JP2779923B2 - ガス発生器用フィルタの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は車両衝突時に乗員
を保護するエアバッグや浮力発生用バッグの膨張用、バ
ルブ緊急開閉用、座席緊急射出用等に用いるガス発生器
のフィルタの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のガス発生器としては、火薬を燃
焼させて発生した高温ガスを用いる方式が広く採用され
ているが、バッグ等の損傷を避けるためのガスの冷却お
よびガス中の有害成分の捕集のために、フィルタを用い
る必要がある。このフィルタとしては、たとえば特開昭
５１−６０３３３号公報に開示されているように、冷却
室に直線状の金属線材ないし金属棒を充填したものや、
ステンレス線の金網（平織品）をケーシング内径寸法に
合せて裁断したものを複数枚積層したもの、スチールウ
ール、金属やセラミックの発泡材、金属製の邪魔板など
各種のものが用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記各フィル
タのうち、直線状の金属線材ないし金属棒は、弾性がな
いためケーシングとの間にすきまを生じてガスがショー
トパスし、またセットに手間がかかり容積もかさむとい
う欠点がある。また金網も弾性が少ないので上記ショー
トパスを生じやすく、また２０〜３００メッシュのもの
を交互に積層するため装填に手間がかかる。さらにスチ
ールウールは高温ガスにより溶損しやすく高価でもあ
り、発泡材は弾性がなく通気性が劣るうえ高価であり、
また邪魔板は構造が複雑で装置が大型となり、有害生成
物の捕集効果が劣るなど、種々の欠点を有するものであ
った。

【０００４】この発明は上記従来の欠点を解消するもの
で、ガス発生器への装着が容易であり、ガスのショート
パス、溶損および通気性の悪化を防止できる小型で有用
なガス発生器用フィルタを簡潔な工程により製造できる
製造方法を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のフィルタの第
１の製造方法は、線径０．１〜１．５mmの耐熱鋼線を所
定のピッチで第１の方向に波状に屈曲加工後、前記ピッ
チよりも小さいピッチで前記第１の方向とは異なる第２
の方向に波状に屈曲加工し、得られた屈曲線材を円柱体
に巻付けて環状の積層体とし、この積層体を環状に圧縮
成形することを特徴とするガス発生器用フィルタの製造
方法である。

【０００６】またこの発明のフィルタの第２の製造方法
は、線径０．１〜１．５mmの耐熱鋼線を所定のピッチで
第１の方向に波状に屈曲加工後、前記ピッチよりも小さ
いピッチで前記第１の方向とは異なる第２の方向に波状
に屈曲加工し、得られた屈曲線材を円柱体に巻付けて環
状の積層体とし、この積層体を環状に圧縮成形して一次
成形品とし、この一次成形品の断面を取巻くように前記
屈曲線材から成る締結材を巻付け、次にこの巻付後の一
次成形品をさらに環状に圧縮成形することを特徴とする
ガス発生器用フィルタの製造方法である。

【０００７】またこの発明のフィルタの第３の製造方法
は、線径０．１〜１．５mmの耐熱鋼線を波状に屈曲加工
し、得られた屈曲線材を円柱体に巻付けて環状の積層体
とし、この積層体を環状に圧縮成形して外周に軸線方向
に延びる複数本の凹溝を形成させることを特徴とするガ
ス発生器用フィルタの製造方法である。

【０００８】この発明において耐熱鋼線としては、たと
えばステンレス鋼線、ニッケル合金鋼線、コバルト合金
鋼線などの、耐熱性を有する各種鋼線を用いることがで
きる。この耐熱鋼線の線径は、０．１mm未満とすると溶
損のおそれがあり、１．５mmを越えると屈曲加工および
圧縮成形時の加工抵抗が過大となり、またガスの流通す
るすきまが過大となり、ガスの冷却効果および有害成分
の捕集効果が劣るので好ましくない。そしてこの耐熱鋼
線としては通常のダイス引抜きされた長尺の線材を用い
ることができるが、このほかに、溶鋼表面に回転する水
冷ディスクを接触させて少量の溶鋼を掻取って細いファ
イバ状の線材として側方へ集積させるメルトエクストラ
クション法とよばれる方法により製造した、長さ５０〜
３００mm程度の短尺の線材を用いれば、材料費が安価で
すみ好ましい。

【０００９】この発明において耐熱鋼線を波状に屈曲加
工した屈曲線材としては、正弦波ないしこれに似た曲線
状の波形、あるいは鋸歯状波や矩形波のような折曲直線
状の波形など、各種の波形のものを用いることができ、
第３図に示すように波形のピッチＰが５〜１０mm、波高
Ｈが３〜６mmのものを用いると、圧縮成形品の線間すき
まが過大とならず、かつ適度の絡み合いにより良好に一
体化するので、特に好ましい。また所定のピッチで第１
の方向に波状に屈曲加工後、前記ピッチよりも小さいピ
ッチで第２の方向に波状に屈曲加工した屈曲線材を得る
ための屈曲加工は、線材を第１の方向（たとえば前後方
向）に波状に屈曲加工（平面波加工）したのち、屈曲ピ
ッチを前工程の屈曲ピッチより小さくして第２の方向
（たとえば左右方向）に波状に屈曲加工する等、屈曲方
向および屈曲ピッチの異なる２回の屈曲加工をおこなっ
て二方向に波状に屈曲加工（立体波加工）した屈曲線材
とすればよく、これによって、その後の巻付や圧縮工程
において絡み合いやすい屈曲線材が得られる。

【００１０】またこの発明においては、圧縮成形により
フィルタのかさ比重の調整をおこなうことができるが、
かさ比重が１未満ではかさばり大型化し、かさ比重が３
を越えると通気抵抗が過大となり、好ましくない。

【００１１】この発明のガス発生器用フィルタの製造方
法においては、耐熱鋼線を所定のピッチで第１の方向に
波状に屈曲加工後、前記ピッチよりも小さいピッチで前
記第１の方向とは異なる第２の方向に波状に屈曲加工す
ると、第１の方向への屈曲加工後に第２の方向へ屈曲加
工する際に、このピッチが同一である場合に生じる線材
のねじれが防止され、二方向に波状に屈曲した屈曲線材
を確実容易に得ることができる。またこの屈曲線材は絡
み合いやすいので、中間製品である環状の積層体も型く
ずれが少なく、取扱いやすい。

【００１２】またこの発明の第２の製造方法（請求項
２）によれば、一次成形品に締結材を巻付けたのちさら
に環状に圧縮形成するので、得られたフィルタにおいて
絡み合いやすい屈曲線材から成る締結材が一次成形品と
良好に一体化して、成形品のほぐれを防止し、さらに短
尺の屈曲線材を用いる場合でも線材端が外方へ突出する
のを抑制し、型くずれが一層少ない取扱いやすいフィル
タが得られる。また屈曲線材は絡み合いやすいので、中
間製品である一次成形品も型くずれが少なく、取扱いや
すいうえ、締結材の巻付作業が容易である。

【００１３】またこの発明の第３の製造方法（請求項
３）によれば、めんどうな手作業なしに圧縮成形工程の
みによって外周に軸線方向に延びる複数本の凹溝をそな
えた環状のフィルタが得られ、この凹溝は局部的な圧縮
により形成されたものであるため、成形品のほぐれを防
止し、さらに短尺の屈曲線材を用いる場合でも線材端が
外方へ突出するのを抑制し、型くずれが一層少なく取扱
いやすいフィルタが得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下図１および図２によりこの発
明の第１実施例を説明する。先ず通常のダイスによる引
抜加工により製造された線径０．４mmの長尺のステンレ
ス鋼線（耐熱鋼線）１を、すきまをもって噛合う歯車２
２，２２間を通して左右方向に屈曲加工して、ピッチ７
mm、波高４mmの一次屈曲線材３１ａとしたのち、下段側
に配置され歯車２２と直交する軸線を有する歯車３２，
３２により、前記一次屈曲線材３１ａにさらに前後方向
に、ピッチ３．４mm、波高２mmの屈曲加工を施し、二方
向に波状に屈曲した屈曲線材３１を得た。［図１
（ａ）］

【００１５】この屈曲線材３１を、回転する円柱体４に
巻付け［同図（ｂ）］、得られた環状の積層体３３を上
型６と下型７とから成る金型により圧縮成形して、かさ
比重１．５の環状のフィルタ８を得た。［同図（ｃ），
（ｄ）］

【００１６】このフィルタ８は、屈曲線材３１が充分絡
み合って、型くずれしにくく、寸法精度の良好であり、
また各部のすきまが均一で方向性の少ないフィルタであ
った。

【００１７】得られたフィルタ８は、図２に示すように
ガス発生器１０のケーシング１１の環状の冷却ろ過室１
１ａ内に圧入装填し、キャップ１２を被着する。フィル
タ８は弾性を有し、かつ一体成形され型くずれしないの
で、ケーシング１１への装填はワンタッチで容易におこ
なえる。燃焼室１３内に装填したガス発生剤１４に点火
器１５により点火すれば、ガス発生剤１４が爆発燃焼し
て高温ガスが発生し、この高温ガスは通気孔１６を通っ
てフィルタ８を通過し、冷却と有害生成物の捕集がおこ
なわれたのち、ガス噴出口１７から噴出し、エアバッグ
等のガス利用側へ供給される。

【００１８】次に図４はこの発明の第２実施例を示し、
第１実施例と同じステンレス鋼線１に対し、第１実施例
と同じ歯車２２，２２および歯車３２，３２により、第
１実施例と同じピッチおよび波高で左右方向および前後
方向に屈曲加工を施し、二方向に波状に屈曲した屈曲線
材３１を得た。［図４（ａ）］

【００１９】この屈曲線材３１を、前記実施例と同じ回
転する円柱体４に巻付け［同図（ｂ）］、得られた環状
の積層体３３を、上型６と下型７とから成る金型により
圧縮成形して、最終製品であるフィルタ２７よりも高さ
Ｈが大きい環状の一次成形品２５とした。［同図
（ｃ），（ｄ）］

【００２０】次に別途準備した数本の短尺の前記屈曲線
材３１を前記一次成形品の断面を取巻く締結材２６とし
て巻付け、ほぐれ防止用とする。［同図（ｄ）］

【００２１】そしてこの巻付後の一次成形品を、上型６
と下型７から成る金型によりさらに圧縮成形して［同図
（ｅ）］、かさ比重１．５の環状のフィルタ２７を得
た。［同図（ｆ）］

【００２２】得られたフィルタ２７においては、締結材
２６が環状の屈曲線材３１とよく絡み合って該屈曲線材
３１を包囲してそのほぐれを防止するとともに、屈曲線
材３１の線材端が外方へ突出するのを抑制しており、型
くずれしにくく、また取扱いやすい。

【００２３】次に図５乃至図７はこの発明の第３実施例
を示し、メルトエクストラクション法により製造された
線径０．８mm、長さ２５０〜３００mmのステンレス鋼線
（耐熱鋼線）２１を、すきまをもって噛合う歯車２２，
２２間を通して一方向にのみ屈曲加工し、ピッチ７mm、
波高４mmの屈曲線材２３を得た。［図５（ａ）］

【００２４】この屈曲線材２３を、前記実施例と同じ回
転する円柱体４に巻付け［同図（ｂ）］、得られた環状
の積層体２４を、上型６と下型７とから成る金型により
圧縮成形して、環状の一次成形品２５とした。［同図
（ｃ），（ｄ）］

【００２５】次に図５（ｅ）および図６および図７に示
すように、円筒体の内壁面４０に、上部が該内壁面に向
って傾斜する複数本（この実施例では６本）の突条４１
を突設した外型４２ａと、ロッド状の内型４２ｂと、こ
の外型４２ａおよび内型４２ｂに嵌合して昇降自在な底
板４２ｃとから成る下型４２と、前記内壁面４０に嵌合
する外周面に、前記突条４１に嵌合する凹溝４３を凹設
した穴あき円柱体状の上型４４とを用い、前記一次成形
品２５の圧縮成形をおこなった。［図５（ｅ）］すなわ
ち、下型４２の上部に一次成形品２５を装入し、上型４
４を圧下して一次成形品２５を下方へ押込み、軸線方向
に圧縮するとともに、突条４１により一次成形品２５の
外周部を局部圧縮して、外周部に軸線方向に延びる６本
の凹溝４５を有するフィルタ４６を得た。［同図
（ｆ）］

【００２６】このフィルタ４６においては、外周に形成
された凹溝４５が屈曲線材２３のほぐれを防止するとと
もに、比較的短尺の屈曲線材２３の線材端が外方へ突出
するのを抑制しており、型くずれしにくく、また取扱い
やすい。

【００２７】この発明は上記各実施例に限定されるもの
ではなく、たとえば上記各実施例では、積層体２４およ
び３３の圧縮成形は、軸線方向（上下方向）のみの圧縮
によりおこなったが、軸線方向と同時に半径方向にも圧
縮をおこなってもよい。また凹溝４５の形成時に同時に
全周の半径方向への圧縮をおこなってもよいし、また凹
溝４５は爪状金型の半径方向への押付など、他の形式の
金型を用いた圧縮成形により形成するようにしてもよ
い。さらに上記第３実施例においては、積層体２４を圧
縮成形した一次成形品２５に対して外周部を局部圧縮し
て凹溝４５を形成したが、このかわりに積層体２４を直
接下型４２内に装入し、この下型４２と上型４４により
圧縮成形をおこなって外周に凹溝４５を有する環状のフ
ィルタ４６を得るようにしてもよく、この場合は一次成
形工程が省略され工程が簡潔化される。また第３実施例
における耐熱鋼線の屈曲加工は、他の実施例と同様に、
異なるピッチで二方向に波状に屈曲させるようにしても
よい。さらにこの発明は、高温ガスが環状体の軸線方向
に流通する軸流方式のガス発生器用のフィルタにも適用
できるものである。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
ガス発生器への装着が簡単容易であり、ガスのショート
パス、高温ガスによる溶損および通気性の悪化を防止で
きる小型で有用なガス発生器用フィルタを、簡潔な工程
により製造することができ、得られたフィルタは各種用
途のガス発生器に広く利用できる。また耐熱鋼線を所定
のピッチで第１の方向に波状に屈曲加工後、前記ピッチ
よりも小さいピッチで第２の方向に波状に屈曲加工する
と、一方向への屈曲加工後に他の方向へ屈曲加工する際
に生じる線材のねじれが防止され、二方向に波状に屈曲
した屈曲線材を確実容易に得ることができ、この屈曲線
材は絡み合いやすいので、中間製品である環状の積層体
も型くずれが少なく、取扱いやすい。

【００２９】またこの発明の第２の製造方法（請求項
２）によれば、絡み合いやすい屈曲線材から成る締結材
が一次成形品と良好に一体化して、型くずれが一層少な
く取扱いやすいフィルタが得られ、また屈曲線材は絡み
合いやすいので、中間製品である一次成形品も型くずれ
が少なく、取扱いやすいうえ、締結材の巻付作業が容易
である。

【００３０】またこの発明の第３の製造方法（請求項
３）によれば、めんどうな手作業なしに圧縮成形工程の
みによって外周に軸線方向に延びる複数本の凹溝をそな
えた環状のフィルタが得られ、この凹溝が成形品のほぐ
れを防止し、型くずれが一層少なく取扱いやすいフィル
タが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示すフィルタの製造工
程説明図である。

【図２】図１のフィルタの使用状態を示すガス発生器の
縦断面図である。

【図３】この発明に用いる屈曲線材の波形を示す図面で
ある。

【図４】この発明の第２実施例を示す製造工程説明図で
ある。

【図５】この発明の第３実施例を示す製造工程説明図で
ある。

【図６】図５（ｅ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】図５（ｅ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【符号の説明】

１…ステンレス鋼線、４…円柱体、６…上型、７…下
型、８…フィルタ、２１…ステンレス鋼線、２３…屈曲
線材、２４…積層体、２５…一次成形品、２６…締結
材、２７…フィルタ、３１…屈曲線材、３３…積層体、
４１…突条、４２…下型、４４…上型、４５…凹溝、４
６…フィルタ。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線径０．１〜１．５mmの耐熱鋼線を所定
   のピッチで第１の方向に波状に屈曲加工後、前記ピッチ
   よりも小さいピッチで前記第１の方向とは異なる第２の
   方向に波状に屈曲加工し、得られた屈曲線材を円柱体に
   巻付けて環状の積層体とし、この積層体を環状に圧縮成
   形することを特徴とするガス発生器用フィルタの製造方
   法。
2. 【請求項２】 線径０．１〜１．５mmの耐熱鋼線を所定
   のピッチで第１の方向に波状に屈曲加工後、前記ピッチ
   よりも小さいピッチで前記第１の方向とは異なる第２の
   方向に波状に屈曲加工し、得られた屈曲線材を円柱体に
   巻付けて環状の積層体とし、この積層体を環状に圧縮成
   形して一次成形品とし、この一次成形品の断面を取巻く
   ように前記屈曲線材から成る締結材を巻付け、次にこの
   巻付後の一次成形品をさらに環状に圧縮成形することを
   特徴とするガス発生器用フィルタの製造方法。
3. 【請求項３】 線径０．１〜１．５mmの耐熱鋼線を波状
   に屈曲加工し、得られた屈曲線材を円柱体に巻付けて環
   状の積層体とし、この積層体を環状に圧縮成形して外周
   に軸線方向に延びる複数本の凹溝を形成させることを特
   徴とするガス発生器用フィルタの製造方法。