JP3784161B2 - インフレータ用フィルター及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輛の衝突時に搭乗者を保護するエアバッグ等を膨張させるインフレータ（ガス発生器）に用いるフィルター及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステアリングホイール等に組み込まれたエアバッグを膨張させるインフレータとしては、推進薬（火薬）を燃焼させて発生したガスを用いる方式が広く採用されている。このようなインフレータには、エアバッグが損傷を受けないように発生ガスを冷却し、燃焼残渣を捕集するためにフィルターが用いられ、このフィルターには、耐熱性を有し、燃焼残渣の捕集性能が高く、発生ガス圧によって変形しない大きな保形強度をもつことが要求される。これらの要求を満たすために、ステンレス鋼線等の金属線をメリヤス編みした金網を圧縮成型したフィルターが提案され、また使用されている。メリヤス編みした金網は複雑な網目を有し、高いフィルトレーション効果と大きい保形強度を与えるのに有利である。
【０００３】
特開平７−２８５４１２号には、金属線をメリヤス編みした円筒状の金網の長さ方向端部の所定長さを円筒外周面上に折り返し、かかる折り返しを複数回繰り返し施した円筒状の多重折り込み金網をその長さ方向に圧縮することにより形成したインフレータ用フィルターが記載されている。
【０００４】
また、特開平１−２９３１１２号においては、メリヤス編みした円筒状の金網を袋巻きしてドーナツ状の環状体を形成し、該環状体を圧縮成型して円筒状のインフレータ用フィルターを構成することが記載されている。更に、特開平４−６６３４８号には、メリヤス編みと同様な複雑な網目を有する編組による金網を所望の形状例えば中空円筒状に巻回し、これを圧縮成型してインフレータ用フィルターを形成することが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
最近、サイド用エアバッグとしてドア側方に組み込まれるエアバッグが開発されており、このエアバッグ用のインフレータには従来のフィルターよりも外径が小さく、厚さが薄く、長さが長い円筒状のフィルター、例えば外径１８．５ｍｍ、厚さ４．０ｍｍ、長さ３８ｍｍの寸法の中空円筒形フィルターが要求されている。このような外径が小さく、長さの長いフィルターは、従来のフィルター構造又はフィルター製造方法によって製造するのが困難であり、新規なフィルター構造とフィルター製造方法との開発が必要である。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、外径及び厚さが小さく、長さが長い、しかも密度が均一な中空円筒状のフィルターを、メリヤス編み金網の圧縮成型により簡易かつ安価に製造できるインフレータ用フィルターと、その新規な製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のインフレータ用フィルターは、中空の円筒状成型金網体から成るインフレータ用フィルターであって、金属線をメリヤス編みして筒状予備金網体を形成し、上記筒状予備金網体を絞り加工により減径した小径筒状金網体を成型し、上記小径筒状金網体を所定長さに切断し、切断した上記小径筒状金網体を長手方向に圧縮して円筒状中間成型金網体に成型し、上記円筒状中間成型金網体をさらに長手方向に圧縮して円筒状成型金網体に成型して成る。
また、本発明のインフレータ用フィルターの製造方法は、金属線をメリヤス編みして筒状予備金網体を形成する編み工程と、上記筒状予備金網体を絞り加工により減径して小径筒状金網体に成型する絞り工程と、上記小径筒状金網体を所定長さに切断する切断工程と、切断した上記小径筒状金網体を長手方向に圧縮して円筒状中間成型金網体に成型する一次成型工程と、上記円筒状一次成型金網体をさらに長手方向に圧縮して円筒状成型金網体に成型する二次成型工程と、を含んでいる。
【０００８】
上記の本発明においては、メリヤス編みの筒状予備金網体を、例えばダイス等を用いて絞るので、筒状予備金網体の外径を、メリヤス編みでは形成が困難な程度の小径にすることができ、所望の小外径のメリヤス編みの筒状予備金網体を得ることができる。また、本発明においては金網の密度を増大させる工程を、絞り工程と、一次成型工程の圧縮と、二次成型工程の圧縮とに分散して、これら各工程による密度の増大を重ね合わすことにより、均一な密度を有するフィルターを得ることができる。一次成型工程及び二次成型工程における圧縮を、後記の実施例に示すように円筒形の長さ方向両側から行えば、密度のバラツキを更に小さくすることができる。
【０００９】
筒状予備金網体をダイスにより小径にする絞り工程では、筒状予備金網体の外径を所望の小外径にし、かつ絞り加工後の小径筒状金網体の密度を増大さるために、筒状予備金網体の外径を少なくとも４０％以上減径することが望ましい。また、ダイス絞り後の金網の密度のバラツキを小さくするために、筒状予備金網体の外径の減径率は、６５％以下であることが望ましい。一次成型工程では、好ましくは、一次成形後の円筒状中間成型金網体の外径が、最終製品の外径よりも僅かに小さく、その内径が、最終製品の内径よりも僅かに大きく、そしてその長さが、最終製品の長さの約２倍程度になるように、圧縮加工される。円筒状中間成型金網体は、二次成型工程を経て、所定の製品寸法を有する円筒状成型 金網体に成型される。
【００１０】
本発明のインフレータ用フィルターの密度は、３．０ｇ／ｃｍ ^３ 乃至ｇ／ｃｍ ^３ の範囲に選ぶのが好ましい。３．０ｇ／ｃｍ ^３ 以下では燃焼残渣の捕集性能と保形強度に劣り、４．５ｇ／ｃｍ ^３ 以上ではガスの透過抵抗が大きくなるからである。
また、本発明のインフレータ用フィルターの寸法は、特定範囲に限定されるものではないが、外径が２５ｍｍ以下、厚さが４．５ｍｍ以下、長さが２０ｍｍ以上であるのが好ましい。また本発明のインフレータ用フィルターの製造方法は、上記寸法のように外径が小さく、厚さが薄く、長さが長いフィルターの製造に特に有利に用いられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細並びに実施の形態を図面に基づき以下に説明する。図１は本発明によるインフレータ用フィルターの製造方法の工程を説明する説明図であり、図２は圧縮用金型を説明する分解斜視図である。
【００１２】
図１の（イ）において１はステンレス鋼線等の金属線であり、２はメリヤス編み機である。３はメリヤス編みした筒状予備金網体である。金属線１の線径は例えば０．５ｍｍである。一般的に言って細径の方がフィルターの燃焼残渣捕集性能はよいが、フィルターの保形強度は小さくなる傾向があり、０．４乃至０．７ｍｍの範囲内の適宜な線径に選ばれる。円筒状の筒状予備金網体３はダイス４で絞られ、筒状予備金網体３の外径が例えば３０ｍｍから１５ｍｍに減径されるとともに、これに応じて金網の密度が増大させられる。図１ではダイス４で絞られた小径筒状金網体を符号５で示している。６は１対の引取ローラーである。
【００１３】
図１では、メリヤス編みとダイスによる絞りとを連続化し一工程内で行なう場合を示しているが、メリヤス編みとダイスによる絞りとを分離し、別工程で行っても勿論差し支えはない。ダイス４で絞られた小径筒状金網体５は、所定重量となるような所定長さ、例えば２５０ｍｍの小径筒状金網体の切断片７に切断される（図１の（ロ））。
【００１４】
次いで、図１の（ハ）に示すように、充実円筒形の内型９及び中空円筒形の外型１０からなる圧縮用金型８の内外型間の空間１１に、前述の小径筒状金網体の切断片７を充填し、圧縮子１２及び１２′により金型８の長さ方向の両側から切断片７を圧縮し、一次成型を行なう。一次成型により得られた円筒状中間成型金網体１３は、好ましくは、その外径が最終製品の外径、すなわちフィルターの外径より僅かに小さく、その内径が最終製品の内径よりも僅かに大きく、その長さは最終製品の長さの約２倍程度となるように圧縮される。
【００１５】
然るのちに、図１の（ニ）に示すように、前記圧縮用金型８と同様に充実円筒形の内型１５と中空円筒形の外型１６とからなる圧縮用金型１４の内外型間の空間１７内に一次成型した円筒状中間成型金網体１３を充填し、同じく金型１４の長さ方向の両側から圧縮子１８、１８′により圧縮して二次成型を行い、所定寸法の円筒状成型金網体（フィルター）１９（図１の（ホ））を得る。
図２には、圧縮用金型１４の内型１５と外型１６との斜視図を示している。
【００１６】
上記により得られるフィルター１９の長さは例えば３８ｍｍであり、従来のインフレータ用フィルターの長さ寸法に較べると、かなり長いにも拘わらず、フィルター全体にわたり密度が均一である。このように長さが長いインフレータ用フィルターを、従来のインフレータ用フィルター製造法のように１回の圧縮成型だけで得ようとすれば、フィルターの密度のバラツキが大きくなり、燃焼残渣の捕集性能及び保形強度にバラツキが生じる。
【００１７】
本発明のインフレータ用フィルターは、外径が小さく、厚さが薄く、長さが長い中空円筒状の中空の円筒状成型金網体のフィルターであるので、サイド用エアバッグに好適である。
また、本発明のインフレータ用フィルターの製造方法は、密度が均一で、外径が小さく、厚さが薄く、長さが長い中空の円筒状成型金網体を製造することができるので、サイド用エアバッグのインフレータ用フィルターの製造に適している。特に、外径が２５ｍｍ以下、厚さが４．５ｍｍ以下、長さが２０ｍｍ以上の寸法を有し、従来の方法では製造困難なインフレータ用フィルターの製造に特に有利に適用される。
【００１８】
【発明の効果】
上記説明したとおりの本発明のインフレータ用フィルター及びその製造方法は下記の顕著な効果を奏することができる。
（１）本発明のインフレータ用フィルターは、メリヤス編みの金網体を圧縮成型して得られるので、燃焼残渣を捕集する性能が高く、また保形強度が大きい。
（２）本発明のフィルターは、ダイス等による絞り加工、一次成型工程における圧縮、及び二次成型工程におけるさらなる圧縮により、遂次に密度を高められて所定寸法にまで成型されているので、フィルターの密度が均一でバラツキが小さい。
（３）本発明のインフレータ用フィルターの製造方法は、従来の製造方法では製造が困難な、外径の小さい、厚さの薄い、長さの長い、そして密度の均一な中空円筒状のインフレータ用フィルターを、メリヤス編みの円筒状の予備金網体を圧縮成型する方法によって、簡易に製造することができる。
（４）本発明の製造方法においては、メリヤス編みの円筒状の予備金網体をダイス等により絞る工程と、そして円筒の長さ方向に圧縮する工程という簡単な作業だけで、所望の寸法形状のインフレータ用フィルターを得ることができる。よって、従来の製造技術における折り返しや袋巻きのような面倒な作業工程を必要としないので、製造工程を自動化し易い利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるインフレータ用フィルターの製造方法の工程を説明する説明図である。
【図２】 圧縮用金型を説明する分解斜視図である。
【符号の説明】
２ メリヤス編み機
３ メリヤス編みの筒状予備金網体
４ ダイス
５ 小径筒状金網体５
７ 小径筒状金網体の切断片
８、１４ 圧縮用金型
９、１５ 内型
１０、１６ 外型
１２、１２′、１８、１８′ 圧縮子
１３ 円筒状中間成型金網体
１９ 円筒状成型金網体（フィルター）

Claims (5)

1. 中空の円筒状成型金網体から成るインフレータ用フィルターであって、
   金属線をメリヤス編みして筒状予備金網体を形成し、
   上記筒状予備金網体を絞り加工により減径した小径筒状金網体を成型し、
   上記小径筒状金網体を所定長さに切断し、
   切断した上記小径筒状金網体を長手方向に圧縮して円筒状中間成型金網体に成型し、
   上記円筒状中間成型金網体をさらに長手方向に圧縮して円筒状成型金網体に成型して成るインフレータ用フィルター。
2. 上記円筒状成型金網体の外径が２５ｍｍ以下、厚さが４．５ｍｍ以下、長さが２０ｍｍ以上であり、密度が３．０ｇ／ｃｍ^３〜４．５ｇ／ｃｍ^３である請求項１に記載のインフレータ用フィルター。
3. 中空の円筒状成型金網体から成るインフレータ用フィルターを製造する方法であって、
   金属線をメリヤス編みして筒状予備金網体を形成する編み工程と、
   上記筒状予備金網体を絞り加工により減径して小径筒状金網体に成型する絞り工程と、
   上記小径筒状金網体を所定長さに切断する切断工程と、
   切断した上記小径筒状金網体を長手方向に圧縮して円筒状中間成型金網体に成型する一次成型工程と、
   上記円筒状一次成型金網体をさらに長手方向に圧縮して円筒状成型金網体に成型する二次成型工程と、を含むインフレータ用フィルターの製造方法。
4. 上記一次成型工程の絞り加工が、ダイスを用いたダイス絞り加工であり、減径率が４０％〜６５％である請求項３に記載のインフレータ用フィルターの製造方法。
5. 上記一次成型工程及び上記二次成型工程における長手方向への圧縮が、当該長手方向の両側から行われる請求項３又は４に記載のインフレータ用フィルターの製造方法。

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