JP3041850U

JP3041850U - ガス発生器用フィルタ

Info

Publication number: JP3041850U
Application number: JP1997002078U
Authority: JP
Inventors: 昭彦末廣; 正明植村
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 1997-10-03
Anticipated expiration: 2003-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】本考案は、容器の密着性に優れ、製作が容易
で且つ低コストのフィルタを提供すること。【解決手段】２枚のステンレス製の耐熱性のシート状
の目の粗い金網からなる内外層の金属３２ａ，３２ｃ
と、同様の材料で形成した目の細かい３枚の金網からな
る中間の金属層３２ｂを順次積層して焼結することで焼
結板３２に一体化する。そして、所定長さと幅に切断し
た後に、両端部３４，３５が重なり合う様に筒状に曲げ
成形して、重ね合った両端部３４，３５を両端から挟ん
でプレスすることで、その重ね合わせ部の厚みｔ１が他
の部分の厚みｔ２と同じになる様に圧縮成形した後に、
筒状の外周からスポット溶接３３し、フィルタを成形す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、自動車のエアバッグ装置に組み込んで使用されるガス発生器用のフィルタ構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

エアバッグの展開は、ガス発生器中のガス発生剤が燃焼して生じるガスによって行われるが、このガスは、高温高圧であり且つ燃焼反応によって生じたスラグを含有しているので、このままエアバッグ中に放出すると、高温のスラグ粒子（熱粒子）によるエアバッグの損傷や、乗員に火傷を負わせたり、又、スラグ粒子自体は主として金属酸化物であるので、その種類によっては有害物質であり、そのまま放出されると人体に障害を及ぼすおそれがある。そこで、エアバッグの展開用のガスとしては、ガス発生器内で発生した高温高圧のガスを冷却し且つスラグ粒子を除去した清浄なガスでなければならない。このために、ガス発生器内には、冷却とスラグ捕集を兼ねて金属フィルタが配置されている。

【０００３】この様なガス発生器の具体例を図７に示す。図７は運転席側に用いるガス発生器の断面図であり、同図において、ガス発生器１は、円筒状の上容器２と下容器３とを摩擦圧接等で一体化した円筒状の容器であり、内筒２ａ、中間筒２ｂ及び外筒２ｃによって半径方向に３室に区画され、前記内筒２ａ、中間筒２ｂ及び外筒２ｃにはガス孔４、５、６が穿設されて、各室間及び外部とがこのガス孔によって連通されている。中央室には点火装置８が下方から嵌挿され、これに近接して伝火薬９が配置されている。中間室には、ガス発生剤７、第１フィルタ１１ａが、最外室には第２フィルタ１１ｂが、夫々配置されている。点火装置８は内部に着火薬とヒータとを有し、電源（図示せず）に接続されており、車両が衝突すると、衝突センサ（図示せず）を介して通電加熱されて着火薬が点火され、その火炎によって伝火薬９が着火されて燃焼する。伝火薬９からの熱風が、ガス孔４を通って中間室に流入し、ガス発生剤７が燃焼して高温高圧のガスを短時間で大量に発生する。このガスは、第１フィルタ１１ａ、第２フィルタ１１ｂを順次通過する事によって冷却とスラグ捕集が行われ、適温の清浄ガスとなって容器のガス孔６からエアバッグ（図示せず）に供給される。

【０００４】係るガス発生器１に使用されるフィルタとしては、図６に示す渦巻きフィルタ１１が代表的なものである。このフィルタ１１は、金網を単独或いは金網と焼結フィルタ等を一緒に渦巻状の円筒形状に巻回し、終端部をスポット溶接１２で固定したものである。

【０００５】又、特開平６−５５９９１号公報に示されている焼結フィルタも使用されている。この焼結フィルタは、図５に示す様に、強度部材としての目の粗い金網からなる外層２２ａ及び内層２２ｃと、その間の濾過部材としての目の細かい金網からなる中間層２２ｂとからなり、この複数の金網を積層して焼結し、得られた焼結フィルタを円筒状に成形し、突合せ溶接してなるものである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

図６に示した渦巻き状フィルタ１１の場合には、伸縮性があり形状が変化し易い金網を張力を掛け乍ら巻き上げて成形するものであるため、寸法精度の管理が非常に困難であり、この結果、高さＨの寸法精度がとり難い問題があった。この高さＨが、所定値より小さいと、ガス発生器内に組み込んだ場合に、図７に示しているガス発生器の容器とフィルタとの間の隙間Ｇが大きくなり、この部分からガスが漏出してフィルタ機能が低下する事になる。一方、所定値より大きいと、組み込みが困難となり且つ組み込み時に変形して、ガスの均一な流通を阻害する恐れがある。フィルタ１１の直径Ｄの寸法精度が悪い場合も同様である。更に、渦巻きの始端部と終端部には、段差１３ａ、１３ｂが生じる結果、容器内に配置した際に、該段部が空間部となり、容器との密着性が悪く、上記フィルタ上下部に生じ易い隙間Ｇの存在と相まって、ガスがスラグ粒子を含んだままフィルタをバイパスして容器外に噴出するおそれがあった。

【０００７】そこで、この問題を解決するものとして、図５の焼結フィルタが提案されている。図５の焼結フィルタ２１は、金網等の焼結板を円筒状に成形し、その端部同士を突合せ溶接２３によって接合して長尺の円筒体を形成し、これを所定の寸法に切断してフィルタとしているため、前記渦巻き状フィルタの場合に生じる前記隙間Ｇや前記段部１３ａ，１３ｂによる空間は生じないので、フィルタは容器に密着し、スラグ粒子の流出を抑える効果は改善されている。しかし乍ら、焼結板の突合せ溶接２３には、フィラーワイヤを用いてＴＩＧ溶接が行われるため、作業時間が長くなり、フィルタを量産する場合には問題があった。更に、ＴＩＧ溶接には、フィラーワイヤやシールドガス等の溶材を必要とするため、コストアップにもなり、量産上の問題となっていた。

【０００８】本考案は、上記従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、容器との密着性に優れ、製作が容易で且つ低コストのフィルタを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために本考案は、エアバッグ用ガス発生器の容器内に配置されるフィルタであって、複数の金網を積層して焼結により一体化して得られた焼結板を円筒状に形成し、その端部を重ね合わせ、該重ね合わせ部の厚さが他の部分と同じ厚さになる様にプレスして圧縮し、該圧縮部をスポット溶接により接合してなるものである。これにより、焼結フィルタの優位性を生かし且つ溶接工程の短縮化とコストダウンを達成するものである。

【００１０】更に、本考案の焼結フィルタは、目の粗い金網で形成した強度部材としての内層及び外層と、該内外層の間に配置された目の細かい金網で形成した濾過部材としての中間層との３層で構成されているもの、或いは、前記中間層を、金網と金属ファイバーフィルタとを積層して構成したもの等があり、積層焼結フィルタの各層に夫々の機能を持たせたものが好ましい。好ましい金網の材質としては、ステンレススチール、鉄やニッケル等が挙げられる。

【００１１】更に、前記内層，中間層及び外層の各層を、夫々複数枚の金網を積層して構成し、且つ各金網の目をずらして積層する事により、フィルタの目開きを一層細かくして、フィルタ機能を向上させる事も可能である。

【００１２】又、製作に当たっては、前記焼結して得られた焼結板を円筒状に成形し、その端部を重ね合わせて圧縮し、該圧縮部をスポット溶接して得られた円筒状焼結フィルタを所定長さに切断する様になす事が好ましい。

【００１３】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施例について図面を参照しつつ説明する。図１は、本考案に係るフィルタの斜視図であり、図２は図１の焼結板の断面図、図３は円筒状に成形した焼結板の端部の接合状態を示す概念図である。

【００１４】先ず図１に基づき構造を説明する。図１において、フィルタ３１は、３層の金網層３２ａ、３２ｂ、３２ｃが焼結により一体化された焼結板３２を、円筒状に成形し、その両端部３４、３５を重ね合わせて圧縮し、スポット溶接３３によって接合されている。金網層の構成は、図２（ａ）に示している様に、外層の金網層３２ａ及び内層の金網層３２ｃは、比較的目の粗い２枚の金網からなり、中間層の金網層３２ｂは、比較的目の細かい３枚の金網からなっている。外層及び内層の目を粗くするのは、フィルタの機械的強度を向上させるためであり、中間層の目を細かくするのは、濾過性能を向上させるためである。又、各層の金網を複数枚としているのは、フィルタ全体の強度を高めるためと、金網の目の位置をずらすことによって濾過性能を向上させるためである。この様に、金網の目の粗さを適宜選択して組み合わせることにより、所望の機械的強度と濾過性能を併せ持つフィルタが得られる。

【００１５】又、図２（ｂ）に示した様に、中間層を、金網層３２ｂに代えて、金属ファイバーフィルタ３２ｂ’で構成することもできる。この様に金属ファイバーフィルタを用いると、外層３２ａと内層３２ｃの金網の機械的強度と、中間層３２ｂ’ の金属ファイバーフィルタの特長である濾過性能を併せ持つフィルタを得る事ができる。好ましい金属ファイバーの材質としては、ステンレススチール、鉄やニッケル等が挙げられる。

【００１６】次に、上記フィルタの製作工程について説明すると、図２において、前述した様に、夫々２枚のステンレス製の耐熱性のシート状の目の粗い金網からなる内外層の金網層３２ａ，３２ｃと、同様の材料で形成した目の細かい３枚の金網からなる中間層の金網層３２ｂとを順次積層し、この金網積層体を、焼結炉で約１０００℃に加熱しながら軟化状態でプレスして焼結一体化する。金網は、通常の平織又は畳平織或いはメリヤス編みのものが適宜用いられる。高温下でプレスすると、主として線が絡み合い或いは冶金的に結合する事によって機械的な結合力を生じ、全体が一体化する。この一体化された焼結板３２を、所定の長さと幅に切断後、図３（ａ）に示す様に、両端部３４，３５が重なり合う様に円筒形状に曲げ成形した後、該重ね合わせ部を両側から挟んで矢印の方向にプレスし、同図（ｂ）に示す様に、その重ね合わせ部の厚みｔ1 が、他の部分の厚みｔ2 と同じになる様に圧縮してスポット溶接３３を行い、前記端部の圧縮部を接合する事によりフィルタが得られる。

【００１７】或いは、前記焼結板３２を所定の幅と長さに切断する事なく、先に円筒状に成形してスポット溶接により接合した後、所定の幅に切断してフィルタとなす事も可能である。シート状の焼結板３２は、一体化により定型性を賦与されるので、精度よく切断することができる。従って、得られたフィルタの寸法精度も高く、ガス発生器の容器内に装着しても、従来の渦巻きフィルタの様な隙間Ｇが発生する事はない。

【００１８】次に、中間層を金網層３２ｂに代えて金属ファイバーフィルタ層３２ｂ′とした複合フィルタの場合について説明する。図２（ｂ）において、焼結前の金属ファイバーフィルタ層３２ｂ′は、線径１０ミクロン程度のステンレスファイバーをクッション状に積層してしてなり、この複合フィルタ３２は、上述の金網のみの場合と同様に、焼結炉で約１０００℃に加熱して軟化状態でプレスして焼結一体化されて焼結板とされる。その後は金網のみの場合と同様である。この様に、金属ファイバーと金網とを組み合わせて前記焼結体を構成すると、金網の特長である強度と目の細かいファイバーフィルタの特長である濾過性能を併せ持つフィルタを得ることができる。

【００１９】尚、上述の要領で成形したフィルタの上面或いは下面をグラインダ等で擦り潰すと、焼結体の金網の線のバリによって表面近傍の目が埋め尽くされてガスが通過できなくなるので、ガスがフィルタ上下端面から漏洩してフィルタ効率が低下する事が防止される。

【００２０】更に、円筒状フィルタは、内圧により円周方向に引張力が働くので、軸方向より円周方向の強度が要求される。そこで、図４に示す様に、畳平織の金網４２を用いる方法がある。即ち、畳平織の金網４２は、太い金属線で構成され所定間隔で配置された縦線材４１と、細い金属線で構成され密に配置された横線材４３とで図示の如く織成したもので、横線材の方が線が密に配列されているため、横線材の方が、縦線材に比べて大きな断面積と、その断面積に比例した抗張力を有している。そこで、横線材の細い金属線を円周方向にして金網層を形成することにより、その強度を最大限に発揮させて、ガス発生時の内圧により円周方向に作用する大きな引張力に抗する事が容易となる。一方、このようにすると、製造工程において金網を所定幅に切断する際に、密に配列された細い金属線に沿って金網を切断することになり、最外線がほつれて外れる等の弊害が予想されるが、金網が金属ファイバフィルタ或いは積層された他の金網と一体的に焼結されているので、切断時のほつれ等が防止でき、切断が容易になる。尚、この畳平織の金網は、フィルタの内層或いは外層に使用するのが好ましい。

【００２１】

【考案の効果】

本考案のガス発生器用フィルタは、上述のように、金網を複数枚重ねて焼結により一体化した焼結板を円筒状に成形し、その端部を重ね合わせてプレスにより重ね合わせ部の厚さが他の部分の厚さとほぼ同一になる様に圧縮し、その状態でスポット溶接により接合しているので、円筒状フィルタの内外面は、ほぼ真円になり、従来の渦巻型フィルタの如き、端部に段部が形成されないので、外段部の空間を通過してガスが外部に漏洩することがなくなり、フィルタの濾過効率及びガス冷却効果が一層向上する。

【００２２】又、焼結体の端部を、スポット溶接で接合する様にしているので、従来の焼結フィルタの端面の突合せ溶接に比べて、溶材を必要とせず且つ短時間で接合可能となり、製作コストの削減と製作時間の短縮化が可能となって、量産化が容易となる。

【００２３】更に、焼結フィルタを用いる事により、渦巻型フィルタに比べて切断等の加工精度が向上し、この結果、ガス発生器の容器とフィルタとの隙間のバラツキが小さくなり、ガス発生器の性能を安定させることができる。

【００２４】円筒状フィルタの外形がほぼ真円となり、ガス発生器の容器内面に密着するので、デッドスペースがなくなり、この結果、ガス発生器の寸法を小さく形成する事が可能となり、ガス発生器の小型化，軽量化に寄与する事になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のガス発生器用フィルタの斜視図であ
る。

【図２】本考案で用いる焼結板の断面図である。

【図３】本考案で用いる焼結板の端部の接合状態を示す
概念図であり、（ａ）は、接合前の状態を示し、（ｂ）
は、接合後の状態を示している。

【図４】本考案で用いる畳平織の金網を示す平面図であ
る。

【図５】従来のガス発生器用焼結型フィルタの斜視図で
ある。

【図６】従来のガス発生器用渦巻型フィルタの斜視図で
ある。

【図７】ガス発生器の断面図である。

【符号の説明】

１ガス発生器１１フィルタ１１ａ第１フィルタ１１ｂ第２フィルタ２１従来の焼結型フィルタ３１本考案の焼結型フィルタ３２焼結板３２ａフィルタの外層（金網層）３２ｂフィルタの中間層（金網層）３２ｂ′ フィルタの中間層（ファイバーフィルタ層）３２ｃフィルタの内層（金網層）３３スポット溶接３４，３５端部４２畳平織金網４１畳平織金網の縦線材４３畳平織金網の横線材ｔ１，ｔ２厚み

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者植村正明兵庫県姫路市豊富町豊富3903−39 日本化薬株式会社姫路工場内センサー・テクノロジー株式会社姫路テクニカルセンター内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】エアバッグ用ガス発生器の容器内に配置
されるフィルタであって、該フィルタ（３１）は、複数の金網を積層して焼結によ
り一体化して得られた焼結板（３２）を円筒状に形成し
て、その端部（３４，３５）を重ね合わせ、該重ね合わ
せ部の厚さが他の部分と同じ厚さになる様にプレスして
圧縮し、該圧縮部をスポット溶接（３３）により接合し
てなる焼結フィルタである事を特徴とするガス発生器用
フィルタ。
【請求項２】前記焼結フィルタは、目の粗い金網で形
成した強度部材としての内層（３２ｃ）及び外層（３２
ａ）と、該内外層の間に配置された目の細かい金網で形
成した濾過部材としての中間層（３２ｂ）との３層で構
成され、該３層からなる金網の積層体を焼結により一体
化したものである請求項１に記載のガス発生器用フィル
タ。
【請求項３】前記焼結フィルタは、目の粗い金網で形
成した強度部材としての内層（３２ｃ）及び外層（３２
ａ）と、該内外層間に位置する濾過部材としての中間層
（３２ｂ’）との３層で構成され、該３層からなる積層
体を焼結により一体化したものであり、前記中間層（３
２ｂ’）は、金網と金属ファイバーフィルタとを積層し
て構成されたものである請求項１に記載のガス発生器用
フィルタ。
【請求項４】前記内層，中間層及び外層の各層は、そ
れぞれ複数枚の金網を積層して構成され、且つ各金網の
目をずらして積層されてなる請求項２に記載のガス発生
器用フィルタ。
【請求項５】前記フィルタは、前記焼結して得られた
焼結板を円筒状に成形し、その端部（３４，３５）を重
ね合わせて圧縮し、該圧縮部をスポット溶接（３３）し
て得られた円筒状焼結フィルタを所定長さに切断したも
のである請求項１乃至４のいずれかに記載のガス発生器
用フィルタ。