JP2023092075A - フィルタ、フィルタの製造方法、及びガス発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】接合された金属線材の部分が他の部品等に引っ掛かりにくくなるようにすることを目的とする。【解決手段】１本又は複数本の金属線材２２０が、螺旋状、多層状、且つ内外径方向に隣接する金属線材部分同士が互いに交差する方向に伸びるように巻き付けられた中空筒状のフィルタ２００である。フィルタは、押圧変形された第一金属線材部分２２０Ａと、第一金属線材部分を介して押圧変形されると共に第一金属線材部分と抵抗スポット溶接により接合された第二金属線材部分２２０Ｂと、を含む変形接合部２３１を備え、該変形接合部はその内側に位置する連通空間内に侵入している。変形接合部において金属線材を押圧変形させたので、フィルタのハンドリング時に変形接合部が他の部品等に引っ掛かりにくくなる。【選択図】図１

Description

本発明は、フィルタ、フィルタの製造方法、及びガス発生器に関する。

自動車等の車両等には、車両等の衝突時に生じる衝撃から乗員を保護するエアバッグ装置が装備されている。車両等の衝突時にエアバッグを瞬時に膨張および展開させるガス発生器は、車両等の衝突時にガス発生剤を燃焼させて多量のガスを瞬時に発生させ、これによりエアバッグを膨張および展開させる。ガス発生器には、ガス発生剤の燃焼によって生成される高温ガスの噴出を制御し、及び冷却するために金属製のフィルタが内蔵される。

特許文献１には、金属線材を所定の螺旋角αで巻き付けることにより形成される巻線型のガス発生器用フィルタが記載されている。特許文献１には、金属線材が巻線体に溶接されることが記載されている。

特表２００９－５３３２２１公報

ここで、巻線型フィルタの外側面に形成される溶接部は、フィルタの運搬や組立作業等のハンドリング時に他の部品等に引っ掛かることで、フィルタ自身又は他の部分等を損傷させる可能性がある。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、接合された金属線材の部分が他の部品等に引っ掛かりにくくなるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、１本又は複数本の金属線材が、螺旋状、多層状、且つ内外径方向に隣接する金属線材部分同士が互いに交差する方向に伸びるように巻き付けられた中空筒状のフィルタであって、押圧変形された第一金属線材部分と、該第一金属線材部分を介して押圧変形されると共に該第一金属線材部分と抵抗スポット溶接により接合された第二金属線材部分と、を含む変形接合部を備え、該変形接合部はその内側に位置する連通空間内に侵入していることを特徴とする。

本発明によれば、接合された金属線材の部分が他の部品等に引っ掛かりにくくなる。

本発明の一実施形態に係るフィルタの模式的斜視図である。 フィルタの製造方法について説明する模式図である。 本発明の一実施形態に係るフィルタが組み込まれたディスク型ガス発生器の概略図である。 （ａ）～（ｃ）は、変形接合部の部分拡大斜視図である。 本発明の第一の実施形態に対応するフィルタの一部を実物写真で示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の作用を説明する模式図である。 本発明の第二の実施形態に係るフィルタに使用される金属線材を示す一部断面斜視図である。 本発明の第二の実施形態に対応するフィルタの一部を実物写真で示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の第二接合部の形成位置の決定方法について説明する模式図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

〔フィルタの概略形状〕
図１は、本発明の一実施形態に係るフィルタの模式的斜視図である。
本発明の実施形態に係る中空筒状のフィルタ（以下、フィルタ、という）２００は、少なくとも一本の連続する金属線材２２０を、軸方向（図中上下方向）に対して一定の傾斜角度を有して、一定のピッチで螺旋状に、且つ多層状に巻き付けることにより形成される。ここで金属線材２２０が同じ方向に巻き付けられている個々の層を線材層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・と称する。各線材層Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・を構成する金属線材は、正面視で中空筒状フィルタの軸方向（中心軸Ａｘ１）に対して傾斜した同一方向へ延びており、また内外径方向に隣接する各線材層を構成する金属線材は互いに交差する方向に延びている（平行していない）。

図１中における最外層の線材層Ｌｎを構成する金属線材部分２２０（ｎ）（厚みを図示省略）の延びる方向（金属線材部分２２０（ｎ）の長手方向）は実線矢印で示した方向であり、その直ぐ内側の線材層Ｌｎ－１を構成する金属線材部分２２０（ｎ－１）の延びる方向（金属線材部分２２０（ｎ－１）の長手方向）は破線矢印で示した方向である。
即ちフィルタ２００は、金属線材２２０を軸方向に対して一定の傾斜角度にて螺旋状に巻付けることにより形成した一つの線材層（例えば、線材層Ｌ１）と、一つの線材層Ｌ１の外周側に重ねて、且つ該一つの線材層Ｌ１を構成する金属線材とは異なる傾斜角度にて螺旋状に金属線材を巻付けることにより形成される他の線材層（例えば、線材層Ｌ２）と、を有する。一つの線材層Ｌ１とこれと隣接する他の線材層Ｌ２を夫々構成する金属線材同士は軸方向とは非平行であり、且つ互いに交差するように構成されている。
なお、線材層を構成する金属線材の軸方向に対する傾斜角度が一つの線材層中で変化するように構成してもよい。

このフィルタ２００は、液体や気体等の各種流体中から不要な物質等を除去し、また用途によっては同時にフィルタを通過する流体を冷却するために用いられる。また、このフィルタは、第一に、線材層が重なり合う方向、即ち、フィルタの径方向に流体が通過する流路を形成するように構成される。流体は、フィルタの内径側から外径側に通過させても、外径側から内径側に通過させてもよい。ここで径方向とは厳密な意味の直径方向（半径方向）ではなく、軸方向、周方向に対して、概ね径方向という意味である。
フィルタの大きさ（内径、外径、軸方向の各寸法等）は、フィルタが組み込まれる装置の構造や大きさに応じて適宜決定される。
このフィルタの材料となる金属の種類としては、鉄、軟鋼、ステンレス鋼、ニッケル合金、銅合金などを挙げることができ、中でもオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）が好適である。

また、フィルタに使用される金属線材の太さ及び横断面形状（金属線材の長手方向に直交する方向における断面形状）は、フィルタの大きさ、フィルタが除去する物質、圧力損失等に応じて適宜決定される。例えば、ガス発生器用フィルタに使用される金属線材の断面積は０．０３～０．８ｍｍ＾２程度（横断面形状が真円形状の丸線を基準とすれば線径が０．２～１ｍｍ程度）とされる。
フィルタには、横断面形状が真円形状の金属素線を所定形状に圧延した金属線材が使用される。金属線材としては、横断面形状が偏平な矩形状となるように圧延された平角線や、横断面形状が概略Ｖ字状となるように圧延された異形線が使用される。フィルタ２００において、金属線材２２０は捩れないように巻き付けられている。

〔フィルタの製造方法〕
図２は、フィルタの製造方法について説明する模式図である。
フィルタ２００を作製するには、まず巻付装置１３０を構成する心棒１３１の適所に金属線材２２０の一端（始端、巻き始め）を係止する。金属線材２２０に対して所定の張力を与えた状態にて、心棒１３１を、中心軸Ａｘ２を中心として一定方向に所定速度で回転させると共に、金属線材２２０を供給するガイド部材１３２を心棒１３１の中心軸Ａｘ２に沿って所定の速度で往復移動させる。この動作により、金属線材２２０は心棒１３１の外周に螺旋状、且つ多層状に巻付けられる。また、隣接する線材層を構成する金属線材同士が互いに交差して網目を形成する。

例えば、心棒１３１の外周に直接巻き付けられる第１の金属線材層では、各金属線材２２０が心棒１３１の軸方向に対して所定角度θだけ時計回り方向へ傾斜しているとすると、第１の金属線材層の外周に巻き付けられる第２の金属線材層を構成する金属線材２２０は、心棒１３１の軸方向に対して所定角度θだけ反時計回り方向に傾斜する。
心棒１３１の軸方向の一端側（図中右側）に保持された金属線材２２０の始端部は、金属線材２２０が心棒１３１に２層以上巻き付けられたタイミングで、心棒１３１の軸方向の他端方向（図中左方向）に折り返される。折り返された始端部に重ねて更に金属線材２２０を巻き付けることにより、始端部を隣接する線材層間に挟み込んで固定する。その後、金属線材２２０を所定回数（所定階層数）巻付けた後、金属線材２２０の他端部（終端部、巻き終わり側）を、巻き付け済みの金属線材２２０の適所に対して抵抗スポット溶接により接合し、固定する。金属線材２２０を抵抗スポット溶接する溶接機１５０は、接合に必要な電流を流す電極１５１を備える。電極１５１は心棒１３１に対して進退可能に構成されており、金属線材２２０を所定の圧力で押圧でき、また押圧した状態で接合用の電流を流すことができる。
金属線材２２０の端部を接合した後、適宜の方法により金属線材２２０を切断して心棒１３１から取り外すことにより、中空筒状体を得る。

心棒１３１の軸方向に対する金属線材２２０の角度（巻付け角度）、及び軸方向に隣接する金属線材２２０同士の間隔（ピッチ）は、心棒１３１の回転速度とガイド部材１３２の移動速度との比率を適宜調節することにより変更することができる。金属線材の太さ、巻付け角度、ピッチ、巻付け回数を適宜変更することにより、フィルタを通過する流体の圧力損失を適切な値に制御することができる。
なお、心棒１３１は概略円柱状又は円筒状であり、一般的にステンレス鋼、銅合金、アルミニウム合金などの金属から形成される。フィルタ２００の内径は心棒１３１の外径に相当する大きさとなり、フィルタ２００の外径は金属線材２２０の太さ（厚さ）と巻き付け回数に応じて適宜に調整される。

以上の方法により製造された中空筒状体は、その全体への焼結処理が実施されることなく、そのままの状態でフィルタとして使用される。

〔フィルタが組み込まれるガス発生器〕
図３は、本発明の一実施形態に係るフィルタが組み込まれたディスク型ガス発生器の概略図である。
ディスク型ガス発生器１は、軸方向の両端面（図中上下端）が閉塞された略円筒状のハウジングを備える。ハウジングの内部に形成された収容空間内には、内部構成部品としての保持部３０、点火器４０、カップ状部材５０、伝火薬５９、ガス発生剤６１、下側支持部材７０、上側支持部材８０、クッション材８５およびフィルタ２００等が収容される。また、ハウジングの内部に設けられた収容空間には、上述した内部構成部品のうちのガス発生剤６１が主として収容された燃焼室６０が位置している。

ハウジングは、上端面が開口した（上面開口を有する）概略有底円筒状の下部側シェル１０と、下端面が開口した（下面開口を有する）概略有底円筒状の上部側シェル２０とを備える。下部側シェル１０と上部側シェル２０とは、ステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等からなる金属板をプレス加工することにより成形される。
上面開口と下面開口とを対向させた状態にて、上部側シェル２０の下端部に下部側シェル１０の上端部を圧入すると共に、両者の当接部又はその近傍を電子ビーム溶接、レーザ溶接、又は摩擦圧接等により接合することによって、両者が一体化される。
上部側シェル２０には、その下端縁から外径方向に突出したフランジ部２５を備える。フランジ部２５は、ディスク型ガス発生器１を外部の部材（たとえば、エアバッグ装置に設けられたリテーナ等）に固定するための部位である。

下部側シェル１０の底板部１１の中央部からは、上部側シェル２０の天板部２１側に向かって突状筒部１３が突出している。これによりハウジングの外部側、即ち突状筒部１３の反対側には窪み部１４が形成される。突状筒部１３の天板部２１側の端面には、ハウジングの内外を連通させる開口部１５が形成されている。
開口部１５を介して突状筒部１３側と窪み部１４側には点火器４０を固定する保持部３０が設けられる。保持部３０は絶縁性樹脂からなり、インサート成形により形成される。

点火器４０は火炎を発生させる手段であり、点火薬とこの点火薬を着火させる抵抗体とを含む点火部４１と、抵抗体に電力を供給する一対の端子ピン４２とを備える。抵抗体はジュール熱を発生させて点火薬を発火させる。窪み部１４には、端子ピン４２と導通する雌型コネクタ部３４が配置される。雌型コネクタ部３４は、保持部３０によって、収容空間内の気密性が担保された状態で固定される。

底板部１１には、突状筒部１３、保持部３０および点火器４０を覆うようにカップ状部材５０が組付けられている。カップ状部材５０の中空部内には伝火薬５９が収容される。
カップ状部材５０は、点火器４０が作動することによって伝火薬５９が着火された場合に、その内部の空間の圧力上昇や発生した熱の伝導に伴って破裂、変形または溶融する。 ハウジングの内部の空間のうち、上述したカップ状部材５０が配置された部分を取り巻く空間は、ガス発生剤６１が収容された燃焼室６０である。カップ状部材５０の外側表面には、これに隣接してガス発生剤６１が配置される。
ガス発生剤６１が収容された燃焼室６０をハウジングの径方向に取り巻く空間には、ハウジングの内周に沿って、本発明の実施形態に係るフィルタ２００が配置されている。フィルタ２００は、円筒状の形状を有しており、その中心軸Ａｘ１がハウジングの軸方向と実質的に合致するように配置されている。

フィルタ２００は、燃焼室６０にて発生したガスがこのフィルタ２００中を通過する際に、ガスが有する高温の熱を奪い取ることによってガスを冷却する冷却手段として機能するとともに、ガス中に含まれる残渣（スラグ）等を除去する除去手段としても機能する。なお、フィルタ２００は、ハウジングの周壁部を構成する下部側シェル１０の周壁部１２および上部側シェル２０の周壁部２２との間で所定の大きさの間隙部２８が形成されるように、当該周壁部１２，２２から離間して配置されている。
フィルタ２００に対面する部分の上部側シェル２０の周壁部２２には、複数個のガス噴出口２３が設けられている。この複数個のガス噴出口２３は、フィルタ２００を通過したガスをハウジングの外部に導出するためのものである。なお、ガス噴出口２３には、シールテープ２４が貼り付けられている。シールテープ２４は、燃焼室６０の気密性を確保する。

燃焼室６０内の底板部１１側には、フィルタ２００をハウジングに固定すると共に、発生したガスがフィルタ２００の軸方向端部下端と底板部１１との間の隙間から流出することを防止する円環状の下側支持部材７０が配置されている。また、燃焼室６０内の天板部２１側には、フィルタ２００をハウジングに固定すると共に、発生したガスがフィルタ２００の軸方向端部上端と天板部２１との間の隙間から流出することを防止する円盤状の上側支持部材８０が配置されている。下側支持部材７０と上側支持部材８０は、普通鋼や特殊鋼等の鋼板をプレス加工等することによって形成される。
上側支持部材８０とガス発生剤６１との間には、ガス発生剤６１を底板部１１側に向けて押圧する円盤状のクッション材８５が配置されている。クッション材８５はロックウールや発泡樹脂等から構成され、振動等によるガス発生剤６１の粉砕を防止する。

ガス発生器１は以下のように動作する。まず、車両が衝突すると、コントロールユニットからの通電によって点火器４０が作動する。点火器４０の作動により伝火薬５９が燃焼を開始する。カップ状部材５０が破裂してガス発生剤６１が燃焼し、多量のガスが発生する。ガスはフィルタ２００の内部を通過し、間隙部２８に流入する。ハウジング内の内圧上昇に伴ってガス噴出口２３を閉鎖していたシールテープ２４が開裂し、ガス噴出口２３を介してガスがハウジングの外部に噴出する。噴出したガスはエアバッグを膨張させ、展開させる。

〔第一の実施形態〕
図１に示すように、本発明の実施形態に係るフィルタ２００において、金属線材２２０はその長手方向の適所に抵抗スポット溶接によりフィルタ２００の適所に接合された接合部２３０を備える。接合部２３０の少なくとも一つは、押圧変形された変形接合部２３１である。変形接合部２３１は、金属線材２２０を接合するために必要十分な加圧力を超える力で押圧されることにより、凹状に湾曲変形している。変形接合部２３１は、望ましくは金属線材２２０の巻き終わり側の端部（終端部）に形成される。

＜接合箇所＞
フィルタ２００は、金属線材部分が互いに接触している複数の接触部を有する。複数の接触部のうち、接合部２３０以外の部分は、接合が行われていない非接合部である。フィルタ２００に対しては、全ての接触部（又は複数の接触部）を一括して接合するような熱処理（例えば焼結するための熱処理）は行われていない。このため、フィルタ２００の製造コストを安価にでき、フィルタ２００の製造時間を短縮できる。

＜変形接合部の変形形状＞
図４（ａ）～（ｃ）は、変形接合部の部分拡大斜視図である。
説明の便宜上、本図には金属線材の終端部と、終端部の内径側に位置する金属線材部分とにより形成される変形接合部の例を示している。しかし、変形接合部を形成する２つの金属線材部分の位置関係はこの限りでない。また、変形接合部は３つ以上の金属線材部分により形成されてもよい。以下に示す各形状例は、互いに矛盾しない限り、相互に組み合わせて実施してもよい。

図示する変形接合部２３１は、金属線材２２０の終端部２２１に形成されている。変形接合部２３１を形成する金属線材部分は、巻き付け時の形状（周方向に沿った螺旋形状）から、局所的に凹陥するように変形されている。
変形接合部２３１は、図２に示す電極１５１（押圧手段、又は加圧手段）から直接に押圧力（加圧力）を受けて変形した第一金属線材部分（第一部分）２２０Ａと、第一金属線材部分２２０Ａと接合される第二金属線材部分（第二部分）２２０Ｂとを含み構成される。
図４に示された金属線材２２０は、横断面形状が偏平な矩形状となるように圧延されたいわゆる平角線である。金属線材２２０は、フィルタ２００内において捩れずに巻き付けられている。即ち、金属線材２２０の厚さｔ１方向の一方の面は一貫して内径側（又は外径側）を向き、金属線材２２０の厚さｔ１方向の反対面は一貫して外径側（又は内径側）を向くように巻き付けられている。

＜＜形状例１＞＞
図４（ａ）に示すように、変形接合部２３１においては、第一金属線材部分２２０Ａと第二金属線材部分２２０Ｂの双方が内径方向に押圧変形（湾曲変形）している。第二金属線材部分２２０Ｂは、第一金属線材部分２２０Ａを介して押圧変形されている。図示する第一金属線材部分２２０Ａと第二金属線材部分２２０Ｂは、異なる線材層に属して交差方向に伸びる金属線材同士である。第一金属線材部分２２０Ａが属する線材層と第二金属線材部分２２０Ｂが属する線材層は径方向に隣接していてもよいし、径方向に隣接していなくてもよい。
フィルタ２００には、径方向に濾過流体を通過させる網目状の連通空間２０３が形成されている。変形接合部２３１はその内部側に位置する連通空間２０３内に侵入している。第一及び第二金属線材部分２２０Ａ，２２０Ｂを変形させる側（図中内径側）には、変形後の第一及び第二金属線材部分２２０Ａ，２２０Ｂ（即ち、変形接合部２３１の全体）を受け容れ可能な連通空間２０３が存在している。変形接合部２３１が入り込む連通空間２０３には、金属線材２２０の他の部分であって、第一及び第二金属線材部分２２０Ａ，２２０Ｂの変形を妨害するものが存在しない。逆に言えば、金属線材を押圧変形させる側に変形接合部２３１を受け容れ可能な連通空間２０３が存在する位置関係にある金属線材部分が、変形接合部２３１を形成する第一及び第二金属線材部分２２０Ａ，２２０Ｂとして選択されるように制御される。

このような位置関係にある第一及び第二金属線材部分２２０Ａ，２２０Ｂを選択することにより、必要最小限の加圧力で変形接合部２３１を形成できる。また、変形接合部２３１が、これを構成しない他の金属線材部分の張力による影響を受けにくくなり、変形接合部２３１の形状保持性が向上する。
第一及び第二金属線材部分２２０Ａ，２２０Ｂは、各金属線材部分が属する線材層とは異なる他の線材層に夫々入り込むように変形されている。即ち、第一及び第二金属線材部分２２０Ａ，２２０Ｂは、巻き付け時点における第一及び第二金属線材部分２２０Ａ，２２０Ｂの径方向位置よりも内径側に位置するように、内部側に押し込まれる。第一金属線材部分２２０Ａ、又は、第一及び第二金属線材部分２２０Ａ，２２０Ｂの押圧変形量は、変形させなかった場合の形状に対して、少なくとも金属線材２２０の厚さｔ１以上に押し込み変形されていることが望ましい。

＜＜形状例２＞＞
図４（ｂ）に示すように、変形接合部２３１は、図２に示す電極１５１から直接に押圧される第一金属線材部分２２０Ａのみが変形した態様であってもよい。この場合、第二金属線材部分２２０Ｂは、第二金属線材部分２２０Ｂが属する線材層に位置したまま、この線材層から逸脱しない状態で、第一金属線材部分２２０Ａと接合される。このような変形接合部２３１は、少なくとも互いに隣接しない線材層に属する金属線材部分同士により形成される。図４（ｂ）には、交差する方向に伸びる金属線材部分同士により形成された変形接合部２３１が示されている。
第一金属線材部分２２０Ａは、該金属線材部分が属する線材層とは異なる他の線材層に入り込むように変形されている。第一金属線材部分２２０Ａの押圧変形量は、変形させなかった場合の形状に対して、少なくとも金属線材２２０の厚さｔ１以上に押し込み変形されていることが望ましい。

＜＜形状例３＞＞
図４（ｃ）に示すように、変形接合部２３１は、同方向に伸びる第一金属線材部分２２０Ａと第二金属線材部分２２０Ｂとが接合された態様であってもよい。このような変形接合部２３１は、少なくとも互いに隣接しない線材層に属する金属線材部分同士により形成される。
図示する変形接合部２３１は第一金属線材部分２２０Ａのみが変形した態様であるが、第二金属線材部分２２０Ｂが変形した態様であってもよい。

＜変形接合部の形成位置＞
変形接合部２３１は、フィルタ２００の外側面の適所に形成される。具体的には変形接合部２３１は、図１に示すフィルタ２００の外周面（径方向の外側の側面、最外周部）、内周面（径方向の内側の側面、最内周部）、及び軸方向の端面の何れかの適所に形成される。
特に変形接合部２３１は、フィルタ２００の最外層Ｌｎ（図１）を構成する金属線材部分の適所に形成されることが望ましい。特に、変形接合部２３１は、図４等に示すように、終端部２２１に形成されることが望ましい。

＜変形接合部の形成方法＞
変形接合部２３１は、第一金属線材部分２２０Ａを押圧変形した後に、第一金属線材部分２２０Ａを第二金属線材部分２２０Ｂに対して接合することにより形成される。金属線材２２０の終端部２２１に変形接合部２３１が形成される場合、終端部２２１（第一金属線材部分２２０Ａ）をその内径側に位置する第二金属線材部分２２０Ｂに接合した後、適宜の方法にて金属線材２２０を切断する。

＜変形実施形態＞
フィルタ２００は、フィルタ２００中に唯一の接合部２３０を有し、この接合部２３０が金属線材２２０の終端部２２１に形成された変形接合部２３１であってもよい。
フィルタ２００は複数の接合部２３０を有してもよい。この場合、接合部２３０の少なくとも１つが変形接合部２３１とされる。フィルタ２００が複数の接合部２３０を有する場合、変形接合部２３１は少なくとも金属線材２２０の終端部２２１に形成されることが望ましい。
変形接合部２３１を構成しない接合部２３０（非変形接合部）は、金属線材２２０を接合するために必要十分な加圧力を受けて溶接される。各接合部２３０は、個別に接合処理される。

＜第一実施例＞
図５は、本発明の第一の実施形態に対応するフィルタの一部を実物写真で示す図である。本図は、金属線材２２０の終端部２２１を抵抗スポット溶接による変形接合部２３１とした例である。
第一金属線材部分２２０Ａである終端部２２１は、その内径側に位置すると共に第一金属線材部分２２０Ａと交差する第二金属線材部分２２０Ｂに抵抗スポット溶接されている。終端部２２１は電極１５１（図２）からの押圧力を受けて内径方向に押圧変形されており、第二金属線材部分２２０Ｂも終端部２２１からの押圧力を受けて内径方向に押圧変形されている。終端部２２１は押圧変形されているため、フィルタ２００の運搬や組立作業等のハンドリング時に、金属線材２２０の切断端２２１ａが他の部品等に引っ掛かったり、他の部分等を損傷する可能性が低くなる。

＜作用＞
図６は、本発明の作用を説明する模式図である。（ａ）は金属線材２２０の終端部２２１を変形接合部２３１とした例を示し、（ｂ）は金属線材２２０の終端部２２１を非変形接合部２３２とした比較例を示す。なお、図中紙面に垂直な方向はフィルタの軸方向に相当する。
図６（ｂ）に示すように、内径方向に押圧変形されていない非変形接合部２３２においては、切断端２２１ａが第二金属線材２２０Ｂから突出していると、切断端２２１ａが他の部品等に引っ掛かったり、他の部分等を損傷させる可能性がある。
一方、図６（ａ）に示すように、本発明の実施形態に係る変形接合部２３１は内径方向に押圧変形されている。このため、切断端２２１ａが第二金属線材２２０Ｂから突出していても、切断端２２１ａが他の部品等に引っ掛かったり、他の部分等を損傷させる可能性が低減する。

＜効果＞
本実施形態において、変形接合部は内部方向に押圧変形されているので、フィルタのハンドリング時に変形接合部が他の部品等に引っ掛かりにくくなる。このため、変形接合部は剥離しにくい。特に、金属線材の終端部を変形接合部とした場合は、終端部が他の部品に引っ掛かって剥離することを防止できる。更に、フィルタの取り扱い性が向上する。

〔第二の実施形態〕
本発明の第二の実施形態は、フィルタを形成する金属線材が、概略Ｖ字状の横断面形状を有した異形線である点に特徴がある。
このような金属線材は、横断面形状が真円形状の金属素線を、異形線に対応した所定の表面形状を有する圧延ローラ対を用いて圧延変形させることにより得られる。
金属線材の外形状に起因する構成以外の部分については、第一の実施形態と同様である。以下、主として第一の実施形態と異なる部分について説明する。

＜線材形状＞
図７は、本発明の第二の実施形態に係るフィルタに使用される金属線材を示す一部断面斜視図である。
金属線材２２０は、横断面視形状が概略Ｖ字形状である。金属線材２２０は、長手方向の全長に亘って伸びる凸所２４１を厚さ方向の一方の側に有し、長手方向の全長に亘って伸びる凹所２４２を厚さ方向の他方の側（反対側、裏側）に有する。一方の側に突出形成された屈曲形状の凸所２４１の裏側には、凸所２４１と対称的な形状となるように凹陥された凹所２４２が形成される。金属線材２２０は横断面視で、概ね一定の肉厚ｔ２を有するように屈曲されている。
金属線材２２０は、フィルタ２００内において捩れずに巻き付けられる。即ち、金属線材２２０の厚さ方向の一方の側に形成された凸所２４１は一貫して内径側（又は外径側）を向き、金属線材２２０の厚さ方向の反対側に形成された凹所２４２は一貫して外径側（又は内径側）を向くように巻き付けられている。

＜接合部の線材形状＞
本実施形態においても、図４に基づき第一の実施形態にて説明したように、変形接合部２３１を形成する金属線材部分は、巻き付け時の形状（外周面に沿った螺旋形状）から、局所的に凹陥するように変形される。
溶接用の電流は、第一金属線材部分２２０Ａが第二金属線材部分２２０Ｂに向かって湾曲するように押圧された状態で第一及び第二金属線材部分２２０Ａ，２２０Ｂに供給される。そのため、第一金属線材部分２２０Ａは、第二金属線材部分２２０Ｂと共に凸所２４１の高さが低くなるように（又は凹所２４２の深さが浅くなるように）変形する。この場合、第一及び第二金属線材部分２２０Ａ，２２０Ｂは偏平状に変形してもよい。或いは、第一金属線材部分２２０Ａは、第二金属線材２２０Ｂの外形状に応じて変形する。

＜第二実施例＞
図８は、本発明の第二の実施形態に対応するフィルタの一部を実物写真で示す図である。
第一金属線材部分２２０Ａである終端部２２１は、その内径側に位置すると共に第一金属線材部分２２０Ａと交差する第二金属線材部分２２０Ｂに抵抗スポット溶接されている。終端部２２１は内径方向に押圧変形されており、第二金属線材部分２２０Ｂも終端部２２１からの押圧力を受けて内径方向に押圧変形されている。
終端部２２１は内径方向への押圧により、その凸所２４１と凹所２４２（図７）の高さが低くなるように変形した状態で第二金属線材部分２２０Ｂに対して接合される。或いは、終端部２２１は内径方向への押圧により、第二金属線材部分２２０Ｂの形状に合わせて変形した状態で第二金属線材部分２２０Ｂに対して接合される。第一金属線材部分２２０Ａは終端部２２１において第二金属線材部分２２０Ｂとの接合面積が増大するので、変形接合部２３１における接合強度を高めることができる。

＜効果＞
本実施形態は、第一の実施形態と同様の効果を奏する。また、金属線材を異形線とした場合は、変形接合部における第一金属線材部分と第二金属線材部分の接合面積を大きくできるので、接合強度を高めることができる。

〔第三の実施形態〕
図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の第二接合部の形成位置の決定方法について説明する模式図である。図９は、フィルタから２つの接合部２３０，２３０間に位置する金属線材２２０部分を取り出して、軸方向の一方から観察した図に相当する。
本実施形態に係るフィルタは、金属線材２２０が互いに抵抗スポット溶接により接合された２つの接合部２３０，２３０を備える点に特徴がある。接合部２３０の一方は終端部２２１に形成された変形接合部２３１であり、接合部２３０の他方は最外周に位置する線材層Ｌｎの他部位に形成された第二接合部２３３である。第二接合部２３３は、金属線材２２０のうち、第一金属線材部分２２０Ａと共に最外層Ｌｎに属する第三金属線材部分（第三部分）２２０Ｃと、第三金属線材部分２２０Ｃの内径側に位置する第四金属線材部分（第四部分）２２０Ｄとにより形成される。第二接合部２３３は、変形接合部としてもよいし、変形接合部としなくてもよい。

ガス発生器１（図３）に組み込まれたフィルタには、ガス発生時に、中空部内からフィルタを外径方向に拡径させる外力が加えられる。
図９（ａ）に示すように、反力Ｐ／２を半径方向の分力と円周方向の分力とに分解する。

θ≠１８０ｄｅｇでは、Ｐ／２について半径方向の分力が残存する。これは、接合部２３０，２３０を径方向に剥離させる力が生じていることを意味する。
図９（ｂ）に示すように、θ＝１８０ｄｅｇでは半径方向の反力はゼロとなり、円周方向の反力が最大（＝Ｐ／２）となる。即ち、θ＝１８０ｄｅｇとした場合には、接合部２３０，２３０を形成する金属線材部分２２０Ａ，２２０Ｃを外径方向に剥離させる応力が発生しなくなり、接合部２３０，２３０の位置関係として最適である。
また、θ＝１８０ｄｅｇとした場合には、抵抗スポット溶接時の分流防止という観点からも好都合である。

＜効果＞
薄く圧延された金属線材同士を溶接する場合、金属線材の厚さ方向に溶接の溶け込み幅を確保することが難しい。そのため、フィルタの溶接部は、径方向への剥離力に対する耐性が比較的低くなる傾向にある。
最外層を構成する金属線材中に設けた接合部が終端部のみである場合、少なくとも、最外層の線材が受圧する荷重の全てを終端部が受けることになる。
本実施形態のように、最外層を構成する金属線材中に設けた接合部が終端部とその他の２箇所に設けられている場合、終端部は、接合部間の金属線材が受圧する荷重のみを受けることとなり、終端部が負担する荷重を低減させることができる。これにより、終端部の接合部が剥離して、フィルタがほどけるといったリスクを低減できる。

〔本発明の実施態様例と作用、効果のまとめ〕
＜第一の実施態様＞
本態様は、１本又は複数本の金属線材２２０が、螺旋状、多層状、且つ内外径方向に隣接する金属線材部分同士が互いに交差する方向に伸びるように巻き付けられた中空筒状のフィルタ２００である。フィルタは、押圧変形された第一金属線材部分２２０Ａと、第一金属線材部分を介して押圧変形されると共に第一金属線材部分と抵抗スポット溶接により接合された第二金属線材部分２２０Ｂと、を含む変形接合部２３１を備え、該変形接合部はその内側に位置する連通空間内に侵入していることを特徴とする。
本態様によれば、押圧変形部が他の部品等に引っ掛かりにくくなる。

＜第二の実施態様＞
本態様は、１本又は複数本の金属線材２２０が、螺旋状、多層状、且つ内外径方向に隣接する金属線材部分同士が互いに交差する方向に伸びるように巻き付けられた中空筒状のフィルタ２００である。フィルタは、押圧変形された第一金属線材部分２２０Ａと、第一金属線材部分と抵抗スポット溶接により接合された第二金属線材部分２２０Ｂと、を含む変形接合部２３１を備え、第一金属線材部分は、第一金属線材部分が属する線材層とは異なる他の線材層に入り込んで第二金属線材に接合しており、該第二金属線材部分は自身が属する線材層から逸脱していないことを特徴とする。
本態様によれば、押圧変形部が他の部品等に引っ掛かりにくくなる。

＜第三の実施態様＞
本態様に係るフィルタ２００において変形接合部２３１は、金属線材２２０の巻き終わり側の端部（終端部２２１）に形成されていることを特徴とする。
本態様によれば、終端部が他の部品等に引っ掛かりにくくなり、剥離しにくくなる。

＜第四の実施態様＞
本態様に係るフィルタ２００は、最外層Ｌｎに位置する第三金属線材部分２２０Ｃと第三金属線材部分の内径側に位置する第四金属線材部分２２０Ｄとが抵抗スポット溶接により接合された第二接合部２３３を備え、変形接合部２３１と第二接合部は、中空部内からフィルタを外径方向に拡径させる外力が加えられた場合に、第一金属線材部分２２０Ａと第三金属線材部分を外径方向に剥離させる応力を発生させない位置関係で形成されることを特徴とすることを特徴とする。
本態様によれば、終端部２２１が接合部間の金属線材が受圧する荷重のみを受けることとなり、終端部が負担する荷重を低減させることができる。これにより、終端部の接合部が剥離して、フィルタがほどけるといったリスクを低減できる。

＜第五の実施態様＞
本態様に係るフィルタ２００おいて変形接合部２３１を構成する第一金属線材部分２２０Ａは、少なくとも第一金属線材部分の厚さｔ１以上に押圧変形されていることを特徴とする。
本態様によれば、変形接合部は金属線材を接合するために必要十分な加圧力を超える力で押圧されることにより、内部側に確実に押し込まれるので、押圧変形部が他の部品等に引っ掛かりにくくなる。

＜第六の実施態様＞
本態様は、各実施態様に記載のフィルタ２００が組み込まれたことを特徴とするガス発生器１である。
本態様のガス発生器は、各実施態様に記載の効果を享受する。

＜第七の実施態様＞
本態様に係るフィルタ２００の製造方法は、１本又は複数本の金属線材２２０を、螺旋状、多層状、且つ内外径方向に隣接する金属線材部分同士が互いに交差する方向に伸びるように巻き付ける線材巻き付け工程と、金属線材の第一部分（第一金属線材部分２２０Ａ）を押圧変形させると共に、第一部分を金属線材の第二部分（第二金属線材部分２２０Ｂ）に抵抗スポット溶接により接合する接合工程と、を含み、接合工程では、第一部分を介して第二部分を押圧変形させると共に、第一及び第二部分を、その内側に位置する連通空間内に侵入させることを特徴とする。
本態様の方法により製造されたフィルタは、第一の実施態様と同様の効果を享受する。

＜第八の実施態様＞
本態様に係るフィルタ２００の製造方法は、１本又は複数本の金属線材２２０を、螺旋状、多層状、且つ内外径方向に隣接する金属線材部分同士が互いに交差する方向に伸びるように巻き付ける線材巻き付け工程と、金属線材の第一部分（第一金属線材部分２２０Ａ）を押圧変形させると共に、第一部分を金属線材の第二部分（第二金属線材部分２２０Ｂ）に抵抗スポット溶接により接合する接合工程と、を含み、接合工程では、第二部分を、該第二部分が属する線材層から逸脱させないようにしつつ、第一部分を、第一部分が属する線材層とは異なる他の線材層に入り込ませた状態で第二部分に接合することを特徴とする。
本態様の方法により製造されたフィルタは、第二の実施態様と同様の効果を享受する。

１…（ディスク型）ガス発生器、１０…下部側シェル、１１…底板部、１２…周壁部、１３…突状筒部、１４…窪み部、１５…開口部、２０…上部側シェル、２１…天板部、２２…周壁部、２３…ガス噴出口、２４…シールテープ、２５…フランジ部、２８…間隙部、３０…保持部、３４…雌型コネクタ部、４０…点火器、４１…点火部、４２…端子ピン、５０…カップ状部材、５９…伝火薬、６０…燃焼室、６１…ガス発生剤、７０…下側支持部材、８０…上側支持部材、８５…クッション材、１３０…巻付装置、１３１…心棒、１３２…ガイド部材、１５０…溶接機、１５１…電極（押圧手段）、２００…フィルタ、２０３…連通空間、２２０…金属線材、２２０（ｎ），２２０（ｎ－１），…金属線材部分、２２０Ａ…第一金属線材部分（第一部分）、２２０Ｂ…第二金属線材部分（第二部分）、２２０C…第三金属線材部分（第三部分）、２２０Ｄ…第四金属線材部分（第四部分）、２２１…終端部、２２１ａ…切断端、２３０…接合部、２３１…変形接合部、２３２…非変形接合部、２３３…第二接合部、２４１…凸所、２４２…凹所、Ｌ１，Ｌ２．．．Ｌｎ…線材層、Ａｘ１…（フィルタの）中心軸、Ａｘ２…（心棒の）中心軸、ｔ１…（金属線材全体の）厚さ、ｔ２…（異形線の）肉厚

Claims (8)

1. １本又は複数本の金属線材が、螺旋状、多層状、且つ内外径方向に隣接する金属線材部分同士が互いに交差する方向に伸びるように巻き付けられた中空筒状のフィルタであって、
   押圧変形された第一金属線材部分と、該第一金属線材部分を介して押圧変形されると共に該第一金属線材部分と抵抗スポット溶接により接合された第二金属線材部分と、を含む変形接合部を備え、該変形接合部はその内側に位置する連通空間内に侵入していることを特徴とするフィルタ。
2. １本又は複数本の金属線材が、螺旋状、多層状、且つ内外径方向に隣接する金属線材部分同士が互いに交差する方向に伸びるように巻き付けられた中空筒状のフィルタであって、
   押圧変形された第一金属線材部分と、該第一金属線材部分と抵抗スポット溶接により接合された第二金属線材部分と、を含む変形接合部を備え、
   前記第一金属線材部分は、該第一金属線材部分が属する線材層とは異なる他の線材層に入り込んで前記第二金属線材に接合しており、該第二金属線材部分は自身が属する線材層から逸脱していないことを特徴とするフィルタ。
3. 前記変形接合部は、前記金属線材の巻き終わり側の端部に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルタ。
4. 最外層に位置する第三金属線材部分と該第三金属線材部分の内径側に位置する第四金属線材部分とが抵抗スポット溶接により接合された第二接合部を備え、
   前記変形接合部と前記第二接合部は、中空部内から前記フィルタを外径方向に拡径させる外力が加えられた場合に、前記第一金属線材部分と前記第三金属線材部分を外径方向に剥離させる応力を発生させない位置関係で形成されることを特徴とする請求項３に記載のフィルタ。
5. 前記変形接合部を構成する前記第一金属線材部分は、少なくとも該第一金属線材部分の厚さｔ１以上に押圧変形されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項にフィルタ。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載のフィルタが組み込まれたことを特徴とするガス発生器。
7. １本又は複数本の金属線材を、螺旋状、多層状、且つ内外径方向に隣接する金属線材部分同士が互いに交差する方向に伸びるように巻き付ける線材巻き付け工程と、
   前記金属線材の第一部分を押圧変形させると共に、該第一部分を前記金属線材の第二部分に抵抗スポット溶接により接合する接合工程と、を含み、
   前記接合工程では、前記第一部分を介して前記第二部分を押圧変形させると共に、前記第一及び前記第二部分を、その内側に位置する連通空間内に侵入させることを特徴とするフィルタの製造方法。
8. １本又は複数本の金属線材を、螺旋状、多層状、且つ内外径方向に隣接する金属線材部分同士が互いに交差する方向に伸びるように巻き付ける線材巻き付け工程と、
   前記金属線材の第一部分を押圧変形させると共に、該第一部分を前記金属線材の第二部分に抵抗スポット溶接により接合する接合工程と、を含み、
   前記接合工程では、前記第二部分を、該第二部分が属する線材層から逸脱させないようにしつつ、前記第一部分を、該第一部分が属する線材層とは異なる他の線材層に入り込ませた状態で前記第二部分に接合することを特徴とするフィルタの製造方法。

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