JP2001301561A

JP2001301561A - インフレータ用のフィルタ

Info

Publication number: JP2001301561A
Application number: JP2000121002A
Authority: JP
Inventors: Mitsunobu Ota; 充宣太田
Original assignee: Chuo Hatsujo KK; Chuo Spring Co Ltd
Current assignee: Chuo Hatsujo KK; Chuo Spring Co Ltd
Priority date: 2000-04-21
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2001-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】冷却性能に優れ、且つ小型軽量化を図ったイ
ンフレータ用のフィルタの提供。【解決手段】車両衝突時に点火されるガス発生剤の爆
発燃焼により発生する高温ガスを冷却するとともに、高
温ガス中に含まれるスラグを除去する通気性を有するイ
ンフレータ用のフィルタＡであって、断面が円形で、線
径が太く、表面に銅メッキ１２を施した鉄線１１をメリ
ヤス編みして製造したニットメッシュ１と、断面が略三
角形の細いアルミニウム線２１をメリヤス編みして製造
したニットメッシュ２とを同軸状に組み合わせてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアバッグ装置に
用いるインフレータ用のフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にエアバッグ装置は、自動車の衝突
を検知するとガス発生剤に点火され、ガス発生剤が爆発
的に燃焼して高温のガスが発生し、このガスによりエア
バッグが膨らんで乗員の身体に加わる衝撃を緩和する。
高温のガスからスラグを除去し、冷却と整流とを行って
ガスをエアバッグに送り込むためにフィルタが使用され
る。従来より、インフレータ用のフィルタには、線材
（ステンレス製）をメリヤス編みしたものや金網（ステ
ンレス製）が使用されている。尚、フィルタの大きさ
は、ドライバー席側のもので、大凡、外形がφ６５、幅
が４０ｍｍ、内径がφ４０である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のインフレー
タ用のフィルタは、容積が大きいとともに冷却性能が低
いという課題がある。

【０００４】本発明の目的は、冷却性能に優れ、且つ小
型軽量化を図ったインフレータ用のフィルタの提供にあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明は、以下の構成を採用した。（１）車両衝突時に点火されるガス発生剤の爆発燃焼に
より発生する高温ガスを冷却するとともに、高温ガス中
に含まれるスラグを除去する通気性を有するインフレー
タ用のフィルタにおいて、前記高温ガスの通過に耐えら
れる高い融点を有するとともに、熱伝導性に優れ、熱容
量が大きい内層材と、熱伝導性及び冷却性能に優れた外
層材とを同軸状に組み合わせた。

【０００６】（２）上記（１）の構成を有し、前記内層
材は、金属線材をメリヤス編みしたニットメッシュ、金
属線材を平織や畳織した金網、ピッチを刻んだラスメタ
ルやエキスパンデッドメタル、又は金属線材を筒状に巻
いたものの何れかであり、前記外層材は、金属線材をメ
リヤス編みしたニットメッシュ、金属線材を平織や畳織
した金網、ピッチを刻んだラスメタルやエキスパンデッ
ドメタル、又は金属線材を筒状に巻いたものの何れかで
ある。

【０００７】（３）上記（２）の構成を有し、主成分が
鉄であるか鉄を主成分とした母材を銅やニッケルで被覆
した線材であること、銅を主成分とする合金鋼製の線材
であること、線径がφ０．３〜φ０．６と太いこと、線
材断面が円形や楕円形であることの内、一つ以上の要件
を備えた金属線材か、板厚が０．３ｍｍ〜０．８ｍｍと
厚いラスメタルやエキスパンデッドメタルを前記内層材
に用い、アルミニウム線材であること、銅線材であるこ
と、銅合金線材であること、線径がφ０．１〜φ０．３
と細いこと、線材断面が略三角形であることの内、一つ
以上の要件を備えた金属線材か、板厚が０．１ｍｍ〜
０．５ｍｍの薄いラスメタルやエキスパンデッドメタル
を前記外層材に用いる。

【０００８】

【作用及び発明の効果】〔請求項１について〕内層材と
外層材とを同軸状に組み合わせたインフレータ用のフィ
ルタは通気性を有し、車両衝突時に点火されるガス発生
剤の爆発燃焼により発生する高温ガスを冷却するととも
に、高温ガス中に含まれるスラグを除去する。

【０００９】車両衝突時に点火されるガス発生剤の爆発
燃焼により発生する高温ガス（１２００℃前後）が最初
に内層材を通過する。内層材は、高温ガスを効率的に冷
却するため、熱伝導性に優れていることが要求される。
また、直接、高温ガスに晒されるので、高温ガスの通過
に耐えられる（溶けないこと）様に、高い融点と熱容量
が大きいことが要求される。

【００１０】熱伝導性及び冷却性能に優れる外層材は、
内層材を通過して温度が下がった（６００℃程度）ガス
を更に冷却するとともに、高温ガスを冷却して昇温した
内層材を冷却する。そして、スラグが除去された低温の
ガスがエアバッグに送り込まれる。上記構成により、イ
ンフレータ用のフィルタは、冷却性能に優れ、且つ小型
軽量化を図ることができる。

【００１１】〔請求項２について〕内層材は、金属線材
をメリヤス編みしたニットメッシュ、金属線材を平織や
畳織した金網、ピッチを刻んだラスメタルやエキスパン
デッドメタル、又は金属線材を筒状に巻いたものの何れ
かであり、高温ガスの通過に耐えられる高い融点を有す
るとともに、熱伝導性に優れ、熱容量が大きいという要
件を備える。

【００１２】また、外層材は、金属線材をメリヤス編み
したニットメッシュ、金属線材を平織や畳織した金網、
ピッチを刻んだラスメタルやエキスパンデッドメタル、
又は金属線材を筒状に巻いたものの何れかであり、熱伝
導性及び冷却性能に優れているという要件を備える。

【００１３】（フィルタの重量を軽くする組み合わせ）
融点が高く熱伝導性が良い線材（鉄線等）をメリヤス編
みしたニットメッシュか、同線材を平織や畳織した金網
を内層材にする。熱伝導性が良く比重の軽い線材（アル
ミ線等）をメリヤス編みしたニットメッシュか、同線材
を平織や畳織した金網を外層材にする。

【００１４】（フィルタの製造コストが安価な組み合わ
せ）融点が高く熱伝導性が良い線材（鉄線等）を筒状に
巻いたものを内層材にする。ピッチを刻んだ、ラスメタ
ル（鉄）やエキスパンデッドメタル（鉄）を外層材にす
る。

【００１５】（フィルタが小容積になる組み合わせ）線
径が太い（φ０．３〜φ０．６）、鉄線等の線材を筒状
に巻いたものを内層材にする。断面が略三角形の細い線
材（アルミ等）を筒状に巻いたものを外層材にする。

【００１６】〔請求項３について〕主成分が鉄であるか
鉄を主成分とした母材を銅やニッケルで被覆した線材で
あること、銅を主成分とする合金鋼製の線材であるこ
と、線径がφ０．３〜φ０．６と太いこと、線材断面が
円形や楕円形であることの内、一つ以上の要件を備えた
金属線材か、板厚が０．３ｍｍ〜０．８ｍｍと厚いラス
メタルやエキスパンデッドメタルを内層材に用いる。

【００１７】鉄は高い融点を有し、且つ熱伝導性に優れ
るので、主成分や母材を鉄にすると内層材は、高温ガス
の通過に耐えることができる。また、鉄を主成分とした
母材を銅やニッケルで被覆すると、防錆力を高めること
ができる。銅は鉄に次いで熱伝導率に優れており、ステ
ンレスなみのコストであるので、銅を主成分とする合金
鋼製の線材が内層材に適している。金属線材の線径がφ
０．３〜φ０．６と太いと、加工が容易な範囲内で内層
材の熱容量を大きくすることができる。

【００１８】金属線材の線材断面が円形や楕円形である
と、小さい表面積で大容積が得られるので内層材の熱容
量を大きくすることができる。板厚が０．３ｍｍ〜０．
８ｍｍと厚いラスメタルやエキスパンデッドメタルを用
いると、加工が容易な範囲内で内層材の熱容量を大きく
することができる。尚、これに加えて刻みのピッチを大
きくすると熱容量を更に大きくすることができる。

【００１９】アルミニウム線材であること、銅線材であ
ること、銅合金線材であること、線径がφ０．１〜φ
０．３と細いこと、線材断面が略三角形であることの
内、一つ以上の要件を備えた金属線材か、板厚が０．１
ｍｍ〜０．５ｍｍの薄いラスメタルやエキスパンデッド
メタルを前記外層材に用いる。

【００２０】アルミニウムを金属線材に用いると、外層
材の軽量化を図ることができるとともに、外層材の熱伝
導性を高くすることができる。また、銅は鉄に次いで熱
伝導率に優れており、アルミニウムよりも熱伝導率に優
れており、ステンレスなみのコストである。このため、
銅線材や銅合金線材が外層材に適している。φ０．１〜
φ０．３と細い線径の金属線材を用いると、加工が容易
な範囲内で線材の受熱表面積を大きくすることができる
ので冷却性能が向上し、外層材に使用する線材の使用量
を少なくすることができる。

【００２１】金属線材の線材断面が略三角形であると、
線材断面が円形の場合に比べて同一体積で約１．４倍に
表面積が増加するので、フィルタの小型・軽量化を図る
ことができる。板厚が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの薄いラ
スメタルやエキスパンデッドメタルを外層材に用いる
と、加工が容易な範囲内でメタル重量を減らすことがで
きる。尚、これに加えて刻みのピッチを小さくするとメ
タル重量を更に減らすことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施例（請求項１〜
３に対応）を図１に基づいて説明する。図１に示す如
く、インフレータ用のフィルタＡは、円筒状の内層材
と、円筒状の外層材とを同軸状に組み合わせてなる。

【００２３】このフィルタＡは、通気性を有し、車両衝
突時に点火されるガス発生剤の爆発燃焼により発生する
高温ガスを冷却するとともに、高温ガス中に含まれるス
ラグを除去するためのものである。なお、フィルタＡに
よってスラグが除去されたガスはエアバッグに送り込ま
れる。

【００２４】車両衝突時に点火されるガス発生剤の爆発
燃焼により発生する高温ガス（１２００℃前後）が最初
に内層材を通過する。内層材は、高温ガスを効率的に冷
却するため、熱伝導性に優れていることが要求される。
また、直接、高温ガスに晒されるので、高温ガスの通過
に耐えられる（溶けないこと）様に、高い融点と熱容量
が大きいことが要求される。

【００２５】このため、本実施例では、内層材は、断面
が円形で、線径が太く（φ０．４）、表面に銅メッキ１
２を施した鉄線１１をメリヤス編みして製造したニット
メッシュ１であり、五重に巻かれている。鉄は熱伝導率
が高いとともに、ステンレス材より安価である。そし
て、表面に銅メッキ１２を施して防錆力を高めている。
また、断面が円形であり、線径が太い（φ０．４）鉄線
１１を使っているのでニットメッシュ１の熱容量は大き
い。

【００２６】外層材は、内層材を通過して温度が下がっ
た（６００℃程度）ガスを更に冷却するとともに、高温
ガスを冷却して昇温した内層材を冷却する役目を果たす
ため、熱伝導性及び冷却性能に優れていることが要求さ
れる。このため、本実施例では、外層材は、断面が略三
角形（一片が０．０９ｍｍ）の細いアルミニウム線２１
をメリヤス編みして製造したニットメッシュ２であり、
五重に巻かれている。

【００２７】線材を熱伝導率が高いアルミニウムにする
ことにより優れた熱伝導性が得られる。また、アルミニ
ウムは比重が小さいので重量を軽くすることができる。
細い線材を使用しているのでニットメッシュ２の受熱表
面積を大きくすることができ、小容積の線材で大きい冷
却効果が得られ、材料の使用量を減らすことができる。
線材断面が略三角形であると、線材断面が円形である場
合の約１．４倍（同一体積での比較）の表面積となるの
でニットメッシュ２の受熱表面積が広くとれる。これに
より、小容積でも冷却性能に優れるので、小型軽量化に
寄与する。

【００２８】つぎに、本発明の第２実施例（請求項１、
２、３に対応）を図２に基づいて説明する。図２に示す
如く、インフレータ用のフィルタＢは、円筒状の内層材
と、円筒状の外層材とを同軸状に組み合わせてなる。

【００２９】本実施例では、内層材は、鉄線３１を用い
て製造した金網３であり、四重に巻かれている。鉄線３
１は、表面にニッケルメッキ３２が施され、断面が円形
で、線径が太い（φ０．６）。鉄は熱伝導率が高いとと
もに、ステンレス材より安価である。そして、表面にニ
ッケルメッキ３２を施して防錆力を高めている。また、
鉄線３１の断面が円形であり、線径が太い（φ０．６）
ので金網３の熱容量が大きい。

【００３０】本実施例では、外層材は、断面が円形で、
線径が細い（φ０．１）アルミニウム線４１を用いて製
造した金網４であり、五重に巻かれている。。線材を熱
伝導率が高いアルミニウムにすることにより優れた熱伝
導性が得られる。また、アルミニウムは比重が小さいの
で重量を減らすことができる。細い線材を使用している
ので受熱表面積を大きくすることができ、小容積の線材
で大きい冷却効果が得られ、材料の使用量を減らすこと
ができる。なお、断面が円形のアルミニウム線４１の替
わりに断面が略三角形のアルミニウム線を使用すれば、
冷却性能が向上するので、更なる小型軽量化が図れる。

【００３１】つぎに、本発明の第３実施例（請求項１、
２、３に対応）を図３に基づいて説明する。図３に示す
如く、インフレータ用のフィルタＣは、内層材と外層材
とを同軸状に組み合わせてなる。

【００３２】本実施例では、内層材は、鉄板に刻みを付
けて伸張し、レベラーをかけた後、円筒状にしたエキス
パンデッドメタル５（板厚＝０．８ｍｍ）であり、四重
に巻かれている。鉄は熱伝導率が高いとともに、ステン
レス材より安価である。また、厚い鉄板を用いているの
でエキスパンデッドメタル５の熱容量は大きい。なお、
０．８ｍｍは伸張前の鉄板を伸張して容易に製造可能な
板厚である。エキスパンデッドメタル５のピッチの比
（Ｘ：Ｙ）は、３：２である。なお、刻みのピッチを大
きくすると熱容量を更に大きくすることができる。

【００３３】本実施例では、外層材は、鉄板に刻みを付
けて伸張し、レベラーをかけた後、円筒状にしたエキス
パンデッドメタル６（板厚＝０．２ｍｍ）であり、四重
に巻かれている。０．２ｍｍは伸張前の鉄板を伸張して
容易に製造可能な板厚である。エキスパンデッドメタル
６のピッチの比（ｘ：ｙ）は、２：１である。なお、刻
みのピッチを小さくすると軽量化に有効である。

【００３４】なお、エキスパンデッドメタル５、６を製
造する際、伸張後にレベラーをかける理由は、嵩密度を
高めるためであり、ロール圧延加工により平面出しを行
ってバリやソリを取る。

【００３５】つぎに、本発明の第４実施例（請求項１、
２、３に対応）を図４に基づいて説明する。図４に示す
如く、インフレータ用のフィルタＤは、内層材と外層材
とを同軸状に組み合わせてなる。

【００３６】本実施例では、内層材は、多数の円形穴７
１を穿設した鉄板を円筒状にしたラスメタル７（板厚＝
０．８ｍｍ）であり、四重に巻かれている。鉄は熱伝導
率が高いとともに、ステンレス材より安価である。ま
た、厚い鉄板を用いているのでラスメタル７の熱容量は
大きい。なお、０．８ｍｍは多数の円形穴７１を鉄板に
容易に穿設可能な板厚である。

【００３７】本実施例では、外層材は、多数の円形穴８
１を穿設した鉄板を円筒状にしたラスメタル８（板厚＝
０．２ｍｍ）であり、四重に巻かれている。なお、０．
２ｍｍは鉄板に多数の円形穴８１を穿設してもラスメタ
ル８の強度が維持できる板厚である。

【００３８】つぎに、本発明の第５実施例（請求項１、
２、３に対応）を図５及び図６に基づいて説明する。図
５に示す如く、インフレータ用のフィルタＥは、内層材
９１と外層材９２とを同軸状に組み合わせてなり、以下
の様にして製造される。図６に示す様に、鉄線９１０を
芯金９に巻いて内層材９１とし、その上からアルミニウ
ム線９２１を巻いて外層材９２とし、芯金９を抜く。

【００３９】内層材９１は、断面が円形で、線径が太く
（φ０．６）、表面に銅メッキ９１１を施した鉄線９１
０を五重に巻回したものである。鉄は熱伝導率が高いと
ともに、ステンレス材より安価である。そして、表面に
銅メッキ９１１を施して防錆力を高めている。また、断
面が円形であり、線径が太い（φ０．６）鉄線を使って
いるので内層材９１の熱容量は大きい。

【００４０】外層材９２は、断面が略三角形（一片が
０．２ｍｍｍ）の細いアルミニウム線９２１を五重に巻
回したものである。線材を熱伝導率が高いアルミニウム
にすることにより優れた熱伝導性が得られる。また、ア
ルミニウムは比重が小さいので重量を軽くすることがで
きる。細い線材を使用しているので外層材９２の受熱表
面積を大きくすることができ、小容積の線材で大きい冷
却効果が得られ、アルミニウム材の使用量を減らすこと
ができる。線材断面が略三角形であると、線材断面が円
形である場合の約１．４倍（同一体積での比較）の表面
積となるので外層材９２の受熱表面積が広くとれる。こ
れにより、小容積でも冷却性能に優れるので、小型軽量
化に寄与する。

【００４１】上記第１実施例〜第５実施例に係るインフ
レータ用のフィルタＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、下記の利点
を有するフィルタＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、ステンレス製
の網を使用した従来技術に係るインフレータ用のフィル
タに対して、その占有容積を２０％〜４０％減らすこと
ができるので小型化が図れる。また、重量を２０％〜６
０％減らすことができるので軽量化が図れる。

【００４２】本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施
態様を含む。ａ．内層材及び外層材の空隙率は、４０％〜８０％が好
適である。ｂ．内層材及び外層材の巻数は、二重巻き以上が好まし
い。又、二重巻き〜五重巻き程度の場合には、巻き始め
と巻き終わりを揃えると密度分布が均一的になり、冷却
性能が良好である。

【００４３】ｃ．従来技術及び上記実施例では、インフ
レータ用のフィルタがドライバー席側で使用するものを
示したが、幅が４０ｍｍ〜１５０ｍｍの助手席側のもの
に適用しても良い。ｄ．内層材に使用する線材は、線材断面が円形以外に楕
円形でも良い。

【００４４】ｅ．銅は鉄に次いで熱伝導率に優れてお
り、ステンレスなみのコストであるので、第１実施例に
おいて、鉄線１１の代わりに、銅を主成分とする合金鋼
製の太い（φ０．４程度）線材をメリヤス編みして製造
したニットメッシュを内層材に使用しても良い。

【００４５】ｆ．銅は鉄に次いで熱伝導率に優れてお
り、アルミニウムよりも熱伝導率に優れており、ステン
レスなみのコストであるので、第１実施例において、ア
ルミニウム線２１の代わりに、断面が略三角形（一片が
０．０９ｍｍ程度）の細い銅線材や銅合金線材をメリヤ
ス編みして製造したニットメッシュを外層材に使用して
も良い。

【００４６】ｇ．第５実施例において、鉄線９１０の代
わりに、銅を主成分とする線径が太い（φ０．６程
度）、合金鋼製の線材を内層材に使用しても良い。ま
た、アルミニウム線９２１の代わりに、断面が略三角形
（一片が０．２ｍｍｍ程度）の細い銅線や銅合金線を外
層材に使用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るインフレータ用のフ
ィルタの説明図である。

【図２】本発明の第２実施例に係るインフレータ用のフ
ィルタの説明図である。

【図３】本発明の第３実施例に係るインフレータ用のフ
ィルタの説明図である。

【図４】本発明の第４実施例に係るインフレータ用のフ
ィルタの説明図である。

【図５】本発明の第５実施例に係るインフレータ用のフ
ィルタの説明図である。

【図６】そのインフレータ用のフィルタの製造方法を示
す説明図である。

【符号の説明】

Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅインフレータ用のフィルタ１ニットメッシュ（内層材）２ニットメッシュ（外層材）３金網（内層材）４金網（外層材）５エキスパンデッドメタル（内層材）６エキスパンデッドメタル（外層材）７ラスメタル（内層材）８ラスメタル（外層材）１１、３１、９１０鉄線（金属線材）２１、４１、９２１アルミニウム線（金属線材）９１内層材９２外層材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両衝突時に点火されるガス発生剤の爆
発燃焼により発生する高温ガスを冷却するとともに、高
温ガス中に含まれるスラグを除去する通気性を有するイ
ンフレータ用のフィルタにおいて、前記高温ガスの通過に耐えられる高い融点を有するとと
もに、熱伝導性に優れ、熱容量が大きい内層材と、熱伝導性及び冷却性能に優れた外層材とを同軸状に組み
合わせたことを特徴とするインフレータ用のフィルタ。
【請求項２】前記内層材は、金属線材をメリヤス編み
したニットメッシュ、金属線材を平織や畳織した金網、
ピッチを刻んだラスメタルやエキスパンデッドメタル、
又は金属線材を筒状に巻いたものの何れかであり、前記外層材は、金属線材をメリヤス編みしたニットメッ
シュ、金属線材を平織や畳織した金網、ピッチを刻んだ
ラスメタルやエキスパンデッドメタル、又は金属線材を
筒状に巻いたものの何れかであることを特徴とする請求
項１記載のインフレータ用のフィルタ。
【請求項３】主成分が鉄であるか鉄を主成分とした母
材を銅やニッケルで被覆した線材であること、銅を主成
分とする合金鋼製の線材であること、線径がφ０．３〜
φ０．６と太いこと、線材断面が円形や楕円形であるこ
との内、一つ以上の要件を備えた金属線材か、板厚が
０．３ｍｍ〜０．８ｍｍと厚いラスメタルやエキスパン
デッドメタルを前記内層材に用い、アルミニウム線材であること、銅線材であること、銅合
金線材であること、線径がφ０．１〜φ０．３と細いこ
と、線材断面が略三角形であることの内、一つ以上の要
件を備えた金属線材か、板厚が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ
の薄いラスメタルやエキスパンデッドメタルを前記外層
材に用いることを特徴とする請求項２記載のインフレー
タ用のフィルタ。