JP2003040073A - インフレータのフィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス中に含まれる粒子の除去効率の高いイン
フレータのフィルタ装置を提供する。 【解決手段】 第二フィルタ手段１２の第一の方向Ａに
おける下流側にトラップ部２３が設けられ、第一フィル
タ手段１１と第二フィルタ手段１２の間で、粒子をガス
から分離して、トラップ部２３で捕捉することができる
ため、粒子の除去効率が高い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車のエアバ
ッグに用いられるインフレータのフィルタ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車には、衝突時に乗員を保護するた
めの各種エアバッグが配置されている。例えば、車体の
乗員頭部に対応する高さにあるサイドルーフレールに
は、下側に向けてカーテン状に展開するエアバッグが、
折りたたみ状態で設置されている。

【０００３】このエアバッグの後端に形成されたガス導
入口には、インフレータのガス噴出口が、フィルタ装置
を介して装着されている。そして、自動車が側面衝突し
た際に発生する衝撃をセンサが検知すると、インフレー
タに作動信号が送られてインフレータが高圧ガスを発生
し、この高圧ガスによりエアバッグがサイドドアの窓部
を覆うようにカーテン状に膨張展開し、側面衝突時の衝
撃から乗員を保護するようになっている。

【０００４】インフレータでは、高圧ガスが内部の閉鎖
ディスク（ステンレス、鉄、アルミ等の金属製）を粉砕
して外部へ噴出するようになっているため、高圧ガス中
には、粉砕された閉鎖ディスクの残骸が粒子として含ま
れる。この粒子がエアバッグ中に噴出されると、エアバ
ッグの展開に悪影響を与えるおそれがあるため、フィル
タ装置でその粒子を取り除いている。

【０００５】フィルタ装置としては、例えば特開平１１
−２１７０５４号公報で知られているように、ガス流に
対して垂直に配されたフィルタを有し、そのフィルタの
中心部にガス流を当てながら、その向きを軸方向から周
方向へ変換させることにより、ガスがフィルタ中を通過
する時間を長くして、ガス中の粒子を除去するようにし
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、粒子を含んだ高圧ガスを強
制的にフィルタに通過させるだけの構造であったため、
粒子の除去効率が不十分であった。粒子の除去効率を高
めるために、目の細かいフィルタを使用することもでき
るが、そうすると、フィルタ装置における圧力損失が大
きくなるため、大型で高出力のインフレータを使用しな
ければならず、重量及びコストの面で不利となる。

【０００７】この発明は、このような従来の技術に着目
してなされたものであり、ガス中に含まれる粒子の除去
効率の高いインフレータのフィルタ装置を提供するもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
インフレータから第一の方向へ噴出されたガス流を濾過
する第一フィルタ手段と、第一フィルタ手段を通過した
ガス流を第一の方向と交差する第二の方向へ導いて濾過
する第二フィルタ手段と、第二フィルタ手段の第一の方
向における下流側に延長形成された濾過機能を有しない
空間から成るトラップ部と、を備えている。

【０００９】請求項１記載の発明によれば、第二フィル
タ手段の第一の方向における下流側にトラップ部を設け
ているため、第一フィルタ手段で除去できなかった粒子
があったとしても、その粒子は慣性力により直進して、
ガスから分離され、トラップ部で捕捉される。このよう
に、第一フィルタ手段と第二フィルタ手段の間で、粒子
をガスから分離することができるため、粒子の除去効率
が高い。

【００１０】請求項２記載の発明は、第二フィルタ手段
から離間した周囲に、第二フィルタ手段から交差する第
二の方向に通過したガス流を第三の方向へ導く筒状部材
を設けた。

【００１１】請求項２記載の発明によれば、第二フィル
タ手段の周囲に筒状部材を設けたため、第二フィルタ手
段から交差方向に通過したガス流を整えながら、第三の
方向へ導くことができる。この整流効果によって、エア
バッグを速やかに所望形状に展開させることができる。

【００１２】請求項３記載の発明は、第二フィルタ手段
の目が、第一フィルタ手段の目よりも小さい。

【００１３】請求項３記載の発明によれば、第二フィル
タ手段の目が、第一フィルタ手段の目よりも小さいた
め、第一フィルタ手段で除去しきれなかった小さい粒子
も、第二フィルタ手段で除去できる。第二フィルタ手段
の目より小さい粒子も、第二フィルタ手段の直前で、慣
性力によりガスと分離されるため、そのような小さい粒
子でも、第二フィルタ手段において、除去することがで
きる。

【００１４】請求項４記載の発明は、トラップ部内にガ
ス流内に含まれる粒子を捕捉する吸着部材を設けた。

【００１５】請求項４記載の発明によれば、第二フィル
タ手段の直前でガスから分離された粒子が、トラップ部
内の吸着部材により捕捉されるため、いったん分離した
粒子が第二フィルタ手段側に戻って、第二フィルタ手段
を通過することがない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図面に基づいて説明する。

【００１７】図１〜図４は、この発明の第１実施形態を
示す図である。図１は、車体上部の図示せぬサイドルー
フレールに沿って取付けられたエアバッグ１が、サイド
ドアの窓部を覆うようにカーテン状に展開した状態を示
している。このエアバッグ１は、通常時は折りたたみ状
態で収納され、使用時のみ図示のように展開する。

【００１８】エアバッグ１の後端には、ガス導入口２が
形成され、このガス導入口２にインフレータ３がフィル
タ装置４を介して装着されている。インフレータ３に
は、ストアード型とハイブリッド型があるが、この実施
形態では、ストアード型を用いた。

【００１９】ストアード型のインフレータ３とは、２つ
の圧力容器を所定圧力で開裂可能な閉鎖ディスクにより
区画し、一方の圧力容器に可燃性ガスを加圧充填すると
共に可燃性ガスヘの着火手段を設け、他方の圧力容器に
不活性ガスを加圧充填した構造になっている。自動車の
衝突を検出したセンサから信号が入力されると、一方の
圧力容器において着火手段で可燃性ガスヘの着火を行
い、可燃性ガスの燃焼による発生圧力で閉鎖ディスクを
粉砕すると共に、その衝撃によって他方の圧力容器を開
裂させ、これによりエアバッグ１側に不活性ガスを瞬時
に放出するようになっている。

【００２０】この種のインフレータ３には、側管５によ
り分岐したポート部６が設けられ、このポート部６にフ
ィルタ装置４が取付けている。側管５及びポート部６の
内部には連通路７が形成され、ポート部６で開口した連
通路７内には、「筒状部材」としてのアダプタ８の一端
に形成されたネジ部８ａが螺合されている。アダプタ８
は機械構造用炭素鋼鋼材Ｓ２５Ｃ製で、側面のネジ部８
ａ寄りの端部には、工具による回転操作用の面取り部９
が対向位置に形成されている。

【００２１】アダプタ８は円筒形状で、ネジ部８ａ以外
の内径は大きく確保されている。アダプタ８の内面のネ
ジ部８ａ寄りの端部には雌ネジ部１０が形成されてい
る。このアダプタ８の内部には、第一フィルタ手段１１
と、第二フィルタ手段１２が設置されている。

【００２２】第一フィルタ手段１１は、約４ｍｍφの連
通孔１３を７個形成した機械構造用炭素鋼鋼材Ｓ２５Ｃ
製の円形板１４と、目開きが１．５×２．０ｍｍで、Ｓ
ＵＳ４３０製の円形金網１５を溶接で一体化した構造を
している。円形板１４の外周には雄ネジ部１６が形成さ
れ、円形金網１５をネジ部８ａとの段差に押付けた状態
で、円形板１４の雄ネジ部１６を、アダプタ８の内面の
雌ネジ部１０に螺合させている。

【００２３】第二フィルタ手段１２は、有底筒形状の本
体部１７の開口端部に、外周に雄ネジ部１８を有するフ
ランジ１９を形成した形状で、フランジ１９の雄ネジ部
１８をアダプタ８の内面の雌ネジ部１０に螺合させてい
る。本体部１７の先端面には、第二フィルタ手段１２を
回転させるための工具を係合させる４つの凹部２０が形
成されている。第一フィルタ手段１１は第二フィルタ手
段１２により押さえ付けられるため、円形板１４の外周
に形成した雄ネジ部１６は省略しても良い。

【００２４】本体部１７はアダプタ８の内面より小径
で、本体部１７とアダプタ８との間には、所定間隔の通
路２１が形成されている。本体部１７のフランジ１９寄
り部分には、前記円形金網１５の目よりも小さい０．６
ｍｍφの小孔２２が複数形成されいてる。本体部１７の
先端より部分には、小孔２２が形成されておらず、内部
に濾過機能を有しない空間としてのトラップ部２３が形
成されている。トラップ部２３の先端側の底面には、ス
チールウール製の吸着部材２４が設けられている。

【００２５】自動車が側面衝突した際に発生する衝撃を
センサが検知すると、インフレータ３に作動信号が送ら
れて、インフレータ３の内部で閉鎖ディスクを破裂させ
て高圧ガスが発生する。高圧ガスは、側管５からポート
部６を経て、アダプタ８の軸芯に沿った第一の方向Ａに
噴射される。

【００２６】第一の方向Ａに噴射された高圧ガスは、ま
ず第一フィルタ手段１１を通過して、ガス中の比較的大
きな粒子が濾過される。第一フィルタ手段１１を通過し
たガスは、更に第一の方向Ａに沿って、第二フィルタ手
段１２の本体部１７内に噴射される。

【００２７】本体部１７内に噴射されたガスは、小孔２
２のある位置までは、第一の方向Ａに沿って流れるが、
小孔２２の位置でガスの流れが９０°相違した交差する
第二の方向Ｂに変化する。ガスは、第二の方向Ｂに向き
を変えて小孔２２から噴出されるが、ガス中に含まれた
粒子は、慣性により下流側にあるトラップ部２３に直進
し、吸着部材２４により捕捉される。いったん捕捉され
た粒子は、小孔２２側に戻らない。

【００２８】このように、ガスから粒子を分離してから
小孔２２に通すため、粒子の分離効率が高い。吸着部材
２４により捕捉されなかった粒子も、小孔２２よりも大
きなサイズのものは、小孔２２を通過できず、トラップ
部２３内に残る。小孔２２より小さい粒子も、小孔２２
の直前で、慣性力によりガスと分離されるため、除去す
ることができる。それでも小孔２２を通過するような極
めて小さい粒子は、ガスと一緒に噴出されても問題な
い。

【００２９】第二フィルタ手段１２の小孔２２を通過し
たガスは、アダプタ８の内面の当たって第三の方向Ｃ
（本実施形態では再び第一の方向Ａ）に向けられ、アダ
プタ８と本体部１７の間の通路２１を通って、エアバッ
グ１内に噴射される。ガスは通路２１を通過する間に流
れが整えられる。この整流効果によって、エアバッグ１
を速やかに所望形状に展開させることができる。

【００３０】図５及び図６は、この発明の第２実施形態
を示す図である。この実施形態のフィルタ４も先の実施
形態と略同様のため同じ符号を付し、重複する説明は省
略する。

【００３１】この実施形態では、フィルタ装置４をハイ
ブリッド型のインフレータ２５に用いた。ハイブリッド
型は、スクイブの点火により発射体が発射され、その発
射体により閉鎖ディスクが破壊されると共に、点火アッ
センブリが点火される。点火アッセンブリの点火により
ガス発生器内に収納されたガス発生剤が燃焼され、「筒
状部材」としてのリテーナ２６内の高圧ガス室に導入さ
れる。これにより、高圧ガスとガス発生剤の燃焼によっ
て生じたガスとの混合気体が、破断された閉鎖ディスク
を通り、噴射部からエアバッグの方に噴射される。この
ハイブリッド型は、先の実施形態とは異なり、分岐した
側管やポート部を有しないストレート形状をしている。

【００３２】ストレート状の円筒形状をしたリテーナ２
６の端部はエンドキャップ２７にて塞がれ、このリテー
ナ２６内にインフレータ２５とフィルタ装置４が収納さ
れている。インフレータ２５とフィルタ装置４との間に
位置するリテーナ２６には対向位置に凹部２８が形成さ
れ、両者の位置決めをしている。フィルタ装置４は、第
一フィルタ手段１１の円形板１４の外周に雄ネジ部が形
成されていない点以外は先の実施形態と同様である
（尚、円形板１４の外周に雄ネジ部を形成しても良
い）。この実施形態のように、本発明のフィルタ装置４
は、ストアード型だけでなく、ハイブリッド型のインフ
レータ２５にも適用可能である。

【００３３】以上の各実施形態では、側突時にカーテン
状に展開するエアバッグ１に用いるインフレータ３、２
５に適用するフィルタ装置４を例にしたが、本発明のフ
ィルタ装置４は、それ以外のエアバッグに用いられるイ
ンフレータにも適用可能である。

【００３４】

【発明の効果】この発明によれば、第二フィルタ手段の
第一の方向における下流側にトラップ部を設けているた
め、第一フィルタ手段で除去できなかった粒子があった
としても、その粒子は慣性力により直進して、ガスから
分離され、トラップ部で捕捉される。このように、第一
フィルタ手段と第二フィルタ手段の間で、粒子をガスか
ら分離することができるため、粒子の除去効率が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態に係るフィルタ装置を
カーテン状に展開するエアバッグに適用した状態を示す
側面図。

【図２】図１のフィルタ装置を示す一部断面の側面図。

【図３】図２のフィルタ装置を示す分解斜視図。

【図４】図３のフィルタ装置を示す断面図。

【図５】この発明の第２実施形態に係るフィルタ装置を
示す一部断面の側面図。

【図６】図５のフィルタ装置を示す断面図。

【符号の説明】

１ エアバッグ ２ ガス導入口 ３、２５ インフレータ ４ フィルタ装置 ８ アダプタ（筒状部材） １１ 第一フィルタ手段 １２ 第二フィルタ手段 ２３ トラップ部 ２４ 吸着部材 ２６ リテーナ（筒状部材） Ａ 第一の方向 Ｂ 第二の方向 Ｃ 第三の方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 克巳 静岡県富士市青島町218番地 日本プラス ト株式会社内 Ｆターム(参考） 3D054 AA06 AA20 DD14 DD18 FF20

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インフレータから第一の方向へ噴出され
   たガス流を濾過する第一フィルタ手段と、 第一フィルタ手段を通過したガス流を第一の方向と交差
   する第二の方向へ導いて濾過する第二フィルタ手段と、 第二フィルタ手段の第一の方向における下流側に延長形
   成された濾過機能を有しない空間から成るトラップ部
   と、を備えていることを特徴とするインフレータのフィ
   ルタ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のインフレータのフィルタ
   装置であって、 第二フィルタ手段から離間した周囲に、第二フィルタ手
   段から交差する第二の方向に通過したガス流を第三の方
   向へ導く筒状部材を設けたことを特徴とするインフレー
   タのフィルタ装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載のインフレー
   タのフィルタ装置であって、 第二フィルタ手段の目が、第一フィルタ手段の目よりも
   小さいことを特徴とするインフレータのフィルタ装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載のイ
   ンフレータのフィルタ装置であって、 トラップ部内にガス流内に含まれる粒子を捕捉する吸着
   部材を設けたことを特徴とするインフレータのフィルタ
   装置。