環(huán)形或板形元件及制造方法
【專利說明】環(huán)形或板形元件及制造方法
[0001]本發(fā)明申請(qǐng)是中國專利申請(qǐng)CN201110285227.1的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種環(huán)形或板形元件，所述環(huán)形或板形元件尤其是用于金屬-固定材料-穿引件，所述金屬-固定材料-穿引件尤其用于承受高壓力的裝置，所述裝置優(yōu)選為安全氣囊的或安全帶張緊器的點(diǎn)火器，以及本發(fā)明涉及這樣的金屬-固定材料-穿引件的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0003]金屬-固定材料-穿引件在出自現(xiàn)有技術(shù)的不同實(shí)施方案中是預(yù)先公知的。對(duì)于金屬-固定材料-穿引件而言，理解為是固定材料在金屬中真空密封的熔鑄件，固定材料特別是指玻璃、玻璃陶瓷或者塑料。在此，金屬作為電導(dǎo)體起作用。在此，具有代表性地對(duì)US-A-5, 345，872、US-A-3，274，937加以參引。這種類型的穿引件在電子學(xué)中以及在電子技術(shù)中廣泛推廣。用于融合(einschmelzen)的材料，特別是玻璃在此情況下用作絕緣體。典型的金屬-固定材料-穿引件以如下方式構(gòu)造，即，將金屬的內(nèi)置導(dǎo)體融合到預(yù)改型的燒結(jié)玻璃部分中，其中，燒結(jié)玻璃部分或者說玻璃管融合到具有由環(huán)形元件或板形元件構(gòu)成的所謂基體的外置金屬部分中。例如點(diǎn)火裝置適用為這樣的金屬-固定材料-穿引件的優(yōu)選應(yīng)用。這樣點(diǎn)火裝置首要地還被用作機(jī)動(dòng)車的安全氣囊和安全帶張緊器。在這種情況下，金屬-固定材料-穿引件是點(diǎn)火裝置的組成部件。整個(gè)點(diǎn)火裝置除了金屬-固定材料-穿引件，還包含點(diǎn)火橋形件、點(diǎn)火劑以及密封地圍繞點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的金屬蓋件。一個(gè)或者兩個(gè)或者多于兩個(gè)的金屬銷可以引導(dǎo)穿過所述穿引件。在帶有金屬銷的特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，殼體接地(Masse)，在優(yōu)選的分兩極的實(shí)施方案中，置于銷上。
[0004]由 US 2006/0222881 AU US 2004/0216631、EP-A-1 455 160、US 2007/0187934Al以及US-A-1 813 906中公知的是，金屬-固定材料-穿引件特別用于安全氣囊或安全帶張緊器的點(diǎn)火器，這個(gè)金屬-固定材料-穿引件的特征在于:用于金屬銷的貫通開口從基體上沖裁出來。在制造基體時(shí)，根據(jù)US 2007/0187934 Al，從厚度在Imm至5mm之間、優(yōu)選在1.5mm至3.5mm之間、特別是在1.8mm至3.0mm之間、相當(dāng)優(yōu)選在2.0mm至2.6mm之間的范圍內(nèi)的帶狀材料上，貫通開口借助沖壓工藝來穿透基體D的整個(gè)厚度。
[0005]固定材料中的金屬銷穿過基體的處于上述范圍內(nèi)的整個(gè)厚度D，被插入沖裁到基體中的進(jìn)入開口內(nèi)。
[0006]此外，穿引件的貫通開口在根據(jù)US 2007/0187934 Al的具有多個(gè)銷的實(shí)施方案中偏心地布置。
[0007]根據(jù)US 2007/0187934 Al從板材上的沖裁過程具有大量缺點(diǎn)。一個(gè)缺點(diǎn)在于:從帶狀材料上進(jìn)行沖壓時(shí)，例如從基體的板材上進(jìn)行沖壓時(shí)，產(chǎn)生很大份額的材料廢料。
[0008]由DE 10 2006 056077 Al公知了對(duì)于用煙火技術(shù)的保護(hù)裝置的點(diǎn)火裝置，該保護(hù)裝置具有:包套部，用于對(duì)金屬銷的電流導(dǎo)引部進(jìn)行位置固定以及用于避免在罩子與金屬銷之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。如同在US 2007/018934A1的情況下以及在DE 10 2006 056 077Al的情況下那樣，基體被從板材(例如條帶材料)上沖裁出來，這產(chǎn)生了大量的材料廢料。此外，如同在US 2007/0187934A1中的那樣，貫通開口被相對(duì)于軸向偏離地布置。
[0009]EP I 491 848 Al示出了如下的電流導(dǎo)引部，其帶有居中布置的、用于銷形導(dǎo)體的貫通開口。該貫通開口在其制造方式方面未加介紹并且在基體的整個(gè)厚度上延伸。
[0010]特別是在具有兩個(gè)金屬銷和偏心布置的貫通開口的金屬-固定材料-穿引件中，產(chǎn)生以下問題:偏心的貫通開口導(dǎo)致玻璃鑄入部薄弱化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]由此，本發(fā)明的任務(wù)是，避免之前所描述的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)并且特別是給出用于金屬-固定材料-穿引件的呈環(huán)形或板形元件形式的基體，該基體可以比現(xiàn)有技術(shù)用更少的材料廢料、尤其是以冷成型方法進(jìn)行制造。此外，基體應(yīng)該能特別簡(jiǎn)單地制造。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過構(gòu)成了金屬-固定材料-穿引件所用的基體的板形元件得到解決，該板形元件具有基本上在板形元件的中心布置的貫通開口，其中，板形元件具有厚度(D)并且在板形元件中貫通開口的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有露置區(qū)(Freistellungsbereich)。通過該露置區(qū)，在貫通開口區(qū)域中板形元件的厚度被減小，確切來說優(yōu)選方式如下，即，貫通開口可以穿過環(huán)形或板形元件在露置區(qū)中被沖裁出來。通過沖裁出開口，提供了可特別簡(jiǎn)單地制造的基體。
[0013]如果整個(gè)環(huán)形或板形元件的厚度例如為4mm，則可以借助如下的露置區(qū)來提供在貫通開口區(qū)域中減小的厚度DR，所述露置區(qū)例如可以借助沖頭從經(jīng)冷成型的材料中壓出來。露置區(qū)的高度HF為例如1.5_，于是在厚度D為4mm的情況下，產(chǎn)生在環(huán)形或板形元件的區(qū)域中減小的厚度2.5_，應(yīng)當(dāng)在該環(huán)形或板形元件的區(qū)域中制造出所述貫通開口。被減小的為2.5mm的厚度DR于是允許即便在硬的或者固定的材料的情況下(這如同在基體的冷成型過程的情況下存在的那樣)，從減小厚度的區(qū)域中沖裁出貫通開口。
[0014]特別優(yōu)選的是，環(huán)形或板形元件的厚度(D)由于露置區(qū)而在20%和60%之間，尤其是30%和50%之間減小。
[0015]為了將環(huán)形或板形元件與當(dāng)前所使用的車削構(gòu)件相兼容，設(shè)置為:環(huán)形或板形元件的厚度D在3.5至6mm的范圍內(nèi)。為了保證貫通開口區(qū)域中的可沖壓性，被減小了的厚度優(yōu)選在1.5mm至4.5mm之間、優(yōu)選在2.0mm至3.0mm之間。通過所述兼容性可行的是，根據(jù)本發(fā)明的借助成型方法、尤其是冷成型和沖壓所制造的構(gòu)件被作為通過車削所制造的構(gòu)件的替代品在安全氣囊-點(diǎn)火器中應(yīng)用，而不需要顯著地改變制造方法。
[0016]特別優(yōu)選的是，環(huán)形或板形元件由鋼制成，尤其是由具有在I重量％至5重量％之間范圍的、優(yōu)選在2重量％至4重量％之間范圍的銅份額的不銹鋼制成。這種材料實(shí)現(xiàn)了，板形元件或者基體可以通過改型方法，尤其是冷改型方法，例如由線狀材料進(jìn)行制造。在這里，例如具有所提供的銅份額的鋼制成的線材首先被切下一塊，然后將該段線材通過成型方法(例如鐓鍛)被加工成所希望的形狀。這一點(diǎn)僅當(dāng)材料具有一定的彈性時(shí)才是可行的，這種彈性通過所給出的銅份額來達(dá)成。通過所介紹的改型，尤其是冷改型，材料被大大地壓實(shí)或者堅(jiān)固化。
[0017]板形體的材料不僅必須可以通過成型，尤其是冷成型來加工，而且也要保證可靠的可激光焊接性。
[0018]令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，鋼，尤其是具有銅份額在I重量％至5重量％的不銹鋼將這兩個(gè)對(duì)立的特性統(tǒng)一起來，即，一方面是用于改型，尤其是冷改型方法的足夠的彈性，以及另一方面是足夠的強(qiáng)度或者抗彎強(qiáng)度，以便在負(fù)載下，抵抗高的拉開力或者高的壓出力，所述負(fù)載例如在點(diǎn)火器中的金屬-固定材料-穿引件中可能出現(xiàn)。
[0019]經(jīng)成型的、尤其經(jīng)冷成型的環(huán)形或板形元件基于基本呈圓柱形的線材的圓形或者圓圈形外輪廓，而具有基本上圓形或者圓圈形的外形。為了達(dá)到之前所描述的用于在金屬-固定材料-穿引件中的金屬銷的壓出力的數(shù)值，有利的是，貫通開口以如下的方式構(gòu)造，即，該貫通開口包括用于避免固定材料和基體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
[0020]這一點(diǎn)例如以如下方式實(shí)現(xiàn)，即，在貫通開口中設(shè)置有突起部，或者所述貫通開口具有例如基本上呈圓錐形的走向。
[0021]上面所描述的、對(duì)于金屬-固定材料-穿引件的特征壓出力是指那個(gè)為了將引入金屬-固定材料-穿引件的貫通開口中的固定材料從穿引件中壓出所必需使用的力。壓出力的大小能以流體靜力或者機(jī)械的方式加以確定。如果壓出力以機(jī)械的方式確定，那么將固定材料的面以沖頭加載，其中，沖頭的壓到固定材料上的面小于固定材料的面。
[0022]對(duì)此可替代地，能以流體靜力的方式地測(cè)量擠壓力。在流體靜力式測(cè)量的情況下，固定材料被以流體靜力的壓力，例如水壓力來加載并且加以測(cè)量，在這種情況中，流體靜力的壓力將固定材料從貫通開口中排出。
[0023]除了根據(jù)本發(fā)明的用于制造環(huán)形元件或板形元件的方法，本發(fā)明還提供了用于制造具有這樣的用作基體的環(huán)形元件或板形元件的金屬-固定材料-穿引件的方法，其中，金屬-固定材料-穿引件的金屬銷借助固定材料裝嵌(einglasen)到環(huán)形元件或板形元件的貫通開口中。
[0024]為此，首先將金屬銷融合到例如可以為玻璃栓塞的固定材料中。然后將玻璃栓塞與金屬銷一起引入到貫通開口中，玻璃和這里為環(huán)形或板形元件的金屬環(huán)以如下方式加熱，即，在冷卻之后，金屬收縮到固定材料上，固定材料在這里為玻璃栓塞。
[0025]在此，同樣優(yōu)選的是，金屬銷具有用于避免相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。其可以特別優(yōu)選地包括裝嵌部中金屬銷直徑的局部擴(kuò)寬和收縮。在最簡(jiǎn)單的情況下，該機(jī)構(gòu)通過在金屬銷中的溝紋(Riffel)來實(shí)現(xiàn)，這些溝紋可以例如通過借助合適的壓印工具在金屬銷的滾壓來產(chǎn)生。另外的合適的成型和制造方法顯然同樣被本發(fā)明所囊括。
[0026]優(yōu)選給出如下的金屬-固定材料-穿引件，其中，設(shè)置有兩個(gè)金屬銷。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明在環(huán)形或板形元件中的貫通開口基本上被布置于中心，所以兩個(gè)金屬銷彎曲地實(shí)施。金屬銷之一絕緣地引導(dǎo)穿過玻璃栓塞中的貫通開口，而另外那個(gè)金屬銷優(yōu)選構(gòu)造為接地銷并且與基體導(dǎo)電地連接。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的金屬-固定材料-穿引