(57)【要約】  エアバッグアセンブリは、エアバッグと、エアバッグを膨張させる膨張ガスを提供するインフレータと、を含み得る。フィルタモジュールは、インフレータを出る膨張ガスが最初にフィルタモジュールを通過しなければならないように、位置決めされ得る。フィルタモジュールは、略螺旋状の管状の形状に巻かれた金属のシートから形成され得る。フィルタモジュールは、内層と、中間層と、外層と、を有し得る。中間層は概して、内層を取り囲み、外層は概して、内層及び中間層を螺旋状の形態に取り囲む。内層、中間層、及び外層は各々、互いから分離及び／又はずらされた孔及び窪みのパターンを有し得る。窪みは、隣接する層に向かって突出して、比較的制限されないガスが内層の孔から中間層及び外層の整列していない孔を通って流れることを可能にする空間を維持し得る。結果として生じる曲がったガス流路は、ガスがインフレータを出る前に、ガスを遅くし、冷却しかつ／又は浄化することに役立ち得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両乗員を損傷から保護するためのエアバッグアセンブリ用インフレータであって、前記インフレータが、
中心縦軸を有し、かつ少なくとも１つのディフューザ孔を含むハウジングと、
前記ハウジング内に画定されたチャンバ内に収容されたガス源であって、前記インフレータによる第１の起動信号の受信に応答して、前記ガス源がガスを提供する、ガス源と、
フィルタモジュールと、を備え、前記フィルタモジュールは、前記中心縦軸の周りに略管状の形状の螺旋状に巻回され、かつ前記ハウジング内に配設されて、内層、中間層、及び外層であって、
前記内層は、第１の孔のアレイ含み、前記内層は、前記ガスが前記第１の孔のアレイを通って前記中間層に到達するように位置決めされ、
前記中間層は、第２の孔のアレイを含み、前記第２の孔のアレイの各孔が、前記第２の孔のアレイのかかる孔に最も近い前記第１の孔のアレイの孔と整列しておらず、前記中間層が、前記ガスが前記第２の孔のアレイを通って前記外層に到達するように位置決めされ、
前記外層は、第３の孔のアレイを含み、前記第３の孔のアレイの各孔が、前記第３の孔のアレイのかかる孔に最も近い前記第２の孔のアレイの孔と整列しておらず、前記外層が、前記ガスが前記第３の孔のアレイを通って外壁の前記少なくとも１つのディフューザ孔に到達するように位置決めされている、内層、中間層、及び外層と、
複数の突出部であって、前記複数の突出部のうちの少なくとも１つの突出部が、前記内層の前記第１の孔のアレイの孔のうちの少なくとも１つに隣接して配設され、前記複数の突出部のうちの少なくとも１つの突出部が、前記中間層の前記第２の孔のアレイの孔のうちの少なくとも１つに隣接して配設され、前記複数の突出部のうちの少なくとも１つの突出部が、前記外層の前記第３の孔のアレイの孔のうちの少なくとも１つに隣接して配設され、前記内層の各突出部が前記中間層に向かって突出し、前記中間層の各突出部が、前記外層に向かって突出し、前記外層の各突出部が、前記外壁に向かって突出し、かかる突出部が、前記内層と前記中間層との間、前記中間層と前記外層との間、及び前記外層と前記外壁との間に隙間を維持して、前記ガスが蛇行経路を前記ガス源から前記フィルタモジュールを通過して、前記少なくとも１つのディフューザ孔を通って前記インフレータから出る、螺旋状プレナムを画定する、複数の突出部と、を画定する単一本体を含む、インフレータ。
【請求項２】
前記突出部が、窪みである、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項３】
各窪みが、横方向に細長い、請求項２に記載のインフレータ。
【請求項４】
前記第１の孔のアレイの前記孔、前記第２の孔のアレイの前記孔、及び前記第３の孔のアレイの前記孔が、各孔が前記複数の突出部のうちの１つとして機能する傾斜したフラップを形成するように単一本体を突き刺すことによって形成される、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項５】
前記第１の孔のアレイの前記孔が、前記第２の孔のアレイの前記孔よりも各々大きい、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項６】
前記インフレータをとおるガスの流れにおけるチョークポイントが、前記第１の孔のアレイ、前記第２の孔のアレイ、及び前記第３の孔のアレイの孔の数、並びにディフューザ孔の数を調整することにより決定される、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項７】
前記インフレータをとおるガスの流れにおけるチョークポイントが、前記第１の孔のアレイ、前記第２の孔のアレイ、及び前記第３の孔のアレイの孔の寸法、並びに前記少なくとも１つのディフューザ孔の寸法を調整することによって決定される、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項８】
前記単一本体が、長さと幅とを有し、
前記第１の孔のアレイは、前記第１の孔のアレイの各孔が前記第１の孔のアレイの前記孔のうちの少なくとも１つの他の孔と縦方向に整列し、かつ前記第１の孔のアレイのうちの少なくとも１つの異なる孔とも横方向に整列するように、第１のグリッド内に配列され、
前記第２の孔のアレイは、前記第２の孔のアレイの各孔が前記第２の孔のアレイの前記孔のうちの少なくとも１つの他の孔と縦方向に整列し、かつ前記第２の孔のアレイのうちの少なくとも１つの異なる孔とも横方向に整列するように、第２のグリッド内に配列され、前記第１の孔のアレイの縦方向に整列した前記孔が、前記第２の孔のアレイの縦方向に整列した前記孔と縦方向に整列せず、
前記第３の孔のアレイは、前記第３の孔のアレイの各孔が前記第３の孔のアレイの孔のうちの少なくとも１つの他の孔と縦方向に整列し、かつ前記第３の孔のアレイのうちの少なくとも１つの異なる孔とも横方向に整列するように、第３のグリッド内に配列され、前記第３の孔のアレイの縦方向に整列した前記孔が、前記第２の孔のアレイの縦方向に整列した前記孔と縦方向に整列せず、
前記フィルタモジュールが前記ハウジング内に配設されると、
前記内層の前記第１の孔のアレイは、前記第１の孔のアレイの前記縦方向に整列した孔が前記中心縦軸に各々実質的に垂直な第１の組の平面を画定し、前記第１の孔のアレイの前記横方向に整列した孔が前記中心縦軸に実質的に平行な第１の組の軸を画定するように、前記中心縦軸を取り囲み、
前記中間層の前記第２の孔のアレイは、前記第２の孔のアレイの前記縦方向に整列した孔が前記中心縦軸に各々実質的に垂直であり、かつ前記第１の組の平面とは各々位置がずれている第２の組の平面を画定し、前記第２の孔のアレイの前記横方向に整列した孔が前記中心縦軸に実質的に平行な第２の組の軸を画定するように、内層及び前記中心縦軸を取り囲み、
前記外層の前記第３の孔のアレイは、前記第３の孔のアレイの前記縦方向に整列した孔が前記中心縦軸に各々実質的に垂直であり、かつ前記第２の組の平面とは各々位置がずれている第３の組の平面を画定し、前記第３の孔のアレイの前記横方向に整列した孔が前記中心縦軸に実質的に平行な第３の組の軸を画定するように、内層、前記中間層、及び前記中心縦軸を取り囲む、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項９】
前記第１の孔のアレイ、前記第２の孔のアレイ、及び前記第３の孔のアレイのうちの少なくとも１つが、互い違いのアレイパターンを有し、前記互い違いのアレイパターンは、複数列の縦方向に整列した孔を含み、前記複数列の縦方向に整列した孔のいずれかの各孔は、前記複数列の縦方向に整列した孔の別の列の少なくとも１つの孔と横方向に整列しているが、前記複数列の縦方向に整列した孔の少なくとも１つの他の列の孔のいずれとも横方向に整列していない、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項１０】
前記フィルタモジュールの前記単一本体が、前記内層及び中間層でよりも前記外層でより広く、前記インフレータは、前記ガス源と前記フィルタモジュールとの間に壊れ易いバーストディスクを有し、それによって、前記バーストディスクが前記外層の全直径にわたって開口することが可能になる、請求項１に記載のインフレータ。
【請求項１１】
エアバッグアセンブリ用インフレータに挿入するための単一モジュールであって、前記インフレータが、中心縦軸を有するハウジングと、少なくとも１つのディフューザ孔と、前記ハウジング内に画定されたチャンバ内に収容されたガス源と、を有し、前記インフレータによる第１の起動信号の受信に応答して、前記ガス源がガスを提供し、前記単一フィルタモジュールが、フラットモードと、挿入螺旋状巻回モードと、を有し、かつ、
単一本体を備え、前記単一本体は、長さ、幅、内層部分、中間層部分、及び外層部分であって、前記フラットモードでは、
前記内層部分は、第１の孔のアレイの各孔が前記第１の孔のアレイの孔のうちの少なくとも１つの他の孔と縦方向に整列し、前記第１の孔のアレイのうちの少なくとも１つの異なる孔とも横方向に整列するように、第１のグリッド内に配列された前記第１の孔のアレイを含み、
前記中間層部分は、第２の孔のアレイの各孔が前記第２の孔のアレイの前記孔のうちの少なくとも１つの他の孔と縦方向に整列し、前記第２の孔のアレイのうちの少なくとも１つの異なる孔とも横方向に整列するように、第２のグリッド内に配列された前記第２の孔のアレイを含み、前記第１の孔のアレイの縦方向に整列した前記孔が、前記第２の孔のアレイの縦方向に整列した前記孔と縦方向に整列せず、
前記外層部分は、第３の孔のアレイの各孔が前記第３の孔のアレイの前記孔のうちの少なくとも１つの他の孔と縦方向に整列し、前記第３の孔のアレイのうちの少なくとも１つの異なる孔とも横方向に整列するように、第３のグリッド内に配列された前記第３の孔のアレイを含み、前記第３の孔のアレイの縦方向に整列した前記孔が、前記第２の孔のアレイの縦方向に整列した前記孔と縦方向に整列せず、
前記単一本体は、挿入螺旋状巻回モードで、前記内層部分が内層を画定し、前記中間層部分が中間層を画定し、前記外層部分が外層を画定するように、前記中心縦軸の周りに螺旋状に巻回され、かつ前記ハウジング内に配設され、
前記内層の前記第１の孔のアレイは、前記第１の孔のアレイの前記縦方向に整列した孔が前記中心縦軸に各々実質的に垂直な第１の組の平面を画定し、前記第１の孔のアレイの前記横方向に整列した孔が前記中心縦軸に実質的に平行な第１の組の軸を画定するように、前記中心縦軸を取り囲み、前記内層は、前記ガスが前記第１の孔のアレイを通過して前記中間層に到達するように位置決めされ、
前記中間層の前記第２の孔のアレイは、前記第２の孔のアレイの前記縦方向に整列した孔が前記中心縦軸に各々実質的に垂直であり、かつ前記第１の組の平面とは各々位置がずれている第２の組の平面を画定し、前記第２の孔のアレイの前記横方向に整列した孔が前記中心縦軸に実質的に平行な第２の組の軸を画定するように、内層及び前記中心縦軸を取り囲み、前記中間層は、前記ガスが前記第２の孔のアレイを通って前記外層に到達するように、位置決めされ、
前記外層の前記第３の孔のアレイは、前記第３の孔のアレイの前記縦方向に整列した孔が前記中心縦軸に各々実質的に垂直であり、かつ前記第２の組の平面とは各々位置がずれている第３の組の平面を画定し、前記第３の孔のアレイの前記横方向に整列した孔が前記中心縦軸に実質的に平行な第３の組の軸を画定するように、内層、前記中間層、及び前記中心縦軸を取り囲み、前記外層は、前記ガスが前記第３の孔のアレイを通って前記及び少なくとも１つのディフューザ孔に到達するように、位置決めされ、
前記中間層は、第２の孔のアレイを含み、前記第２の孔のアレイの各孔が、前記第２の孔のアレイのかかる孔に最も近い前記第１の孔のアレイの孔と整列しておらず、前記中間層が、前記ガスが前記第２の孔のアレイを通って前記外層に到達するように位置決めされ、
前記外層は、第３の孔のアレイを含み、前記第３の孔のアレイの各孔が、第３の孔のアレイのかかる孔に最も近い前記第２の孔のアレイの孔と整列しておらず、前記外層は、前記ガスが前記第３の孔のアレイを通って前記ハウジングの前記少なくとも１つのディフューザ孔に到達するように位置決めされている、長さ、幅、内層部分、中間層部分、及び外層部分と、
少なくとも１つの突出部が前記内層部分に配設され、少なくとも１つの突出部が前記中間層部分に配設され、少なくとも１つの突出部が前記外層部分に配設されるように配設された複数の突出部であって、前記内層部分に配設された各突出部は、前記内層の前記第１の孔のアレイの前記孔のうちの少なくとも１つに隣接し、前記中間層部分に配設された各突出部は、前記中間層の前記第２の孔のアレイの前記孔のうちの少なくとも１つに隣接し、前記外層部分に配設された各突出部は、前記外層の前記第３の孔のアレイの前記孔のうちの少なくとも１つに隣接し、かかる突出部が、前記内層と前記中間層との間、前記中間層と前記外層との間、及び前記外層と外壁との間に隙間を維持して、前記ガスが蛇行経路を、前記ガス源から前記フィルタモジュールを通って通過して、前記少なくとも１つのディフューザ孔を通って前記インフレータから出る、螺旋状プレナムを画定する、複数の突出部と、を有する、単一モジュール。
【請求項１２】
前記突出部が、窪みである、請求項１１に記載のフィルタモジュール。
【請求項１３】
各窪みが、横方向に細長い、請求項１２に記載のフィルタモジュール。
【請求項１４】
前記第１の孔のアレイの前記孔、前記第２の孔のアレイの前記孔、及び前記第２の孔のアレイの前記孔が、各孔が前記複数の突出部のうちの１つとして機能する傾斜したフラップを形成するように前記単一本体を突き刺すことによって形成される、請求項１１に記載のフィルタモジュール。
【請求項１５】
前記第１の孔のアレイの前記孔が、前記第２の孔のアレイの前記孔よりも各々大きい、請求項１１に記載のフィルタモジュール。
【請求項１６】
前記インフレータをとおるガスの流れにおけるチョークポイントが、前記第１の孔のアレイ、前記第２の孔のアレイ、及び前記第３の孔のアレイの孔の数、並びにディフューザの孔の数を調整することにより決定される、請求項１１に記載のフィルタモジュール。
【請求項１７】
前記インフレータをとおるガスの流れにおけるチョークポイントが、前記第１の孔のアレイ、前記第２の孔のアレイ、及び前記第３の孔のアレイの孔の寸法、並びに前記少なくとも１つのディフューザ孔の寸法を調整することによって決定される、請求項１１に記載のフィルタモジュール。
【請求項１８】
前記フィルタモジュールの前記単一本体が、前記内層部分及び中間層部分でよりも前記外層部分でより広く、前記インフレータが、前記ガス源と前記フィルタモジュールとの間に壊れ易いバーストディスクを有し、それによって、前記バーストディスクが前記外層の全直径にわたって開口することが可能になる、請求項１１に記載のインフレータ。
【請求項１９】
エアバッグアセンブリ用インフレータに挿入するための単一フィルタモジュールであって、前記インフレータが、中心縦軸を有するハウジングと、少なくとも１つのディフューザ孔と、前記ハウジング内に画定されたチャンバ内に収容されたガス源と、を有し、前記インフレータによる第１の起動信号の受信に応答して前記ガス源がガスを提供し、前記単一フィルタモジュールが、フラットモードと、挿入螺旋状巻回モードと、を有し、かつ、
単一本体を備え、前記単一本体が、長さ、幅、内層部分、中間層部分、及び外層部分であって、前記フラットモードでは、
前記内層部分が、第１の孔のアレイを含み、
前記中間層部分が、第２の孔のアレイを含み、
前記外層部分が、第３の孔のアレイを含む、長さ、幅、内層部分、中間層部分、及び外層部分と、
複数の突出部であって、前記複数の突出部のうちの少なくとも１つの突出部が、前記内層部分の前記第１の孔のアレイの前記孔のうちの少なくとも１つに隣接して配設され、前記複数の突出部のうちの少なくとも１つの突出部が、前記中間層部分の前記第２の孔のアレイの前記孔のうちの少なくとも１つに隣接して配設され、前記複数の突出部のうちの少なくとも１つの突出部が、前記外層部分の前記第３の孔のアレイの前記孔のうちの少なくとも１つに隣接して配設されている、複数の突出部と、を有し、
前記第１の孔のアレイ、前記第２の孔のアレイ、及び前記第３の孔のアレイのうちの少なくとも１つは、互い違いのアレイパターンを有し、前記互い違いのアレイパターンは、複数列の縦方向に整列した孔を含み、前記複数列の縦方向に整列した孔のいずれかの各孔は、前記複数列の縦方向に整列した孔のうちの少なくとも１つの別の孔と横方向に整列しているが、前記複数列の縦方向に整列した孔のうちの少なくとも１つの他の孔のいずれかと横方向に整列せず、
前記単一本体は、挿入螺旋状巻回モードでは、前記内層部分が内層を画定し、前記中間層部分が中間層を画定し、前記外層部分が外層を画定するように、前記中心縦軸の周りに螺旋状に巻回され、かつ前記ハウジング内に配設されており、
前記内層は、前記ガスが前記第１の孔のアレイを通って前記中間層に到達するように位置決めされ、
前記中間層は、前記ガスが前記第２の孔のアレイを通過して前記外層に到達するように位置決めされ、
前記外層は、前記ガスが前記第３の孔のアレイを通過して前記及び少なくとも１つのディフューザ孔に到達するように位置決めされ、
前記内層の各突出部が前記中間層に向かって突出し、前記中間層の各突出部が、前記外層に向かって突出し、前記外層の各突出部が、外壁に向かって突出し、かかる突出部が、前記内層と前記中間層との間、前記中間層と前記外層との間、及び前記外層と前記外壁との間に隙間を維持して、前記ガスが蛇行経路を前記ガス源から前記フィルタモジュールを通過して、前記少なくとも１つのディフューザ孔を通って前記インフレータから出る、螺旋状プレナムを画定する、単一フィルタモジュール。
【請求項２０】
前記突出部が、窪みである、請求項１９に記載のフィルタモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の安全性に関する。より具体的には、本発明は、エアバッグシステムの費用効果を高めたエアバッグインフレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
膨張式安全拘束装置、すなわちエアバッグは、ほとんどの新型車両に必須のものである。エアバッグは、通常、自動車の運転手側のハンドル内及び自動車の助手席側のダッシュボード内に、エアバッグモジュールシステムの部品として設置されている。事故時には、車両内のセンサが異常な減速を検知し、インフレータ内に含まれた装薬の点火を指示する。装薬からのガスの膨張がエアバッグを充填していくと、エアバッグは直ちに運転手及び乗客の前で膨らんで、自動車の内装との衝撃から身を守る。通常、エアバッグは、車両用トリム内に隠されており、通常の車両の走行中は見えないようになっている。運転手側及び乗客側のエアバッグに加えて、多くの車両はまた、車両乗員の周りで膨張して、側部衝撃、転倒、放り出し、及び／又はスモールオーバーラップ衝突の保護を提供するサイドエアバッグ及び／又は膨張式カーテン、ニーエアバッグ、膨張式ハーネス等の他のエアバッグも有する。
【０００３】
インフレータは、エアバッグクッションを膨張させるのに必要な膨張ガスを供給するので、エアバッグアセンブリには不可欠の重要な部品である。通常、インフレータは、圧縮されたガスを用いた、火工品、又はハイブリッドなインフレータである。「圧縮ガス」インフレータは、圧縮されたガスを含み、「火工品」インフレータはガスを生成するために点火する火工ガス発生剤を含む。「ハイブリッド」インフレータは、通常、圧縮ガスと火工品の装薬の両方を使用する。一部のインフレータは「２段階」であり、２つの独立した起動信号を受信可能で、選択的に可変な量の膨張ガスの生成を可能にし、他のインフレータは、１段階のみを有する。しかしながら、１段階のインフレータは、別々の火工品の装薬への点火や、様々な量の圧縮ガスの解放等の時系列イベントの全てを単一の起動信号で引き起こさせようとするものである。
【０００４】
全てのタイプのインフレータは、通常、様々な部品から作られている。各インフレータは、チャンバ、ディフューザ、フィルタ、壊れ易い薄膜、開始剤、発生剤、バッフル、及び容器、取り付け器具、及びその他の構成要素の選択を含み得る。これらの部品の各々は、インフレータの費用を大幅に増やす。したがって、インフレータは、通常、エアバッグアセンブリの費用の大部分を占める。
【０００５】
加えて、各インフレータを製造するために、一連の異なる製造工程が必要とされることがある。関係する工程数は、潜在的なインフレータの費用を更に増加させるだけでなく、完成したインフレータの材料又は製造上の不具合の可能性も増加させる。
【発明の概要】
【０００６】
本開示の様々なシステム及び方法は、当技術分野の現在の状況に応じて、特に、現在利用可能なエアバッグシステム及び方法によってまだ完全に解決されていない、当該技術分野における問題及び必要性に応じて開発されてきた。したがって、様々な衝突状況において車両乗員を確実に保護するためのエアバッグシステム及び方法を提供することは有利である。更に、製造及び設置のコストを最小限にすることは有利である。本開示の例示的な実施形態は、具体的に本明細書に記載されていないその他の利点を有してもよい。
【０００７】
上記を達成するために、本明細書で広く説明される例示的な実施形態は、車両乗員を損傷から保護するためのエアバッグアセンブリの一部であり得るインフレータを備える。インフレータは、中心縦軸を有するハウジングを備えてもよく、膨張ガスがエアバッグを充填するために放出される１つ以上のディフューザ孔を有してもよい。インフレータは、典型的には、ハウジング内に画定されたチャンバ内にガス源を有する。そのガス源は、圧縮ガス、火工ガス発生剤、又は圧縮ガスと発生剤の組み合わせであり得る。受信した起動信号に応答して、ガス源はガスを提供する。
【０００８】
いくつかの実施形態では、インフレータは、ガス流を遅くし、エアバッグに入る前にガスを冷却し、かつガス中の不純物を捕捉するように設計されたフィルタ又はフィルタモジュールを有することになる。本開示では、例示的な実施形態は、準備され、次いで正確な寸法の心棒又は他の手段の周りを包むことにより略管状の形状の巻回された螺旋状に形成される、内層部分、中間層部分、外層部分を有する単一本体（鋼等の金属から作れて得る）を含むフィルタモジュールを有する。次いで、フィルタモジュールは、ハウジング内に位置決めされ、中心縦軸を取り囲む。インフレータのハウジング内に巻回及び位置決めされると、フィルタモジュールは、内層、中間層、及び外層を画定し、溶接の必要なしにその形状を維持する。
【０００９】
内層は、いくつかの実施形態では、穿孔によって形成される第１の孔のアレイを含む。膨張ガスは、内層の内部に受容され、第１の孔のアレイを通過して中間層に到達する。中間層は、穿孔によって形成され得る第２の孔のアレイを含む。第２の孔のアレイの各孔は、第２の孔のアレイのかかる孔に最も近い第１の孔のアレイの孔と半径方向に整列していない。これにより、内層を通過する膨張ガスが方向を変え、出口を探す際に軸方向に流れる。
【００１０】
中間層は、膨張ガスが第２の孔のアレイを通過して外層に到達するように位置決めされる。外層は、第３の孔のアレイを含む。また、第２の孔のアレイの各孔は、第２の孔のアレイのかかる孔に最も近い第３の孔のアレイの孔に半径方向に整列していない。現在中間層を通過している膨張ガスは、強制的に方向を変えさせられると、出口を探して軸方向に流れる。第３の孔のアレイの各孔は、１つ以上のディフューザ孔のいずれとも整列していない。膨張ガスがディフューザ孔のいずれかを通ってインフレータを出る前に、膨張ガスは再び方向を変え、出口をとおるディフューザ孔を探す際に軸方向に移動しなければならない。
【００１１】
当然のことながら、２つ以上の中間層があってもよく、中間層が必ずしも同じ孔のアレイを有する必要はないことを理解されたい。
【００１２】
本開示の例示的な実施形態は、複数の突出部を有する単一本体を有するフィルタモジュールを有する。複数の突出部のうちの少なくとも１つの突出部は、内層の第１の孔のアレイの孔のうちの少なくとも１つに隣接して配設され、いくつかの実施形態は、内層の第１の孔のアレイの孔の各々に隣接して配設された１つの突出部を有し得る。複数の突出部のうちの少なくとも１つの他の突出部は、中間層の第２の孔のアレイの孔のうちの少なくとも１つに隣接して配設される。複数の突出部のうちの少なくとも別の突出部は、外層の第３の孔のアレイの孔のうちの少なくとも１つに隣接して配設される。いくつかの実施形態では、内層の各突出部は中間層に向かって突出し、中間層の各突出部は外層に向かって突出し、外層の各突出部はハウジングの内壁に向かって突出している。突出部は、内層と中間層との間、中間層と外層との間、及び外層とハウジングの内壁との間に、隙間を維持するような寸法と形状とを有する。この隙間は、膨張ガスが蛇行経路をガス源からフィルタモジュールを通過して、１つ以上のディフューザ孔を通ってインフレータを出る螺旋状プレナムを画定する。
【００１３】
突出部は、本発明の趣旨から逸脱することなく、多くの寸法及び形状の多くの形態を取ることができることを理解されたい。例えば、突出部は、マウンドを形成するが、フィルタモジュールの単一本体を穿孔しない窪み、細長い窪み、隆起、又は単一本体を突き抜けて（スリットの形態の孔を形成する）、所望の高さに到達するように傾斜でフラップを曲げることにより形成された傾斜したフラップであり得る。突出部の数が十分な数、寸法及び高さであり、螺旋状プレナムを画定する隙間を維持するのに十分に分散している限り、突出部は、フィルタモジュールの層を強化しながらその機能を果たす。当然のことながら、より多くの突出部を有することは、かかる突出部の周りを移動する膨張ガスの流れがより多くの蛇行経路を取ってインフレータを出ることを意味する。しかしながら、突出部及び孔の数、寸法及び分布は調整されてもよく、所望の流量制限量、所望の冷却量、及び／又はエアバッグを充填するために捕捉される所望の量の不純物を最も多い材料及び高い費用効率の点で最適化するために微調整されてもよい。所望の流量制限量、所望の冷却量、及び／又はエアバッグを充填のために捕捉される所望の量の不純物は、寸法、形状、位置、及び所望の展開率によって決まるので、突出部及び孔の数、寸法、及び分布は、フィルタモジュールの有効性を最適化するように調整及び微調整されるべきである。
【００１４】
いくつかの実施形態では、内層の第１の孔のアレイの孔は、各々、中間層の第２の孔のアレイの孔よりも大きい。内層の第１の孔のアレイの孔を拡大することにより、熱膨張ガスが第１の孔のアレイの孔を通って中間層の内壁に向かって直進する中間層の望ましくない腐食が最小化される。侵食がもはや観察されなくなるまで、第１の孔のアレイの孔の寸法が拡大され得る。同様に、第２の孔のアレイの孔もまた、フィルタモジュールの外層の侵食を避けるために拡大され得る。
【００１５】
加えて、インフレータをとおる膨張ガスの流れにおける所望のチョークポイントは、第１の孔のアレイ、第２の孔のアレイ、及び第３の孔のアレイの孔の数及び／又は寸法、並びにディフューザ孔の数及び／又は寸法を調整することにより決定され得る。
【００１６】
フィルタモジュールの単一本体を、正確に寸法決めされた心棒又は他の手段の周りに形成することにより、略管状の形状の巻回された螺旋状に形成する前は、単一本体は通常、フラットであり、いくつかの実施形態では、長方形の形状の長さ及び幅を有する。単一本体の第１の孔のアレイは、第１の孔のアレイの各孔が第１の孔のアレイの孔のうちの少なくとも１つの他の孔と縦方向に整列し、第１の孔のアレイのうちの少なくとも１つの異なる孔とも横方向に整列するように、第１のグリッド内に配列される。１つの例示的な実施形態では、第１の孔のアレイは、第１のグリッド内に配列され、縦方向に整列した孔の各列は、同じ数の孔を有し、横方向に整列した孔の各列は、同じ数の孔を有する。
【００１７】
第２の孔のアレイは、第２の孔のアレイの各孔が第２の孔のアレイの孔のうちの少なくとも１つの他の孔と縦方向に整列し、第２の孔のアレイのうちの少なくとも１つの異なる孔とも横方向に整列するように、第２のグリッド内に配列される。しかしながら、第１の孔のアレイの縦方向に整列した孔は、第２の孔のアレイの縦方向に整列した孔と縦方向に整列していない。このように整列していないことにより、膨張ガスの流れは、第２の孔のアレイを通過する前に方向転換し、軸方向に移動する。別の例示的な実施形態では、第２の孔のアレイは、第２のグリッド内に配列され、縦方向に整列した孔の各列は、同じ数の孔を有し、横方向に整列した孔の各列は、同じ数の孔を有する。
【００１８】
第３の孔のアレイは、第３の孔のアレイの各孔が第３の孔のアレイの孔のうちの少なくとも１つの他の孔と縦方向に整列し、第３の孔のアレイのうちの少なくとも１つの異なる孔とも横方向に整列するように、第３のグリッド内に配列される。第３の孔のアレイの縦方向に整列した孔は、第２の孔のアレイの縦方向に整列した孔と縦方向に整列していない。この整列していないことにより、膨張ガスの流れは、第３の孔のアレイを通過する前に方向転換し、軸方向に移動する。更に別の例示的な実施形態では、第３の孔のアレイは、第３のグリッド内に配列され、縦方向に整列した孔の各列は、同じ数の孔を有し、横方向に整列した孔の各列は、同じ数の孔を有する。
【００１９】
別の例示的な実施形態では、第１の孔のアレイ、第２の孔のアレイ、及び第３の孔のアレイのうちの１つ以上が、互い違いのアレイパターンを有する。例示的な互い違いのアレイパターンは、複数列の縦方向に整列した孔を含んでもよく、複数列の縦方向に整列した孔のいずれかの各孔は、複数列の縦方向に整列した孔のうちの別の列の少なくとも１つの孔とも横方向に整列しているが、複数列の縦方向に整列した孔の少なくとも１つの他の列の孔のいずれとも横方向に整列していない。
【００２０】
いくつかの実施形態では、フィルタモジュールの単一本体は、内層及び中間層でよりも外層で広い。螺旋状に巻かれると、外層は、内層及び中間層よりも１つの端部でより長い。外層の内径が内層の内径よりも大きいので、その端部にはより多くの空間が提供される。ガス源とフィルタモジュールとの間に配設された壊れ易いバーストディスクを有するインフレータの場合、バーストディスクは、内層がバーストディスクに当接する場合に有するよりも大きい直径の開口能力を有する。外層のこのより広い構成は、バーストディスクが外層の内径全体にわたって開くことを可能にする。他の用途では、様々な理由により、内層又は中間層が他の層よりも広いことが必要であり得る。
【００２１】
本開示の例示的な実施形態は、エアバッグアセンブリ用のインフレータに挿入するための単一フィルタモジュールを含む。中心縦軸を有する細長いハウジングを有するインフレータが特に適している。かかるインフレータは、通常は、少なくとも１つのディフューザ孔と、ハウジング内に画定されたチャンバ内に収容されるガス源とを有する。起動信号に応答して、ガス源はガスを提供する。かかるインフレータは、圧縮ガス、火工品発生剤、又はそれらのハイブリッドを使用することができる。かかるインフレータはまた、ガス流を遅くし、ガスを冷却し、不純物を濾過するためのフィルタも有することが多い。
【００２２】
本開示の単一フィルタモジュールの例示的な実施形態は、インフレータのハウジング内に挿入するための螺旋状に巻回した構成に巻くためのフィルタモジュールの単一本体を予め準備するために使用されるフラットモード（本明細書では、「挿入螺旋状巻回モード」と呼ばれる）を有する。単一本体は、長さ（縦方向）と幅（横方向）とを有し、概して、内層部分、中間層部分、及び外層部分に分けられる。
【００２３】
フラットモードでは、内層部分は、第１のグリッド内に配列された第１の孔のアレイを備えて準備される。第１のグリッドは、任意の数のパターンを有し得るが、１つの例示的なパターンの孔は、第１の孔のアレイの各孔が第１の孔のアレイの孔のうちの少なくとも１つの他の孔と縦方向に整列し、第１の孔のアレイのうちの少なくとも１つの異なる孔とも横方向に整列するように配列される。中間層部分は、第２のグリッド内に配列された第２の孔のアレイを含む。第２のグリッドは、第１の孔のアレイと同じ数、パターン、又は寸法の孔を有する必要はない。しかしながら、簡潔に説明するために、１つの例示的な実施形態は、あるパターンの孔を有し、第２の孔のアレイの各孔が第２の孔のアレイの孔のうちの少なくとも１つの他の孔と縦方向に整列し、第２の孔のアレイのうちの少なくとも１つの異なる孔とも横方向に整列する。しかしながら、第１の孔のアレイの縦方向に整列した孔は、第２の孔のアレイの縦方向に整列した孔と縦方向に整列していない。このように整列していないことにより、内層部分の第１の孔のアレイを通過した後に膨張ガスは再配向されることになる。
【００２４】
外層部分は、第３のグリッド内に配列された第３の孔のアレイを含む。第３のグリッドは、第１のグリッドと同一であってもよいが、そうである必要はない。第３のグリッドの例示的な実施形態は、あるパターンの孔を有し、第３の孔のアレイの各孔が第３の孔のアレイの孔のうちの少なくとも１つの他の孔と縦方向に整列し、第３の孔のアレイのうちの少なくとも１つの異なる孔とも横方向に整列する。しかしながら、第３の孔のアレイの縦方向に整列した孔は、第２の孔のアレイの縦方向に整列した孔と縦方向に整列していない。また、このように整列していないことにより、中間層部分の第２の孔のアレイを通過した後に膨張ガスは再配向されることになる。
【００２５】
挿入螺旋状巻回モードの単一本体（上記の説明を参照すると事前準備されている）は、単一本体を正確に寸法決めされた心棒の周りに巻くことにより、又は他の適切な手段により形成され得る。巻かれると、フィルタモジュールは、インフレータに挿入されてからその形状を保持するために溶接される必要はない。挿入されると、フィルタモジュールは、インフレータのハウジングの中心縦軸と同軸に、螺旋状の形態に巻回される。ハウジング内に配設されると、螺旋状の単一本体からなるフィルタモジュールは、内層部分が内層を画定し、中間層部分が中間層を画定し、外層部分が外層を画定するような構成を有する。
【００２６】
１つの例示的な実施形態では、内層部分の第１の孔のアレイは、第１の孔のアレイの縦方向に整列した孔が中心縦軸に各々実質的に垂直な第１の組の平面を画定するように、中心縦軸を取り囲む。これは、単一本体が横軸を中心に巻回され、次いでインフレータ内に配置され、その結果、巻回された単一本体の横軸がインフレータハウジングの中心縦軸と整列するか、又は中心縦軸に少なくとも平行かつ近接しているためである。結果として、第１の孔のアレイの横方向に整列した孔は、中心縦軸に実質的に平行な第１の組の軸を画定する。内層は、ガスが第１の孔のアレイを通過して中間層に到達するように位置決めされる。
【００２７】
同様に、中間層部分の第２の孔のアレイは、内層及び中心縦軸を取り囲む。したがって、第２の孔のアレイの縦方向に整列した孔は、中心縦軸に各々実質的に垂直であり、かつ第１の組の平面とは各々位置がずれている第２の組の平面を画定する。第２の孔のアレイの横方向に整列した孔は、中心縦軸に実質的に平行な第２の組の軸を画定する。中間層は、ガスが第２の孔のアレイを通過して外層に到達するように位置決めされる。
【００２８】
外層の第３の孔のアレイは、内層、中間層、及び中心縦軸を取り囲む。第３の孔のアレイの縦方向に整列した孔は、中心縦軸に各々実質的に垂直であり、かつ第２の組の平面とは各々位置がずれている第３の組の平面を画定する。第３の孔のアレイの横方向に整列した孔は、中心縦軸に実質的に平行な第３の組の軸を画定する。外層は、膨張ガスが第３の孔のアレイを通過してハウジングの内壁及び少なくとも１つのディフューザ孔に到達するように位置決めされる。
【００２９】
本明細書で開示するように、中間層は、第２の孔のアレイを含み、第２の孔のアレイの各孔は、第２の孔のアレイのかかる孔に最も近い第１の孔のアレイの孔と整列していない。したがって、中間層は、膨張ガスが第２の孔のアレイを通過して外層に到達する前に膨張ガスが軸方向に移動するために再配向されるように位置決めされる。外層は、第３の孔のアレイを含み、第３の孔のアレイの各孔は、第３の孔のアレイのかかる孔に最も近い第２の孔のアレイの孔と整列していない。また、外層は、膨張ガスが第３の孔のアレイを通過してハウジングの少なくとも１つのディフューザ孔に到達する前に膨張ガスが軸方向に移動するために再配向されるように位置決めされる。
【００３０】
フィルタモジュールの各例示的な実施形態は、複数の突出部を有する。これらの突出部は、内層部分（したがって内層）が少なくとも１つの突出部を有し、中間層部分（したがって内層）が少なくとも１つの突出部を有し、外層部分（したがって外層）が少なくとも１つの突出部を有するように配設される。内層部分に配設された各突出部は、内層の第１の孔のアレイの孔の少なくとも１つに隣接している。中間層部分に配設された各突出部は、中間層の第２の孔のアレイの孔の少なくとも１つに隣接している。外層部分に配設された各突出部は、外層の第３の孔のアレイの孔の少なくとも１つに隣接している。かかる突出部は、内層と中間層との間、中間層と外層との間、及び外層と外壁との間に隙間を維持して、膨張ガスが蛇行経路をガス源からフィルタモジュールを通過して、インフレータの少なくとも１つのディフューザ孔を通って出る螺旋状プレナムを画定する。
【００３１】
本開示の単一フィルタモジュールの別の例示的な実施形態では、孔は、互い違いに配列されてもよい。この互い違いのパターンは、内層の第１の孔のアレイ、中間層の第２の孔のアレイ、及び／又は外層の第３の孔のアレイに組み込まれ得る。互い違いのパターンの一例は、複数列の縦方向に整列した孔を有し、複数列の縦方向に整列した孔のいずれかの各孔は、複数列の縦方向に整列した孔のうちの別の列の少なくとも１つの孔と横方向に整列しているが、複数列の縦方向に整列した孔の少なくとも１つの他の列の孔のいずれとも横方向に整列していない。
【００３２】
本開示の例示的な実施形態のこれら及びその他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び添付の特許請求の範囲から更に明らかにされることになり、以下で説明する本発明の実施からも理解され得る。
【符号の説明】
【００３３】
【表１】
2019531975.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００３４】
本発明の例示的な実施形態は、添付の図面と併せて、以下の説明及び添付の特許請求の範囲からより完全に明らかとなるであろう。これらの図面は、例示的な実施形態を示しているに過ぎず、それゆえに、本発明の範囲を限定するものと見なされるべきではなく、本発明の例示的な実施形態は、以下の添付の図面の使用によって更なる特異性及び詳細と共に説明されるであろうことが理解できる。
【図１】フラットモードでのフィルタモジュールの、単一本体の孔に隣接する突出部を示す例示的な実施形態の斜視図である。
【００３５】
【図２】フラットモードでの図１の例示的な単一本体の平面図である。
【００３６】
【図３】螺旋状巻回モードでの図１の例示的な単一本体の斜視図である。
【００３７】
【図４】その中に挿入されるフィルタモジュールを有するインフレータの、例示的な膨張ガス流路を示す部分断面図である。
【００３８】
【図５】フラットモードでの例示的な単一本体の、例示的な縦列及び横列を示す平面図である。
【００３９】
【図６】フラットモードでの例示的な単一本体の、例示的な互い違いの横列を示す平面図である。
【００４０】
【図７】フラットモードでの別の例示的な単一本体の、互い違いの横列に配列された例示的な横方向に細長い突出部を示す平面図である。
【００４１】
【図８】図７の単一本体の螺旋状プレナムを示す螺旋状巻回モードでの縦断面図である。
【００４２】
【図９】フラットモードでの更に別の例示的な単一本体の、異なる孔の寸法の例を示す平面図である。
【００４３】
【図１０】挿入螺旋状巻回モードでのインフレータハウジング内に配設されたフィルタモジュールを有するインフレータの部分断面図である。
【００４４】
【図１１】バーストディスク破裂のためにより大きな直径を作り出すように、より大きな幅を伴うフィルタモジュールを有することを除いて、図１０と同様に挿入螺旋状巻回モードでインフレータハウジング内に配設されたフィルタモジュールを有するインフレータの部分断面図である。
【００４５】
【図１２】挿入螺旋状巻回モードでインフレータハウジング内に配設された代替の例示的なフィルタモジュールを有し、各孔が突出部として機能する傾斜したフラップを形成するインフレータの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明の例示的な実施形態は、図面を参照することで最もよく理解することができ、ここで、同様の部分は、全体を通して同様の符号で示されている。本発明の構成要素は、本明細書中の各図に概略的に説明及び例示されているように、多種多様な異なった構成で配列及び設計することができることは、容易に理解されよう。このため、図１〜図４に示すような、以下の本発明の装置、システム及び方法の例示的な実施形態のより詳細な説明は、特許請求の範囲に示すような本発明の範囲を限定することは意図せず、単に本発明の例示的な実施形態の表現に過ぎない。
【００４７】
語句「に接続される（connected to）」、「に連結される（coupled to）」及び「と連通している（in communication with）」は、機械的、電気的、磁気的、電磁的、流体、及び熱的相互作用を含む、２つ以上の存在物の間の相互作用の任意の形態を指している。２つの構成要素は、互いに直接接していなくても連結し得る。用語「当接」は、互いに直接物理的に接触している物を指しているが、この物は、必ずしも互いに取り付けられなくてもよい。語句「流体連通」は、１つの特徴部内の流体が他の特徴部内を通過するか、又は別様に他方の特徴部に接触することができるように接続される、２つの特徴部を指している。
【００４８】
用語「例示的」は本明細書では、「例、事例、又は例示としての役割を果たす」ことを意味するために使用される。本明細書で「例示的」と記載された実施形態は、必ずしも他の実施形態よりも好ましいか又は有利であると解釈されるべきではない。実施形態の各種態様が図示されるが、特に指定されない限り、図面は必ずしも原寸どおりではない。
【００４９】
用語「単一」は、本明細書では単一のユニットを意味するために使用される。このような単一のユニットは、１つの材料片から作製ことができるが、そうである必要はない。２つ以上の材料片を単一のユニットに形成することができる。物品が単一のユニットとして機能する限り、その物品は「単一」であると考えられる。
【００５０】
膨張式エアバッグシステムは、衝突の状況における乗員の負傷を最小限にするように広く使用されている。エアバッグモジュールは、車両内の様々な場所に設置されており、ステアリングホイール、インストルメントパネル、サイドドア又はサイドシート内、車両のルーフレールに隣接して、頭上の位置、又は膝又は足の位置を含むが、これらに限定されない。以下の開示では、「エアバッグ」は任意のエアバッグの種類を指してもよい。
【００５１】
図１、図２、及び図５を参照すると、フィルタモジュール１０の単一本体１２の例示的な実施形態が、フラットモードで示されている。単一本体１２は、長さＬ（縦方向１４）と幅Ｗ（横方向１６）とを有し、概して、内層部分１８、中間層部分２０、及び外層部分２２に分けられる。
【００５２】
フラットモードでは、内層部分１８は、第１のグリッド２６内に配列された第１の孔のアレイ２４を備えて準備される。第１のグリッド２６は、任意の数のパターンを有し得るが、１つの例示的な孔のパターンは、第１の孔のアレイ２４の各孔２８が第１の孔のアレイ２４の孔のうちの少なくとも１つの他の孔と縦方向に整列し、第１の孔のアレイ２４のうちの少なくとも１つの異なる孔とも横方向に整列するように配列される。中間層部分２０は、第２のグリッド３２に配列された第２の孔のアレイ３０を含む。第２のグリッド３２は、第１の孔のアレイ２４と同じ数、パターン、又は寸法の孔を有する必要はない。
【００５３】
例示的な実施形態が本明細書に開示されているが、説明を簡潔にするために、全ての考えられるアレイが本明細書で開示されるわけではない。当業者であれば、本開示を熟知しており、本開示の趣旨から逸脱しないであろう多くの異なる孔のアレイを形成及び準備することができる。また、簡潔にするために、かつ開示されている特徴を不明瞭にしないために、単一の中間層部分２０が図面全体にわたって示されている。しかしながら、２つ以上の中間層部分２０があってもよく、中間層が必ずしも同じ孔のアレイを有する必要はないことを理解されたい。
【００５４】
図５に示す１つの例示的な実施形態は、あるパターンの孔を有し、第２の孔のアレイ３０の各孔３４が第２の孔のアレイ３０の孔３４のうちの少なくとも１つの他の孔と縦方向に整列し、第２の孔のアレイ３０のうちの少なくとも１つの異なる孔３４とも横方向に整列する。しかしながら、第１の孔のアレイ２４の縦方向に整列した孔２８は、第２の孔のアレイ３０の縦方向に整列した孔３４と縦方向に整列していない。このように整列していないことにより、内層部分１８の第１の孔のアレイ２４を通過した後に膨張ガスは再配向されることになる。
【００５５】
外層部分２２は、第３のグリッド３８内に配列された第３の孔のアレイ３６を含む。第３のグリッド３８は、第１のグリッド２６と同一であってもよいが、そうである必要はない。第３のグリッド３８の例示的な実施形態は、あるパターンの孔を有し、第３の孔のアレイ３６の各孔４０が第３の孔のアレイ３６の孔４０のうちの少なくとも１つの他の孔と縦方向に整列し、第３の孔のアレイ３６のうちの少なくとも１つの異なる孔４０とも横方向に整列する。しかしながら、第３の孔のアレイ３６の縦方向に整列した孔４０は、第２の孔のアレイ３４の縦方向に整列した孔３４と縦方向に整列していない。また、このように整列していないことにより、中間層部分２０の第２の孔のアレイ３４を通過した後に膨張ガスは再配向されることになる。
【００５６】
フィルタモジュール１０の各例示的な実施形態は、複数の突出部４２を有する。これらの突出部４２は、内層部分１８が少なくとも１つのかつ複数の可能性もある突出部４２を有し、中間層部分２０が少なくとも１つのかつ複数の可能性もある突出部４２を有し、外層部分２２が少なくとも１つのかつ複数の可能性もある突出部４２を有するように配設される。内層部分１８に配設された各突出部４２は、内層部分１８の第１の孔のアレイ２４の孔２８の少なくとも１つに隣接している。中間層部分２０に配設された各突出部４２は、中間層部分２０の第２の孔のアレイ３０の孔３４の少なくとも１つに隣接している。外層部分２２に配設された各突出部４２は、外層部分２２の第３の孔のアレイ３６の孔４０の少なくとも１つに隣接している。かかる突出部４２は、内層と中間層との間、中間層と外層との間、及び外層と外壁との間に隙間（図１、図２、及び図５には示されておらず、図３、図４、図８、図１０、及び図１１を参照）を維持して、膨張ガスが蛇行経路をガス源からフィルタモジュールを通って、インフレータ４４の少なくとも１つのディフューザ孔を通過して出る螺旋状プレナムを画定するように設計されかつ位置付けられる。
【００５７】
図５に示す例示的な実施形態では、各突出部４２は、縦列に沿って少なくとも１つの他の突出部４２と縦方向に整列する。第２の孔のアレイ３０内のかかる縦列は、孔３４及び突出部をとおり、縦列４３として示されている。第３の孔のアレイ３６内の別のかかる縦列は、孔４０及び突出部４２をとおり、縦列４５として示されている。そのうちの１つが縦列４３である第２の孔のアレイ３０の縦列は、そのうちの１つが縦列４５である第１の孔のアレイ２４又は第３の孔のアレイ３６のいずれの縦列とも整列していない。
【００５８】
同様に、図５では、各突出部４２は、少なくとも１つの他の突出部４２と横方向に整列する。かかる横列は、中間部分２０内に横列４７として示され、別の横列は、外層部分２２内に横列４９として示される。この横方向の整列は、孔２８、３４、４０が縦方向に整列していないことに伴い、孔２８、３４、４０がフィルタモジュール１０の層ごとに整列していないことを事実上確実に保証する。結果として、フィルタモジュール１０をとおる膨張ガスの流れは必然的に蛇行経路を進むことになる。
【００５９】
また、突出部４２は、本開示の趣旨から逸脱することなく、多くの寸法及び形状で多くの形態を取ることができることを理解されたい。例えば、突出部４２は、マウンドを形成するが、フィルタモジュール１０の単一本体１２を穿孔しない窪み５１（図５及び図６を参照）、細長い窪み５３（図７及び図９を参照）、隆起、又は単一本体１２を突き抜けて（スリットの形態の孔を形成する）、所望の高さに到達するように傾斜でフラップ５５を曲げることにより形成された傾斜したフラップ５５（図１２を参照）であり得る。突出部４２の数が十分な数、寸法及び高さであり、螺旋状プレナム６０を画定する隙間５８を維持するのに十分に分散している限り、突出部４２は、フィルタモジュール１０の層４８、５０、５２を強化しながらその機能を果たす。当然のことながら、より多くの突出部４２を有することは、かかる突出部４２の周りを移動する膨張ガスの流れがより多くの蛇行経路を取ってインフレータ４４を出るであろうことを意味する。しかしながら、突出部４２及び孔２８、３４、４０の数、寸法及び分布は調整されてもよく、所望の流量制限量、所望の冷却量、及び／又はエアバッグを充填するための所望の量の不純物捕捉を最も高い材料効率及び費用効率の点で最適化するために微調整されてもよい。所望の流量制限量、所望の冷却量、及び／又はエアバッグを充填のための所望の量の不純物捕捉は、エアバッグの寸法、形状、位置、及び所望の展開率によって決まるので、突出部４２及び孔２８、３４、４０の数、寸法、及び分布は、各種類のインフレータで使用されるフィルタモジュール１０の有効性を最適化するように調整及び微調整されるべきである。
【００６０】
事前準備されている（図１、図２、及び図５を参照）単一本体１２は、正しく寸法決めされた心棒（図示せず）の周りに単一本体１２を巻くことにより、又は任意の他の適切な手段により、挿入螺旋状巻回モードに変形され得る。インフレータ４４内に挿入される前に、かつ単一本体１２を略管状の形状の巻回された螺旋状に形成した後に、フィルタモジュール１０は図３に示すように現れる。巻回されると、フィルタモジュール１０は、インフレータ４４に挿入されてからその形状を保持するために溶接される必要はない。挿入されると、フィルタモジュール１０は、インフレータ４４のハウジング４６の中心縦軸Ａと同軸に、図４に示すような螺旋状の形態に巻回される。ハウジング４６内に配設されると、フィルタモジュール１０は、図３及び図４に示すように、内層部分１８が内層４８を画定し、中間層部分２０が中間層５０を画定し、外層部分２２が外層５２を画定するような構成を有する螺旋状の単一本体１２を有する。
【００６１】
また、簡潔にするため、開示されている特徴を不明瞭にしないために、単一の中間層部分２０及び単一の中間層５０が図面全体を通して示されている。しかしながら、２つ以上の中間層部分２０、２つ以上の中間層５０があってもよいこと、及び中間層５０が必ずしも同じ孔のアレイを有する必要はないことを理解されたい。
【００６２】
１つの例示的な実施形態では、内層部分１８の第１の孔のアレイ２４は、第１の孔のアレイ２４の縦方向に整列した孔２８が中心縦軸Ａに各々実質的に垂直な第１の組の平面Ｐ１を画定するように、中心縦軸Ａを取り囲む（図４及び図８等を参照）。これは、単一本体１２が横軸を中心として巻回され、次いでインフレータ内に配置され、その結果、巻回された単一本体の横軸がインフレータハウジング４６の中心縦軸Ａと整列するか、又は中心縦軸Ａに少なくとも平行でありかつ密接に近接しているために生じる。結果として、第１の孔のアレイ２４の横方向に整列した孔２８は、中心縦軸Ａに実質的に平行な第１の組の軸Ｌ１を画定する（図４及び図８等を参照）。内層４８は、膨張ガスＧが第１の孔のアレイ２４を通過して中間層５０に到達するように位置決めされる。
【００６３】
同様に、中間層部分２０の第２の孔のアレイ３０は、内層４８及び中心縦軸Ａを取り囲む。したがって、第２の孔のアレイ３０の縦方向に整列した孔３４は、中心縦軸Ａと各々実質的に垂直であり、かつ第１の組の平面Ｐ１とは各々位置がずれている第２の組の平面Ｐ２を画定する。第２の孔のアレイ３０の横方向に整列した孔３４は、中心縦軸Ａに実質的に平行な第２の組の軸Ｌ２を画定する。中間層５０は、膨張ガスＧが第２の孔のアレイ３０を通過して、外層５２に到達するように位置決めされる。
【００６４】
外層５２の第３の孔のアレイ３６は、内層４８、中間層５０、及び中心縦軸Ａを取り囲む。第３の孔のアレイ３６の縦方向に整列した孔４０は、中心縦軸Ａと各々実質的に垂直であり、かつ第２の組の平面Ｐ２とは各々位置がずれている第３の組の平面Ｐ３を画定する。第３の孔のアレイ３６の横方向に整列した孔４０は、中心縦軸Ａに実質的に平行な第３の組の軸Ｌ３を画定する。外層５２は、膨張ガスＧが第３の孔のアレイ３６を通過して、ハウジング４６の内壁５４、及び少なくとも１つのディフューザ孔５６に到達するように位置決めされる。
【００６５】
本明細書の少なくとも１つの例示的な実施形態に開示するように（図４に最も良く示されている）、中間層５０は、第２の孔のアレイ３０を含み、第２の孔のアレイ３０の各孔３４は、第２の孔のアレイ３０のかかる孔３４に最も近い第１の孔のアレイ２４の孔２８と整列していない。したがって、中間層５０は、膨張ガスＧが第２の孔のアレイ３０を通過して外層５２に到達する前に膨張ガスＧが軸方向に移動するために再配向されるように位置決めされる。外層５４は、第３の孔のアレイ３６を含み、第３の孔のアレイ３６の各孔４０は、第３の孔のアレイ５４のかかる孔４０に最も近い第２の孔のアレイ３０の孔３４と整列していない。したがって、外層５２は、膨張ガスＧが第３の孔のアレイ３６を通過してハウジング４６の少なくとも１つのディフューザ孔５６に到達する前に膨張ガスＧが軸方向に移動するために再配向されるように位置決めされる。
【００６６】
フィルタモジュール１０の各例示的な実施形態は、複数の突出部４２を有する。これらの突出部４２は、内層部分１８（したがって内層４８）が少なくとも１つの突出部４２を有し、中間層部分２０（したがって中間層５０）が少なくとも１つの突出部４２を有し、外層部分２２（したがって外層５２）が少なくとも１つの突出部４２を有するように配設される。内層部分１８に配設された各突出部４２は、内層４８の第１の孔のアレイ２４の孔２８のうちの少なくとも１つに隣接している。中間層部分２０に配設された各突出部４２は、中間層５０の第２の孔のアレイ３０の孔３４のうちの少なくとも１つに隣接している。外層部分２２に配設された各突出部４２は、外層５２の第３の孔のアレイ３６の孔４０のうちの少なくとも１つに隣接している。かかる突出部は、内層４８と中間層５０との間、中間層５０と外層５２との間、及び外層５２とハウジング４６の内壁５４との間に隙間５８を維持して、膨張ガスＧが蛇行経路上（図４及び図１２に示す流れ矢印６１によって最も良く理解される）でガス源６２からフィルタモジュール１０を通って、インフレータ４６の少なくとも１つのディフューザ孔４６を通って出る螺旋状プレナム６０を画定する。
【００６７】
突出部４２の数が十分な数、寸法及び高さであり、螺旋状プレナム６０を画定する隙間５８を維持するのに十分に分散している限り、突出部４２は、フィルタモジュール１０の層４８、５０、５２を強化しながらその機能を果たす。当然のことながら、より多くの突出部を有することは、かかる突出部４２の周りを移動する膨張ガスＧの流れがより多くの蛇行経路を取ってインフレータ４４を出ることを意味する。しかしながら、突出部４２及び孔２８、３４、４０の数、寸法及び分布は調整されてもよく、所望の流量制限量、所望の冷却量、及び／又はエアバッグを充填するための所望の量の不純物捕捉を最も高い材料効率及び費用効率の点で最適化するために微調整されてもよい。所望の流量制限量、所望の冷却量、及び／又はエアバッグを充填のための所望の量の不純物捕捉は、エアバッグの寸法、形状、位置、及び所望の展開率によって決まるので、突出部４２及び孔２８、３４、４０の数、寸法、及び分布は、フィルタモジュール１０の有効性を最適化するように調整及び微調整されるべきである。
【００６８】
図９に示すようないくつかの実施形態では、内層４８の第１の孔のアレイ２４の孔２８は、各々、中間層５０の第２の孔のアレイ３０の孔３４よりも大きい。内層４８の第１の孔のアレイ２４の孔２８を拡大することにより、第１の孔のアレイ２４の孔２８を通って中間層５０の内壁に向かって真っ直ぐに噴出する熱膨張ガスＧの流れ６１による中間層５０の望ましくない侵食が緩和され得る。侵食がもはや観察されなくなるまで、第１の孔のアレイ２４の孔２８の寸法が拡大され得る。同様に、第２の孔のアレイ３０の孔３４もまた、フィルタモジュール１０の外層５２の侵食を避けるために拡大され得る。
【００６９】
加えて、インフレータ４４をとおる膨張ガスＧの流れ６１における所望のチョークポイントは、第１の孔のアレイ２４、第２の孔のアレイ３０、及び第３の孔のアレイ３６の孔２８、３４、４０の数及び／又は寸法、並びにディフューザ孔５６の数及び／又は寸法を調整することにより決定され得る。
【００７０】
本開示の単一フィルタモジュール１０の別の例示的な実施形態では、図６、図７及び図９に示すように、孔２８、３４、４０及び突出部４２は、互い違いのパターン６４で配列され得る。この互い違いのパターン６４は、内層４８の第１の孔のアレイ２４、中間層５０の第２の孔のアレイ３０、及び／又は外層５２の第３の孔のアレイ３６に組み込まれ得る。互い違いのパターン６４の一例は、複数列の縦方向に整列した孔を含み、複数列の縦方向に整列した孔のいずれかの各孔は、複数列の縦方向に整列した孔のうちの別の列の少なくとも１つの孔と横方向に整列しているが、複数列の縦方向に整列した孔の少なくとも１つの他の列の孔のいずれとも横方向に整列していない。
【００７１】
図１１に示すようないくつかの実施形態では、フィルタモジュール１０の単一本体１２は、内層及び中間層４８、５０でよりも外層５２で広い。（図１０は対比のために提供され、各層４８、５０、５２の幅は同じである。）螺旋状に巻かれると、外層５２は、内層及び中間層４８、５０よりも１つの端部でより長い。外層５２の内径６８が内層４８の内径７０よりも大きいので、その端部にはより多くの空間６６が提供される。ガス源６２とフィルタモジュール１０との間に配設された壊れ易いバーストディスク７２を有するインフレータ４４の場合、バーストディスク７２は、内層４８がバーストディスク７２に当接する場合に有するよりも大きい直径の開口能力を有する。外層５２のこのより広い構成は、バーストディスク７２が外層５２の内径６８全体にわたって開くことを可能にする。
【００７２】
本明細書に開示したあらゆる方法は、記載された方法を実行するための１つ以上の工程又は行為を含む。方法の工程及び／又は行為は、互いに入れ替え可能である場合がある。言い換えれば、実施形態の適切な実施のために工程又は行為の特定の順序が要求されない限り、特定の工程及び／又は行為の順序及び／又は使用は修正され得る。
【００７３】
本明細書を通じて、「実施形態」又は「その実施形態」への言及は、その実施形態と関連して記載された特定の特性、構造、又は特徴が、少なくとも１つの実施形態に含まれていることを示している。したがって、本明細書を通じて記載された句やその変形例は、必ずしも同一の実施形態について全て言及されているものではない。
【００７４】
同様に、上記の実施形態の記載において、様々な特性が、開示を簡潔にする目的から、単一の実施形態、図面、又はその記載にまとめて述べられる場合があることを理解されたい。しかしながら、この開示の方法は、いかなる請求項も、その請求項に明示的に記載された以外の特性を要するという意図を反映したものであると解釈されるものではない。むしろ、以下の請求項に示すとおり、発明の態様は、開示されているいずれか１つの実施形態の全ての特性よりも少ない特性の組み合わせにある。したがって、「発明を実施するための形態」に続く特許請求の範囲は、それぞれの請求項が個別の実施形態として独立するものとして、「発明を実施するための形態」に明示的に組み込まれる。本開示は、独立請求項及びその従属請求項のあらゆる組み合わせを含む。
【００７５】
特許請求の範囲における、ある特性又は構成要素に関する「第１」という用語は、必ずしも第２又は追加の同様の特性又は構成要素が存在することを意味するものではない。ミーンズプラスファンクション形式で列挙される要素は、米国特許法第１１２条パラグラフ６に従って解釈されることを意図するものである。本発明の原則から逸脱することなく上記実施形態の詳細に変更を加えられてもよいことは、当業者にとっては自明であろう。
【００７６】
本発明の特定の実施形態及び用途が、示されかつ説明されてきたが、本発明が本明細書で開示されたそのままの構成及び構成要素に限定されないことは、理解されるべきである。当業者にとって明らかな様々な修正、変化、及び変形が、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本明細書で開示された本発明の方法及びシステムの配置、作動、及び詳細において行われ得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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