CN100534600C - 气体发生器用过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了可得到良好保形性的气体发生器用过滤器的制造方法。该制造方法是：所述过滤器是镀铜的铁线编织而成的筒状物，通过在铁线彼此的交叉部附着镀覆的铜熔融物而固定交叉部的气体发生器用过滤器的制造方法，该方法具有以下步骤：编织镀铜铁线得到筒状物的成型步骤；以及将上述筒状物保持在铜的熔点或熔点以上且小于铁的烧结温度的温度，然后进行冷却的热处理步骤。

Description

气体发生器用过滤器
技术领域
本发明涉及气囊用气体发生器中使用的气体发生器用过滤器、其制造方法、气囊用气体发生器。
背景技术
在以气体发生剂产生的燃烧气体为气囊膨胀介质的烟火式(火工式)气体发生器中，使用冷却燃烧气体并捕捉燃烧残渣的冷却·过滤器。该冷却·过滤器已知有由金属线编织成的、将金属丝网层叠而成的等。
作为与本发明相关的现有文献，可以举出，特开平11-348712号公报、特开2000-342915号公报。
由于气囊用气体发生器要求在汽车的使用年数(10年或10年以上)相同的期间内正常工作，因此，即使对于作为部件的冷却·过滤器也要求具有对长时间的振动的高耐久性(在汽车的使用年数期间，可以保持同样形状的保形性)。
因此，在由编织金属线而制成的冷却·过滤器的情况中，如果直接使用，由于在强度和耐久性方面上是不充分的，因此，可以按照特开平11-348712号公报进行烧结处理而提高强度。
但是，由于金属线使用铁线或不锈钢线，因此，烧结例如铁(熔点：1535℃)时的烧结温度非常高。因此，能量的消耗量变大，烧结所需要的时间也变长，仅这两点上，制造成本就会增加。
发明内容
本发明的课题在于，提供具有与以往产品同样或其以上品质的气体发生器用过滤器、以及在较为缓和的条件下可以得到高品质冷却·过滤器的制造气体发生器用过滤器的方法。
另外，本发明的另一课题在于，提供使用上述气体发生器用过滤器的气囊用气体发生器。
作为课题的解决方法，本发明的第1个技术方案提供一种气体发生器用过滤器，该过滤器是用低熔点金属包覆作为芯线的金属线而得到的包覆金属线编织而成的筒状物，低熔点金属是比构成芯线的金属熔点低的金属，包覆金属线彼此之间的交叉部分通过附着并固化熔融的上述低熔点金属而结合。
包覆在作为芯线的金属线上的低熔点金属的熔点，优选比构成芯线的金属的熔点低20℃或20℃以上的，更加优选低30℃或30℃以上的。
作为芯线的金属线优选选自铁线或不锈钢线，包覆芯线的低熔点金属优选选自铜、锌、铝、锡、铅。
作为其他课题的解决方法，本发明的第2个技术方案提供一种气体发生器用过滤器的制造方法，该方法是上述气体发生器用过滤器的制造方法，该方法包括以下步骤：
用低熔点金属包覆作为芯线的金属线，编织包覆金属线得到筒状物的成型步骤，其中低熔点金属为比构成芯线的金属熔点低的金属，以及，
将上述筒状物保持在包覆芯线的低熔点金属的熔点或该熔点以上、且小于构成芯线的金属的烧结温度的温度，然后进行冷却的热处理步骤。
成型步骤中的筒状物优选内径为3～80mm、外径为10～90mm、高度为5～300mm以及质量为10～400g。
在热处理步骤中，优选在比包覆芯线的低熔点金属的熔点高10℃或10℃以上的温度(更为优选高30℃或30℃以上的温度)、且比构成芯线的金属的熔点低10℃或10℃以上(更优选低50℃或50℃以上的温度)的温度进行热处理。
本发明中的“过滤器”是指具有燃烧气体冷却功能和/或燃烧残渣的捕捉功能的装置。
本发明中的“包覆金属线”只要是芯线表面用低熔点金属包覆即可，也包括在芯线上进行金属镀覆的包覆金属线等。
另外，本发明中的熔点来自化学大辞典，第1版第1次印刷，1989年10月20日发行，(株)东京化学同人出版中的记载。
作为其他的课题的解决方法，本发明的第3个技术方案提供一种气囊用气体发生器，该气体发生器是具有：具有气体排出孔的外壳(ハウジング)、通过撞击启动的点火装置、容纳通过点火装置而起火燃烧并产生燃烧气体的气体发生剂的燃烧室、以及用于过滤和冷却燃烧气体的过滤器，作为过滤器，使用上述的气体发生器用过滤器。
使用本发明的制造方法得到的气体发生器用过滤器，在编织而成的包覆金属线彼此之间的交叉部，由于被熔融的低熔点金属的固化所固定，因此整体的保形性优异。
另外，本发明的气体发生器用过滤器由于在长时间内的保形性良好，因此，使用上述过滤器的气囊用气体发生器的可靠性也被提高了。
附图说明
图1是用于说明作为制造过程中的筒状物或完成品的气体发生器用过滤器的外部形状的示意图。
图2是图1所示的气体发生器用过滤器的其它形态的示意图。
图3(a)是用于说明成型步骤后的金属线的状态的示意图，图3(b)是用于说明热处理步骤后的金属线的状态的示意图。
具体实施方式
对用于得到本发明的气体发生器用过滤器的制造方法进行说明，以下是使用镀铜的铁线的实施方式。图1是用于说明作为制造过程中的筒状物或完成品的气体发生器用过滤器的外部形状的示意图。
首先，在成型步骤中，编织镀铜的铁线1得到图1所示的筒状物。镀铜的铁线可以使用1根或2根或2根以上。另外，作为镀覆金属的铜是指铜和以铜为主的合金。
镀铜铁线的尺寸可以选择作为气体发生器用过滤器中已知的尺寸，例如，可以在截面积为0.03～0.8mm2的范围选择。
从提高铁线交叉部的固定强度，提高过滤器整体的保形性的观点来看，镀铜层的厚度优选0.5～10μm，更加优选1～3μm。另外，镀铜层的厚度(即，包覆的铜量)在上述范围时，熔融的铜移动到铁线交叉部，对于发挥固定作用为充分的量，并且不会出现因熔融的铜流淌而堵塞过滤器的间隙的问题。
作为本发明中的镀铜铁线，可以使用特开2000-342915号公报中公开的汽车气囊发生器过滤器用的镀覆金属线。
编织筒状物的方法没有特别的限制，但可以使用以下方法：使用圆柱状的芯材，在其周围编织镀铜的铁线等的方法。使该圆柱状的芯材外径与成型步骤得到的筒状物的内径一致。
编织方法没有特别的限制，优选针织、绕线、平纹、斜纹、平叠纹、斜叠纹等。
作为使用这样的镀铜铁线编织成筒状的方法，在例如特开2001-171472号公报的[0013]～[0016]中有记载。
成型步骤中得到的筒状物的尺寸可以视目的的气体发生器的种类决定，可以在内径为3～80mm，外径为10～90mm，高度为5～30mm，以及质量为10～400g的范围选择。
由于这样得到的筒状物是由1根或2根或2根以上的镀铜铁线进行多层地编织而成，因此，具有无数多的由网状的铁线彼此交叉形成的交叉部。
另外，过滤器可以将作为过滤材料发挥作用的图2所示的网格部件(金属网)4，按照图1所示进行组装。
接着，在热处理步骤中，将由成型步骤得到的筒状物保持在铜的熔点或熔点以上且小于铁的烧结温度的温度，然后进行冷却。在成型步骤中使用芯材时，可以直接进行热处理，但也可以拿掉芯材之后进行热处理。
热处理的下限温度优选比铜的熔点(1083℃)高10℃或10℃以上的温度，更加优选高30℃或30℃以上的温度。
热处理的上限温度优选比作为芯线的铁的熔点(1535℃)低10℃或10℃以上的温度，更加优选低50℃或50℃以上的温度。这样，由于在比作为芯线的铁的烧结温度低的温度下进行热处理，与在铁的烧结温度下进行热处理的方法相比，能量消耗量变少。
当在上述温度范围对上述尺寸形状的筒状物进行热处理时，热处理时间优选10～120分钟。
热处理后冷却至常温。之后，也可以视需要使用压缩成型等成型方法。
如上所述，如图3(a)(筒状物的部分示意图)所示，在成型步骤中得到的筒状物具有无数多的镀铜铁线1彼此交叉而形成的交叉部2。
通过对这样的筒状物以在热处理步骤中规定的温度条件进行热处理，作为芯线的铁线变没有变化，而可以仅熔融镀覆的铜的全部或一部分。其结果，如图3(b)所示，熔融的铜3侵入上述交叉部2的空隙间，并附着在交叉部的表面。此时，邻接在筒状物半径方向上的交叉部分之间也通过熔融的铜3相互结合。
然后，通过冷却，熔融的铜3被固化，无数的各个交叉部以及邻接的交叉部之间以铜牢固地固定，因此，可以提高过滤器整体的保形性。
从使气体发生器正常工作的观点来看，在本发明中得到的气体发生器用过滤器优选空气流量1m3/分钟下的全体压力损失为0.02～500kPa。本发明中的压力损失的测定采用日本专利第2926040号公报第67段以及该公报的图8中公开的方法。
使用本发明的气体发生器用过滤器的气囊用气体发生器只要是具备：具有气体排出孔的外壳、点火装置、容纳气体发生剂的燃烧室、以及用于过滤和冷却燃烧气体的过滤器的气体发生器即可，例如，可以使用于特开平10-181516号公报的图1、特开2001-97175公报的图1、WO00/48868的图1中所示的气体发生器。
实施例
实施例1
(成型步骤)
在直径60mm的圆柱状芯材的周围，编织(针织)镀铜的铁线(截面积0.2mm2，镀覆层厚度约为2μm)，得到内径61mm，外径72mm，高度57mm，质量170g的如图1所示的筒状物。
(热处理步骤)
将成型步骤中得到的筒状物放入加热炉中，在1180℃下保持10分钟后，以停止加热的状态原样放置，冷却到常温，得到过滤器。
观察得到的过滤器的外观，可以确认铜附着在铁线的交叉部分。该过滤器的压力损失为0.25kPa。将组装了该过滤器的气体发生器[特开10-181516号公报的图1中的气体发生器。作为气体发生剂，使用联四唑铵盐/碱式硝酸铜/醋酸纤维素(22.7质量％/74.3质量％/3质量％)40g]，进行运行试验之后，将运行后的气体发生器拆解后，通过目视确认没有发现过滤器的松弛、散乱。

Claims (7)

1.气体发生器用过滤器，该过滤器包含用低熔点金属包覆作为芯线的金属线而形成的包覆金属线编织而成的筒状物，所述的编织是通过绕线进行的，低熔点金属是比构成芯线的金属熔点低的金属，包覆金属线彼此之间的交叉部分通过附着并固化熔融的上述低熔点金属而被结合。
2.按照权利要求1所述的气体发生器用过滤器，其中，包覆在作为芯线的金属线上的低熔点金属的熔点，比构成芯线的金属的熔点低20℃或20℃以上。
3.按照权利要求1或2所述的气体发生器用过滤器，其中，作为芯线的金属线为铁线或不锈钢线，包覆芯线的低熔点金属选自铜、锌、铝、锡、铅。
4.气体发生器用过滤器的制造方法，其中气体发生器用过滤器是权利要求1～3中任一项所述的气体发生器用过滤器，该方法包括以下步骤：
成型步骤，其是用低熔点金属包覆作为芯线的金属线，编织包覆金属线得到筒状物，其中低熔点金属为比构成芯线的金属熔点低的金属，以及，
热处理步骤，其中将上述筒状物保持在包覆芯线的低熔点金属的熔点或该熔点以上、且小于构成芯线的金属的烧结温度的温度，然后进行冷却。
5.按照权利要求4所述的气体发生器用过滤器的制造方法，其中，成型步骤中的筒状物内径为3～80mm、外径为10～90mm、高度为5～300mm以及质量为10～400g。
6.按照权利要求4或5所述的气体发生器用过滤器的制造方法，其中，在比包覆芯线的低熔点金属的熔点高10℃或10℃以上的温度、且比构成芯线的金属的熔点低10℃或10℃以上的温度进行热处理。
7.气囊用气体发生器，该气体发生器包含：具有气体排出孔的外壳、通过撞击启动的点火装置、容纳通过点火装置而起火燃烧并产生燃烧气体的气体发生剂的燃烧室、以及用于过滤和冷却燃烧气体的过滤器，作为过滤器，使用权利要求1～3中任一项所述的气体发生器用过滤器。
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