離加工によって得ることを特徴とする。少なくとも1つの金属ピン用の貫通開口の形成のために、貫通開口の形態を画定する基本形状は、金属薄板パーツのパンチングによって達成される。両方の作業(心材の外側形状のための作業および貫通開口のための作業)は、費用節約のために、1つの道具かつ1つの加工ステップとすることができる。貫通開口内のアンダーカットは、例えばスタンピングによる貫通開口の変形によって形成される。個別のスタンピングは、パンチング/スタンピングの前後に実行できる。好ましくは、スタンピングおよびパンチング/スタンピングは、心材の同一面に対して実行することで、不必要なワークピースの位置変更を回避できる。スタンピングおよびパンチング/スタンピングは、一方の直後に他方が実行される。 A method for manufacturing a core material for a metal bush is characterized in that a final contour defining an outer shape is obtained from a sheet metal part having a predetermined thickness by a separation process without using machining. For the formation of a through opening for at least one metal pin, the basic shape defining the form of the through opening is achieved by punching a sheet metal part. Both operations (operation for the outer shape of the core and operation for the through opening) can be one tool and one processing step for cost savings. The undercut in the through opening is formed by deformation of the through opening by stamping, for example. Individual stamping can be performed before and after punching / stamping. Preferably, stamping and punching / stamping are performed on the same face of the core material to avoid unnecessary workpiece position changes. Stamping and punching / stamping are performed immediately after one.
達成すべき所望の形状に対応して、スタンピングは、一方の面または両方の面に対して行われ、後者の場合には、好ましくは同一のスタンピング・パラメータを設定し、対称的な貫通開口を実現する。 Corresponding to the desired shape to be achieved, stamping is performed on one or both sides, in the latter case it is preferable to set the same stamping parameters so that a symmetrical through-opening is achieved. Realize.
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。 The solution of the present invention is described in detail below with reference to the drawings.
図1aは、本発明に従った、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実施形態を軸線方向断面にて示す。金属固定材ブッシュ1は、金属カラー2を形成する心材3を具え、金属カラー2によって、2つの平行する金属ピン4および5は、電気的に結合されている。2つの金属ピン4および5は、相互に平行に配置されている。第1のピンが導体として機能し、第2のピンが接地される。図1aでは、第1の金属ピン4が導体として機能し、第2の金属ピン5が接地ピンとして機能している。金属ピン4、5のうちの少なくとも1つ、特に導体として機能している金属ピン4は、心材3を貫通する。図1aでは、接地ピン5は、心材3の後部12に直接取り付けられている。金属ピン4は、固定材34内で、特に溶融ガラスから冷却されたガラス・プラグ6内で、その長さlのうちの一部l1において封止されている。金属ピン4は、ガラス・プラグ6の少なくとも一方の面7から突出している、図1aの実施形態では、金属ピン4は、ガラス・プラグ6の他方の面8とは同一平面で封止されている。その他の変形例も考えられる。好ましくは、貫通開口だけではなく、心材3もパンチング/スタンピング要素9として実施される。これが意味することは、外側輪郭、特に外周10を画定する形状がブランキング、好ましくはパンチングによって製造されることである。パンチング/スタンピング部は、パンチング/スタンピング後にそのままその形状で使用され続けるか、または、さらなる作業で変形、例えば深絞りさせることができる。ガラス・プラグ6を介して、金属ピン4を受容し固定するための貫通開口11は、好適実施形態では、スロット形態でパンチングによって製造される。続いて、金属ピン4は、ガラス・プラグとともに金属固定材ブッシュ1の後部12で貫通開口11内に挿入され、ガラス・プラグおよび金属ピンを含む金属心材が加熱され、冷却後、金属が熱収縮し、その結果、金属ピン4を伴うガラス・プラグ6と心材3との間の力結合(摩擦力結合、非確定的な結合)が形成される。溶融状態または流動状態の固定材、特に溶融ガラスを、前部13から貫通開口11内へ挿入することも考えられる。冷却中、形状結合(確定的な結合)および材料結合は、固定材34と金属ピン4の外周14との間、および、固定材34と貫通開口11の内周15と間の両方にもたらされる。点火中に金属固定材ブッシュ1全体に圧力がかかり、金属ピン4がガラス・プラグ6とともに心材3から抜け出るのを防止するために、固定材34が貫通開口の内周15に対して後部12の方向に相対運動するのを防止するための手段35が設けられている。この手段35は、ある種のバーブ(かえし)として動作し、ガラス・プラグ6および/または金属ピン4に対する引張下および/または圧力下において、心材3とガラス・プラグ6との間の形状結合をもたらし、ガラス・プラグ6が心材3に対して滑るのを後部12で防止する。第1実施形態では、貫通開口11は、突起37から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37は、後部12の領域に設けられ、図1aでは、その後部12と略同一平面にある。図1aでは、貫通開口12は、好ましくは円形断面を有するようにデザインされ、この突起37によって、2つの異なる直径d1およびd2を有する。
FIG. 1a shows, in axial section, a first embodiment of a metal fixing bush 1 according to the invention, for example for an igniter of an airbag. The metal fixing material bush 1 comprises a
直径d1は直径d2より大きい。直径d2は、貫通開口11の後部12における直径である。直径d1は、貫通開口11の前部13における直径である。貫通開口11は、その長さld1にわたって同一直径d1を有する。ld2は直径d2を有する貫通開口11の長さを表す。すなわち、貫通開口は、第1副領域16および第2副領域17の2つの副領域を有し、第1副領域16が直径d1によって特徴付けられ、第2副領域17が直径d2によって特徴付けられている。これらの直径d1、d2は、前部13または後部12の面に対するスロット形態の片面パンチングと、その後の圧力下での変形作業、特に、図1bおよび図1cに示すように、心材3に対するスタンピングと、によって形成される。好ましくは、パンチングおよび変形作業は、各々同一面から行われ、図1の例では、前部13から行われる。心材3のブランキングもまた、パンチング/スタンピングの範囲内で、または、先行する切断作業(例えば、ウォータージェット切断またはレーザ・ビーム切断)の範囲内で実行可能である。好ましくは、心材3のブランキングは、パンチング/スタンピングによって行う。このための道具は、心材3の厚みDに対応する特定の板厚みbの金属薄板38から、貫通開口11を有する心材3全体を、1つの加工ステップでパンチング/スタンピングできるようにデザインされている。
The diameter d 1 is larger than the diameter d 2. The diameter d 2 is a diameter at the
図1bから図1eは、所望の形状を有する心材3を製造するための本発明の方法の基本原理を概略的に示す。図1bは、ダイ40の形態の下部とパンチ/スタンプ41の形態の上部との2つの副道具から成るパンチング/スタンピング道具39のデザインを概略的に示す。パンチ/スタンプ41は、ダイ40上の金属薄板38に向かって移動する。送り方向は矢印で示す。図1cは、パンチング/スタンピング後に、最終の外側形状および貫通開口11’の形状を有する心材3’を示す。心材3’に対して、この状態かつこの位置でさらなるスタンピングを行い、図1aに示す貫通開口11の形状、特に突起37によるアンダーカット36を形成する。スタンピング道具42は、心材3’の前部13に配置され、パンチング/スタンピング後に現れる貫通開口11’に対して前部13の側から後部12の方向に押し付けられる。心材3の最終状態で前部13からアンダーカット36までの距離を特徴付ける有効深さ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、または、スタンプ深さのみによって決定される。図1eは、心材3’に向かったスタンピング道具42の最終状態での(すなわち、スタンピング成功後の)位置を示し、この状態では、心材3’が心材3に対応する。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に、選択された圧力作用で良好な流動性を有する金属材料が、金属薄板38また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、または、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、または、Cr-Ni鋼等の鋼の使用が特に好ましい。
1b to 1e schematically show the basic principle of the method of the invention for producing a
図1aから図1eに示す実施形態では、貫通開口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、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。さらに、図示の形状は理想的に描写されている。例えば、実際、概して、相互に完全には直交していない面領域が生じる。きわめて重要なことは、貫通開口の基本輪郭が、一方では、(固定材によって)封止された金属ピン材の受容を可能にすることと、他方では金属ピンおよび固定材(特にガラス・プラグ)の全体が外側へ移動するのを防止することであり、すなわち、アンダーカットを形成する面領域と、隣接する面領域と、が相互に所定の角度で配置可能であることである。
In the embodiment shown in FIGS. 1a to 1e, the through
図2aは、金属固定材ブッシュ1.2の軸方向断面図による心材3.2のさらなる実施形態を示す。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符号が同一要素に対して使用されている。図2aに記載の実施形態では、貫通開口11.2は円錐状(テーパー状)である。直径dは、前部13.2から後部12.2に漸減する。円錐形の形態により縮径することによって、固定材と貫通開口の内周15との間の相対的な運動を防止するための手段35が実現される。
FIG. 2a shows a further embodiment of the core material 3.2 according to an axial cross-section of the metal anchor bushing 1.2. The basic structure of the metal fixing material bush 1.2 corresponds to that described in FIG. 1, and therefore the same reference numerals are used for the same elements. In the embodiment described in FIG. 2a, the through opening 11.2 is conical (tapered). The diameter d gradually decreases from the front 13.2 to the rear 12.2. By reducing the diameter in the form of a cone, a
図2bは、外側輪郭をパンチングした後、貫通開口のパンチング作業を行った後に生ずる心材3.2’を示す。貫通開口11.2’は、前部13.2から後部12.2までの全体にわたって同一寸法を有する。図2cに示すスタンピング道具43は、円錐状のデザインを有し、図2bに従う心材3.2’に対して前部13.2からダイ44に対して作用する。これとは対照的に図3は、図1および図2に従った実施形態の組み合わせを示し、貫通開口11.3の一部が円錐状である。この実施形態では、金属固定材ブッシュ1.3の貫通開口11.3は、心材3.3内において、第1副領域16.3および第2副領域17.3の2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にわたって一定直径d2.3を有する。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では、貫通開口11.3の断面は、一定の割合で減少(漸減)している。貫通開口11.3の断面は、直径d1.3から直径d2.3まで減少している。図2および図3の実施形態では、後部12.2、12.3において(貫通開口の)直径が小さいことにより、特に接地ピンである金属ピン5.2、5.3に対する接続面18が大きいという利点が生ずる。アンダーカット36.3は、第2副領域17.3から第1副領域16.3に向かって見た場合の直径変化に基づき生じている。
Figure 2b, after punching the outer side contour, illustrates a core 3.2 'occurring after the path Nchingu work penetrations opening. The through-opening 11.2 'has the same dimensions throughout the front 13.2 to the rear 12.2. The
図1から図3に示された全実施形態では、貫通開口11が、前部13から後部12の方向に非対称な形状を有することにより(前部13と後部12とで形状が異なることにより)、ガラス・プラグ6が後部12から抜け出ること、または、ガラス・プラグ6が後部12の方向に滑ることを防止するという利点が生ずる。加えて、組立中、非対称形状の結果、個々の要素、特に金属ピン4および5の取付け位置に対する位置決めが容易になる。アンダーカットに基づき、点火中、金属ピン4およびガラス・プラグ6から成る構造的なユニットが、心材に対して弛むことが回避される。後部12における追加的な材料は、接地されるべき金属ピン5に対する接続面18が大きくなるという利点をもたらす。さらにこれは、前部に対する圧力作用の際、金属ピンのガラス封止の強度を増大する。
In all the embodiments shown in FIGS. 1 to 3, the through-opening 11 has an asymmetric shape in the direction from the
図4および図5は、貫通開口11.4および11.5を伴う本発明に従った金属固定材ブッシュ1.4および1.5のさらなる2つの実施形態を示す。これら実施形態では、貫通開口11は、さらに3つの副領域に分割される。図4の実施形態では、副領域20、21、22に分割され、第1副領域20および第3副領域22は、好ましくは同一直径d20およびd22を有する。第2副領域21は、直径d20およびd22より小さい直径d21を有し、それに伴って突起23を形成している。この突起23は、前部13.4と後部12.4との間に配置されたアンダーカット36.4を形成し、ガラス・プラグ6.4が、貫通開口11.4の内周15.4に対して、後部12.4の方向に相対運動するのを防止している。特に前部13.4および後部12.4に対向する面24および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。この実施形態は、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、この実施形態は、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とも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。
FIGS. 4 and 5 show two further embodiments of metal fastener bushes 1.4 and 1.5 according to the present invention with through openings 11.4 and 11.5. In these embodiments, the through
図5の金属固定材ブッシュ1.5、特に心材3.5に関しても、このことは同様に当てはまる。図5の例もまた、少なくとも3つの副領域に分割され、これら個々の副領域20、21、22は、凹部26を画定し、この凹部26は、後部12.5と前部13.5との間に配置されている。2つの外側の副領域、すなわち、第1副領域20および第3副領域22は、突起27および28を形成している。個々の突起27および28の対向する面29および30は、冷却ガラス・プラグ6.5が後部12.5と前部13.5との間でシフトする際の停止部を形成している。図4および図5の実施形態は、必要な流体静力学的力を増大し、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。
The same applies to the metal anchor bushing 1.5 in FIG. 5, in particular the core material 3.5. The example of FIG. 5 is also divided into at least three subregions, the
上述した解決策の全てによって、当業者に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または増大された封止を伴ってより薄い心材3を使用することが可能になる。
All of the solutions described above allow the use of a
図4の心材3.4の製造では、心材3’のパンチング/スタンピングによって、一定直径を伴う貫通開口11’を形成する。突起は、パンチング/スタンピング後、所定のスタンプ深さを有するとともに貫通開口11’の直径より大きい直径を有するスタンピング道具による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。スタンピングは、心材の前部または後部のどちらを最初に行ってもよい。
In the manufacture of the core material 3.4 in FIG. 4, the through-
対称デザインが所望された場合、スタンピング力およ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。図5の心材にも、同様の方法が適用される。図5では、第1加工ステップにおいて、心材3.5’の外側形状は、貫通開口11.5’とともにパンチング/スタンピングされる。後部12の領域における突起27および前部13の領域における突起28は、心材3.5’における後部12および前部13に対して作用する圧力によって形成される。描写された凹部の形態は理想化されている。
If a symmetrical design is desired, the stamping force and stamp depth should be chosen equally for both sides. A similar method is applied to the core material of FIG. In FIG. 5, in the first processing step, the outer shape of the core material 3.5 'is punched / stamped with the through opening 11.5'. The protrusion 27 in the region of the
図4および図5は、心材3.4および3.5上、特に貫通開口11.4および11.5上の、ガラス・プラグ6の相対運動を防止するための手段を示し、図6および図7は、金属ピン4.6または4.7上の手段であって、試験中および点火作業中、金属ピン4.6または4.7がガラス・プラグ6.6.または6.7から抜け出るのを防止する働きをする手段を示す。図6は、図1に記載の実施形態と金属ピン4.6の追加の変更との組み合わせを示す。ピン4.6は、心材3.6との結合領域において少なくとも1つの突起31を有し、この突起31は、ピン4.6の外周32の円周方向に延在している。図6の実施形態では、突起31は、金属ピン4.6の全外周32に延在する。この突起31は、金属ピン4.6の圧縮または締め付け(絞り)によって形成可能である。図示を省略するが、円周方向に相互に隣接する数個の突起を、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上に等間隔で相互に隣接して配置した実施形態も可能である。金属ピン4.6上の突起31は、接続強度の改善に相当に寄与している。この突起は、通常では引張応力およびガラス・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。図7でも、これは同様に当てはまる。図7の例では、金属ピン4.7は、溶融ガラスとの接触領域において、貫通開口の軸線方向に沿って連続して配置された多数の突起を有する。最も簡単な場合、フルーティング33が用いられる。このフルーティング33によって、図6に記載されたのと同一の効果が達成される。図7において、残りの構造は、図6に記載されたものと同様であり、同一の参照符号が同一要素に対して使用されている。
4 and 5 show the means for preventing the relative movement of the
図6および図7に記載された実施形態もまた、図2から図5に記載された心材、特に貫通開口上の手段と組み合わせることができる。 The embodiment described in FIGS. 6 and 7 can also be combined with the core material described in FIGS.
図8は、貫通開口11.8が後部12.8と前部13.8との間の全長にわたって同一直径を有している実施形態を示し、心材3.8は、後部12.8の領域内においてスタンピング加工される。これは、後部12.8に対する加圧によって行われ、この加圧は、貫通開口11.8の円周の領域において所定の点に集中するように行われる。この圧力作用は、後部12.8に対する加圧によって生ずる。結果として、金属ピン4.8に向けられた突起は、貫通開口11.8の円周方向の全領域にわたって形成され、貫通開口11.8内における前部13.8対後部12.8の圧力比に対して大きい影響を有する。図8の場合、円周方向に相互に等間隔で配置された突起37.81および37.82が形成されている。ガラス・プラグ6.8は圧縮片とすることができる。 FIG. 8 shows an embodiment in which the through opening 11.8 has the same diameter over the entire length between the rear 12.8 and the front 13.8, the core material 3.8 is a region of the rear 12.8. It is stamped inside. This is performed by pressurizing the rear portion 12.8, and this pressurization is performed so as to concentrate on a predetermined point in the circumferential region of the through opening 11.8. This pressure action is caused by the pressurization on the rear 12.8. As a result, the projection directed to the metal pin 4.8 is formed over the entire circumferential area of the through opening 11.8 and the pressure of the front 13.8 versus the rear 12.8 in the through opening 11.8. Has a large effect on the ratio. In the case of FIG. 8, projections 37.81 and 37.82 are formed that are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The glass plug 6.8 can be a compression piece.
図9は、貫通開口11.9の内周が実質的に一定の平均直径d1で特徴付けられている実施形態を示し、この実施形態では、さらに、心材3.9内における貫通開口11.9の内周15.9またはガラス・プラグ6.9の外周に表面処理を施し、特にサンドブラストまたはステイニング等の表面加工処理を施すことにより、ガラス・プラグ6.9の保持効果を達成している。μ≧10μmの範囲の粗さが達成される。表面粗さは、嵌合の機能を果たし、強度を向上させる。図9に示す実施形態では、貫通開口11.9の内周15.9の全体に、対応する表面処理を施すことが好ましい。また、表面処理を1つの副領域、例えば、少なくとも後部12.9の領域内のみに制限することもできる。
FIG. 9 shows an embodiment in which the inner circumference of the through-opening 11.9 is characterized by a substantially constant average diameter d 1 , which further includes a through-
さらに、心材内に挿入されるガラス・プラグをソケットで包囲することも可能である。また、貫通開口および/またはソケットの表面と金属ピンの表面との両方または一方を粗面化することも可能である。 It is also possible to enclose a glass plug inserted into the core with a socket. It is also possible to roughen both or one of the surface of the through opening and / or the socket and the surface of the metal pin.
図10は、さらなる実施形態を示す。この実施形態では、貫通開口11.10は、前部13.10よりも後部12.10の領域において大きい直径d2を有する。この実施形態は、より厚い心材3.10内の貫通開口11.10の設計も可能としている。貫通開口11.10は、例えば、パンチングされる、または、副領域45のみで孔あけされる。第2副領域46は、例えば、この副領域46を孔あけすることで形成される。金属ピン4.10を伴うガラス・プラグ6.10が、孔あけされた副領域46に挿入され、支持される。一般に、図1から図9に記載された、心材内に少なくとも1つの貫通開口を、特にパンチングによって設ける全実施形態は、心材の第1副領域にこの貫通開口を設け、例えば心材の孔あけによって第2副領域を形成することにも適用される。また、図1から図9に記載されたように、金属ピンを伴うガラス・プラグ6は、第1副領域または第2副領域に挿入可能である。上述の典型的な全実施形態は、好ましくは平行配置された2つの金属ピンを含み、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記載しているが、本発明は、原則的には3つ以上の金属ピンやいわゆるモノ・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。
FIG. 10 shows a further embodiment. In this embodiment, the through opening 11.10 has a larger diameter d 2 in the region of the rear 12.10 than front 13.10. This embodiment also allows for the design of the through opening 11.10 in the thicker core 3.10. The through-opening 11.10 is, for example, punched or perforated only in the
図11は、この種のモノ・ピンを示す。ピン支持体100は金属ピン103を含み、金属ピン103は、好ましくはガラス製の絶縁性の充填材104内に埋め込まれる。ピン支持体100は、金属ピン103を内蔵する心材101.1と、内壁パネル101.12を伴うソケット101.2とを含む。金属ピン103の封止された部分の端部は、ブリッジ105によって心材101.1に電気的に接続されている。貫通開口106は、例えばパンチングステップによって心材内に形成されている。このような貫通開口は、図1から図10に記載されたような心材内にも形成可能である。上述したように、心材101.1は、貫通開口106とともにパンチング/スタンピングすることができる。好ましくは、貫通開口106は、心材101.1ととともにパンチング/スタンピングされる。特に好ましくは、心材101.1は、ソケット101.2を有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つのステップでパンチング部/スタンピング部をパンチング/スタンピングにより形成することで達成され、ソケットは、深絞り成形法によって得られる。
FIG. 11 shows such a mono pin. The
好ましくは、ソケット101.2の内壁パネル101.12および金属ピン103の自由端は、コーティングされる。コーティング材として、例えば金が用いられる。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101.2内に挿入されるプラグ120とソケット101.2の内壁パネル101.12との間の接合点108での電気的抵抗を低く保つ働きをする。
Preferably, the inner wall panel 101.12 of the socket 101.2 and the free ends of the metal pins 103 are coated. For example, gold is used as the coating material. Preferably, the coating is applied using an electrolytic technique. The coating serves to keep the electrical resistance at the
図1から図10に記載の全実施形態では、従来技術に従う実施形態ではスイベルとして実施されている心材3を、パンチング/スタンピングされた金属パーツで置換している。個々の図面において、圧力下、固定材が心材からの抜け出るのを防止するための個々の手段は、心材3上に形成され、金属ピン4が固定材から抜け出るのを防止するための個々の手段は、金属ピン4上に形成され、これらの手段は、相互に組み合わせて使用することができる。この点に関して、実施形態は、なんら制約されるものではない。しかしながら、これら実施形態は、金属ピン4、固定材、心材3の間の結合の強度を向上するとともに、金属固定材ブッシュ1の高い強度を保証することを目的としている。
In all the embodiments described in FIGS. 1 to 10, the
図面に記載の全実施形態では、貫通開口は、さまざまな断面を有することができる。しかしながら、好ましくは、円形断面が選択される。アンダーカットは、心材の一体的な構成要素として形成される。 In all the embodiments described in the drawings, the through-openings can have various cross sections. However, preferably a circular cross section is selected. The undercut is formed as an integral component of the core material.
1、1.x 金属固定材ブッシュ
2 金属カラー
3、3.x 心材
3’、3.2’ 製造中の半仕上がり品としての心材
4、4.x 金属ピン
5、5.x 金属ピン
6、6.x ガラス・プラグ
7 第1面
8 第2面
9 パンチング/スタンピング要素
10 外周
11、11.x 貫通開口
11’、11.2’ 製造中の貫通開口
12、12.x 後部
13、13.x 前部
14 外周
15 内周
16 第1副領域
17 第2副領域
18 接続面
20 第1副領域
21 第2副領域
22 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 固定材と貫通開口内周との間での相対運動を防止する手段
36、36.x アンダーカット
37、37.x 突起
38 金属薄板
39 パンチング/スタンピング道具
40 ダイ
41 パンチ/スタンプ
42 スタンピング道具
43 スタンピング道具
44 ダイ
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
101.21 ソケットの内壁パネル
103 金属ピン
105 ブリッジ
106 貫通開口
108 接合点
120 ソケット内に挿入されるプラグ
d1、d2、d3 直径
d1.3、d2.3 直径
ld1 長さ
ld2 長さ
ld1.3 長さ
ld2.3 長さ
1, 1. x Metal fixing
Claims (8)
前部および後部を有する金属製の心材と、
前記心材内の一つの貫通開口内に配置された一つの金属ピンと、
前記貫通開口内に配置され、前記一つの金属ピンを受容し固定するためのガラス製またはセラミック製の固定材と、
を備え、
前記心材、前記金属ピンおよび前記固定材は、爆発物に直接接触しており、
前記心材は、外側輪郭がパンチングされた一つの要素であり、
前記貫通開口は、パンチングされた後にスタンピングされた貫通開口であり、
前記貫通開口は、円形の貫通開口を有し、
前記貫通開口は、前記前部から前記後部側への少なくとも一部の領域では、前記金属ピンの軸方向に対して対称な円錐状であり、
前記貫通開口の内周に関して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、前記前部と前記後部との間に設けられており、
前記手段は、前記固定材に対する引っ張り力作用下および/または圧力下で、前記固定材と前記心材との間の結合および形状結合をもたらし、
前記結合は、前記心材および前記固定材を加熱冷却した後、前記心材が前記固定材上に熱収縮することにより作用するものであり、
前記形状結合は、前記相対的な運動を防止するように、前記貫通開口の断面積が前記前部から前記後部へ縮小するものである、
金属固定材ブッシュ。 A metal anchor bushing for an igniter of an airbag or belt tension pulley,
A metal core having a front portion and a rear portion;
One metal pin disposed in one through opening in the core material;
A fixing material made of glass or ceramic for receiving and fixing the one metal pin disposed in the through-opening;
With
The core material, the metal pin, and the fixing material are in direct contact with explosives,
The core material is one element whose outer contour is punched;
The through opening is a through opening stamped after punching,
The through opening has a circular through opening;
The through-opening has a conical shape symmetrical with respect to the axial direction of the metal pin in at least a part of the region from the front portion to the rear portion side.
Means for preventing relative movement of the fixing member in the direction of the rear part with respect to the inner periphery of the through-opening is provided between the front part and the rear part;
Said means, the lower tensile force acting against the fixing member and / or under pressure, results in the binding and shape coupling between said core and said fixed member,
The coupling acts by heating and cooling the core material and the fixing material, and then the core material thermally shrinks on the fixing material,
The shape coupling is such that the cross-sectional area of the through opening is reduced from the front part to the rear part so as to prevent the relative movement.
Metal fixing material bush.
請求項1に記載の金属固定材ブッシュ。 The fixing member is disposed only in a part of the entire length along the metal pin of the through opening.
The metal fixing material bush according to claim 1.
請求項1または2に記載の金属固定材ブッシュ。 An undercut (36) as a protrusion (37) is formed on the rear side in the through opening,
The metal fixing material bush according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれかに記載の金属固定材ブッシュ。 The metal fixture bush comprises at least one further metal pin arranged parallel to the metal pin;
The metal fixing material bush according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のいずれかに記載の金属固定材ブッシュ。 The core is polished;
The metal fixing material bush according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から5のいずれかに記載の金属固定材ブッシュ。 Further means are provided on the metal pin for preventing the metal pin from moving relative to the fixing material,
The metal fixing material bush according to any one of claims 1 to 5.
請求項6に記載の金属固定材ブッシュ。 The further means includes a plurality of protrusions axially adjacent to each other on the metal pin and arranged radially.
The metal fixing material bush according to claim 6.
Cu−Ni合金、
Al合金、
Ni合金、
Fe合金、
ステンレス鋼、
CRS1010、
Cr−Ni鋼、
のうちの1つからなる、
請求項1から7のいずれかに記載の金属固定材ブッシュ。 The core material is made of the following materials:
Cu-Ni alloy,
Al alloy,
Ni alloy,
Fe alloy,
Stainless steel,
CRS 1010,
Cr-Ni steel,
Consisting of one of
The metal fixing material bush according to any one of claims 1 to 7.
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