【手続補正書】
【提出日】平成16年12月24日(2004.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  インフレータ用フィルター及びその製造方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】  中空の円筒状成型金網体から成るインフレータ用フィルターであって、
線径０．４５ｍｍ〜０．６ｍｍの金属線をメリヤス編みして筒状予備金網体を形成し、
上記筒状予備金網体を扁平に畳んで帯状金網体を形成し、
上記帯状金網体をマンドレルに巻回して中空の円筒状巻回体を形成し、
上記円筒状巻回体を、該円筒状巻回体の高さ方向両側から加圧圧縮して所定形状の円筒状成型金網体に成型したインフレータ用フィルター。
【請求項２】  上記円筒状成型金網体の密度が２．５ｇ／ｃｍ３〜４．５ｇ／ｃｍ３の範囲内にある請求項１に記載のインフレータ用フィルター。
【請求項３】  中空の円筒状成型金網体から構成されたインフレータ用フィルターを製造する方法において、
線径０．４５ｍｍ〜０．６ｍｍの金属線をメリヤス編みして筒状予備金網体を形成する工程と、
上記筒状予備金網体を扁平に畳んで帯状金網体を形成する工程と、
上記帯状金網体をマンドレルに巻回して中空の円筒状巻回体を形成する工程と、
上記円筒状巻回体を、該円筒状巻回体の高さ方向両側から加圧圧縮して所定形状の円筒状成型金網体に成型する圧縮工程と、からなるインフレータ用フィルターの製造方法。
【請求項４】  上記圧縮工程は、上記円筒状成型金網体の厚みが、上記円筒状巻回体の厚みよりも０〜２．０ｍｍの範囲で厚くなるように圧縮することを特徴とする請求項３に記載のインフレータ用フィルターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突時に搭乗者を保護するエアバッグ等を膨張させるインフレータ（ガス発生器）に用いられるフィルター及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エアバッグを膨張させるインフレータには、推進薬（火薬）を燃焼させて発生したガスを用いる方式が広く採用されている。このインフレータは、膨張に当たりエアバッグが損傷を受けないように、高温の燃焼残渣を捕集するためのフィルターを備えている。この種のフィルターとして、ステンレス鋼線等の金属線をメリヤス編みした金網を所定の形状に成形し、更にこれを圧縮成形したフィルターが提案され、また実用されている。メリヤス編みした金網は、微少かつ複雑な編み目を有しているので、燃焼残渣の捕集能力が高い微細かつ複雑な空隙をフィルターに形成する点において有利であり、また、発生ガス圧によって変形しない大きな保形強度をフィルターに与え得る点において有利である。
【０００３】
特開平７−２８５４１２号公報には、好ましくは線径０．１５〜０．２５mmの金属線をメリヤス編みした円筒状の金網を、その長さ方向の端部の所定長さが円筒状の金網の外周に重ねられるように折り返し、このような折り返しを複数回繰り返し施した円筒状の多重折り込み金網をその長さ方向に圧縮することにより形成したインフレータ用フィルターが開示されている。
【０００４】
また、特開平１−２９３１１２号公報においては、線径０．１〜０．４mmの金属線のメリヤス編みした円筒状の金網を袋巻きしてドーナツ状の環状体を形成し、該環状体を圧縮成形して円筒状のインフレータ用フィルターを構成することが開示されている。更に、特開平４−６６３４８号公報においては、線径０．１〜０．３５mmの金網線を少なくとも２本引揃えて編組した金網を所望の形状例えば中空円筒状に巻回し、これを圧縮成形してインフレータ用フィルターを形成することが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示された従来のインフレータ用フィルターは線径が小さい金属線により構成されている。これは、一般的に線径が小さい金属線により構成したフィルターの方が燃焼残渣を捕集する能力が高いこともあるが、金属線の線径が大きくなると、メリヤス編みが困難になること、またメリヤス編み金網を多重折り込み或は袋巻きする場合も、金属線の線径が大きくなると成形が困難になることによるものと考えられる。然し、発生ガスがフィルターに入る前に発生ガスを冷却する太線金網を最近は省略する傾向にあり、このようなインフレータにおいては線径が小さい金属線からなるフィルターは、インフレータにおける高温の発生ガスにより金属線が溶損し、フィルターに目詰まりを生じる危険がある。
【０００６】
また、前記のように円筒状のメリヤス編み金網を円筒状に多重に折り込む成形作業或は袋巻きする成形作業は面倒であり、容易には自動化し難い難点がある。そして、金属線の線径が大きくなる程、これらの成形作業が困難になる。また、ドーナツ状の環状体を円筒状に成形圧縮する場合には環状体をその高さ方向だけでなく幅方向にも圧縮する必要があり、このような圧縮は簡単には行い難く、特別な圧縮装置が必要になる。
【０００７】
更に、前記のように製作されたフィルターは、その密度が必ずしも均一ではなく、部分的にばらつきがあり、燃焼残渣の捕集性能及び保形強度並びにガスの通過抵抗に部分的なばらつきを生じる危険がある。この密度のばらつきも金属線の線径が大きくなる程生じ易くかつばらつきが大きくなる傾向がある。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、本発明の目的はメリヤス編み金網の長所を維持しながら金属線の溶損の危険がなく、密度が均一なフィルターを容易に製造でき、製造工程の自動化も容易なフレータ用フィルター及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するインフレータ用フィルターは、中空の円筒状成型金網体から成るインフレータ用フィルターであって、線径０．４５ｍｍ〜０．６ｍｍの金属線をメリヤス編みして筒状予備金網体を形成し、上記筒状予備金網体を扁平に畳んで帯状金網体を形成し、上記帯状金網体をマンドレルに巻回して中空の円筒状巻回体を形成し、上記円筒状巻回体を、該円筒状巻回体の高さ方向両側から加圧圧縮して所定形状の円筒状成型金網体に成型したものである。
また、本発明に係るインフレータ用フィルターの製造方法は、中空の円筒状成型金網体から構成されたインフレータ用フィルターを製造する方法であって、線径０．４５ｍｍ〜０．６ｍｍの金属線をメリヤス編みして筒状予備金網体を形成する工程と、上記筒状予備金網体を扁平に畳んで帯状金網体を形成する工程と、上記帯状金網体をマンドレルに巻回して中空の円筒状巻回体を形成する工程と、上記円筒状巻回体を、該円筒状巻回体の高さ方向両側から加圧圧縮して所定形状の円筒状成型金網体に成型する圧縮工程と、からなる。
【００１０】
本発明のインフレータ用フィルターは、燃焼残渣の捕集能力が高い微細かつ複雑な空隙を有している。また、本発明のフィルターは、発生ガス圧によって変形しない大きな保形強度を与えることができるメリヤス編みの長所を維持しながら、推進薬の燃焼によって発生した高温のガスによって金属線が溶損する危険がないように線径０．４５mm乃至０．６mmの比較的大径の金属線が用いられる。線径０．４５mm未満の金属線では高温の発生ガスにより溶損する危険があり、線径０．６mmを越える金属線ではメリヤス編みが困難になる。
【００１１】
本発明のフィルターでは、このように比較的大径の金属線を用いるので、メリヤス編み金網を前記従来のように成形し、圧縮したのでは、成形の困難性、面倒さが著しくなり、また得られたフィルターにおける密度の部分的ばらつきが大きくなる。そこで、本発明に係るフィルターの製造方法では、そのような不利益が生じない様に、メリヤス編み金網の成形、圧縮に格別な選択と工夫がなされている。
【００１２】
すなわち、上記の線径の金属線をメリヤス編みした円筒形の金網（円筒予備金網体と称す）は、ロール等により二つ折りした帯状金網体に成形され、該帯状金網体は所定の外径のマンドレル上に巻回されて中空の筒状巻回体に成形される。そして中空の筒状巻回体は、得られるフィルターの密度を均一にするために、その高さ方向の両側から加圧圧縮されて、最終製品のフィルターである円筒状成型金網体が得られる。圧縮を容易にしかつ得られるフィルターの密度を均一にするために、圧縮前の筒状巻回体と圧縮後の円筒状成型金網体との厚さの差は小さいことが望ましく、円筒状成型金網体の厚さが筒状巻回体の厚さより僅かに大きく、両者の差が２．０mm以下であることが望ましい。
【００１３】
この厚さの差が大きい場合には所定の厚さ、所定密度のフィルターを得るために、大径の円筒予備金網体から得た広幅の帯状金網体を巻回し、圧縮の度合を大きくする必要があり、圧縮のための金型が大型化し、また密度のばらつきが大きくなる。他方、圧縮前の筒状巻回体の厚さが所望のフィルターの厚さより厚い場合には筒状巻回体を厚さ方向にも圧縮することが必要になり、簡単には圧縮できず、特別な圧縮装置が必要になる。
【００１４】
従って、圧縮前の筒状巻回体の厚さが、円筒状成型金網体であるフィルターの所望の厚さより、好ましくは２．０mm小さくなるように、メリヤス編み金網を構成する金属線の線径及びメリヤス編み金網を二つ折りした帯状金網体をマンドレル上に巻回するときの巻回数等が選択される。ただし、巻回数が多くなると巻回層間の空隙部が多くなり、得られるフィルターに密度のばらつきが生じ易いので、二重乃至四重の巻回とするのが好ましい。
【００１５】
本発明のフィルターは、密度が２．５g/cm３（空隙率６８％）乃至４．５g/cm３（空隙率４３％）の範囲内であるのが好ましく、成形及び圧縮の条件によって調節することができる。密度が２．５g/cm３未満の場合はフィルター効果が劣り、またフィルターの保形強度も不足するからであり、密度が４．５g/cm３を越えるとガスがフィルターを通過する通気抵抗が大きくなり過ぎるからである。なお、空隙率Ｃ（％）は下記式により定義される。
Ｃ  ＝  １００（ρ０−ρ）／ρ０
ただし、ρはフィルターの密度、ρ０はフィルターを構成する金属の密度である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細並びに実施の形態を図面に基づき以下に説明する。図１は本発明によるインフレータ用フィルターの製造方法の工程を説明する説明図である。
【００１７】
図１の（イ）において、１は例えば線径０．５mmのステンレス鋼線等の金属線であり、２はメリヤス編み機である。３は１本の金属線１をメリヤス編み機２によりメリヤス編みした円筒状のメリヤス編み予備金網体である。該メリヤス編み予備金網体３はロール（図示せず）等により二つ折りにされて例えば厚さ２mm、幅１００mmの帯状金網体４に形成され、所定長さに切断される（図１の（ロ））。次いで、図１の（ハ）に示すように、帯状金網体４は所定の外径を有するマンドレル５に例えば三重に巻回され、中空の筒状巻回体６が形成される。
【００１８】
筒状巻回体６は、図１の（ニ）に示すように、充実もしくは中空の内型８と中空円筒形の外型９とからなる圧縮用金型７の内外型間の空間（１０）に充填され、油圧等により押圧される上下の圧縮子１１、１１′により筒状巻回体６の高さ方向の両側から押圧され、圧縮される。この圧縮成形により得られた円筒状成型金網体（フィルター１２）を図１の（ホ）に示している。
【００１９】
圧縮用金型７の外型９の内周面の直径は筒状巻回体６の外径よりも僅かに大きくされ、内型８の外周面の直径は筒状巻回体６の内径よりも僅かに小さくされている。従って圧縮用金型７を用いて圧縮成形されたフィルター１２の厚さＷ２は筒状巻回体６の厚さＷ１よりも僅かに大きく形成されるが、その差は２．０mm以下であることが好ましい。
上記圧縮成形における圧縮の度合は、得られたフィルターの密度が前記の範囲内にあるように選ばれるが、例えば圧縮前の筒状巻回体６の高さ１００乃至１０５mmを圧縮後の高さが２８乃至３０mmになるように圧縮する。
【００２０】
【発明の効果】
上記説明したとおりの本発明のインフレータ用フィルター及びその製造方法は下記の顕著な効果を奏する。
（１）本発明のフィルターは、線径０．４５乃至０．６mmの金属線をメリヤス編みした円筒状の予備金網体を成形、圧縮することにより形成されているので、インフレータの高温の発生ガスにより溶損されるおそれがない。
（２）本発明のフィルターの製造方法により、比較的大径の金属線により構成されるにもかかわらず、密度のばらつきが少なく均一なインフレータ用フィルターを得ることができる。
（３）本発明の製造方法によれば、円筒状のメリヤス編み予備金網体を二つ折り、巻回及び圧縮という簡単な作業だけで所望のインフレータ用フィルターを得ることができ、製造容易であり、また製造工程を自動化し易い利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の製造方法の工程を説明する説明図である。
【符号の説明】
１  金属線
２  メリヤス編み機
３  メリヤス編み予備金網体
４  帯状金網体
５  マンドレル
６  中空の円筒巻回体
７  圧縮用金型
１１、１１′  圧縮子
１２  フィルター（円筒状成型金網体）