JP3992267B2 - エアバック装置のインフレータ用フィルタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の衝突事故時に乗員が受ける衝撃を緩和して乗員の安全を図るエアバッグ装置のインフレータ（ガス発生器）に用いるフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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開き、エアバッグのクッション効果で運転者等乗員が受ける衝撃を緩和し乗員の安全を図るエアバッグシステムは、標準品として乗用車に取り付けられるようになってきている。
【０００３】
インフレータのガス発生室において推進薬から爆発的に発生したガスは、冷却用のメッシュに接触した後に筒状のフィルタを内側から外側へ通過し、フィルタの外側に筒壁に沿って設けられた複数個のガス通過孔を通ってインフレータからエアバッグ内へ流入し、エアバッグを展開する。前記フィルタは、ガス中に含まれている爆発した推進薬の粉塵等の、高温の微粒子がバッグ内に流入しないように、これを捕捉するものである。このフィルタには高い耐熱性が要求されるので、金属線（通常ステンレス線）を平織りした金網を適当なサイズのストリップに切断し、これを筒状に多重に巻回したものが用いられていた。
【０００４】
また、特開平７−２８５４１２号公報には、円筒状のメリヤス編み金網に、その長さ方向の端部を該金網の円筒外周面上に折返す折込みを複数回繰り返し施して成形した円筒状の多重折込み成形金網を、更に長さ方向に圧縮した筒状の成形金網体によりフィルタを構成したことを特徴とするエアバッグシステムのインフレータ用フィルタが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の、金属線を平織りした金網を適当なサイズのストリップに切断し、これを筒状に多重に巻回したフィルタは、フィルタ効果を高めようとすれば、金網を構成する金属線の線径を小さくし、かつ網目を細かく編んだ金網をより多重に用いる必要がある。したがって、フィルタがコスト高になるという問題点がある。また、上記した従来のフィルタは保形強度が小さく、ガス圧を受けたときに拡がり、インフレータのガス通過孔に入り込んで破損し易い難点がある。
【０００６】
また、特開平７−２８５４１２号公報に記載されるフィルタは、インフレータ爆発時の火薬から出る粉塵等の除去及びガスの冷却機能には優れているが、そのサイズ（幅）は編機の幅によって決まってしまうため、所要のサイズごとに異なる幅の編機を用意しなければならず、かつ、製造工程が複雑であり、メリヤス編機を使用しているため製造時間が長くなるという問題点がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、製造が簡単で強度が強く、かつ製造コストが安価なエアバック装置のインフレータ用フィルタを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する第１の手段は、エアバック装置のインフレータに使用されるフィルタであって、エキスパンドメタルを多層巻きして構成された筒状体からなり、その内面側と外面側のエキスパンドメタルが、それぞれ、当該筒状体から剥がれないように、当該筒状体に固着されていることを特徴とするエアバック装置のインフレータ用フィルタである。
【０００９】
エキスパンドメタルとは、金属板に切り込みを入れて広げることにより、網目状の穴部を形成したもので、ラスメタルとも呼ばれ、この方法により、細かい網目を有し、かつ強度の大きな網状金属板を製造することができる。エキスパンドメタルは、このような製造方法により製造されるため、非常に長く、かつ幅の広いものが容易に得られる。
【００１０】
本手段においては、このような性質を有するエキスパンドメタルを、適当な長さと幅に切断して使用する。そして、これを筒状に重ね巻き（螺旋状巻き）することにより筒状体を構成し、その内面側と外面側のエキスパンドメタルが筒状体から剥がれないように、スポット溶接等により、出来上がった筒状体に固着する。
【００１１】
これにより、非常に簡単な方法でエアバック装置のインフレータ用フィルタを製造することができる。本フィルタにおいては、エキスパンドメタルの網目が多層に複雑に重なり合って、複雑な気体の流通路を形成する。よって、インフレータの爆発により発生する推進薬の粉塵を、有効に補足することができると共に、発生するガスを有効に冷却することができる。
【００１２】
本フィルタは、金属板の厚さを厚く保ったままで細かい網目を製造することができるので、平織りした金網を用いたものに比して、フィルタの強度を大きくすることができる。かつ、素材として大きな寸法のものが得られるエキスパンドメタルを使用して、それを適当な寸法に切断して筒状体を形成するのみで製造できるので、製作が容易で安価である。また、インフレータの爆発によっても、ばらけることがないので、破片がエアバッグ内に入り込むことがない。さらに、金属部分の表面積が大きくなることにより、冷却効果の優れたものとすることができる。
【００１３】
また、本フィルタは、特開平７−２８５４１２号公報に記載されるフィルタに比して、異なる幅を有するものを同一の製造設備で容易に製作でき、かつ製造能率も格段に向上するという優位性を有する。
【００１４】
また、これら従来のフィルタは、その形状を保持するために、実際的には外周部に補強材を巻くことが不可欠であったが、本手段においてはこのような補強材は必ずしも必要がない。
【００１５】
前記課題を解決するための第２の手段は、エアバック装置のインフレータ用に使用されるフィルタであって、突起部の先端をつぶして平坦化したフック金属板を多層巻きして構成された筒状体からなり、その内面側と外面側のフック金属板が、それぞれ、当該筒状体から剥がれないように、当該筒状体に固着されていることを特徴とするエアバック装置のインフレータ用フィルタである。
【００１６】
本手段は、前記第１の手段の素材であるエキスパンドメタルを、フック金属板に代えたものである。フック金属板とは、薄い金属板に針状の部材により多数の穴を高密度に開けたものである。しかし、これをそのまま使用すると、穴部に形成された突起部によって、筒状体を製造したときの金属板間の間隔が広がり、フック金属板を密な層とすることができなくなる。
【００１７】
又、穴の先端部が隣り合う層の金属板によってふさがれ、ガスの流通が妨げられることがある。よって、フック金属板の穴部に形成されている突起部の先端をつぶして平坦化したものを使用する。これにより、フック金属板の厚さが減少すると共に、フック立て時にできた裂け目と突起部の先端部がつぶされて広がるときにできる裂け目がガスの流通路となり、ガスが流通する際の抵抗が減少する。
【００１８】
本手段においても、フック金属板の穴部が多層に複雑に重なり合って、複雑な気体の流通路を形成する。よって、インフレータの爆発により発生する爆薬の粉塵を、有効に補足することができると共に、発生するガスを有効に冷却することができる。
【００１９】
本フィルタは、平織りした金網を用いたものに比して、金属板の厚さを厚く保ったままで細かい穴構造を製造することができるので、フィルタの強度を大きくすることができる。かつ、素材として大きな寸法のものが得られるフック金属板を使用して、それを適当な寸法に切断して筒状体を形成するのみで製造できるので、製作が容易で安価である。さらに、金属部分の表面積が大きくなることにより、冷却効果の優れたものとすることができる。
【００２０】
また、本フィルタは、特開平７−２８５４１２号公報に記載されるフィルタに比して、異なる幅を有するものを同一の製造設備で容易に製作でき、かつ製造能率も格段に向上するという優位性を有する。
【００２１】
また、これら従来のフィルタは、その形状を保持するために、実際的には外周部に補強材を巻くことが不可欠であったが、本手段においてはこのような補強材は必ずしも必要がない。
【００２２】
前記課題を解決するための第３の手段は、前記第２の手段又は第２の手段であって、これらのフィルタの外周部に、さらに、筒壁に多数の貫通小孔を有する筒状の保護板を設けたことを特徴とするものである。
【００２３】
本手段においては、筒状の保護板によって前記フィルタが補強されるので、保形強度が更に向上し、また取扱が一層容易かつ便利になる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、参考例であるフィルタの構成を示す概要図である。フィルタ１は、その素材であるエキスパンドメタルを円筒状に多数層、螺旋状に重ね巻きして、その最内周部と最外周部のエキスパンドメタルをスポット溶接することにより、巻回されたエキスパンドメタルがばらけず、円筒状のフィルタの形状が保たれるようになされている。
【００２５】
図２にエキスパンドメタルの拡大図を示すが、図においてＡは1.5〜3.0mm、Ｂは2.0〜6.0mm、板厚ｔは0.3〜0.5mm、板部の幅Ｗは0.3〜0.8mmとすることが好ましい。一例として、Ａ＝1.5mm、Ｂ＝2.0mm、Ｗ＝0.3mm、ｔ＝0.3mmの網目形状を持つエキスパンドメタルを10mmの幅に裁断し、これを５層重ね巻きしてフィルタを構成する。この場合の空隙率は約70％である。この空隙率は、エキスパンドメタルの網目の形状や重ね巻きの密度を変えることにより適宜調整できるが、実用上は概ね50〜80％の間にすることが好ましい。
【００２６】
図３は、本発明の実施の形態であるフィルタの構成を示す概要図である。フィルタ１は、その素材である、突起部の先端をつぶして平坦化したフック金属板を円筒状に多数層、螺旋状に重ね巻きして、その最内周部と最外周部のフック金属板をスポット溶接することにより、巻回された突起部の先端をつぶして平坦化したフック金属板がばらけず、円筒状のフィルタの形状が保たれるようになされている。
【００２７】
一般的に、厚さ0.2〜0.4mmの板に、直径1.0〜2.0mmの大きさの穴を設けたフック鋼板を使用することが好ましい。
一例として、穴の直径１mm、穴の間隔１mm、厚さ0.2mmの金属板を使用し、これを５層の重ね巻きにしてフィルタを構成する。この場合の空隙率は約50％である。この場合も、空隙率は、エキスパンドメタルの場合と同様、フックの穴径や重ね巻きの密度を変えることにより適宜調整できる。
【００２８】
図４は、図３に示した実施の形態に用いるフック金属板の製造過程を示す端面図である。原材料であるフック金属板２には、（ａ）に示すように、その平坦部３に、針状の工具により、表裏面から交互に穴４が押し開けられ、それに伴い突起５が、表裏方向に交互に突出している。このままフック金属板を重ね巻きすると、この突起５により、フック金属板間の間隔が大きくなり、同じフィルタ効果を出すためのフィルタの厚みが厚くなる。
【００２９】
よって、このフック金属板を表裏面から押圧することにより、（ｂ）に示すように突起部をつぶし、フック金属板の全体の厚みを薄くしてから重ね巻きを行う。
【００３０】
図５は、このようにして押しつぶされた穴部の形状の例を示す斜視図と平面図である。図４、図５において、５ａは押しつぶされた部分であり、図５に示すように、切れ目が形成されて４枚の花びらのように側方に開いた形状となる。この花びらのように折れ曲がったフック部の間をガスが通って、穴４に達することができる。フック部をこのような形状に押しつぶすことにより、フック金属板の全体の厚みを薄くすることができるばかりでなく、ガスの流通路が確保でき、かつ、粉塵を捕捉し易いような形状とすることができる。
【００３１】
なお、以上の説明においては、両面にフックを形成したフック金属板を使用した例を示したが、本発明においては、片面にのみフックを形成した金属板を使用することもできる。
【００３２】
図６は、参考例であるフィルタの構成を示す概要図である。図６において、６は図１に示したような、エキスパンドメタルを重ね巻きしたフィルタである。この実施の形態においては、このフィルタ６の外周部に、さらに、筒壁に多数の貫通小孔を有する筒状の保護板７が設けられている。
【００３３】
保護板７はフィルタ６の外周に、例えば厚さが0.5mmで多数の貫通小孔８を有するステンレス鋼板を巻回し、その重ね合わせ部をスポット溶接することにより形成されている。貫通小孔８の孔径は例えば1.0mm、孔間隔は例えば2.0mmで、当該小孔は例えば千鳥状に配列されている。これにより、フィルタ６の強度がさらに補強される。なお、さらに、フィルタ６の内周側にも、このような筒状の保護板を設けてもよく、このようにすれば、フィルタ６の強度をさらに補強することができる。
【００３４】
なお、第３の実施例の説明においては、エキスパンドメタルを重ね巻きした例について説明したが、エキスパンドメタルの代わりにフック金属板を使用してもよいことはいうまでもない。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１に係る発明においては、金属板の厚さを厚く保ったままで細かい穴構造を製造することができるので、フィルタの強度を大きくすることができる。かつ、素材として大きな寸法のものが得られるフック金属板を使用して、それを適当な寸法に切断して筒状体を形成するのみで製造できるので、製作が容易で安価である。さらに、金属部分の表面積が大きくなることにより、冷却効果の優れたものとすることができる。
【００３８】
また、本発明によれば、異なる幅を有するものを同一の製造設備で容易に製作でき、かつ製造能率も格段に向上するという優位性を有する。また、従来のフィルタは、その形状を保持するために、実際的には外周部に補強材を巻くことが不可欠であったが、本発明においてはこのような補強材は必ずしも必要がない。
【００３９】
請求項２に係る発明においては、筒状の保護板によって前記フィルタが補強されるので、保形強度が更に向上し、また取扱が一層容易かつ便利になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考例であるフィルタの構成を示す概要図である。
【図２】 エキスパンドメタルの形状と寸法を示す図である。
【図３】 本発明の実施の形態であるフィルタの構成を示す概要図である。
【図４】 図３に示した実施の形態に用いるフック金属板の製造過程を示す端面図である。
【図５】 押しつぶされた穴部の形状の例を示す斜視図と平面図である。
【図６】 参考例であるフィルタの構成を示す概要図である。
【符号の説明】
１…フィルタ
２…フック金属板
３…平坦部
４…穴
５…突起
５ａ…突起が押しつぶされた部分
６…フィルタ
７…保護版
８…貫通小孔

Claims (2)

1. エアバック装置のインフレータに使用されるフィルタであって、突起部の先端をつぶして平坦化したフック金属板を多層巻きして構成された筒状体からなり、その内面側と外面側のフック金属板が、それぞれ、当該筒状体から剥がれないように、当該筒状体に固着されていることを特徴とするエアバック装置のインフレータ用フィルタ。
2. 請求項１に記載のインフレータ用フィルタの外周部に、筒壁に多数の貫通小孔を有する筒状の保護板を設けたことを特徴とするインフレータ用フィルタ。

Images