(57)【要約】  【課題】エアバッグ用インフレータに内蔵されるフィルターを、性能を損なうことなく簡単に製造できるようにする。  【手段】ステンレス等の線材１３を材料として、これを螺旋状に曲がった中間素材１４となし、次いで、中間素材１４をコア材１５に幾層にも巻き付けることによって筒状中間体１６を得る。次いで、筒状中間体１６を雌型１７に入れて軸方向に加圧することにより、重なり合った中間素材１４を離反不能に絡み合わせて筒状の形態を保持する。適度の空隙率を有するフィルター７を、能率良く簡単に製造でき、また、中間素材１４の巻きかたやコア材１５の径を変えることにより、種類の違い（大きさや形状の違い）にも簡単に対応できる。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状やジグザグ状に曲げた金属線材が幾層にも重なっており、重なり合った線材群を加圧して互いに絡み合わせることによって筒状等の形態が保持されている、
エアバッグ装置のインフレータ用フィルター。
【請求項２】
コア材を用意し、螺旋状やジグザグ状に曲げた金属線材を、コア材の軸方向と半径方向とに積層するようにコア材に巻き付けることにより、空隙率の高い線材製の筒状中間体を製造し、次いで、この中間体を軸方向又は半径方向若しくは両方向に加圧して密度を小さくすることにより、重なり合った線材同士を離反不能に絡み合わせて筒状の形態を保持している、
請求項１に記載したエアバッグ装置のインフレータ用フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、車両や航空機等の乗り物に搭載されているエアバッグ装置において、そのインフレータ（ガス発生器）に使用するフィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両等の衝突時に乗員への衝撃を緩和するために使用されるエアバッグ装置は、衝突の衝撃で作動してガスを噴出させるインフレータと、ガスによって膨らむバッグとを備えている。インフレータは、密閉状のケースの内部にガス発生剤を配置し、点火器でガス発生剤を燃焼（爆発）させることによってガスをケースの外側に噴出させるようになっている。
【０００３】
そして、インフレータにおけるケースの内部には、ガス発生剤の燃料残渣等の有害物質を捕集するためのフィルターが配置されている。このインフレータ用フィルター（クーラントフィルター）は円筒状になっているものが多く、多くの構造が提案されている。
【０００４】
例えば特開平７−２８５４１３号公報（特許文献１）には、線材をメリヤス網によって筒状に形成したものが開示されており、特開平１１−３４８７１２号公報（特許文献２）には、線材を織って形成したものが開示されており、特開２００１−３１５６１１号公報（特許文献３）には、金網を積層して焼結したものが開示されており、更に、特開２００１−１７１４７２号公報（特許文献４）には、フラットヤーン状の金属製帯状材を円筒状に積層しつつ円筒状に巻いて焼結したものが開示されている。
【特許文献１】特開平７−２８５４１３号公報
【特許文献２】特開平１１−３４８７１２号公報
【特許文献３】特開２００１−３１５６１１号公報
【特許文献４】特開２００１−１７１４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エアバッグ装置では衝突の衝撃でバッグを瞬間的に膨張させなければならないため、インフレータ用フィルターにおいてはガスの透過性を確保しつつ残渣を捕集する機能が求められる。また、ガス発生剤の燃焼によって高い圧力がかかるため強度も要求される。
【０００６】
従来のフィルターもこのような要請に応えるべく開発されているのであるが、特許文献１や特許文献２のように線材を編んだり織ったりして円筒状のフィルターと成すものでは、空隙率（かさ密度）が均一なフィルターを得ることができる利点はあるものの、製造能率に劣って加工に多大の手間が掛かり、しかも、直径や長さ等の違い（種類の違い）への対応性が悪いという問題がある。また、特許文献３や特許文献４の構成は、特許文献１，２に比べて加工コストは抑制できるものの、金網や特殊な帯状素材を用意しなければならないためやはり加工コストの問題は残っていると言える。
【０００７】
本願発明は、このような現状を改善することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者たちは、線材が絡み合うと強固に結合される点に着目し、本願発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち請求項１の発明に係るインフレータ用フィルターは、螺旋状やジグザグ状に曲げた金属線材が幾層にも重なっており、重なり合った線材群を加圧して互いに絡み合わせることによって筒状等の形態が保持されている。なお、素材の線材は螺旋状のように三次方向に曲がっているのが好ましい。
【００１０】
また、請求項２の発明に係るインフレータ用フィルターは筒状の形態を成すものであり、この発明では、製造用としてコア材を用意し、螺旋状やジグザグ状に曲げた金属線材を、コア材の軸方向と半径方向とに積層するようにコア材に巻き付けることにより、空隙率の高い線材製の筒状中間体を製造し、次いで、この中間体を軸方向又は半径方向若しくは両方向に加圧して密度を小さくすることにより、重なり合った線材同士を離反不能に絡み合わせて筒状の形態を保持している。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明によると、フィルターを構成する線材が曲がって互いに絡み合っていることにより、フィルターとしての強度を確保でき、しかも、線材を予め曲げておくに際しての曲げの程度や加圧して所定の形状と成すに際しての加圧強度等をコントロールすることにより、ガス通過性と残渣捕集性との両方を兼備した空隙率のフィルターを得ることができた。
【００１２】
そして、本願発明では、線材を素材としてコア材に巻き付ける等して多層状に積層してからこれを加圧するだけで製造できるため、織ったり編んだり金網を使用しりするものに比べて加工コストを低減できる。また、例えは円筒状のものの場合であるとコア材の直径を変えることによって外形を自在にコントロールできると言うように、大きさや形状の違いへの対応性も高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
(1).第１実施形態（図１〜図３）
図１〜図３では第１実施形態を示している。図１は運転席用エアバッグ装置用インフレータ１の断面図であり、インフレータ１は、金属板製で中空円形の本体ケース（ハウジング）２と、本体ケース２の内部に配置した円筒状のインナーケース３とを備えている。インナーケース３は本体ケース２と同心状に配置されており、本体ケース２に溶接されている。
【００１５】
インナーケース３の内部には、衝撃によって作動する点火器４と、点火器４の作動によって燃焼する伝火薬５とが配置されている。インナーケース３には、伝火薬５の火炎が噴出する伝炎穴６が空いている。
【００１６】
更に、インナーケース３の内部には円筒状のフィルター７が同心状に配置されており、フィルター７とインナーケース３とで囲われドーナツ状の燃焼室８に、例えばアジ化ソーダ等を主成分とするガス発生剤９を充填している。インナーケース３の内天面と内底面とには、フィルター７の内周面に当接してこれを位置決めする支持部材１０を溶接によって固着している。
【００１７】
また、インナーケース３の内周面とフィルター７の外周面との間には若干の間隔の環状空間１１が空いており、インナーケース３の外周部には複数個の排気穴１２が空いている。車両等の衝突によって点火器５が作動すると、伝火薬５の爆発燃焼してガス発生剤９が瞬間的に燃焼して高圧ガスが発生し、ガスはフィルター７を透過して排気穴１２からバッグ（図示せず）の内部に充満し、バッグが膨らむ。
【００１８】
フィルター７はステンレス等の金属線材からなっており、１本又は複数本の線材を材料として巻くことにより、線材群が厚さ方向と軸方向とに積層しており、かつ、重なり合った線材が絡み合っている。このため、図２に模式的に示すように、無数の渦巻き形態が連続したかのような外観を呈している。
【００１９】
フィルター７の製法を図３に示している。この製法では、（Ａ）に示すようなステンレス等の金属線材１２を材料として、これを丸棒に巻き付ける等することにより、（Ｂ）（Ｃ）のような螺旋状に曲げられた中間素材１３を形成し（（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ視図である）、次いで、この中間素材１４を金属製のコア材１５に幾重にも巻き付けることにより、多数の中間素材１４が長手方向と厚さ方向（半径方向）とに重なった筒状中間体１６を形成する。
【００２０】
筒状中間体１６は、中間素材１４が互いに噛み合って筒状の形態が保持されているが、この段階ではフワフワした状態で空隙率は非常に高い。なお、本実施形態では複数本の中間素材１３で筒状中間体１６を形成しているが、筒状中間体１６を１本の中間素材１４で形成しても良い。また、複数本の中間素材１４を捩じって一体に絡ませ、これを丸棒状又は筒状のコア材１５に巻き付けても良い。
【００２１】
次いで、コア材１５に巻かれた筒状中間体１６を雌型１７に嵌め込んで、筒状中間体１６を軸方向に加圧して曲げ変形させることにより、重なり合った中間素材１４を互いに絡ませる。これにより、重なり合った中間素材１４同士が離反不能に保持された筒状のフィルター７が得られる。本実施形態では、コア材１５にフランジ１５ａを一体に設けて、コア材１５を雌型１７に嵌め込むことによって筒状中間体１６を加圧しているが、コア材１５に押さえ部材を摺動自在に設けるなどしても良い。また、割り式の雌型又は雄型を使用して筒状中間体１６を半径方向に加圧することによって筒状中間体１６を加圧することも可能である。
【００２２】
このようにして得られたフィルター７は、中間素材１４が半径方向及び軸方向に複雑に重なり合うと共に互いに絡み合っており、このため強度において優れている。また、線材が複雑に曲げられていることにより、メリヤス編み製フィルター７と同等の均一な空隙を確保することができる。そして、中間素材１４の加工、筒状中間体１６の加工、更には筒状中間体１６からフィルター７への加工も簡単であるため、品質の高いフィルター７を能率良く簡単に製造することができる。
【００２３】
また、直径の違いに対しては、コア材１５及び雌型１７の直径を変えたものを用意することによって簡単に対応でき、長さの違いに対してはコア材１５への巻き付け長さを変えることで極めて簡単に対応できる。従って、フィルター７の種類が異なっても簡単に対応できるのである。筒状中間体１６を製造するためのコア材と加圧用のコア材とは別々のものを使用しても良い。
【００２４】
なお、中間素材１４をコア材１５に巻き付けるにおいて、（Ｄ）に一点鎖線で模式的に示すように、半径方向に重なった中間素材１４が互いに交差するように巻き付けても良いのであり、この方法によると、中間素材１４同士の絡まり合いが助長されて強度的により優れていると期待される。また、フィルター７の単体の何倍もの長い筒状の加圧済中間体を製造して、これを輪切り状に切断してフィルター７の単体と成すことも可能である。更に、ユーザーの要求により、焼結工程を付加して線材を一体化することも可能である。
【００２５】
(2).第２実施形態（図４〜図５）
図４〜図５に示す第２実施形態では、フィルター７の外周の端部に、本体ケース２の内周面に当たるスペーサ部７ａを形成している。このように形成すると本体ケース２の内部において環状空間１１を確保しつつフィルター７がずれ不能に保持され得るため、本体ケース２の内部に支持部材１６を設ける必要がなくなる可能性がある。
【００２６】
そして、スペーサ部７ａは、内面に段違い部を１７ａを形成した雌型１７を使用することで簡単に形成できる。なお、筒状中間体１６を製造する段階で、スペーサ部７ａに相当する部分には中間素材１４を厚く巻いておくのが好ましい。スペーサ部７ａはフィルター７の両端部に設けるなどすることも可能である。
【００２７】
(3).第３〜４実施形態（図６〜図７）
図６に示す第３実施形態では、フィルター７は天板部７ｂを備えた有底筒状（断面コ字状）に形成しており、図７に示す第４実施形態では、フィルター７を略ドーム状に形成している。このように形成すると、燃焼ガスの透過面積が広くなるため、ガス透過性及び残差補集性を向上できると考えられる。本願発明では、コアの外周面と頂面とに中間素材１４を巻き付けることにより、有底筒状やドーム状の形態もフィルター７も簡単に製造できるのであり、このような形状の違いへの対応が容易である点も本願発明の特徴の一つである。
【００２８】
(4).その他
本願発明は上記の実施形態の他に様々に具体化することができる。例えばフィルター７の形態としては、特開平１０−２９７４１８号公報に記載されているようなドーナツ状の形態としたり、或いは円板状の形態とするなど、インフレータの構造に応じて自由に設定できる。
【００２９】
フラットなタイプのフィルターの場合、線材を折り返しながら何層にも重ねて、これを厚さ方向に加圧することによっても製造することもできる。また、線材の材質は、銅線を使用したりメッキ鋼線を使用したりすることも可能である。更に、線材は断面が三角形や四角形のように角形のものを使用しても良い。
【００３０】
インフレータ用フィルターはガス発生剤の燃焼等によって発生した熱を吸収する役割も果たしているため、熱伝導率の高いものが望ましいが、強度は確保する必要がある。この点については、線材をステンレス製や鉄製にすることによって強度を確保しつつ、銅メッキや金メッキ、銀メッキ等の熱伝導率の高い素材による表面処理を施せばよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施形態を示す図である。
【図２】フィルターの外観を模式的に示す一部破断正面図である。
【図３】フィルターの製造工程を示す図である。
【図４】第２実施形態を示す図である。
【図５】第２実施形態のフィルターの製造工程の一部を示す図である。
【図６】第３実施形態を示す図である。
【図７】第４実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  インフレータ
２  本体ケース
４  点火器
７  フィルター
９  ガス発生剤
１３  素材の線材
１４  中間素材
１５  コア
１６  筒状中間体
１７  雌型
【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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