(57)【要約】      （修正有）【課題】大量の高温高圧ガスが発生しても、圧力損失が大きくならず、且つ、ガスに含まれる残渣の捕集性能に優れたインフレータ用濾過部材を提供する。【解決手段】内周部２１における編目（第１のパターン層における編目）を、外周部２２における編目（第２のパターン層における編目）よりも大きく形成し、内周部２１を外周部２２の内側に配置した。そして、内周部２１の厚さＭ１をガスを十分冷却することができるだけの厚さに形成し、内周部２１と外周部２２との間に目の小さいセラミックペーパー１７を配置した。【選択図】図４
2005212606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素線の巻き付けにより編目形状をなすパターン層が複数層積層されることで編目を有する筒状体に編み上げ形成され、前記筒状体の内側から径方向の外側へ向けて高温高圧のガスが通過する際には、当該ガスを濾過及び冷却するインフレータ用濾過部材において、
前記筒状体は、
前記筒状体の径方向の中途よりも内周側に複数層積層された第１のパターン層により内周部が構成される一方、
前記第１のパターン層の編目よりも小さい編目を有するように編み上げられ、前記内周部の外周側に１層又は複数層積層された第２のパターン層により前記筒状体の外周部が構成されていることを特徴とするインフレータ用濾過部材。
【請求項２】
前記外周部の第２のパターン層は、前記素線の巻線の隙間が１（ｍｍ）以下となるように編み上げられたことを特徴とする請求項１に記載のインフレータ用濾過部材。
【請求項３】
素線の巻き付けにより編目形状をなすパターン層が複数層積層されることで編目を有する筒状体に編み上げ形成され、前記筒状体の内側から径方向の外側へ向けて高温高圧のガスが通過する際には、当該ガスを濾過及び冷却するインフレータ用濾過部材において、
前記筒状体は、
前記筒状体の径方向の中途よりも内周側に複数層積層された第１のパターン層により内周部が構成される一方、
前記第１のパターン層よりも嵩比重で表される密度が高密度となるように編み上げられ、前記内周部の外周側に１層又は複数層積層された第２のパターン層により前記筒状体の外周部が構成されていることを特徴とするインフレータ用濾過部材。
【請求項４】
前記内周部の第１のパターン層は、前記密度が、４．５（ｇｒ／ｃｍ3）以下となるように形成されたことを特徴とする請求項３に記載のインフレータ用濾過部材。
【請求項５】
前記外周部の径方向の厚さが、前記内周部の径方向の厚さ以下となるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のインフレータ用濾過部材。
【請求項６】
前記外周部の径方向の厚さが、素線の厚さの１倍〜１０倍の範囲内となるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載のインフレータ用濾過部材。
【請求項７】
前記内周部を構成する第１のパターン層の編目よりも目の小さいシート状濾過部材が前記内周部の外周面を覆うように配置され、前記シート状濾過部材の外周面を覆うように前記外周部が配置されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載のインフレータ用濾過部材。
【請求項８】
軸部材に素線を巻き付けて編目形状をなすように第１のパターン層を編み上げ、前記第１のパターン層を複数積層するようにして筒状体の内周部を形成し、
前記内周部の外周側に前記素線を更に巻き付けて前記内周部を構成する第１のパターン層の編目よりも小さい編目を有する第２のパターン層を編み上げ、前記第２のパターン層を１又は複数積層するようにして筒状体の外周部を形成したことを特徴とするインフレータ用濾過部材の製造方法。
【請求項９】
軸部材に素線を巻き付けて編目形状をなすように第１のパターン層を編み上げ、前記第１のパターン層を複数積層するようにして筒状体の内周部を形成し、
前記内周部の外周側に前記素線を更に巻き付けて前記第１のパターン層よりも嵩比重で表される密度が高密度となるように第２のパターン層を編み上げ、前記第２のパターン層を１又は複数積層するようにして筒状体の外周部を形成したことを特徴とするインフレータ用濾過部材の製造方法。
【請求項１０】
前記外周部の径方向の厚さが前記内周部の径方向の厚さ以下となるように、前記素線を巻き付けたことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のインフレータ用濾過部材の製造方法。
【請求項１１】
前記内周部を構成する第１のパターン層の編目よりも目の小さいシート状濾過部材を、前記素線の巻き付け時に、前記内周部の外周面を覆うように巻き付け、その後、
前記シート状濾過部材の外周面を覆うように前記素線を巻き付けて筒状体の外周部を形成したことを特徴とする請求項８〜請求項１０のうちいずれか一項に記載のインフレータ用濾過部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアバッグ装置のインフレータ用濾過部材及びインフレータ用濾過部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両には衝突などによる急激な減速に伴いガスを瞬時に放出してバックを膨張させるエアバッグ装置が搭載されている。前記エアバッグ装置は、その作動に伴いガスを瞬時に放出する機能をもつインフレータと、該インフレータから放出したガスにより膨張して乗員を保護するためのバックとを備えている。そして、前記インフレータには、点火器及び該点火器の熱によって爆発的に燃焼してガスを発生するガス発生剤等と共に、このガス発生剤の燃焼により発生した高温で残渣を有するガスを濾過及び冷却するためのエアバッグインフレータ用フィルタがインフレータ用濾過部材として内装されている。
【０００３】
このようなエアバッグインフレータ用フィルタとしては、メリヤス状に編んだニットメッシュ網体を圧縮成形したものや、平織りにした網体を筒状に重ね巻きしたものが従来から提案されていた。しかしながら、複数層分の網体を作成した後、それらを積層又は重ね巻きすることにより製造していたので、そのようなフィルタの製造には手間がかかるといった問題点があった。
【０００４】
そこで、近年では、金属製の丸線又は角線などの異形線からなる素線を巻いて編目を有する筒状体に編み上げた巻線型フィルタがインフレータ用濾過部材として主に採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３４８７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような巻線型フィルタは、通過する高温高圧ガスに耐えるために巻線の太さが太くされる傾向にあり、また、巻線型フィルタを通過するガスの圧力損失低減のためにフィルタの編目は大きくされる傾向にあった。しかしながら、乗用車の助手席用エアバッグ装置等の場合には大量のガスが発生するため、このように素線を太くし、また、編目を大きくした巻線型フィルタでは、ガスに含まれる残渣を捕集しきれないという問題があった。
【０００６】
この発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、大量の高温高圧ガスが発生しても、圧力損失が大きくならず、且つ、ガスに含まれる残渣の捕集性能に優れたインフレータ用濾過部材及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、素線の巻き付けにより編目形状をなすパターン層が複数層積層されることで編目を有する筒状体に編み上げ形成され、前記筒状体の内側から径方向の外側へ向けて高温高圧のガスが通過する際には、当該ガスを濾過及び冷却するインフレータ用濾過部材において、前記筒状体は、前記筒状体の径方向の中途よりも内周側に複数層積層された第１のパターン層により内周部が構成される一方、前記第１のパターン層の編目よりも小さい編目を有するように編み上げられ、前記内周部の外周側に１層又は複数層積層された第２のパターン層により前記筒状体の外周部が構成されていることを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記外周部の第２のパターン層は、前記素線の巻線の隙間が１（ｍｍ）以下となるように編み上げられたことを要旨とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、素線の巻き付けにより編目形状をなすパターン層が複数層積層されることで編目を有する筒状体に編み上げ形成され、前記筒状体の内側から径方向の外側へ向けて高温高圧のガスが通過する際には、当該ガスを濾過及び冷却するインフレータ用濾過部材において、前記筒状体は、前記筒状体の径方向の中途よりも内周側に複数層積層された第１のパターン層により内周部が構成される一方、前記第１のパターン層よりも嵩比重で表される密度が高密度となるように編み上げられ、前記内周部の外周側に１層又は複数層積層された第２のパターン層により前記筒状体の外周部が構成されていることを要旨とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記内周部の第１のパターン層は、前記密度が、４．５（ｇｒ／ｃｍ3）以下となるように形成されたことを要旨とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記外周部の径方向の厚さが、前記内周部の径方向の厚さ以下となるように形成されたことを要旨とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の発明において、前記外周部の径方向の厚さが、素線の厚さの１倍〜１０倍の範囲内となるように形成されたことを要旨とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の発明において、前記内周部を構成する第１のパターン層の編目よりも目の小さいシート状濾過部材が前記内周部の外周面を覆うように配置され、前記シート状濾過部材の外周面を覆うように前記外周部が配置されたことを要旨とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、軸部材に素線を巻き付けて編目形状をなすように第１のパターン層を編み上げ、前記第１のパターン層を複数積層するようにして筒状体の内周部を形成し、前記内周部の外周側に前記素線を更に巻き付けて前記内周部を構成する第１のパターン層の編目よりも小さい編目を有する第２のパターン層を編み上げ、前記第２のパターン層を１又は複数積層するようにして筒状体の外周部を形成したことを要旨とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、軸部材に素線を巻き付けて編目形状をなすように第１のパターン層を編み上げ、前記第１のパターン層を複数積層するようにして筒状体の内周部を形成し、前記内周部の外周側に前記素線を更に巻き付けて前記第１のパターン層よりも嵩比重で表される密度が高密度となるように第２のパターン層を編み上げ、前記第２のパターン層を１又は複数積層するようにして筒状体の外周部を形成したことを要旨とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は請求項９に記載の発明において、前記外周部の径方向の厚さが前記内周部の径方向の厚さ以下となるように、前記素線を巻き付けたことを要旨とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項８〜請求項１０のうちいずれか一項に記載の発明において、前記内周部を構成する第１のパターン層の編目よりも目の小さいシート状濾過部材を、前記素線の巻き付け時に、前記内周部の外周面を覆うように巻き付け、その後、前記シート状濾過部材の外周面を覆うように前記素線を巻き付けて筒状体の外周部を形成したことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、大量の高温高圧ガスが発生しても、圧力損失が大きくならず、且つ、ガスに含まれる残渣の捕集性能に優れたインフレータ用濾過部材及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明をエアバッグ装置のインフレータに内装されるエアバッグインフレータ用フィルタ（インフレータ用濾過部材の一種）及びその製造方法に具体化した一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態におけるエアバッグ装置（図示略）のインフレータ１０の中央部分には、センサ（図示略）からの作動信号に基づき点火を行う点火器１１と、この点火器１１の点火により熱の発生を補助する可燃性の助燃剤１２が装備されている。前記点火器１１及び前記助燃剤１２の外周部にはチャンバー部１３が設けられており、前記点火器１１及び前記助燃剤１２により発生した熱が流れ込むようになっている。前記チャンバー部１３内にはガス発生剤１４が装備され、このガス発生剤１４は、前記点火器１１及び前記助燃剤１２の作動により発生した熱によって爆発的に燃焼してガスを大量に発生し、そのガスをインフレータ１０と共にエアバッグ装置に装備されたバック（図示略）に供給するようになっている。
【００２１】
前記インフレータ１０内には前記チャンバー部１３を取り囲むようにインフレータ用濾過部材としてのフィルタ１５が配置されている。当該フィルタ１５は前記ガス発生剤１４の爆発的な燃焼により発生した高温のガスを冷却してバックに供給する冷却機能と、前記ガス中に含まれる残渣を濾過してバックにガス供給する濾過機能を有するものとされている。
【００２２】
以下、フィルタ１５について詳しく説明する。
フィルタ１５は、金属製の角線あるいは丸線などの異形線からなる素線１６を軸部材となる円筒状のボビン１９（図７参照）に巻き付けた後、そのボビン１９を抜くことにより編目を有した中空円筒状の筒状体１５ａに編み上げ形成される。本実施形態では、その一例として、鉄を主成分とした鉄線材を素線１６とし、当該素線１６を前記ボビン１９の外周面に５００回巻いて（巻数５００）形成した外径φ５７ｍｍで内径φ４５ｍｍの中空円筒状をなす巻線型のフィルタ１５を例示している。また、この素線１６は、平角線であり、その縦幅が０．３５ｍｍで、横幅が０．６ｍｍである。また、本実施形態において素線１６の厚さとは、縦幅のことをいう。
【００２３】
また、素線１６を巻き付ける際には、素線１６同士を交差させて図２及び図３に示すようなひし形の編目を有する（即ち、編目形状をなす）パターン層１８を編み上げ、そのようなパターン層１８が径方向に複数層積層されるように素線１６をボビン１９に巻き付けている。そして、このパターン層１８の編目の隙間を前記ガス発生剤１４の爆発的な燃焼により発生した大量で高温高圧なガスが通過することにより、前記ガスが冷却され、また、前記ガスに含まれる残渣が濾過されるようになっている。尚、素線１６同士が交差する接触部分は、焼結等の熱処理により接合されるようになっている。ここで、巻き付け時における素線１６の巻線間隔を編目ピッチＣ１、編目の隙間間隔を隙間ピッチＣ２、編目を形成するように互いに交差した素線１６同士の交わる角度を交差角度γ、ボビン１９の軸方向における素線１６の巻き付け幅を巻幅Ｌということにする（図２参照）。
【００２４】
また、図２及び図４に示すように、フィルタ１５（筒状体１５ａ）の径方向の中途位置において所定のパターン層１８の間にはシート状濾過部材としての多孔質のセラミックペーパー１７が挟み込むように巻き付けられている。このセラミックペーパー１７は、素線１６同士を交差させて形成した編目（つまり、パターン層１８の編目）よりも目が小さく（細かく）なっており、従ってパターン層１８よりも残渣の捕集能力が高い。以下、フィルタ１５において、セラミックペーパー１７よりも径方向内側に位置する部分を内周部２１といい、径方向外側に位置する部分を外周部２２ということとする。また、内周部２１を構成するパターン層１８を第１のパターン層１８ａといい、外周部２２を構成するパターン層１８を第２のパターン層１８ｂということとする。つまり、本実施形態では、第１のパターン層１８ａからなる中空円筒状の内周部２１の外周面を覆うようにセラミックペーパー１７が配置され、当該セラミックペーパー１７の外周面を覆うように第２のパターン層１８ｂからなる中空円筒状の外周部２２が配置されている。
【００２５】
内周部２１の径方向の厚さＭ１は、チャンバー部１３内で発生した高温高圧のガスが内周部２１を通過する間に、当該ガスを十分冷却することが可能な厚さとなるように形成されている。より詳しくは、内周部２１の径方向の厚さＭ１は、チャンバー部１３内で発生した高温高圧のガス中に含まれる液状の残渣が内周部２１を通過する間に十分冷却され、液状残渣が冷却固化されて固体の残渣となるような厚さに形成されている。
【００２６】
また、外周部２２の厚さＭ２は、ガスが外周部２２を通過する際のガスの圧力損失を小さくするように、内周部２１と比較して遙かに薄く形成されている。即ち、内周部２１に比べ外周部２２は、パターン層１８が少なく積層されるように（本実施形態では、第２のパターン層１８ｂが一層だけ積層されるように）素線１６が巻き付けられている。同様に、セラミックペーパー１７の厚さＭ３は、ガスがセラミックペーパー１７を通過する際のガスの圧力損失を小さくするように、内周部２１と比較して遙かに薄く形成されている。本実施形態では、図５に示すように、径方向における内周部２１の厚さＭ１は、５（ｍｍ）となるように形成され、外周部２２の厚さＭ２は、０．７（ｍｍ）となるように形成されている。また、セラミックペーパー１７の厚さＭ３は、０．３（ｍｍ）となるように形成されている。
【００２７】
また、図３に示すように、内周部２１における編目（第１のパターン層１８ａにおける編目）は、外周部２２における編目（第２のパターン層１８ｂにおける編目）よりも大きく形成されている。即ち、本実施形態において、内周部２１を構成する素線１６は外周部２２を構成する素線１６と材質や太さ、形などが同一なので、内周部２１（第１のパターン層１８ａ）は、外周部２２（第２のパターン層１８ｂ）よりも嵩比重で表される密度が低密度となるように形成されている。より詳しくは、内周部２１は、内周部２１を通過するガスの圧力損失が極力小さくなるような隙間（つまり、大きな編目）を有するように形成されている。それと共に、セラミックペーパー１７の外周側に位置する外周部２２は、目の小さい（細かい）セラミックペーパー１７をガスが通過する際に加わる圧力に対抗して、フィルタ１５の形状を維持することができるような強度を有するように形成されている。即ち、外周部２２は、単位面積当たりの素線１６同士の接触箇所（即ち、結合箇所）を増やすように、小さな編目を多数有するように形成されている。尚、素線１６同士が交差する接触箇所は、前述したように、焼結等により結合されるので、素線１６同士が交差する接触箇所（接触面積）を増やすことにより、外周部２２の強度が上がるようになっている。
【００２８】
本実施形態では、図５に示すように、内周部２１における編目ピッチＣ１は１．３（ｍｍ）（隙間ピッチＣ２は０．７（ｍｍ））である一方、外周部２２における編目ピッチＣ１は０．９（ｍｍ）（隙間ピッチＣ２は０．３（ｍｍ））となっている。また、内周部２１における密度（嵩比重）は３．５（ｇｒ／ｃｍ3）である一方、外周部２２における密度は、５．５（ｇｒ／ｃｍ3）となっている。また、内周部２１を構成する各第１のパターン層１８ａは、内周部２１を通過するガスの圧力損失を小さくするために、互いの編目の周方向及び軸方向の位置をほぼ一致するように積層されている。
【００２９】
次に、このフィルタ１５の製造方法について図６及び図７に従って詳しく説明する。
まず、一本の素線１６を送り出し案内具（図示略）から供給し、その送り出し案内具を回転するボビン１９の軸方向に沿って移動させることにより、図６（ａ）に示すように、素線１６をボビン１９の周りに、軸方向における一方側の巻端部Ｌ１から他方側の巻端部Ｌ２まで軸方向へ一様に移動させて巻き付ける。これにより、素線１６は、ボビン１９の軸方向に対して所定の巻き付け角度θ１で巻き付けられる。なお、前記送り出し案内具が軸方向へ移動することに伴う「素線１６の（軸方向への）移動」のことを、以下では、「素線１６の送り」又は「素線１６のトラバース」ともいう。
【００３０】
そして、他方側の巻端部Ｌ２に素線１６が到達した時点で、前記ボビン１９が一定の回転角度α１分だけ回転する間、素線１６の軸方向への移動（送り、又はトラバース）を一時的に停止する。このように素線１６の軸方向への移動を一時的に停止させることにより、フィルタ１５における前記他方側の巻端部Ｌ２には、前記一定の回転角度α１分だけ回転軸方向（フィルタ１５の軸方向）に対して直交する（即ち、フィルタ１５の周方向に沿って）調整区間３０が形成されることになる。
【００３１】
次に、前記調整区間３０を形成した後、素線１６の軸方向への移動（送り、又はトラバース）方向を反転させる。そして、反転後においては素線１６を軸方向の他方側の巻端部Ｌ２から一方側の巻端部Ｌ１まで軸方向へ一様に送りながら（トラバースしながら）巻き付ける。すると、素線１６が互いに交差して編目をなすように巻かれていく。この際、調整区間３０、巻幅Ｌ、一巻き当たりの素線１６のトラバース量を調整することにより、素線１６同士が交差することにより形成される編目ピッチＣ１が１．３（ｍｍ）となるようにパターン層１８（即ち、第１のパターン層１８ａ）をボビン１９の回転軸周りに形成していく。
【００３２】
そして、前記一方側の巻端部Ｌ１に素線１６が到達した時点で、再び、前記ボビン１９の回転軸が一定の回転角度α１分だけ回転する間、素線１６の巻幅Ｌ方向への移動（送り、又はトラバース）を一時的に停止する。前述同様、前記一定の回転角度α１分だけ、前記一方側の巻端部Ｌ１にも軸方向に対して直交する調整区間３０が形成される。この様な動作を繰り返し行うことでボビン１９の回転軸周りが一様な編目形状を有する１層目の第１のパターン層１８ａが形成される。
【００３３】
以後、このような素線１６の軸方向への移動（送り、又はトラバース）と、巻端部Ｌ１，Ｌ２での移動方向の反転、及び一定の回転角度α１分だけの移動（送り、又はトラバース）の一時的停止を繰り返す。すると、前記１層目の第１のパターン層１８ａの上に、順次、２層目、３層目の第１のパターン層１８ａが積層される。そして、その両巻端部Ｌ１，Ｌ２には、素線１６の巻き付け方向における一定周期毎に、軸方向に対して直交する調整区間３０が形成される。尚、この調整区間３０の長さや素線１６のトラバース量を調整することにより、積層される各第１のパターン層１８ａの位置を調整することができる。つまり、調整区間３０の長さや素線１６のトラバース量を調整することにより、第１のパターン層１８ａの重なり具合を調整することができる。従って、調整区間３０や素線１６のトラバース量を調整することにより、濾過性能や圧力損失の大きさを左右する編目の重なり具合を調整することができる。
【００３４】
そして、第１のパターン層１８ａが所定の数だけ積層され、ボビン１９の外周面に中空円筒状の内周部２１が形成されたとき（本実施形態では、ボビン１９の外周面からその時点における最外層までの距離が５（ｍｍ）になったとき）、図７に示すように、ボビン１９に巻き付ける素線１６と内周部２１の外周面との間にセラミックペーパー１７を挟ませる。そして、そのまま更にボビン１９に素線１６を巻き付けると、内周部２１の外周面を覆うようにセラミックペーパー１７が巻き込まれる。そして、セラミックペーパー１７が巻き込まれた時点で、一巻き当たりの素線１６のトラバース量及び調整区間３０の長さを調整して、編目ピッチＣ１が小さくなるように（即ち、編目ピッチＣ１が０．９（ｍｍ）になるように）する。
【００３５】
その後、送り出し案内具を回転するボビン１９の軸方向に沿って移動させることにより、図６（ｂ）に示すように、素線１６をセラミックペーパー１７の外周面に軸方向の一方側の巻端部Ｌ１から他方側の巻端部Ｌ２まで軸方向へ一様に移動させて巻き付ける。これにより、素線１６は、ボビン１９の軸方向に対して所定の巻き付け角度θ２で巻き付けられる。そして、他方側の巻端部Ｌ２に素線１６が到達した時点で、前記ボビン１９の回転軸が一定の回転角度α２分だけ回転する間、素線１６の軸方向への移動（送り、又はトラバース）を一時的に停止する。このように素線１６の軸方向への移動を一時的に停止させることにより、フィルタ１５における前記他方側の巻端部Ｌ２には、前記一定の回転角度α２分だけ回転軸方向（フィルタ１５の軸方向）に対して直交する調整区間３０が形成されることになる。
【００３６】
次に、前記調整区間３０を形成した後、素線１６の軸方向への移動（送り、又はトラバース）方向を反転させる。そして、反転後においては素線１６を軸方向の他方側の巻端部Ｌ２から一方側の巻端部Ｌ１まで軸方向へ一様に送りながら（トラバースしながら）巻き付ける。次に、前記一方側の巻端部Ｌ１に素線１６が到達した時点で、再び、前記ボビン１９の回転軸が一定の回転角度α２分だけ回転する間、素線１６の移動（送り、又はトラバース）を一時的に停止する。前述同様、前記一定の回転角度α２分だけ、前記一方側の巻端部Ｌ１にも周方向に沿って調整区間３０が形成される。この様な動作を繰り返し行うことでセラミックペーパー１７の外周面に一様な編目形状を有する１層目の第２のパターン層１８ｂ（即ち、外周部２２）が形成される。
【００３７】
そして、素線１６の巻き終わり時に、当該素線１６の巻き終わり端部（図示略）を溶接等で固定（接合）する。次に、ボビン１９を抜くことにより中空円筒状の焼結処理前のフィルタ１５が得られる。その後、巻き付けにより複数層をなして交差する素線１６同士の接触部分を接合するために焼結等の熱処理を行うと、図２に示すような形態のフィルタ１５が完成する。
【００３８】
次に、ガス発生時におけるフィルタ１５の作用について説明する。
チャンバー部１３内で発生した大量の高温高圧ガスは、フィルタ１５の内側から径方向の外側に向かって、フィルタ１５の内周部２１を通過する。当該ガスは内周部２１を通過する際に十分冷却されるので、ガスに含まれる液状の残渣は、固体の残渣となる。このとき、内周部２１の編目は、十分大きく形成されているので、内周部２１を通過するガスの圧力損失は小さい。
【００３９】
そして、内周部２１を通過したガスは、セラミックペーパー１７を通過する。その際、ガスに含まれる固体残渣（冷却により発生した固体残渣及びガス発生時から元々存在した固体残渣）は、セラミックペーパー１７により捕集される。このとき、セラミックペーパー１７にはガスによる圧力が加わるが、セラミックペーパー１７の外周側に位置する外周部２２がこの圧力に対抗し、フィルタ１５の形状を維持する。また、ガスがセラミックペーパー１７を通過する際にその圧力を損失するが、セラミックペーパー１７は極めて薄いので、その圧力損失は極めて小さい。
【００４０】
そして、セラミックペーパー１７を通過したガスは、外周部２２を通過する。その際、圧力を損失するが、外周部２２は極めて薄いので、その圧力損失は極めて小さい。このようにフィルタ１５を通過した大量の高圧ガスは、バックに供給される。
【００４１】
以上詳述したように、本実施形態は、以下の特徴を有する。
（１）内周部２１における編目（第１のパターン層１８ａにおける編目）を、外周部２２における編目（第２のパターン層１８ｂにおける編目）よりも大きく形成し、内周部２１を外周部２２の内側に配置した。即ち、径方向における厚さが同じならば、外周部２２に比べてガスの圧力損失が小さい内周部２１をフィルタ１５の内側に配置した。このため、大量の高温高圧のガスを冷却するために、フィルタ１５の内側に位置する内周部２１の径方向の厚さＭ１を厚くしても、圧力損失を小さくすることができる。また、フィルタ１５の内側に位置する内周部２１の径方向の厚さＭ１を厚くして冷却性能を高めることにより、ガスに含まれる液状の残渣は、内周部２１を通過する間に固体の残渣となる。従って、内周部２１の外周面を覆うように配置されたセラミックペーパー１７の残渣捕集性能を向上することができ、結果的にフィルタ１５の残渣捕集性能を向上することが可能となる。
【００４２】
（２）外周部２２において、単位面積当たりの素線１６同士の接触箇所（即ち、結合箇所）を増やすように小さな編目を多数形成した。そして、当該強度の高い外周部２２をセラミックペーパー１７よりも外側に配置した。このため、高圧ガスが通過することによりセラミックペーパー１７に加わる圧力に対抗して、フィルタ１５の形状を維持することができる。
【００４３】
（３）内周部２１における密度（嵩比重）を、外周部２２における密度（嵩比重）よりも低くなるように形成し、内周部２１を外周部２２の内側に配置した。即ち、径方向における厚さが同じならば、外周部２２に比べてガスの圧力損失が小さい内周部２１をフィルタ１５の内側に配置した。このため、大量の高温高圧のガスを冷却するために、フィルタ１５の内側に位置する内周部２１の径方向の厚さＭ１を厚くしても、圧力損失を小さくすることができる。また、フィルタ１５の内側に位置する内周部２１の径方向の厚さＭ１を厚くして冷却性能を高めることにより、ガスに含まれる液状の残渣は、内周部２１を通過する間に固体の残渣となる。従って、内周部２１の外周面を覆うように配置されたセラミックペーパー１７の残渣捕集性能を向上することができ、結果的にフィルタ１５の残渣捕集性能を向上することが可能となる。
【００４４】
（４）外周部２２において、単位面積当たりの素線１６同士の接触箇所（即ち、結合箇所）を増やすように、外周部２２の密度を高くするように形成した。そして、当該強度の高い外周部２２をセラミックペーパー１７よりも外側に配置した。このため、高圧ガスが通過することによりセラミックペーパー１７に加わる圧力に対抗して、フィルタ１５の形状を維持することができる。
【００４５】
（５）外周部２２の径方向の厚さＭ２を、内周部２１の径方向の厚さＭ１以下にした。このように、仮に径方向における厚さが同じならば内周部２１に比べて圧力損失が大きくなる外周部２２を薄くしたので、フィルタ１５の形状の維持しつつ、内周部２１及びセラミックペーパー１７を通過したガスが外周部２２を通過する際の圧力損失を極力小さくすることができる。
【００４６】
（６）前記外周部２２の径方向の厚さＭ２を極めて薄くした。このため、外周部２２によるガスの圧力損失を小さくすることができる。同様に、セラミックペーパー１７の径方向の厚さＭ３を極めて薄くしたので、セラミックペーパー１７によるガスの圧力損失を小さくすることができる。
【００４７】
（７）巻端部Ｌ１，Ｌ２にパターン層１８の編目の位置や形状を調整する調整区間３０を周方向に沿って設けた。このため、内周部２１における冷却性能、濾過性能及び圧力損失の大きさが最適となるように、内周部２１の周方向及び軸方向において、各第１のパターン層１８ａの編目の位置を調整して、第１のパターン層１８ａを複数層積層することが簡単にできる。
【００４８】
（８）一本の素線１６を回転するボビン１９の軸方向に移動させ、素線１６のトラバース量、ボビン１９の回転角度等を調整しながら、ボビン１９の外周に巻き付けることにより、フィルタ１５を形成した。このため、メリヤス状に編んだニットメッシュ網体を圧縮成形したものや、平織りにした網体を筒状に重ね巻きしたものに比べて、編目の大きさを径方向における距離に応じて変更したフィルタ１５を簡単に製造することができる。
【００４９】
（９）ボビン１９に固定されてボビン１９と共に回転する内周部２１と、当該内周部２１に巻き付ける素線１６との間にセラミックペーパー１７を巻き込ませ、そのまま、内周部２１の外周面を覆うようにした。このため、内周部２１と外周部２２との間にセラミックペーパー１７を簡単に配置することができる。
【００５０】
尚、上記実施形態は、次のような別の実施形態（別例）にて具体化できる。
○上記実施形態では、外周部２２における隙間ピッチＣ２を０．７（ｍｍ）としたが、セラミックペーパー１７をガスが通過する際に加わる圧力に対抗して、フィルタ１５の形状を維持することができるような強度を有するならば、外周部２２における隙間ピッチＣ２を変更しても良い。具体的には、外周部２２における隙間ピッチＣ２が、０（ｍｍ）以上であって、１．０（ｍｍ）以下ならば、任意に変更しても良い。
【００５１】
○上記実施形態では、内周部２１の密度（嵩比重）を３．５（ｇｒ／ｃｍ3）としたが、内周部２１を通過するガスの圧力損失が極力小さくなるような密度ならば、内周部２１の密度を任意に変更しても良い。具体的には、内周部２１の密度（嵩比重）が４．５（ｇｒ／ｃｍ3）以下ならば、任意に変更しても良い。
【００５２】
○上記実施形態では、径方向における外周部２２の厚さＭ２を０．７（ｍｍ）としたが、外周部２２を通過するガスの圧力損失が極めて小さいならば、径方向における外周部２２の厚さＭ２を任意に変更しても良い。具体的には、径方向における外周部２２の厚さＭ２が素線の厚さ（巻き付け時における筒状体１５ａの径方向における素線の厚さ、即ち、角線ならばその縦幅、丸線ならばその直径）の１〜６倍の範囲内であるならば、任意に変更しても良い。
【００５３】
○上記実施形態では、内周部２１と外周部２２との間にセラミックペーパー１７を配置したが、外周部２２における編目が固体残渣（冷却により発生した固体残渣及びガス発生時から元々存在した固体残渣）を十分濾過することができる性能を有する大きさで有れば、セラミックペーパー１７を配置しなくても良い。
【００５４】
この場合、例えば、図８に示すように、径方向における外周部２２の厚さＭ２を２．８（ｍｍ）、外周部２２の密度（嵩比重）を４．６（ｇｒ／ｃｍ3）とし、外周部２２における編目ピッチＣ１を１．０（ｍｍ）（隙間ピッチＣ２は、０．４（ｍｍ））としてもよい。このように外周部２２における編目形状を細かくし、さらに、外周部２２の厚さＭ２を厚くすることにより、セラミックペーパー１７を使用しなくても、外周部２２が代わりにガスに含まれる固体残渣を捕集することができる。その一方、外周部２２は、内周部２１と比べて十分薄く形成されており、また、目の細かいセラミックペーパー１７を使用していないので、フィルタ１５の圧力損失が大きくなることはない。即ち、内周部２１と外周部２２の編目形状及び厚さ（体積）を目的に対応させて別々に決めるので、セラミックペーパー１７を使用しなくても、ガスの圧力損失を抑えつつ、ガスに含まれる残渣の捕集能力を高くしたフィルタ１５を形成することができる。
【００５５】
尚、この場合、径方向における外周部２２の厚さＭ２を２．８（ｍｍ）としたが、外周部２２を通過するガスの圧力損失が小さいならば、径方向における外周部２２の厚さＭ２を任意に変更しても良い。具体的には、径方向における外周部２２の厚さＭ２が素線の厚さの１〜１０倍の範囲内であるならば、任意に変更しても良い。
【００５６】
○上記実施形態では、外周部２２は、１層の第２のパターン層１８ｂから構成されていたが、圧力損失が大きくならなければ、第２のパターン層１８ｂを複数層積層しても良い。
【００５７】
○上記実施形態では、素線１６の巻き付け方法として、送り出し案内具を回転するボビン１９の軸方向に沿って往復移動させながら巻き付ける構成とした。しかし、相対的に見て、素線１６がボビン１９の軸方向に対して所定の巻き付け角度となるように、ボビン１９の軸方向へ移動させながらボビン１９に巻き付けてもよい。例えば、ボビン１９を軸方向に往復移動させながら素線１６を巻き付ける方法であってもよい。
【００５８】
○上記実施形態では、フィルタ１５の両巻端部Ｌ１，Ｌ２に調整区間３０を形成したが、調整区間３０を形成しなくても良い。また、フィルタ１５における各層（パターン層１８）の重なり具合を自在に所望どおりに調整できるのであれば、調整区間３０はフィルタ１５の両巻端部Ｌ１，Ｌ２に形成されていなくてもよい。例えば、調整区間３０はフィルタ１５の両巻端部Ｌ１，Ｌ２の一方に形成されていたり、フィルタ１５の両巻端部Ｌ１，Ｌ２間の途中に形成されていたりする構成であってもよい。また、調整区間３０がフィルタ１５の両巻端部Ｌ１，Ｌ２間の途中に形成されている場合、調整区間３０を形成後、素線１６の軸方向への移動を反転させて素線１６を巻き付ける必要はなく、そのまま素線１６を軸方向に対して同方向に移動させて素線１６を巻き付ける構成であってもよい。
【００５９】
○上記実施形態では、素線１６として鉄を主成分とした鉄線材を用い、当該素線１６を５００回巻いて（巻数５００）、外径φ５７（ｍｍ）、内径φ４５（ｍｍ）の中空円筒状をなすフィルタ１５を作成した。しかし、フィルタ１５の材料（素線１６）や大きさ等の仕様は、装備されるインフレータ１０の形状や大きさに応じて適宜決めることができる。また、素線１６は、鉄を主成分とした鉄線材でなくてもよく、例えば、軟鋼、ステンレス鋼、ニッケル合金、銅合金など任意に変更しても良い。
【００６０】
○上記実施形態では、フィルタ１５は、金属製の角線や丸線などの素線１６をボビン１９に巻き付ける（クロス巻きする）ことで編目を形成する構成とした。フィルタ１５の編み方はクロス巻きに限定されず任意に変更することができる。
【００６１】
○上記実施形態では、内周部２１及び外周部２２を構成する素線１６は、同一のものを使用したが、内周部２１を構成する素線と外周部２２を構成する素線を異ならせても良い。例えば、外周部２２における素線の太さを太くすれば、素線同士の接触面積が増加し、その結果、接合面積が増えるので、外周部２２の強度を上げることができる。
【００６２】
○上記実施形態では、外周部２２を構成する第２のパターン層１８ｂは、素線１６同士を交差させることにより形成していたが、外周部２２がセラミックペーパー１７をガスが通過する際に加わる圧力に対抗して、フィルタ１５の形状を維持することができるような強度を有するならば、素線１６同士を交差させずに形成しても良い。即ち、素線１６をセラミックペーパー１７の外周面に交差させることなく巻き付けるだけでも良い。
【００６３】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）前記素線が前記筒状体の周方向に沿って巻き付けられた調整区間を有することを特徴とする請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載のインフレータ用濾過部材。
【００６４】
（ロ）前記素線を前記筒状体の周方向に沿って巻き付けてパターン層の重なり具合を調整する調整区間を形成したことを特徴とする請求項８〜請求項１１のうちいずれか一項に記載のインフレータ用濾過部材の製造方法。
【００６５】
（ハ）素線の巻き付けによりパターン層が複数層積層されることで筒状体に編み上げ形成され、当該筒状体の内側から径方向の外側へ向けて高温高圧のガスが通過する際には、当該ガスを濾過及び冷却するインフレータ用濾過部材において、前記筒状体は、前記筒状体の径方向の中途よりも内周側に複数層積層された編目を有する第１のパターン層により前記ガスに対する内周部が構成され、前記内周部を構成する第１のパターン層の編目よりも目の小さいシート状濾過部材が前記内周部の外周面を覆うように配置され、前記シート状濾過部材の外周面を覆うように、前記第１のパターン層よりも嵩比重で表される密度が高密度となるように編み上げられ、前記内周部の外周側に１層又は複数層積層された第２のパターン層により当該筒状体の外周部が構成されることを特徴とするインフレータ用濾過部材。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】インフレータの断面図。
【図２】フィルタの斜視図。
【図３】（ａ）は、第１のパターン層を示す概略図、（ｂ）は、第２のパターン層を示す概略図。
【図４】フィルタを軸方向から見た場合における平面図。
【図５】フィルタの仕様を説明するための説明図。
【図６】（ａ）は、第１のパターン層の編み方を説明するための説明図、（ｂ）は、第２のパターン層の編み方を説明するための説明図。
【図７】セラミックペーパーを巻き付ける様子を示す説明図。
【図８】別例におけるフィルタの仕様を説明するための説明図。
【符号の説明】
【００６７】
１０…インフレータ、１５…フィルタ（インフレータ用濾過部材）、１５ａ…筒状体、１６…素線、１７…セラミックペーパー（シート状濾過部材）、１８ａ…第１のパターン層、１８ｂ…第２のパターン層、２１…内周部、２２…外周部、３０…調整区間、Ｍ１…径方向における内周部の厚さ、Ｍ２…径方向における外周部の厚さ、Ｍ３…径方向におけるセラミックペーパーの厚さ。
【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】
2005212606.tif 000009
【図８】
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