(57)【要約】【課題】ハウジング内でのガス発生剤の破砕等を防止するとともに、インフレータの作動時に固形物の飛散を容易に防止できるようにする。【解決手段】中空円筒状のフィルタ部材１０１を有するエアバッグ装置のインフレータ用のフィルタ１００は、さらに、コイルスプリング１０２を備え、上記コイルスプリング１０２は、上記フィルタ部材１０１の外周面に巻回された大径部１０２ａと、上記大径部１０２ａから一端部に向けてコイル径が縮径する円錐状部１０２ｂと、上記円錐状部１０２ｂの小径側の座巻部１０２ｃとを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒状のフィルタ部材を有するエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
さらに、コイルスプリングを備え、
上記コイルスプリングは、上記フィルタ部材の外周面に巻回された大径部と、上記大径部から一端部に向けてコイル径が縮径する円錐状部と、上記円錐状部の小径側の座巻部と、
を有することを特徴とするエアバッグ装置のインフレータ用フィルタ。
【請求項２】
請求項１のエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
上記座巻部は、複数巻以上設けられていることを特徴とするエアバッグ装置のインフレータ用フィルタ。
【請求項３】
請求項２のエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
上記座巻部は、コイル径が一定の円筒状、端部に向けて上記円錐状部よりも大きく縮径する円錐状、端部に向けて拡径する逆円錐状、または端部に向けて縮径および拡径する鼓状に形成されていることを特徴とするエアバッグ装置のインフレータ用フィルタ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のうち何れか１項のエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
上記コイルスプリングは、上記大径部から円錐状部にかかる部分で、スプリング線材どうしが密着した密着巻部分が形成されていることを特徴とするエアバッグ装置のインフレータ用フィルタ。
【請求項５】
中空円筒状のフィルタ部材と、
上記フィルタ部材内に充填された粒状のガス発生剤と、
コイルスプリングとを備えたエアバッグ装置のインフレータであって、
上記コイルスプリングは、非圧縮の状態において、上記フィルタ部材の外周面に巻回される大径部と、上記大径部から一端部に向けてコイル径が縮径する円錐状部と、上記円錐状部の小径側の座巻部とを有し、
組み立て状態において、上記座巻部が上記大径部側に押し付けられたコイルスプリングによって、上記ガス発生剤が押圧されるように構成されていることを特徴とするエアバッグ装置のインフレータ。
【請求項６】
請求項５のエアバッグ装置のインフレータであって、
上記コイルスプリングは、非圧縮の状態において、円錐状部のスプリング線材のピッチが、上記ガス発生剤の粒径よりも長く設定されていることを特徴とするエアバッグ装置のインフレータ。
【請求項７】
請求項５または請求項６のインフレータと、
前記インフレータから放出された作動ガスが導入されるエアバッグと、
を備えたことを特徴とするエアバッグ装置。
【請求項８】
請求項６のエアバッグ装置のインフレータの製造方法であって、
上記非圧縮の状態において、上記フィルタ部材とコイルスプリングの円錐状部とで囲まれた空間内に上記ガス発生剤が充填された後、上記コイルスプリングの座巻部が上記大径部側に押し付けられて、上記ガス発生剤が押圧されることを特徴とするエアバッグ装置のインフレータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に搭載される乗員保護装置としてのエアバッグ装置に用いられるインフレータ等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エアバッグ装置は、自動車の衝突事故時に、インフレータ内のガス発生剤（火薬）に点火してガスを爆発的に発生させ、このガスによりエアバッグを膨張、展開させて、そのクッション効果により乗員が受ける衝撃を緩和し乗員の安全を図るものである。
【０００３】
上記インフレータは、例えば短円筒状のハウジング内に火薬が充填されて構成されている。上記火薬としては、顆粒状や、ペレット状、円柱状、ディスク状などに成形したものが用いられる。また、上記顆粒状などに成形された火薬が振動等によって破砕され、粉状化することを防止するために、ポリウレタン樹脂，ポリプロピレン樹脂およびクロロプレンゴムからなる群を主成分とした発泡体などのクッション材によって軽く押し付けられた状態に保つ技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、天板に板ばね部を設けてガス発生剤を押し付けるようにしたり（例えば、特許文献２参照。）、天板として、金属製の網材や、微細孔が形成された金属板状部材に曲げ加工したものを用いて、天板の弾性によってガス発生剤を押し付ける技術も知られている（例えば、特許文献３、４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２５４７２８号公報
【特許文献２】特開２００７−２９０６２０号公報
【特許文献３】特開２０１６−１１０８６号公報
【特許文献４】特開２０１６−１３７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようにクッション材として発泡シリコンなどが用いられる場合には、インフレータの作動時に、火薬の燃焼に伴って飛散するのを防止することが困難である。
【０００７】
また、天板に板ばね部を設けたり曲げ加工した天板を用いたりする場合には、板取りによる材料のロスやプレス行程作業などによるコストの増大を招きがちである。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ハウジング内でのガス発生剤の破砕等を防止するとともに、インフレータの作動時に固形物の飛散を容易に防止できるようにし、製造コストの低減も容易にすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、
第１の発明は、
中空円筒状のフィルタ部材を有するエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
さらに、コイルスプリングを備え、
上記コイルスプリングは、上記フィルタ部材の外周面に巻回された大径部と、上記大径部から一端部に向けてコイル径が縮径する円錐状部と、上記円錐状部の小径側の座巻部と、
を有することを特徴とする。
【００１０】
これにより、フィルタ部材とコイルスプリングとが一体化されていることによって、エアバッグ装置のインフレータへの組み付け作業を軽減することが容易になるとともに、インフレータにおいて、コイルスプリングによりガス発生剤が押圧されて、ガス発生剤が破砕等されるのを防止するとともに、別体のクッション部材を用いる場合などに比べて部品点数を低減したり、インフレータの作動時に固形物の飛散を容易に防止したりすることができる。また、インフレータへの組み付け時に、ガス発生剤をコイルスプリングの上方や円錐状部の線材の間から充填して、作業性を向上させることも容易にできる。
【００１１】
第２の発明は、
第１の発明のエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
上記座巻部は、複数巻以上設けられていることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明は、
第２の発明のエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
上記座巻部は、コイル径が一定の円筒状、端部に向けて上記円錐状部よりも大きく縮径する円錐状、端部に向けて拡径する逆円錐状、または端部に向けて縮径および拡径する鼓状に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
これらにより、ガス発生剤の押圧力を設定することが容易にできる。
【００１４】
第４の発明は、
第１から第３の発明のうち何れか１つのエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
上記コイルスプリングは、上記大径部から円錐状部にかかる部分で、スプリング線材どうしが密着した密着巻部分が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、フィルタ部材の上端とハウジングの下面との間のシール性を高めることが容易にできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、ハウジング内でのガス発生剤の破砕等を防止するとともに、インフレータの作動時に固形物の飛散を容易に防止できる。また、製造コストの低減も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】インフレータのフィルタの構成を示す正面図である。
【図２】インフレータの組み立て過程の状態を示す縦断面図である。
【図３】インフレータの構成を示す縦断面図である。
【図４】コイルスプリングの変形例を示す正面図である。
【図５】コイルスプリングの他の変形例を示す正面図である。
【図６】コイルスプリングのさらに他の変形例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態として、短円筒状のインフレータの例について説明する。この種のインフレータは、自動車のエアバッグ装置等に好適に用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
（インフレータを構成するフィルタ１００の構成）
まず、フィルタ１００について図１を参照して説明する。フィルタ１００は、中空円筒状のフィルタ部材１０１と、コイルスプリング１０２とを備えて構成されている。コイルスプリング１０２は、例えば線径が１．０〜２．０ｍｍ程度のピアノ線、鋼硬線、ばね用ステンレス鋼線などから成り、フィルタ部材１０１の外周面に巻回された大径部１０２ａと、大径部１０２ａから一端部に向けてコイル径が縮径する円錐状部１０２ｂと、円錐状部１０２ｂの小径側の座巻部１０２ｃとを有している。
【００２０】
上記コイルスプリング１０２は、フィルタ部材１０１に確実に取り付けるためには、フィルタ部材１０１の外径よりもわずかに小さな内径を有していることが好ましい。そのためには、例えば、線材の巻線後に低温焼鈍（テンパー）を施工する際、残留応力解放により径が小さくなる特性を利用して、フィルタ部材１０１へのはめ込みが容易な程度の内径に形成されたコイルスプリング１０２をフィルタ部材１０１に嵌め込んだ後に低温焼鈍して、強力な固着が得られるようにすることができる。また、コイルスプリング１０２を軸方向に圧縮すると内径が増大することを利用して、コイルスプリング１０２を圧縮した状態でフィルタ部材１０１に嵌め込んだ後伸張させてフィルタ部材１０１に固着されるようにしてもよい。さらに、フィルタ部材１０１をコイルスプリング１０２の巻回方向とは逆の方向に回しながらコイルスプリング１０２に挿入すれば、内径が広がるので、比較的容易に挿入することができる。上記コイルスプリング１０２の端部の処理は、クローズドエンドにしてもよいし、無研削でもよいし、研削されていてもよい。
【００２１】
上記フィルタ部材１０１としては、特に限定されないが、例えば、突起部の先端がつぶされて平坦化されたフック金属板が筒状に多層巻きされて成るものや、金属板に切り込みが入れられて広げられることにより網目状の孔部が形成されたエキスパンドメタルが多層巻きされて形成さたもの、鉄鋼等の線材が巻き回されたものやプレス加工されることにより円筒状に押し固められたもの、円筒状のメリヤス編み金網が圧縮成形されて成るもの、線材を円筒状に成形（巻き付け編み上げて円筒体とするなど）して焼結により固めたものなどが用いられる。
【００２２】
（インフレータ２００の構成等）
インフレータ２００は、図２、図３に示すように、ハウジング２０１・２０２内に上記フィルタ１００が収容されると共に、その内部に、顆粒状や、ペレット状、円柱状、ディスク状などに成形されたガス発生剤２０５が充填されて構成される。より詳しくは、一端側が開口した短円筒状のハウジング２０１と、上記ハウジング２０１の開口部を覆うハウジング２０２とを備え、その内部に上記フィルタ１００、点火器２０４、およびガス発生剤２０５が設けられて構成されている。上記ハウジング２０２の周壁には、シール２０３でシールされたガス排出口２０２ａが形成され、ガス発生剤２０５の燃焼によって生成され浄化、冷却された作動ガスを外部に噴出させるようになっている。上記ガス発生剤２０５は、例えばフィルタ１００がハウジング２０１内に装填された後にコイルスプリング１０２の上方から充填された後、ハウジング２０２がハウジング２０１に被せられるのに伴ってコイルスプリング１０２が押し縮められることによって、点火器２０４に向けて押圧されるようになっている。
【００２３】
上記のように構成されたインフレータ２００では、コイルスプリング１０２によってガス発生剤２０５が押圧されることによって、ガス発生剤２０５が破砕等されるのが防止される。より詳しくは、コイルスプリング１０２の端部の座巻部１０２ｃが複数巻（例えば２巻以上）形成されていることにより、組み付け時にこの座巻部１０２ｃがフィルタ部材１０１の内部側に入り込み、ガス発生剤２０５を押圧することが容易にできる。ここで、コイルスプリング１０２の線径、巻数、ピッチ（線間隙間）、自由長等を調整することにより簡単にクッションの荷重を調整することができる。しかも、コイルスプリング１０２は金属製なので、作動（薬剤着火）時の温度や、圧力により飛散しないようにすることが容易にできる。また、セラミックマットやシリコンゴム等に比べてより安価に製造することも容易になる。
【００２４】
また、フィルタ部材１０１の外周にコイルスプリング１０２の大径部１０２ａが巻き付けられていることにより、ハウジング２０１・２０２の内周面に対して、フィルタ部材１０１を同軸上（中央）に配置することが容易にできる。それゆえ、ハウジング２０１の内周部に効率よく高圧ガスを送り込むことができる。しかも、コイルスプリング１０２によって、高圧ガスがフィルタ部材１０１を通過する際にフィルタ部材１０１が膨らむことが防止されるとともに、フィルタ部材１０１の外周面とハウジング２０１・２０２の内周面との間の間隙が確保されるので、高圧ガスを安定してエアバッグに導くことが容易にできる。また、フィルタ１００の外径はコイルスプリング１０２の外径によって定まるので、結果的にフィルタ１００の外径の精度を高めることが容易にできる。
【００２５】
また、上記のようにフィルタ部材１０１とコイルスプリング１０２とが一体化されていることによって、別体のクッション部材を用いる場合などに比べて部品点数を低減できると共に、組み付け作業を軽減することも容易になる。
【００２６】
また、図２に示す状態でガス発生剤２０５をコイルスプリング１０２の上方から、またはスプリング線材のピッチがガス発生剤２０５の粒径より大きく、または容易に大きくし得る場合には円錐状部１０２ｂの線材の間から充填することが容易にでき、やはり、組み付け作業工数を低減することも容易にできる。
【００２７】
（変形例等）
コイルスプリング１０２の端部の形状は、上記のようにコイル径が一定に形成された座巻部１０２ｃ限らず、例えば図４〜図６に示すように、端部に向けて拡径する逆円錐状の座巻部１０２ｄ・１０２ｅや、端部に向けて上記円錐状部よりも大きく縮径する円錐状の座巻部１０２ｆ、端部に向けて縮径および拡径する鼓状に形成されるなどしてもよい。また、座巻部のスプリング線材どうしを密着させたり間隔を空けたりすることによって、ガス発生剤２０５の押圧力を容易に設定することができる。
【００２８】
また、例えばコイルスプリング１０２における大径部１０２ａから円錐状部１０２ｂへの移行部、すなわちフィルタ部材１０１の上端部付近で、必要に応じて、部分的に密着巻きに設定することによって、フィルタ部材１０１の上端とハウジング２０２の下面との間のシール性を高めることができる。また、よりシール性を高めるために、フィルタ部材１０１の上端内面側にテーパ状の傾斜面や段差を形成したりしてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１００      フィルタ
１０１      フィルタ部材
１０２      コイルスプリング
１０２ａ    大径部
１０２ｂ    円錐状部
１０２ｃ    座巻部
１０２ｄ    座巻部
１０２ｅ    座巻部
１０２ｆ    座巻部
２００      インフレータ
２０１      ハウジング
２０２      ハウジング
２０２ａ    ガス排出口
２０３      シール
２０４      点火器
２０５      ガス発生剤
【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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