JPH11348712A - エアバッグ用インフレータ - Google Patents

エアバッグ用インフレータ

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JPH11348712A
JPH11348712A JP10157624A JP15762498A JPH11348712A JP H11348712 A JPH11348712 A JP H11348712A JP 10157624 A JP10157624 A JP 10157624A JP 15762498 A JP15762498 A JP 15762498A JP H11348712 A JPH11348712 A JP H11348712A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼により発生した高温ガス流を冷却、濾過
するフィルターを備えたエアバッグ用インフレータにお
いて、高温微粒子の捕捉性を向上させるとともに、ガス
圧を受けたときにフィルターが損傷することの無いよう
に強度を向上させ、且つ保形性の高いフィルターを備え
たインフレータを提供する。 【解決手段】 フィルターが1または複数本の金属線を
複層筒状網体に編み上げた後に焼結または溶接などの熱
処理により一体化させた焼結網状体を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両などが急減速
した際に、乗員を保護するために、爆発的に燃焼させて
発生した固体を含む高温ガスをフィルターで冷却、濾過
してバッグ内に送り込むことで、クッション効果をもた
らすエアバッグ装置のインフレータに関する。
【0002】
【従来の技術】エアバッグ装置は、車両の衝突あるいは
急停止などによる急激な加速度の変化を検知し、搭乗者
の前方部分に組み込まれたバッグをガス発生剤の燃焼に
より発生したガスで膨張させる。膨張したバッグは搭乗
者と車両内部構造物との間に介在して、クッションとな
り搭乗者を保護する。膨張によりクッション効果を果た
したバッグは、その後急速に縮小して運転者の視界を妨
げないように設計されている。
【0003】現在ではエアバッグ装置は運転席、助手席
のみならず、側面衝突に備えた各種の形式の装置が開発
されている。例えば運転席のステアリングホイールに取
り付けられるタイプのエアバッグ装置では、ステアリン
グホイールのハブに取り付けられるベースプレートとホ
イールパッド(エアバッグカバー)との間に折り畳まれ
たバッグが配置され、急減速が感知されるとエアバッグ
カバーを破断させ、バッグを展開させながら乗員側へ向
けて膨出する。
【0004】エアバッグの膨張方式にはいくつかの種類
があるが、現在最も多く用いられているのは、火薬を爆
発させて生じる燃焼ガスを用いる方式である。この方式
のガス発生機構を備えた装置をインフレータと呼んでい
る。インフレータはエアバッグ装置の中心的な機構であ
る。
【0005】固体のガス発生剤として無毒の窒素ガスを
発生する金属アジドを主体とするものが一般に用いられ
ているが、これは分解残渣の発生と多量の反応熱を伴
う。そこで、前記したガス発生剤からの固体残渣を捕集
するためと、高温の窒素ガスを冷却せしめるために金網
等を積層して用いる。
【0006】一般的なインフレータの構造について説明
する。インフレータの軸芯部には車両急減速状態を感知
するセンサが配設されており、このセンサが車両急減速
状態を感知すると点火剤が点火される。センサが車両の
他の部分に設置され、信号がインフレータに伝えられる
タイプもある。
【0007】インフレータの内部には点火剤の周囲に伝
火剤及びガス発生剤が配設されており、伝火剤を介して
ガス発生剤が燃焼する。ガス発生剤が燃焼すると、大量
のガスが発生する。このガスは、気化し溶融した燃焼粒
状物などからなる高温の爆発残渣粉塵が混在しており、
このままエアバック内に流入した場合、エアバックが破
損してガスが車内に排出されることとなり、そのため乗
員に損傷を与える。
【0008】このような理由から、爆発的燃焼により発
生したガスは、インフレータ内に配設されたクーラント
によって冷却された後フィルタを通り、インフレータの
周壁に形成されたガス流入孔からバッグ内へ噴出するこ
とになる。
【0009】クーラント機能とフィルタ機能を併せ持つ
装置とする場合が普通である。金属製の金網で形成され
たフィルタは、冷却効果と共に固形物を除去するフィル
タの役目をしている。フィルタ構造の多くはワイヤスク
リーン、スチールウールおよび/又はセラミック材料を
含みガスを濾過する。典型的にはこれら材料の組合せが
用いられる。フィルターには高い耐熱性が要求される所
から、従来は、金属線(通常ステンレス線)を平織り、
あるいは綾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を用いてい
る。
【0010】金属製の金網によるフィルタの作成方法と
しては、特開平6-255440号に記載されている。回転巻取
治具にフィルタとなる帯状の金網の一端を係止させた
後、回転巻取治具を所定回、回転させる。これにより、
金網が重合されて環状となりフィルタが形成される。
【0011】インフレータにおける、燃焼ガスの冷却・
濾過のために用いられるフィルタ構造物は、爆発の圧力
に耐えられる構造が必要である。米国特許第4,846,368
号では、インフレータは、孔のあいた管内に多量の可燃
性ガスを生じる物質が収容された円筒状のフィルタがそ
の孔の開いた管の周りに巻きつけられている。そして円
筒状のハウジングがそのガス発生物質、孔の開いた管、
そしてフィルタ周りに延びてこれらを囲んでいる。
【0012】米国特許第4,902,036号は、エアバッグ用
ガス発生装置を開示している。このガス発生装置は複数
のフィルタを備えている。フィルタは、第1の網スクリ
ーン部分を有し、ガス流から反応生成物の微粒子を除去
する。フィルタは、より小さいメッシュ寸法の第2の網
スクリーン部分を有している。これら第1及び第2の網
スクリーン部分は、酸化アルミニウム及び酸化シリコン
の混合物であるセラミックファイバにて形成されたスペ
ーサパッドにより分離される。
【0013】米国特許第4,878,690号は、又、車両の搭
乗者を拘束するガス発生装置に使用されるフィルタ組立
体を開示している。フィルタ組立体は、ガス流方向に向
けて、複数のステンレス鋼製スクリーン層と、発生され
たガス微粒子をろ過するフィルタ部材と、更に別のステ
ンレス鋼製スクリーン層とを備えている。
【0014】通常のエアバッグは、バッグ、それを収納
するカバーと、ガス発生剤、及びそれに点火する点火装
置をふくむインフレータから構成されている。このよう
なインフレータとして、USP4,380,346では、図1に示
すように、円筒状外容器1の中心部に外容器よりは細い
円筒状容器2に着火薬3を収納し、その片端に点火装置
を設置し、更にその周辺にガス発生剤を、更にその外側
にフィルターを配置してなる構造のインフレータが提案
されている。この時のガス発生剤はペレット状であっ
て、着火薬容器の周囲に充填されている。
【0015】上記のような従来のインフレータではイグ
ナイターがインフレータの片側にのみ設置されており、
容器の軸方向に伝火する構造となっているため、イグナ
イターによるガス発生剤全体の点火に時間的ずれを生
じ、最大ガス圧力に到達するまでの時間が遅れ、したが
って、バッグの膨脹による衝撃の吸収が十分に達成され
ないおそれがある。ことに、助手席用のエアバッグは車
輛構造上より大容量とする必要があることから、このよ
うな危険性が一層大きくなる。
【0016】米国特許第4,017,100号および同第3,972,5
45号はエアバッグを膨張するガスを濾過するのに用いら
れる2つの型式のフィルタを開示している。米国特許第
4,017,100号は、図2に示すように、エアバッグを膨張
するガスのフィルタを開示している。このフィルタ4は
ガス発生材料5とハウジングのガス排出口との間でハウ
ジング内に配置されている。このフィルタは3つの隣接
したグループに配置されたフィルタ材料層を含む。第一
のグループの層は他のグループの層の支持を形成するス
クリーンである。第二のグループの層はフィルタ層とし
て働き、グラスファイバから形成されている。第三のグ
ループの層はフィルタ層として働き、スチールウールか
ら形成されている。支持スクリーンは第三のグループの
層の各側に設けられ且つ開口を有する金属プレートがフ
ィルタ層をガス発生材料から分離している。
【0017】連続するフィルタ材料層はフィルタを通る
ガス流の下流方向で多孔性を減少するという問題があ
る。これは、ガスがフィルタを通して実質的に直線通路
に移動する際にガスから連続的に粒状物を除去するよう
に設計されているからである。
【0018】他の形式のガスフィルタが米国特許第3,97
2,545号に開示されている。図3に断面図を示す。この
特許ではガスがガス発生材料から複数のフィルタ層を通
してガス排出口に流れるようにした細長い円筒ハウジン
グ6を開示している。これらフィルタ層7は一対の開口
付プレートを含み、これらプレートはPH中和材料と軸
方向に交互に配置された細かいおよび粗いワイヤスクリ
ーンとを収容するプラスチックバッグを支持している。
第三の開口付きプレートがハウジングのガス排出開口か
らスクリーンを分離する。ガスは実質的に直線通路のフ
ィルタを通して軸方向に移動する。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】現在、エアバッグ装置
に対する具体的な問題は、高温ガスに含まれる固形物を
ろ過する、効果的でかつ低廉なフィルタ装置を開発する
ことである。従来のフィルターは、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
孔に入り込み破損し易い。フィルターが破損した場合に
は、爆発しだ推進薬の高温の粉塵がバッグ内に漏れてバ
ッグを損傷させバッグの機能を損なう或いは乗員に火傷
を負わせたりする危険がある。
【0020】また、保形性が小さいことから補強のため
の構造物が必要となり、インフレータの構造が複雑化す
る。本発明は、このような従来のエアバッグシステムの
インフレータ用フィルターの問題点を解決するもので、
高温微粒子の捕捉性を向上させるとともに、ガス圧を受
けたときにフィルターが損傷することの無いように強度
を向上させ、且つ保形性の高いフィルターを備えたイン
フレータを提供することを目的とするものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、燃焼により発生した高温ガス流を冷却、濾
過するフィルターを備えたエアバッグ用インフレータに
おいて、前記フィルターが1または複数本の金属線を複
層筒状網体に編み上げた後に焼結または溶接などの熱処
理により一体化させた焼結網状体を用いる。
【0022】金属線の素材としてはステンレスのほか適
当な金属を用いることができる。溶接には電気溶接が適
当である。
【0023】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の装置について、
例を示して説明する。なお、この例は本発明の一例であ
り、この例に限らないことは当然である。本発明で用い
る金属線の例としては、直径0.5mmの丸線、あるいは、
巾0.6mm、厚さ0.3mmの平形線などが用いられる。この金
属線の材料としては、ステンレス鋼線(SUS304)、ある
いは軟鋼線(SWRM)が用いられる。このような金属線を
400〜500層程度巻いて、図4のような、内径45mm、外径
60mm、長さ30mmの編み上げ筒状体8を作る、網の巻きの
角度は図5に示すように、10〜30度程度である。このよ
うにして作られた筒状体は120〜140gの重量をもってい
る。
【0024】熱処理としては、焼結処理では1200〜1300
℃で行われることが望ましい。他の熱処理である溶接は
電気抵抗溶接が適当である。このようにして作られた金
網は図6に示すような構造をしており、この金網を図7
に示すように爆発燃焼したガスが通り抜けてゆく。
【0025】
【発明の効果】本発明の装置では、フィルター全体が編
み上げた1または数本の金属線で構成されているので、
金網を巻き付けて作成した従来のフィルターに比べて、
金属線の切断部が少なく、その結果、局所的に強度が落
ちる箇所が少なくなる。爆発時には、膨張した高圧ガス
流の圧力に対して、フィルター全体で圧力を分散して受
けるので強度が大きく、フィルターが破損するなどの事
故が起こりにくい。
【0026】また、焼結または溶接処理により一体性が
高く、形状を保つ性質が大きいので、他の補強体が不要
になるので、インフレータ装置の構造を簡略化させるこ
とができるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のエアバッグ装置における膨張ガスを濾過
するフィルタ部の例の断面図である。
【図2】従来のエアバッグ装置における膨張ガスを濾過
するフィルタ部の例の断面図である。
【図3】従来のエアバッグ装置における膨張ガスを濾過
するフィルタ部の例の断面図である。
【図4】本発明の装置で用いるフィルタの外形の斜視図
である。
【図5】本発明の装置で用いるフィルタの金網の編み方
の説明図である。
【図6】本発明の装置で用いるフィルタの金網の編み方
の説明図である。
【図7】本発明の装置で用いるフィルタの金網を膨張ガ
スが通過する様子の説明図である。
【符号の説明】
1 円筒状外容器 2 円筒状容器 3 着火薬 4 フィルタ 5 ガス発生材料 6 円筒ハウジング

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃焼により発生した高温ガス流を冷却、濾
    過するフィルターを備えたエアバッグ用インフレータに
    おいて、前記フィルターが1または数本の金属線を複層
    筒状網体に編み上げた後に熱処理により一体化させた網
    状体であることを特徴とするエアバッグ用インフレー
    タ。
  2. 【請求項2】前記熱処理が溶接処理であることを特徴と
    する請求項1記載のエアバッグ用インフレータ。
  3. 【請求項3】前記熱処理が焼結処理であることを特徴と
    する請求項1記載のエアバッグ用インフレータ。
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