JP6181096B2 - 金属固定材ブッシュおよび金属固定材ブッシュの心材を製造する方法 - Google Patents

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。

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。

ＵＳ５３４５８７２ ＵＳ３２７４９３７ ＵＳ６２７４２５２ ＵＳ５６２１１８３ ＤＥ２９０４１７４Ａ１ ＤＥ１９９２７２３３Ａ１

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、本発明に従った金属固定材ブッシュの第１実施形態を示し、図１ｂから図１ｅは、本発明に従う心材の製造方法を概略的に示す。 図２ａは、円錐状の貫通開口を有する、本発明に従った金属固定材ブッシュの第２実施形態を示し、図２ｂおよび図２ｃは、図２ａに従う心材を、スタンピングによって製造する方法を示す。 部分的な円錐状の貫通開口を有する、本発明に従った金属固定材ブッシュの第３実施形態を示す。 輪郭を画定する貫通開口内かつ前部と後部との間に突起を有する、本発明に従った金属固定材ブッシュの実施形態を示す。 輪郭を画定する貫通開口内かつ前部と後部との間に凹部を有する、本発明に従った金属固定材ブッシュの実施形態を示す。 図１ａの金属固定材ブッシュに、さらなる突起を金属ピン上に追加した実施形態を示す。 図６の変形例を示す。 断面が後部の領域で一点集中的に縮小している、本発明に従った金属固定材ブッシュのさらなる実施形態を示す。 貫通開口内に表面パターンを有する、本発明に従った金属固定材ブッシュの実施形態を示す。 本発明に従った金属固定材ブッシュのさらなる実施形態を示す。 いわゆるモノ・ピンの金属ピンを有する実施形態を示す。

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ｌ_１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ｄ_１およびｄ_２を有する。

直径ｄ_１は直径ｄ_２より大きい。直径ｄ_２は、貫通開口１１の後部１２における直径である。直径ｄ_１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ｌｄ_１にわたって同一直径ｄ_１を有する。ｌｄ_２は直径ｄ_２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ｄ_１によって特徴付けられ、第２副領域１７が直径ｄ_２によって特徴付けられている。これらの直径ｄ_１、ｄ_２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。

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。

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。

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。

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ｌｄ_２．３にわたって一定直径ｄ_２．３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ｄ_１．３から直径ｄ_２．３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。

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。

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ｄ_２０およびｄ_２２を有する。第２副領域２１は、直径ｄ_２０およびｄ_２２より小さい直径ｄ_２１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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図９は、貫通開口１１．９の内周が実質的に一定の平均直径ｄ_１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。

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。

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ｄ_２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。

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。

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。

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。

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。

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
ｄ_１、ｄ_２、ｄ_３ 直径
ｄ_１．３、ｄ_２．３ 直径
ｌｄ_１ 長さ
ｌｄ_２ 長さ
ｌｄ_１．３ 長さ
ｌｄ_２．３ 長さ

Claims (8)

1. エアバッグまたはベルト張力プーリーのイグナイター用の金属固定材ブッシュであって、
   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。
2. 前記固定材は、前記貫通開口の前記金属ピンに沿った全長の一部のみに配置されている、
   請求項１に記載の金属固定材ブッシュ。
3. 前記貫通開口内の前記後部側に、突起（３７）としてのアンダーカット（３６）が形成されている、
   請求項１または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、前記金属ピンに平行配列された少なくとも一つのさらなる金属ピンを備える、
   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。
5. 前記心材が、研磨されている、
   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。
6. 前記金属ピンが前記固定材に対して相対運動するのを防止するためのさらなる手段が、前記金属ピン上に設けられている、
   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。
7. 前記さらなる手段が、前記金属ピン上に軸方向に相互に隣接し、放射方向に配列した複数の突起を含む、
   請求項６に記載の金属固定材ブッシュ。
8. 前記心材が、次の材料：
   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。

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