CN101305258B - 玻璃金属连接器及其制造方法和包括该连接器的电点火器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将电信号从一面(31)传输到相对的另一面(32)的玻璃金属连接器，该连接器包括：玻璃插头(3)；穿过玻璃插头(3)的两个金属插脚(4，5)；以及环绕插头(3)的金属部(2)。本发明的特征在于，所述连接器包括：两个插脚(4、5)中的第一插脚和金属部(2)之间的导电连接件，该导电连接件由固定于第一插脚(4)以及金属部(2)的钎焊用盘料(7)构成。

Description

玻璃金属连接器及其制造方法和包括该连接器的电点火器

技术领域

本发明涉及用于将电信号从一面传输到与其对立的另一面的金属玻璃连接器、包括该连接器的电点火器、及该连接器的制造方法。

本发明的一个应用领域涉及电点火器，其用于为气体发生器提供动力以便启动用于保护机动车乘客的装置，例如安全气囊或安全带预紧器。

背景技术

在电点火器中，连接器通常包括由金属部环绕的玻璃插头，和用于从外部引进信号的两个插脚，两个插脚被插头彼此绝缘。电信号被传输到加热元件，其中该加热元件与位于由玻璃插头围成的点火器腔室中的火药接触，从而使得加热元件点燃火药。连接器必需既要气密地封闭含火药的腔室，又要经受住工作压力和环境应力（例如气候上的和/或机械的）。另外，为了有助于克服静电放电，两个插脚中之一通过被连接到插头周围的金属部而被连接到电接地，则该插脚被称为同轴插脚，而玻璃连接器则被称为绝缘气密同轴玻璃连接器。

第US-B-6274252号美国专利描述了一种玻璃连接器，其中一个插脚穿过玻璃插头，而另一个插脚被直接联结到金属部。这种连接器的缺点是两个插脚不相同。另外，制造需要很多步骤，即先将通脚（through pin）安装在插头和金属部中，随后将共轴插脚焊接在金属部之下。这种连接器要求非对称地制成插脚，从而使共轴插脚的设定变得复杂。

第US-B-6755670号美国专利文件描述了一种连接器，其中涂覆盖件的焊料被密封在玻璃塞和两个金属插脚中。涂覆盖件的焊料为其所环绕的插脚和环绕玻璃塞的金属套之间提供传导性连接，然而其存在使装配玻璃塞复杂的缺点。另外，该连接器使得必需使用特定形状的玻璃塞以便能够向其增加盖件。

发明内容

本发明的目的是提供一种玻璃金属连接器、电点火器和制造该连接器的方法，从而通过简单并廉价的实施方案减轻了现有技术的缺点。

为此，在第一方面，本发明提供一种用于将电信号从一面传输到相对的另一面的连接器，该连接器包括：

玻璃插头；

用于传输电信号的两个导电金属插脚，所述插脚穿过并固定于所述玻璃插头，并且从该插头的两个相对面伸出；以及

在所述插头的两个相对面之间环绕所述玻璃插头的导电金属部；

所述连接器的特征在于，其进一步包括：

所述两个金属插脚中的第一插脚和所述金属部之间的导电连接件，所述导电连接件位于所述插头的底部第一面上；以及

由钎焊用盘料构成的导电连接件，所述钎焊用盘料固定于所述第一插脚以及所述金属部并适宜于在所述第一插脚和所述金属部之间导电。

特别由于被直接钎焊到所述的共轴的第一插脚，本发明表现出更好的再现性的优点。本发明避免了对设有涂层的中间盖件的需求，并且避免了如在上述文件US-B-6755670中要求的形状上与玻璃插头精确互补的需求，从而简化了共轴第一插脚和金属部之间的连接措施。

在第二方面，本发明提供了一种电点火器，其包括：

含火药的帽；

绝缘印刷电路板，所述绝缘印刷电路板具有第一面和与所述第一面相对的第二面，在所述第一面上具有用于加热所述火药的电阻加热元件，所述加热元件被所述火药覆盖；

所述点火器的特征在于，其包括：

如上所述的玻璃金属连接器，所述玻璃金属连接器在所述插头的所述第二面支撑所述绝缘印刷电路板的所述第二面，并且封闭所述帽，其中所述第二面与所述插头的所述第一面相对；

两个金属插脚，所述两个金属插脚被电连接至所述电阻加热元件。

在第三方面，本发明提供了一种制造如上所述的玻璃金属连接器的方法，其特征在于，所述钎焊用盘料具有用于穿过所述第一插脚的孔，并且所述钎焊用盘料环绕所述第一插脚放置；

所述玻璃插头被密封在所述金属部中，并且以单向通过焊炉的方式而将钎焊用盘料钎焊到所述金属部以及所述第一插脚上。

附图说明

通过阅读完全由非限制性示例给出的以下说明并参照附图可更好地理解本发明，其中：

图1是本发明的连接器多种部件的分解立体图；

图2是从上面看图1所示的在组装状态中的连接器的立体图；

图3是从下面看图1所示的在组装状态中的连接器的立体图；以及

图4是其中安装有图1到图3所示的连接器的电点火器的垂直剖面图。

具体实施方式

在图1至图3中，绝缘气密共轴玻璃连接器1包括以真空密封方式环绕玻璃插头3的外金属部2。举例来说，金属部2呈一段圆管的形式，通常被称为金属眼孔（metal eyelet）。金属插头具有底部第一面31和远离该底部第一面31的顶部第二面32。金属部2环绕插头3的侧面33，即，使第一面31和第二面32互相连接的面。举例来说，金属部2和玻璃插头两者在面31和面32之间具有相同的高度h。

插头3有两个通孔34和35，每一个从第一面31通到第二面32。两个插脚，即第一插脚4和第二插脚5，以气密密封的方式分别沿孔34和35穿过，每一个插脚具有从底面31伸出的底部长度，该低部长度比从顶面32伸出的长度长。在附图所示的实施例中，两个插脚4和5是完全圆形的圆柱形并且严格相同。

如图4所示，当组装的连接器1被安装在电点火器100中时，低部第二面32是面向用于点燃点火器的火药22、23的面，而底部第一面31是应该面向外部的面。火药22、23被封装在顶部第二面32和夹在金属部2的外表面25四周的金属帽6之间。因此连接器1封闭帽6的开口端并被固定于其上。连接器1的底部第一面31和帽6的底部可选地用（例如塑料材料的）双射模（overmolding）封装。双射模使引燃药包（ignitor）能够适合于发生器。

在顶部第二面32上，插头3设有电绝缘板15，并且插脚4和5的两个顶端4a和5a从该电绝缘板15穿过。板15的顶部第一面18载有包括电阻加热元件21的印刷电路板，其中电阻加热元件21通过印刷导线被连接到伸出面18的两个插脚4和5的两端4a和5a。电阻加热元件21的顶面24与点火药（priming pyrotechnic charge）22接触并被其覆盖，其中点火药22自身被引火药(ignition pyrotechnic charge)23覆盖。绝缘板15的与顶部第一面18相对的底部第二面19平放在连接器1的顶部第二面32上。

插脚4和5的两个底端4b和5b用于与外部电连接，使电信号能够被传送到加热元件21，从而点燃火药22和23，其中两个底端4b和5b远离插脚的面向火药22、23的第一端4a和5a。

根据本发明，将金属部2电连接至第一插脚4的导电钎焊用盘料（brazing preform）7设在插头3的第一面31上，同时第二插脚5保持与第一插脚4电绝缘。

例如，钎焊用盘料7呈如下形式：即位于玻璃插头3的第一面31上环绕第一插脚4的垫圈。

钎焊用盘料7的尺寸被选为第一共轴插脚4与金属部2的内表面之间的距离的函数，并且也被选为插脚4和5的直径的函数。钎焊用盘料7的外径提供所述钎焊用盘料7和金属部2之间的初始接触。钎焊用盘料7的内径使其能够经其通孔71被穿到第一插脚4上并能够沿第一插脚滑动，以便使它们易于组装到一起。

举例来说，以垂直于底面31的垂直方向测得的钎焊用盘料7的厚度大于或等于0.3mm，并小于或等于0.5mm，以便获得品质优良的钎焊连接。

其上置有钎焊用盘料7的玻璃插头2的第一面31由平面构成。这样使得可以避免任何如下的需求：即采用特定形状的玻璃插头3以便适应插脚4和金属部2之间存在的电连接。

钎焊用盘料7由金属或金属合金制成。钎焊用盘料7的材料的选择是其液相线温度（即，金属开始凝固的温度）的函数，或者是其固相线温度（即，金属开始熔化的温度）的函数。钎焊用盘料7由钎焊金属或钎焊金属合金制成，其液相线温度和固相线温度处于用于将玻璃插头3密封在金属部2中的最大温度与插头3的玻璃的各液相线温度和固相线温度之间。钎焊用盘料7的材料的选择是其弄湿插脚4的金属和金属部2的金属的能力的函数。举例来说，钎焊用盘料由选自铜银合金和铜银镍合金的钎焊金属合金制成。

因此制造上述玻璃金属连接器1的方法被实施得特别简单、快速和廉价。用由石墨制成的通用工具先将连接器1的组件2、3、4、5和7组装到一起。石墨工具适宜于接纳以共轴方式环绕第一插脚4的钎焊用盘料7。孔口平面（spot face）的深度被设计得可避免在组装过程中玻璃插头3的任何不平衡。

相对金属部2密封玻璃插头3的方法是压缩式的。两个插脚4和5被密封在玻璃插头3中，以及使用适应于所选择的密封类型的温度曲线并以单向通过焊炉的方式而将钎焊用盘料7钎焊到共轴插脚4和金属部2上。

钎焊用盘料7被部署在与面向点火器100的火药22、23的顶面32相对的内面31上，此部署方式与使用相同的圆柱形插脚相结合可避免任何在制造连接器1过程中组件混淆的风险。

Claims (8)

1.一种用于将电信号从一面（31）传输到相对的另一面（32）的玻璃金属连接器，所述连接器包括：

玻璃插头（3）；

用于传输电信号的两个导电插脚（4，5），所述插脚穿过并固定于所述玻璃插头（3），并且从所述插头（3）的所述的两个相对面（31，32）伸出；以及

导电金属部（2），所述导电金属部（2）在所述插头（3）的所述两个相对面（31，32）之间环绕所述玻璃插头（3）；

所述连接器的特征在于，其进一步包括：

导电的钎焊用盘料（7），所述导电的钎焊用盘料位于所述插头的底部第一面（31）上，将所述导电金属部（2）连接至所述两个金属插脚（4、5）中的第一插脚，其中所述导电的钎焊用盘料是在所述玻璃插头（3）的底部第一面（31）上环绕所述第一插脚（4）的垫圈形式，具有内径和外径，所述内径使所述导电的钎焊用盘料能够经其通孔（71）被穿到所述第一插脚（4）上，所述外径提供所述导电的钎焊用盘料（7）与环绕所述玻璃插头（3）的所述导电金属部（2）之间的初始接触，其中所述两个金属插脚（4、5）是相同的。

2.根据权利要求1所述的玻璃金属连接器，其特征在于，所述玻璃插头（3）的第一面（31）由平面构成，其中所述导电的钎焊用盘料（7）布置在所述第一面上。

3.根据权利要求2所述的玻璃金属连接器，其特征在于，所述导电的钎焊用盘料（7）在所述第一面（31）上形成环绕所述第一插脚（4）的面。

4.根据权利要求2所述的玻璃金属连接器，其特征在于，所述导电的钎焊用盘料（7）呈现出大于或等于0.3mm、并小于或等于0.5mm的厚度。

5.根据上述任一项权利要求所述的玻璃金属连接器，其特征在于，所述导电的钎焊用盘料由选自铜银合金和铜银镍合金的钎焊金属合金制成。

6.根据权利要求5所述的玻璃金属连接器，其特征在于，所述插脚（4，5）沿其长度具有恒量横截面。

7.一种电点火器，其包括：

含火药（22，23）的帽（6）；

绝缘印刷电路板（15），所述绝缘印刷电路板（15）具有第一面（18）和与所述第一面（18）相对的第二面（19），在所述第一面（18）上具有用于加热所述火药（22，23）的电阻加热元件（21），所述加热元件被所述火药覆盖；

所述点火器的特征在于，其包括：

根据上述任一项权利要求所述的玻璃金属连接器（1），所述玻璃金属连接器在所述插头（3）的所述第二面（32）支撑所述绝缘印刷电路板（15）的所述第二面（19），并且封闭所述帽（6），其中所述第二面（32）与所述插头（3）的所述第一面（31）相对；

所述两个金属插头（4，5）被电连接至所述电阻加热元件（21）。

8.制造根据上述权利要求1-6中任一项所述的玻璃金属连接器的方法，其特征在于，所述导电的钎焊用盘料（7）的内径经其通孔（71）被穿到所述第一插脚（4）上，所述导电的钎焊用盘料（7）的外径提供所述导电的钎焊用盘料（7）与所述金属部（2）之间的初始接触；

所述玻璃插头（3）被密封在所述金属部（2）中，并且使用适应于所选择的密封类型的温度曲线并以单向通过焊炉的方式将所述导电的钎焊用盘料（7）钎焊到共轴的所述第一插脚（4）和所述金属部（2）上。

Images