JP2016068891A - エアバッグ装置のインフレータ用フィルタ、エアバッグ装置のインフレータ、およびエアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタの外周面とハウジングの内周面との間に一定の間隙を確保する。【解決手段】中空円筒状のフィルタ部材１１を有するエアバッグ装置のインフレータ用のフィルタ１０であって、前記フィルタ部材１１は、エキスパンドメタルが多層巻きされて成る筒状体、および突起部の先端がつぶされて平坦化されたフック金属板が多層巻きされて成る筒状体のうちのいずれか１つを有し、前記フィルタ部材１１の少なくとも一方の端部に、内周側から外周側に向けて折り返された折り返し部１１ｃが形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等に搭載される乗員保護装置としてのエアバッグ装置に用いられるインフレータ用フィルタに関するものである。

エアバッグ装置は、自動車の衝突事故時に、インフレータ内の推進薬（火薬）に点火してガスを爆発的に発生させ、このガスによりエアバッグを膨張、展開させて、そのクッション効果により乗員が受ける衝撃を緩和し乗員の安全を図るものである。

上記インフレータは、中空円筒形状のフィルタ部材を備え、推進薬によって発生したガスを内周側から外周側へ通過させた後に、エアバッグに放出するようになっている。すなわち、上記フィルタ部材によって、推進薬が爆発的に発生させた高温のガスを冷却するとともに、ガス中に含まれている高温の粉塵等の微粒子をエアバッグ内に流入させないように捕捉するようになっている。

上記フィルタ部材としては、例えば、金属板に切り込みが入れられて広げられることにより網目状の孔部が形成されたエキスパンドメタルや、金属板に貫通孔を形成する際に生じた突起がつぶされて成るフック金属板が多重に巻き重ねられた後、端部が溶接されたものなどが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、上記フィルタ部材を内周側から外周側に通過したガスを安定してエアバッグに導くためには、フィルタ部材の外周面と、このフィルタ部材が収容される円筒状のハウジングの内周面との間に一定の間隙が設けられていることが好ましい。このため、例えば、フィルタ部材をその両端部に配置される支持部材の凹部に圧入固定して高精度に位置決めすることなどにより、ハウジングとフィルタ部材との間に環状のガス通過空間を確保する技術が知られている（例えば、特許文献２〜４参照。）。

特開２００２−２４９０１７号公報 特開２００８−２４７３０２号公報 特開平１１−７８７６６号公報 特開２００２−１６６８１８号公報

しかしながら、特許文献２〜４のようにフィルタ部材を高精度に位置決めする技術では、支持部材に凹部を形成したり、フィルタ部材の端部を上記凹部に対応させるように高精度に形成したりする必要があり、製造コストの増大を招きがちである。

また、エアバッグの作動時には、爆発的に発生させたガスがフィルタ部材の内周側から外周側に通過する際に、フィルタ部材を外周側に膨らませる方向の大きな力が作用する。ところが、特許文献１に示されるようなフィルタ部材は、上記のような力によって変形しやすく、例え予めフィルタ部材が高精度に位置決めされていたとしても、フィルタ部材の外周面とハウジングの内周面との間の間隙が不均一になったり塞がったりして、やはり、ガスが安定してエアバッグに導かれにくくなるという問題点を有していた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、フィルタの外周面とハウジングの内周面との間に一定の間隙を確保することが容易にでき、しかも、高精度な加工等を必要とせずに製造コストの低減も容易に図り得るようにすることを目的としている。

第１の発明は、
中空円筒状のフィルタ部材を有するエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
前記フィルタ部材は、エキスパンドメタルが多層巻きされて成る筒状体、および突起部の先端がつぶされて平坦化されたフック金属板が多層巻きされて成る筒状体のうちのいずれか１つを有し、
前記フィルタ部材の少なくとも一方の端部に、内周側から外周側に向けて折り返された折り返し部が形成されていることを特徴とする。

これにより、フィルタ部材の外周面とハウジングの内周面との間の間隙を確保することが容易にできるとともに、巻き付けられたエキスパンドメタルまたはフック金属板が巻きほどけるのを容易に抑制することができる。

第２の発明は、
第１の発明のエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
前記折り返し部は、円筒壁の少なくとも一部が１８０°折り返され、円筒体の軸心方向に所定の距離に亘って外径が一定の部分が形成されていることを特徴とする。

これにより、折り返し部の外径の精度を高めて、フィルタ部材の外周面とハウジングの内周面との間の間隙を一層確実に確保することができる。

第３の発明は、
第１の発明または第２の発明のエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
前記エキスパンドメタルまたはフック金属板の展開形状において、多層巻きされたときの内周側の一部の層に対応する部分に、外周側の層に対応する部分よりも円筒体の軸心方向に張り出した張り出し部が形成され、
前記張り出し部が、内周側から外周側に向けて折り返されて前記折り返し部が形成されていることを特徴とする。

これにより、折り返し部の折り返し加工を容易にしたり、フック金属板の各層の固着強度や、フィルタ部材の外周面とハウジングの内周面との間の間隙などを種々に設定することが容易にできる。

第４の発明は、
第３の発明のエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
前記張り出し部には、エキスパンドメタルの網目状の孔部またはフック金属板の貫通孔が形成されていないことを特徴とする。

これにより、折り返し部によるエキスパンドメタルまたはフック金属板の各層の固着強度を確保することが容易にできる。

第５の発明は、
第４の発明のエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
前記張り出し部に、円筒体の軸心方向の切れ目が形成されていることを特徴とする。

これにより、やはり、折り返し部の折り返し加工を容易にすることができる。

第６の発明は、
第１の発明から第５の発明のうち何れか１つのエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
前記フィルタ部材における前記折り返し部が形成されていない部分の外周面に巻回された少なくとも１つの巻回スプリング線材を備えたことを特徴とする。

これにより、フィルタ部材の外周面に巻回された巻回スプリング線材によって、高圧ガスがフィルタ部材を通過する際にフィルタ部材が膨らむことを一層確実に抑制するとともに、フィルタ部材の外周面とハウジングの内周面との間の間隙を確保することが容易にできる。

第７の発明は、
エアバッグ装置のインフレータであって、
第１の発明から第６の発明のうち何れか１つのフィルタと、
ガス発生剤が収容された燃焼部と、
前記フィルタ、および燃焼部が軸心方向に配置されて収容される円筒状のハウジングと、
を備え、
燃焼部で発生したガスがフィルタの内周部に導入され、フィルタの外周部に向けて通過するように構成されたたことを特徴とする。

また、第８の発明は、
エアバッグ装置であって、
第７の発明のインフレータと、
前記インフレータから放出されたガスが導入されるエアバッグと、
を備えたことを特徴とする。

これらにより、上記のようにフィルタ部材の外周面とハウジングの内周面との間の間隙を確保することが容易にできるエアバッグ装置のインフレータやエアバッグ装置を得ることができる。

本発明によれば、フィルタの外周面とハウジングの内周面との間に一定の間隙を確保することが容易にでき、しかも、高精度な加工等を必要とせずに製造コストの低減も容易に図り得る。

フィルタの構成を示す正面図である。 フィルタ部材の構成を示す部分断面正面図である。 フック金属板の詳細な形状を模式的に示す端面図である。 フィルタ部材の製造過程の初期段階を示す部分断面正面図である。 フィルタ部材の製造過程の中間段階を示す部分断面正面図である。 変形例のフィルタ部材の構成を示す部分断面正面図である。 変形例のフック金属板の展開形状を示す展開図である。 他の変形例のフック金属板の展開形状を示す展開図である。 他の変形例のフィルタ部材の構成を示す正面図である。

本発明の実施形態として、シリンダ型などと呼ばれる長尺円柱状のインフレータに用いられるフィルタの例について説明する。この種のインフレータは、自動車の助手席用エアバッグ装置やサイドエアバッグ装置等に好適に用いられるが、これらに限定されるものではない。

フィルタ１０は、図１に示すように、平坦部１１ａと、孔１１ｂと、後に詳述する折り返し部１１ｃとを有する筒状のフィルタ部材１１によって構成されている。このフィルタ１０は、インフレータの円筒状のハウジング２１内に同心状に配置されて収容される。

上記ハウジング２１には、フィルタ１０を通過したガスが噴出するガス噴出口２１ａが形成されている。また、ハウジング２１内には、フィルタ１０の軸心方向に図示しないガス発生剤を有する燃焼部が収容される。そこで、エアバッグの作動時に、図１に白抜き矢印で示すように、ハウジング２１の軸方向にフィルタ部材１１に向けて流れてきた高圧ガスがフィルタ部材１１の内周側に流入し、壁面の孔１１ｂを通って外周側に移動し、ガス噴出口２１ａから噴出して、図示しないエアバッグに導かれるようになっている。また、ハウジング２１におけるフィルタ１０の両端位置には、ハウジング２１の端部を閉塞する閉塞部材２２、および穴２３ａを有する仕切部材２３が、かしめ部２１ｂによりかしめられて固定されている。これにより、フィルタ１０はハウジング２１内で軸心方向の位置決めがなされるとともに、フィルタ部材１１の端面からガスが漏れるのを抑制し得るようになっている。

（フィルタ部材１１について）
上記フィルタ部材１１は、図２に示すように、突起部の先端がつぶされて平坦化されたフック金属板が筒状に多層巻きされた後、両端部端部に、内周側から外周側に向けて折り返されて、かしめられた折り返し部１１ｃが形成されて成っている。

フック金属板は、より詳しくは、図３（ａ）に示すように、金属板に針状の工具を片面または両面側から突き通して平坦部１１ａおよび孔１１ｂを形成するとともに、その際に生じた突起部１１ｄを図３（ｂ）に示すように押しつぶして平坦化突起部１１ｅを形成することによって作製することができる。なお、突起部１１ｄは、平坦化する方が、フック金属板間の間隔を小さくして、同じフィルタ効果を出すためのフィルタの厚さを薄く抑えることができるが、必ずしも平坦化するのに限定されるものではない。また、図３（ｂ）のように大幅に押しつぶすのに限らず、図３（ａ）（ｂ）の間の程度に押しつぶすなどしてもよい。

上記折り返し部１１ｃの形成方法は特に限定されないが、例えば、フィルタ部材１１をスライド式（カム式等）の割型などの外型に入れて外側を固定し、円錐状の金型などを軸方向に押し付けることによって、図４に示すように、端部の内周側に、端部側に向けてフレア状に拡径する傾斜面を形成し、次いで、図５に示すようにフィルタ部材１１の端部をさらに外周側に向けて大きく広げてフランジ状に形成し、さらに折り返して、図２に示したような折り返し部１１ｃが形成される。

上記のような折り返し部１１ｃが形成されていることによって、フィルタ部材１１の半径方向の位置決めをするための部材を用いたり、そのような部材を高精度に加工したりすることなく、ハウジング２１の内周面に対して、フィルタ部材１１を同軸上（中央）に配置することが容易にできる。それゆえ、フィルタ部材１１の内周部に効率よく高圧ガスを送り込むことができる。しかも、フィルタ部材１１の端部付近の強度や剛性が高められるので、高圧ガスがフィルタ部材１１を通過する際にフィルタ部材１１が膨らむことが抑制されるとともに、フィルタ部材１１の外周面とハウジング２１の内周面との間の間隙が確保されやすくなるので、高圧ガスを安定してエアバッグに導くことが容易にできる。

なお、フィルタ部材１１において、多重に巻き重ねられた金属板の最外周端や最内周端をスポット溶接するなどして巻き付けられた金属板が一層巻きほどけにくいようにしてもよいが、そのような溶接等をしなくても、折り返し部１１ｃが形成されることによって巻きほどけを十分抑制することが容易にできる。それゆえ、このような折り返し部１１ｃが形成されることによって、製造工程を簡素化し、また、円筒形状の長さに対して直径が短いフィルタ１０、特に、スポット溶接のための電極をフィルタ部材１１の内周側に挿入し難いようなフィルタ１０を構成することも容易にできる。

（変形例）
折り返し部１１ｃの軸心方向の長さや外径は、種々に設定することができ、例えば図６に示すように、円筒壁の少なくとも一部が１８０°折り返され、円筒体の軸心方向に所定の距離に亘って外径が一定の部分が形成されるようにしてもよい。

また、折り返し部１１ｃは、多層巻きされたフック金属板の全層において形成されるようにしてもよいが、図７に示すように、フック金属板１３の展開形状において、多層巻きされたときの内周側の一部の層、すなわち１周分または１周分以上に対応する長さｎの部分に、外周側の層に対応する部分よりも円筒体の軸心方向に長さｍだけ張り出した張り出し部１３ａを形成し、フック金属板１３を多層巻きした後に上記張り出し部１３ａを外周側に向けて折り返すようにしてもよい。このような張り出し部１３ａによって折り返し部１１ｃを形成することにより、折り返し加工を容易にしたり、フック金属板の各層の固着強度や、フィルタ部材１１の外周面とハウジング２１の内周面との間の間隙などを種々に設定することが容易にできる。

また、特に、図８に示すように、上記張り出し部１３ａの長さｎが多層巻きの１周分よりも長い場合などには、軸心方向の切れ目１３ｂを適宜設けて、図９に示すように上記切れ目１３ｂが周方向に広がるようにし、折り返し部１１ｃをより容易に形成し得るようにしてもよい。

なお、上記のような張り出し部１３ａには、フック金属板の孔１１ｂ（貫通孔）等は形成されていない方が、フック金属板の各層の固着強度を高める点では好ましい。

また、上記の例では、フィルタ部材１１が、フック金属板が多層巻きされて形成される例を示したが、これに限らず、金属板に切り込みが入れられて広げられることにより網目状の孔部が形成されたエキスパンドメタルが多層巻きされて形成されるなどしてもよい。

また、フィルタ部材１１における両端部の折り返し部１１ｃの間の外周面に、断面円形状の線材等から形成された巻回スプリング線材としてのコイルスプリングや、巻き回数が１以下のＣリング状の巻回スプリング線材を設けて、高圧ガスがフィルタ部材１１を通過する際にフィルタ部材１１が膨らむことの抑制や、フィルタ部材１１の外周面とハウジング２１の内周面との間の間隙を確保して高圧ガスを安定してエアバッグに導くことを一層容易に図り得るようにしてもよい。

また、上記では、シリンダ型のインフレータを例に挙げて説明したが、これに限らず、外径に対して全長が短いタイプやフィルタの内周側に推進薬が収容されるタイプのインフレータなどを構成してもよい。

１０ フィルタ
１１ フィルタ部材
１１ａ 平坦部
１１ｂ 孔
１１ｃ 折り返し部
１１ｄ 突起部
１１ｅ 平坦化突起部
１３ フック金属板
１３ａ 張り出し部
１３ｂ 切れ目
２１ ハウジング
２１ａ ガス噴出口
２１ｂ かしめ部
２２ 閉塞部材
２３ 仕切部材
２３ａ 穴

Claims (8)

1. 中空円筒状のフィルタ部材を有するエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
   前記フィルタ部材は、エキスパンドメタルが多層巻きされて成る筒状体、および突起部の先端がつぶされて平坦化されたフック金属板が多層巻きされて成る筒状体のうちのいずれか１つを有し、
   前記フィルタ部材の少なくとも一方の端部に、内周側から外周側に向けて折り返された折り返し部が形成されていることを特徴とするエアバッグ装置のインフレータ用フィルタ。
2. 請求項１のエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
   前記折り返し部は、円筒壁の少なくとも一部が１８０°折り返され、円筒体の軸心方向に所定の距離に亘って外径が一定の部分が形成されていることを特徴とするエアバッグ装置のインフレータ用フィルタ。
3. 請求項１または請求項２のエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
   前記エキスパンドメタルまたはフック金属板の展開形状において、多層巻きされたときの内周側の一部の層に対応する部分に、外周側の層に対応する部分よりも円筒体の軸心方向に張り出した張り出し部が形成され、
   前記張り出し部が、内周側から外周側に向けて折り返されて前記折り返し部が形成されていることを特徴とするエアバッグ装置のインフレータ用フィルタ。
4. 請求項３のエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
   前記張り出し部には、エキスパンドメタルの網目状の孔部またはフック金属板の貫通孔が形成されていないことを特徴とするエアバッグ装置のインフレータ用フィルタ。
5. 請求項４のエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
   前記張り出し部に、円筒体の軸心方向の切れ目が形成されていることを特徴とするエアバッグ装置のインフレータ用フィルタ。
6. 請求項１から請求項５のうち何れか１項のエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、
   前記フィルタ部材における前記折り返し部が形成されていない部分の外周面に巻回された少なくとも１つの巻回スプリング線材を備えたことを特徴とするエアバッグ装置のインフレータ用フィルタ。
7. 請求項１から請求項６のうち何れか１項のフィルタと、
   ガス発生剤が収容された燃焼部と、
   前記フィルタ、および燃焼部が軸心方向に配置されて収容される円筒状のハウジングと、
   を備え、
   燃焼部で発生したガスがフィルタの内周部に導入され、フィルタの外周部に向けて通過するように構成されたたことを特徴とするエアバッグ装置のインフレータ。
8. 請求項７のインフレータと、
   前記インフレータから放出されたガスが導入されるエアバッグと、
   を備えたことを特徴とするエアバッグ装置。
   

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