ガス発生器用フィルター材及びガス発生器
【課題】高いガス冷却効果及びスラグ捕集効果を有するガス発生器用フィルター材と、それを用いたガス発生器とを提供する。
【解決手段】複数の貫通孔を有し、前記貫通孔の周囲に突起部を有する金属板を巻き回して複数層を有する中空円筒状に成形されているエアバッグ用ガス発生器に使用されるフィルター材であって、前記突起部が、前記フィルター材内側に位置する前記金属板の一端から途中までの範囲内において、前記フィルター材外側に突出するように形成され、前記途中から前記フィルター材外側に位置する前記金属板の他端までの範囲内において、前記フィルター材内側に突出するように形成されている。
【解決手段】複数の貫通孔を有し、前記貫通孔の周囲に突起部を有する金属板を巻き回して複数層を有する中空円筒状に成形されているエアバッグ用ガス発生器に使用されるフィルター材であって、前記突起部が、前記フィルター材内側に位置する前記金属板の一端から途中までの範囲内において、前記フィルター材外側に突出するように形成され、前記途中から前記フィルター材外側に位置する前記金属板の他端までの範囲内において、前記フィルター材内側に突出するように形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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ク装置のガス発生器に用いるフィルター材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の衝突時に生じる衝撃から乗員を保護するために、エアバックを瞬時に展開させるガス発生器は、展開にあたりエアバッグが損傷を受けないように、ガス発生室内でガス発生剤を燃焼させて発生した高温高圧のガスを冷却して適温にすると共に、前記ガス中に含有されている金属酸化物を主成分とする高温のスラグを捕集してガスを清浄するという役割を持つフィルター材を備えている。発生したガスは、フィルター材を内側から外側へ通過し、フィルター材の外側に沿って、ガス発生器に設けられた複数個のガス放出孔を通って、ガス発生器からエアバック内へ流入し、エアバッグを展開する。
【０００３】
したがって、エアバック用ガス発生器に用いられるフィルター材には十分なガス冷却及びスラグ捕集効果を発揮させるための機能が要求される。例えば、ガス冷却効果を有するフィルター材として、下記特許文献１のものが挙げられる。この特許文献１に開示されているフィルター材は、図８に示すように、突起部の先端をつぶして平坦化したフック金属板を多数巻きして形成された筒状体からなり、筒状体から剥がれないように金属板が固着されている。
【特許文献１】特開２００２−２４９０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のようなガス発生器用フィルター材では、突起部と、金属板とが接触し、金属板間に空隙層が形成されるため、ガスが円滑に金属板間の空隙層を移動することができ、効率良くガスが冷却される。しかしながら、金属板を巻き回した際、金属板の各層における貫通孔の位置が全層において一致することがあり、該一致した貫通孔を通過するガスはスラグ捕集及びガス冷却がされることなくフィルター材を通過するため、スラグ捕集効果及びガス冷却効果が十分に発揮されないことがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、従来に比べさらなるガス冷却効果及びスラグ捕集効果を有するガス発生器用フィルター材と、それを用いたガス発生器とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
（１） 本発明のガス発生器用フィルター材は、複数の貫通孔を有し、前記貫通孔の周囲に突起部を有する金属板を巻き回して複数層を有する中空円筒状に成形されているエアバッグ用ガス発生器に使用されるフィルター材であって、前記突起部が、前記フィルター材内側に位置する前記金属板の一端から途中までの範囲内において、前記フィルター材外側に突出するように形成され、前記途中から前記フィルター材外側に位置する前記金属板の他端までの範囲内において、前記フィルター材内側に突出するように形成されていることを特徴とする。
【０００７】
（２） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記フィルター材の最内層が、前記フィルター材外側に突出している前記突起部を有し、前記フィルター材の最内層以外の層が、前記フィルター材内側に突出している前記突起部を有することが好ましい。
【０００８】
（３） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記金属板の前記複数の貫通孔を、隣接する前記金属板に対して径方向に投影した際、前記貫通孔の投影領域が、各前記貫通孔がそれぞれ存在する層とは異なる層において、前記貫通孔以外の無孔領域と少なくとも一度は完全に重なり、前記貫通孔を通過したガスが、少なくとも一度は前記無孔領域に衝突することが好ましい。なお、本発明の無孔領域とは、金属板の貫通孔以外の領域を意味する。
【０００９】
（４） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記金属板の厚さを含めた突出部の厚さｔが、０．５５ｍｍ〜０．８５ｍｍであることが好ましい。
【００１０】
（５） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記貫通孔の径ｄが、０．７０ｍｍ〜１．５ｍｍであることが好ましい。
【００１１】
（６） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記金属板の長手方向１列の貫通孔数Ｎが、２．３〜６．０個／ｃｍであることが好ましい。
【００１２】
（７） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記複数の貫通孔が、長手方向及び短手方向のそれぞれに規則的に配列されていることが好ましい。
【００１３】
（８） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記複数の貫通孔が、千鳥状に配列されていることが好ましい。
【００１４】
（９） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記貫通孔が、前記金属板１ｃｍ２あたり２０〜３５個形成されていることが好ましい。
【００１５】
（１０） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記金属板の厚さが、０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍであることが好ましい。
【００１６】
上記（１）〜（１０）の構成によれば、金属板の各層における貫通孔の位置は、巻き回したとき全層において一致することはなく、貫通孔を通過したガスは、少なくとも一度は金属板に衝突する。従って、スラグ捕集及びガス冷却のされることのないガスがフィルター材を通過することを防止でき、さらなるスラグ捕集効果及びガス冷却効果が得られるガス発生器用フィルター材を提供することができる。また、ガス発生器用フィルター材の最内層の突起部をフィルター材外側に突出するように形成することによって、前記フィルター材を用いたガス発生器において、フィルター材内側に装填されているガス発生剤の損傷を防止することができる。
【００１７】
（１１） 本発明のガス発生器用フィルター材は、ガス放出孔を有するハウジングと、前記ハウジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が装填されている燃焼室と、点火薬を内包しており、前記ハウジング内に装着され、前記燃焼室内のガス発生剤を着火燃焼させるガス発生剤点火手段とを備えたガス発生器であって、前記ハウジングの内周に周方向にわたって、（１）に記載のフィルター材をさらに備え、前記ガス放出孔を前記ハウジングの外側から径方向に投影した際、該投影領域と前記フィルター材の貫通孔以外の無孔領域とが少なくとも一度は重なっていることを特徴とする。
【００１８】
上記（１１）の構成によれば、ガス発生室で発生したガスは、少なくとも一度はフィルター材を構成する金属板の表面に衝突してフィルター材を通過後、ハウジングの内周側に衝突し、ガス放出孔から放出される。従って、従来に比べ、さらなるガス冷却効果及びスラグ捕集効果を有するガス発生器を提供することができる。また、フィルター材の最内層の突起部がフィルター材外側に突出するように形成されたフィルター材を用いると、フィルター材内側に装填されているガス発生剤の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係るガス発生器用フィルター材について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るガス発生器用フィルター材を示す断面図である。図２は、図１のガス発生器用フィルター材に成形される前の金属板を示す図である。
【００２０】
図１において、ガス発生器用フィルター材７は、規則性なく形成された貫通孔１を有する金属板３を略１０回巻き回し、中空円筒状に成形されている。貫通孔１は、金属板３の長さ方向について一方の面から、突端部が角錐体のピンを用いて形成され、その周囲に突起部２が不連続に形成されている。ここで、金属板３としては、例えばステンレス鋼、鉄、鋼などを使用することができる。
【００２１】
突起部２は、フィルター材内側４に位置する金属板始端部３ａから巻き回し１回目終りまでのフィルター材７第１層においてフィルター材外側５に突出するように形成され、巻き回し２回目からフィルター材外側５に位置する金属板終端部３ｂまでのフィルター材７第２層〜第１０層においてフィルター材内側４に突出するように形成されている。
【００２２】
図２において、金属板３は、規則性なく形成された貫通孔１と、貫通孔１の周囲に形成されている突起部２とを有する。突起部２は、第１層において金属板３の表側に突出するように形成され、第２層〜第１０層において金属板３の裏側に突出するように形成されている。
【００２３】
金属板３の貫通孔１は、突端部が角錐体のピン状部材を突き刺して形成されている。このため、金属板３を巻き回して中空円筒状に成形すると、金属板３間に空隙層６が形成される。またこのとき、突起部２はピン先端の角錐体の側面に沿って形成され、不連続となっている。このことによって、金属板３の層と突起部２とは不規則に接することになり、空隙層６には比較的障害の少ないより開放的な空間が形成され、ガスが円滑に空隙層６を移動する。また、貫通孔１は、第１層において、金属板３の裏面から突き刺して形成され、第２層〜第１０層において、金属板３の表面から突き刺して形成されている。
【００２４】
フィルター材７において、フィルター材内側４に流入した高温高圧のガスは、先ずフィルター材内側４第１層における貫通孔１を通過し、該第１層と第２層との間の第１空隙層に噴出される。噴出と同時に、ガスは該第２層の金属板３の内側面に衝突し、ガス中に含有されているスラグは該第２層金属板３の内側面に付着し、その結果スラグの一部が除去されることとなる。第１空隙層を移動したガスは、さらに該第２層における貫通孔１へと移動する。そして同様に、ガスは該第２層における貫通孔１を通過し、該第２層と第３層との間の第２空隙層に噴出され、該第３層の金属板３の内側面に衝突し、スラグの一部が除去される。このような現象が、第１層から第１０層にかけて、多数の貫通孔１と各層の金属板３面とを介して繰り返され、ガスに含有されているスラグが十分に捕集されると共に、ガスは、面積／体積比の大きな金属板３に熱を奪われ、効率よく冷却される。この結果、フィルター材外側５の貫通孔１から噴出されるガスは、スラグ含有量の極めて少ない清浄な適温のガスとなり、エアバッグ内に供給される。
【００２５】
次に、本発明の第１実施形態に係るガス発生器用フィルター材７におけるガスの流路について、さらに具体的に説明する。図３は、本発明の実施形態に係るガス発生器用フィルター材の断面図の一部を模式的に表した図である。
【００２６】
矢印は、フィルター材内側４から流入したガスの通路の一例を示すものである。図３において、フィルター材内側４から流入したガスは、ガスの通路が曲がりくねり、ガスに含有されているスラグが金属板３に引っ掛かりやすくなる。また、ガスの通路が曲がりくねっているため、通路が長くなり、ガスが冷却されやすい。
【００２７】
本実施形態によれば、金属板３の各層における貫通孔１の位置は、巻き回したとき全層において一致することはなく、また、突起部２が、第２層からフィルター材内側４に突出するように形成されているので、貫通孔１を通過したガスは、少なくとも一度は金属板３に衝突する。従って、スラグ捕集及びガス冷却されることのないガスが、フィルター材７を通過することを防ぐことができ、さらなるスラグ捕集効果及びガス冷却効果が得られるガス発生器用フィルター材７を提供することができる。また、ガス発生器用フィルター材７の最内層の突起部２をフィルター材外側５に突出するように形成しているので、前記フィルター材７を用いたガス発生器において、フィルター材内側４に装填されているガス発生剤の損傷を防止することができる。
【００２８】
＜第１実施形態の変形例＞
次に、本発明に係るガス発生器用フィルター材の変形例について説明する。図４は、本発明に係るガス発生器用フィルター材の変形例を示す図である。なお、第１実施形態におけるガス発生器用フィルター材７に成形される前の金属板３における符号１〜７がふられている各部と、本変形例において符号１１〜１７がふられている各部は、順に同様のものであるので、説明を省略することがある。
【００２９】
本変形例のフィルター材１７において、突起部１２は、フィルター材内側１４に位置する金属板始端部１３ａから巻き回し５回目終りまでのフィルター材１７第１層〜第５層においてフィルター材外側１５に突出するように形成され、巻き回し６回目からフィルター材外側１５に位置する金属板終端部１３ｂまでのフィルター材１７第６層〜第１０層においてフィルター材内側１４に突出するように形成されているものである点において、第１実施形態のガス発生器用フィルター材７と異なっている。
【００３０】
本変形例によれば、金属板１３の各層における貫通孔１１の位置は巻き回したとき全層において一致することはなく、また、突起部１２が最内層においてフィルター材外側１５に突出するように形成されているので、第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【００３１】
＜第１実施形態の他の変形例＞
次に、本発明に係るガス発生器用フィルター材の他の変形例について説明する。図５は、本発明に係るガス発生器用フィルター材の他の変形例を示す図である。なお、第１実施形態におけるガス発生器用フィルター材７に成形される前の金属板３における符号１〜７がふられている各部と、本変形例において符号２１〜２７がふられている各部は、順に同様のものであるので、説明を省略することがある。
【００３２】
本変形例のフィルター材２７において、突起部２２は、フィルター材内側２４に位置する金属板始端部２３ａから巻き回し９回目終りまでのフィルター材２７第１層〜第９層においてフィルター材外側２５に突出するように形成され、巻き回し１０回目からフィルター材外側２５に位置する金属板終端部２３ｂまでのフィルター材２７第１０層においてフィルター材内側２４に突出するように形成されているものである点において、第１実施形態のガス発生器用フィルター材７と異なっている。
【００３３】
本変形例によれば、金属板の各層における貫通孔２１の位置は巻き回したとき全層において一致することはなく、また、突起部２２が最内層においてフィルター材外側２５に突出するように形成されているので、第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【００３４】
次に、図面を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係るフィルター材７を用いたガス発生器の例について説明する。図６及び図７は、本発明の第１実施形態に係るフィルター材７を用いたガス発生器の例である。
【００３５】
図６は、図１に示す第１実施形態と同様の構成のフィルター材７を備えた、一般に助手席用エアバッグに用いられる長尺円筒形の、本発明に係るガス発生器Ｘの断面図を示している。ガス発生器Ｘは、長尺円筒体からなるハウジング７１内にガス発生剤７２が装填され、その外周部に長手方向に沿って図１に示す第１実施形態と同様の構成のフィルター材７が配置され、ハウジング７１の一端部には伝火剤６９と点火器７０とからなる点火手段７４が配置されている。ハウジング７１は、長尺で一端が開口された有底円筒形状の外筒材７５と、孔７６ｃに嵌合固定された点火手段７４を備え、該外筒材７５の開口端を覆う蓋部材７６とで構成されている。該蓋部材７６の外周縁部に形成された環状リブ７６ａと外筒材７５の開口先端７５ｂとが突合され、摩擦圧接されて、密閉空間が形成されている。点火手段７４の伝火剤６９がフィルター材７内に隣接する蓋部材７６の凸部７６ｂと微小隙間を隔てるように、配置されており、蓋部材７６に嵌め込まれる鍔付きキャップ部材８１によってガス発生剤７２から区画されている。
【００３６】
外筒材７５の周面には、エアバッグ（図示せず）に通じる複数のガス放出孔７５ａが外筒材７５の軸方向及び周方向に所定間隔ごとに形成されている。７７はアルミ箔等で薄板帯状に形成されたバーストプレートであって、各ガス放出孔７５ａを閉塞するように外筒材７５の内周面に貼着されている。これはガス発生剤７２の燃焼時の圧力を調整すると共に、外部から水分やゴミがガス発生器Ｘ内に侵入するのを防止する役割を果たすものである。
【００３７】
フィルター材７は、ハウジング７１の内周に周方向にわたって備えられ、ガス放出孔７５ａをハウジング７１の外側から径方向に投影すると、該投影部分とフィルター材７の無孔領域とが少なくとも一度は完全に重なっている。この構成により、ガス発生剤７２の燃焼により発生したガスは、少なくとも一度はフィルター材７を構成する金属板３の表面に衝突してフィルター材７を通過し、その後、ハウジング７１の内周側に衝突し、ガス放出孔７５ａから放出される。この結果、ガス冷却及び濾過（スラグ捕集）されることのないガスがガス放出孔７５ａから放出されるのを防止することができる。また、ガス発生器用フィルター材７の最内層の突起部２が、フィルター材外側５に突出するように形成されているので、フィルター材内側４に装填されているガス発生剤７２の損傷を防止することができる。
【００３８】
フィルター材７の一端は、蓋部材７６側からクッション材８２によって閉塞され、他端はクッション材８５によって閉塞されている。クッション材８２、８５としては、シリコン発泡体やセラミックファイバ等の成形物が好適である。尚、これらクッション材８２、８５は、フィルター材７端面からのガス流出の観点からは必ずしも必要なものではなく、前述したように、フィルター材７の端面に切削仕上げ加工を行うことによって、これらクッション材８２、８５を省略することも可能である。しかしながら、ハウジング７１の摩擦圧接時における寸法変化と、ガス発生剤７２の振動による粉化を考慮すると、係るクッション材８２、８５の配置は好ましいと言える。
【００３９】
次に、このガス発生器Ｘの作動について説明する。衝突センサ（図示しない）が車両の衝突を検知すると、その衝突検知信号によって、点火手段７４の点火器７０が点火されて伝火剤６９を着火し、その火炎がキャップ部材８１の孔８１ａからガス発生剤７２に向けて噴出され、ガス発生剤７２が着火し、高温高圧ガスが発生する。発生した高温高圧のガスはフィルター材７内に流入し、該フィルター材７を半径方向及び周方向に渡って通過して前記フィルター材７外周面と外筒材７５内面との間の空間Ｇ内に流入する。さらにガス発生剤７２の燃焼が進み、外筒材７５内が所定圧力に達すると、各ガス放出孔７５ａを閉塞しているバーストプレート７７が破裂し、空間Ｇの清浄ガスが、各ガス放出孔７５ａからエアバッグ（図示しない）に放出され、エアバッグを急速に膨張展開させる。尚、ガスはフィルター材７内を流通する過程において、前述したように金属板３との衝突を繰り返しながら、フィルター材７を通過し、その後外筒材７５内面側に衝突して、次第に含有スラグ成分が除去され、冷却されて各ガス放出孔７５ａからエアバッグ内に放出されることになる。
【００４０】
以上のように、本発明の実施形態に係るフィルター材７を用いたガス発生器Ｘは、ガス発生室で発生したガスが、少なくとも一度はフィルター材７を構成する金属板３の表面に衝突しその後外筒材７５内面側に衝突してガス冷却及びスラグ捕集がされ、ガス放出孔７５aから放出される。従って、従来に比べ、さらなるガス冷却効果及びスラグ捕集効果を有するガス発生器Ｘを提供することができる。また、ガス発生器用フィルター材７の最内層の突起部２がフィルター材外側５に突出するように形成されているので、フィルター材内側４に装填されているガス発生剤７２の損傷を防止することができる。さらに、本実施形態におけるガス発生器Ｘに用いられるフィルター材７は、従来のフィルター材に比べて孔のムラがないから圧力損失にバラツキが少ない。従って、ガス発生器の特性制御において、圧力損失のバラツキの影響を考慮する必要が少なくなり、設計が容易となる効果も期待される。
【００４１】
尚、助手席用ガス発生器Ｘの構成としては、図６に示されているものに限定されず、例えばハウジング７１内が仕切り部材によってガス発生剤７２を収容するガス発生室とフィルター材７が装着されたフィルター室とに区画された構成、該フィルター室の左右両側に該ガス発生室が形成され、複数の点火手段７４が設けられた構成なども採用できる。
【００４２】
次に、図７は、図１に示す第１実施形態と同様の構成のフィルター材７を用いた運転席用ガス発生器Ｙの１例を示す断面図である。ガス発生器Ｙは、外筒材９１ａを具備する上容器９１と、外筒材９１ａに対向する端部９２ａと内筒材９２ｂとを有する下容器９２とを有するガス発生器用ハウジング９０から構成される。このガス発生器用ハウジング９０は、溶接部９６において、外筒材９１ａと端部９２ａとを夫々溶接接合して形成される。内筒材９２ｂ内には点火手段９５と着火薬９９とが配置され、その外側室にはガス発生剤７２とフィルター材７とリテーナリング１０１、１０２とスポンジ１０３、１０４とが配置され、上容器９１の外筒材９１ａにはガス放出孔９８が形成されている。なお、リテーナリング１０１、１０２は、それぞれ上容器９１、下容器９２の内側有底部に沿って設けられている。また、スポンジ１０３、１０４は、それぞれガス発生剤７２を挟み込むようにリテーナリング１０１、１０２の内部側に沿って設けられている。
【００４３】
本実施形態で用いられるフィルター材７も、前述の通り１枚の金属板３を複数回巻き回して成形された中空円筒体である。該流通過程において、含有スラグが除去され、冷却されてガス放出孔９８からエアバッグ内に放出される。また、フィルター材７は、ハウジング９０の内周に周方向にわたって備えられ、ガス放出孔９８をハウジング９０の外側から径方向に投影すると、該投影部分とフィルター材７の無孔領域とが少なくとも一度は完全に重なっており、また、ガス発生器用フィルター材７の最内層の突起部２が、フィルター材外側５に突出するように形成されているので、前述と同様の作用・効果が得られる。
【００４４】
次に本発明に係るガス発生器用フィルター材と同様の構成のフィルター材を用いた運転席用ガス発生器の実施例を説明する。
【００４５】
（実施例１）
図１に示す第１実施形態と同様の構成のフィルター材（内径：４５ｍｍ、外径：６０ｍｍ、高さ：３５ｍｍ）を用いたガス発生器を、内容積６０リットルの容器内で８５℃にて作動させた。作動終了後、容器内に付着したスラグを洗い流し、洗い流したスラグを含む溶液を濾過し、残渣（スラグ）を乾燥させた。乾燥後の残渣重量を測定し、ガス発生器から放出されたガスに含有されているスラグ重量とした。なお、本実施例で用いたガス発生剤は、直径６ｍｍ、高さ２ｍｍの円筒形状で、硝酸グアニジン５４．５質量部、硝酸ストロンチウム２２．０質量部、塩基性硝酸銅２１．５質量部、バインダ２．０質量部を含有するものである。
【００４６】
本実施例で用いたフィルター材の貫通孔は、板厚０．２ｍｍの金属板に突端部が角錐体のピン状部材を突き刺して形成されたものである。この貫通孔は、直径が１．１ｍｍで、金属板高さ方向２．１ｍｍ及び金属板長さ方向２．０ｍｍの間隔で千鳥状に形成され、金属板高さ方向に１６個存在する。また、ピン先端の角錐体の側面に沿って、貫通孔の周囲に高さ０．５ｍｍの突起部が形成されている。本実施例で用いたフィルター材は、上記金属板を略１０回巻き回し、中空円筒状に成形したものである。
【００４７】
（比較例１）
図８に示す従来のガス発生器用フィルター材と同様の構成の、突起部が全層においてフィルター材外側に形成されているフィルター材を用いたガス発生器を使用して、実施例１と同様の条件で、ガス発生器から放出されたガスに含有されているスラグ重量を測定した。なお、本比較例１で用いたフィルター材は、貫通孔が実施例１と同様の方法で形成され、金属板を略１０回巻き回し、中空円筒状に成形したものである。
【００４８】
表１は、測定したスラグ量の結果をまとめた表である。
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１の結果から、実施例１のスラグ量は、比較例１のスラグ量よりも少なく、実施例１で用いたフィルター材は、比較例１で用いたフィルター材と比較して、スラグ捕集効果が高いことがわかる。従って、本実施形態に係るガス発生器用フィルター材を用いたガス発生器は、従来のガス発生器用フィルター材を用いたガス発生器と比較して、さらなるスラグ捕集効果が得られることがわかる。
【００５１】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態、変形例及び実施例に限定されるものではない。例えば、本発明の第１実施形態に係るガス発生器用フィルター材７の代わりに、本発明の第１実施形態の変形例に係るフィルター材を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るガス発生器用フィルター材の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るガス発生器用フィルター材に成形される前の金属板を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るガス発生器用フィルター材の断面図の一部を模式的に表した図である。
【図４】本発明の第１実施形態の変形例に係るガス発生器用フィルター材の断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の他の変形例に係るガス発生器用フィルター材の断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るフィルター材を用いたガス発生器の１例における断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係るフィルター材を用いたガス発生器の他の例における断面図である。
【図８】従来のガス発生器用フィルター材の断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１、１１、２１、３１ 貫通孔
２、１２、２２、３２ 突起部
３、１３、２３、３３ 金属板
３ａ、３ｂ、１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂ、３３ａ、３３ｂ 金属板終始端部
４、１４、２４、３４ フィルター材内側
５、１５、２５、３５ フィルター材外側
６、１６、２６、３６ 空隙層
７、１７、２７、３７ フィルター材
６９ 伝火剤
７０ 点火器
７１、９０ ハウジング
７２ ガス発生剤
７４、９５ 点火手段
７５、９１ａ 外筒材
７５ａ、９８ ガス放出孔
７６ 蓋部材
９２ｂ 内筒材
９６ 溶接部
９９ 着火薬
１０３、１０４ スポンジ
【技術分野】
【０００１】
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ク装置のガス発生器に用いるフィルター材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の衝突時に生じる衝撃から乗員を保護するために、エアバックを瞬時に展開させるガス発生器は、展開にあたりエアバッグが損傷を受けないように、ガス発生室内でガス発生剤を燃焼させて発生した高温高圧のガスを冷却して適温にすると共に、前記ガス中に含有されている金属酸化物を主成分とする高温のスラグを捕集してガスを清浄するという役割を持つフィルター材を備えている。発生したガスは、フィルター材を内側から外側へ通過し、フィルター材の外側に沿って、ガス発生器に設けられた複数個のガス放出孔を通って、ガス発生器からエアバック内へ流入し、エアバッグを展開する。
【０００３】
したがって、エアバック用ガス発生器に用いられるフィルター材には十分なガス冷却及びスラグ捕集効果を発揮させるための機能が要求される。例えば、ガス冷却効果を有するフィルター材として、下記特許文献１のものが挙げられる。この特許文献１に開示されているフィルター材は、図８に示すように、突起部の先端をつぶして平坦化したフック金属板を多数巻きして形成された筒状体からなり、筒状体から剥がれないように金属板が固着されている。
【特許文献１】特開２００２−２４９０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のようなガス発生器用フィルター材では、突起部と、金属板とが接触し、金属板間に空隙層が形成されるため、ガスが円滑に金属板間の空隙層を移動することができ、効率良くガスが冷却される。しかしながら、金属板を巻き回した際、金属板の各層における貫通孔の位置が全層において一致することがあり、該一致した貫通孔を通過するガスはスラグ捕集及びガス冷却がされることなくフィルター材を通過するため、スラグ捕集効果及びガス冷却効果が十分に発揮されないことがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、従来に比べさらなるガス冷却効果及びスラグ捕集効果を有するガス発生器用フィルター材と、それを用いたガス発生器とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
（１） 本発明のガス発生器用フィルター材は、複数の貫通孔を有し、前記貫通孔の周囲に突起部を有する金属板を巻き回して複数層を有する中空円筒状に成形されているエアバッグ用ガス発生器に使用されるフィルター材であって、前記突起部が、前記フィルター材内側に位置する前記金属板の一端から途中までの範囲内において、前記フィルター材外側に突出するように形成され、前記途中から前記フィルター材外側に位置する前記金属板の他端までの範囲内において、前記フィルター材内側に突出するように形成されていることを特徴とする。
【０００７】
（２） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記フィルター材の最内層が、前記フィルター材外側に突出している前記突起部を有し、前記フィルター材の最内層以外の層が、前記フィルター材内側に突出している前記突起部を有することが好ましい。
【０００８】
（３） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記金属板の前記複数の貫通孔を、隣接する前記金属板に対して径方向に投影した際、前記貫通孔の投影領域が、各前記貫通孔がそれぞれ存在する層とは異なる層において、前記貫通孔以外の無孔領域と少なくとも一度は完全に重なり、前記貫通孔を通過したガスが、少なくとも一度は前記無孔領域に衝突することが好ましい。なお、本発明の無孔領域とは、金属板の貫通孔以外の領域を意味する。
【０００９】
（４） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記金属板の厚さを含めた突出部の厚さｔが、０．５５ｍｍ〜０．８５ｍｍであることが好ましい。
【００１０】
（５） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記貫通孔の径ｄが、０．７０ｍｍ〜１．５ｍｍであることが好ましい。
【００１１】
（６） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記金属板の長手方向１列の貫通孔数Ｎが、２．３〜６．０個／ｃｍであることが好ましい。
【００１２】
（７） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記複数の貫通孔が、長手方向及び短手方向のそれぞれに規則的に配列されていることが好ましい。
【００１３】
（８） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記複数の貫通孔が、千鳥状に配列されていることが好ましい。
【００１４】
（９） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記貫通孔が、前記金属板１ｃｍ２あたり２０〜３５個形成されていることが好ましい。
【００１５】
（１０） 本発明のガス発生器用フィルター材は、前記金属板の厚さが、０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍであることが好ましい。
【００１６】
上記（１）〜（１０）の構成によれば、金属板の各層における貫通孔の位置は、巻き回したとき全層において一致することはなく、貫通孔を通過したガスは、少なくとも一度は金属板に衝突する。従って、スラグ捕集及びガス冷却のされることのないガスがフィルター材を通過することを防止でき、さらなるスラグ捕集効果及びガス冷却効果が得られるガス発生器用フィルター材を提供することができる。また、ガス発生器用フィルター材の最内層の突起部をフィルター材外側に突出するように形成することによって、前記フィルター材を用いたガス発生器において、フィルター材内側に装填されているガス発生剤の損傷を防止することができる。
【００１７】
（１１） 本発明のガス発生器用フィルター材は、ガス放出孔を有するハウジングと、前記ハウジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が装填されている燃焼室と、点火薬を内包しており、前記ハウジング内に装着され、前記燃焼室内のガス発生剤を着火燃焼させるガス発生剤点火手段とを備えたガス発生器であって、前記ハウジングの内周に周方向にわたって、（１）に記載のフィルター材をさらに備え、前記ガス放出孔を前記ハウジングの外側から径方向に投影した際、該投影領域と前記フィルター材の貫通孔以外の無孔領域とが少なくとも一度は重なっていることを特徴とする。
【００１８】
上記（１１）の構成によれば、ガス発生室で発生したガスは、少なくとも一度はフィルター材を構成する金属板の表面に衝突してフィルター材を通過後、ハウジングの内周側に衝突し、ガス放出孔から放出される。従って、従来に比べ、さらなるガス冷却効果及びスラグ捕集効果を有するガス発生器を提供することができる。また、フィルター材の最内層の突起部がフィルター材外側に突出するように形成されたフィルター材を用いると、フィルター材内側に装填されているガス発生剤の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係るガス発生器用フィルター材について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るガス発生器用フィルター材を示す断面図である。図２は、図１のガス発生器用フィルター材に成形される前の金属板を示す図である。
【００２０】
図１において、ガス発生器用フィルター材７は、規則性なく形成された貫通孔１を有する金属板３を略１０回巻き回し、中空円筒状に成形されている。貫通孔１は、金属板３の長さ方向について一方の面から、突端部が角錐体のピンを用いて形成され、その周囲に突起部２が不連続に形成されている。ここで、金属板３としては、例えばステンレス鋼、鉄、鋼などを使用することができる。
【００２１】
突起部２は、フィルター材内側４に位置する金属板始端部３ａから巻き回し１回目終りまでのフィルター材７第１層においてフィルター材外側５に突出するように形成され、巻き回し２回目からフィルター材外側５に位置する金属板終端部３ｂまでのフィルター材７第２層〜第１０層においてフィルター材内側４に突出するように形成されている。
【００２２】
図２において、金属板３は、規則性なく形成された貫通孔１と、貫通孔１の周囲に形成されている突起部２とを有する。突起部２は、第１層において金属板３の表側に突出するように形成され、第２層〜第１０層において金属板３の裏側に突出するように形成されている。
【００２３】
金属板３の貫通孔１は、突端部が角錐体のピン状部材を突き刺して形成されている。このため、金属板３を巻き回して中空円筒状に成形すると、金属板３間に空隙層６が形成される。またこのとき、突起部２はピン先端の角錐体の側面に沿って形成され、不連続となっている。このことによって、金属板３の層と突起部２とは不規則に接することになり、空隙層６には比較的障害の少ないより開放的な空間が形成され、ガスが円滑に空隙層６を移動する。また、貫通孔１は、第１層において、金属板３の裏面から突き刺して形成され、第２層〜第１０層において、金属板３の表面から突き刺して形成されている。
【００２４】
フィルター材７において、フィルター材内側４に流入した高温高圧のガスは、先ずフィルター材内側４第１層における貫通孔１を通過し、該第１層と第２層との間の第１空隙層に噴出される。噴出と同時に、ガスは該第２層の金属板３の内側面に衝突し、ガス中に含有されているスラグは該第２層金属板３の内側面に付着し、その結果スラグの一部が除去されることとなる。第１空隙層を移動したガスは、さらに該第２層における貫通孔１へと移動する。そして同様に、ガスは該第２層における貫通孔１を通過し、該第２層と第３層との間の第２空隙層に噴出され、該第３層の金属板３の内側面に衝突し、スラグの一部が除去される。このような現象が、第１層から第１０層にかけて、多数の貫通孔１と各層の金属板３面とを介して繰り返され、ガスに含有されているスラグが十分に捕集されると共に、ガスは、面積／体積比の大きな金属板３に熱を奪われ、効率よく冷却される。この結果、フィルター材外側５の貫通孔１から噴出されるガスは、スラグ含有量の極めて少ない清浄な適温のガスとなり、エアバッグ内に供給される。
【００２５】
次に、本発明の第１実施形態に係るガス発生器用フィルター材７におけるガスの流路について、さらに具体的に説明する。図３は、本発明の実施形態に係るガス発生器用フィルター材の断面図の一部を模式的に表した図である。
【００２６】
矢印は、フィルター材内側４から流入したガスの通路の一例を示すものである。図３において、フィルター材内側４から流入したガスは、ガスの通路が曲がりくねり、ガスに含有されているスラグが金属板３に引っ掛かりやすくなる。また、ガスの通路が曲がりくねっているため、通路が長くなり、ガスが冷却されやすい。
【００２７】
本実施形態によれば、金属板３の各層における貫通孔１の位置は、巻き回したとき全層において一致することはなく、また、突起部２が、第２層からフィルター材内側４に突出するように形成されているので、貫通孔１を通過したガスは、少なくとも一度は金属板３に衝突する。従って、スラグ捕集及びガス冷却されることのないガスが、フィルター材７を通過することを防ぐことができ、さらなるスラグ捕集効果及びガス冷却効果が得られるガス発生器用フィルター材７を提供することができる。また、ガス発生器用フィルター材７の最内層の突起部２をフィルター材外側５に突出するように形成しているので、前記フィルター材７を用いたガス発生器において、フィルター材内側４に装填されているガス発生剤の損傷を防止することができる。
【００２８】
＜第１実施形態の変形例＞
次に、本発明に係るガス発生器用フィルター材の変形例について説明する。図４は、本発明に係るガス発生器用フィルター材の変形例を示す図である。なお、第１実施形態におけるガス発生器用フィルター材７に成形される前の金属板３における符号１〜７がふられている各部と、本変形例において符号１１〜１７がふられている各部は、順に同様のものであるので、説明を省略することがある。
【００２９】
本変形例のフィルター材１７において、突起部１２は、フィルター材内側１４に位置する金属板始端部１３ａから巻き回し５回目終りまでのフィルター材１７第１層〜第５層においてフィルター材外側１５に突出するように形成され、巻き回し６回目からフィルター材外側１５に位置する金属板終端部１３ｂまでのフィルター材１７第６層〜第１０層においてフィルター材内側１４に突出するように形成されているものである点において、第１実施形態のガス発生器用フィルター材７と異なっている。
【００３０】
本変形例によれば、金属板１３の各層における貫通孔１１の位置は巻き回したとき全層において一致することはなく、また、突起部１２が最内層においてフィルター材外側１５に突出するように形成されているので、第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【００３１】
＜第１実施形態の他の変形例＞
次に、本発明に係るガス発生器用フィルター材の他の変形例について説明する。図５は、本発明に係るガス発生器用フィルター材の他の変形例を示す図である。なお、第１実施形態におけるガス発生器用フィルター材７に成形される前の金属板３における符号１〜７がふられている各部と、本変形例において符号２１〜２７がふられている各部は、順に同様のものであるので、説明を省略することがある。
【００３２】
本変形例のフィルター材２７において、突起部２２は、フィルター材内側２４に位置する金属板始端部２３ａから巻き回し９回目終りまでのフィルター材２７第１層〜第９層においてフィルター材外側２５に突出するように形成され、巻き回し１０回目からフィルター材外側２５に位置する金属板終端部２３ｂまでのフィルター材２７第１０層においてフィルター材内側２４に突出するように形成されているものである点において、第１実施形態のガス発生器用フィルター材７と異なっている。
【００３３】
本変形例によれば、金属板の各層における貫通孔２１の位置は巻き回したとき全層において一致することはなく、また、突起部２２が最内層においてフィルター材外側２５に突出するように形成されているので、第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【００３４】
次に、図面を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係るフィルター材７を用いたガス発生器の例について説明する。図６及び図７は、本発明の第１実施形態に係るフィルター材７を用いたガス発生器の例である。
【００３５】
図６は、図１に示す第１実施形態と同様の構成のフィルター材７を備えた、一般に助手席用エアバッグに用いられる長尺円筒形の、本発明に係るガス発生器Ｘの断面図を示している。ガス発生器Ｘは、長尺円筒体からなるハウジング７１内にガス発生剤７２が装填され、その外周部に長手方向に沿って図１に示す第１実施形態と同様の構成のフィルター材７が配置され、ハウジング７１の一端部には伝火剤６９と点火器７０とからなる点火手段７４が配置されている。ハウジング７１は、長尺で一端が開口された有底円筒形状の外筒材７５と、孔７６ｃに嵌合固定された点火手段７４を備え、該外筒材７５の開口端を覆う蓋部材７６とで構成されている。該蓋部材７６の外周縁部に形成された環状リブ７６ａと外筒材７５の開口先端７５ｂとが突合され、摩擦圧接されて、密閉空間が形成されている。点火手段７４の伝火剤６９がフィルター材７内に隣接する蓋部材７６の凸部７６ｂと微小隙間を隔てるように、配置されており、蓋部材７６に嵌め込まれる鍔付きキャップ部材８１によってガス発生剤７２から区画されている。
【００３６】
外筒材７５の周面には、エアバッグ（図示せず）に通じる複数のガス放出孔７５ａが外筒材７５の軸方向及び周方向に所定間隔ごとに形成されている。７７はアルミ箔等で薄板帯状に形成されたバーストプレートであって、各ガス放出孔７５ａを閉塞するように外筒材７５の内周面に貼着されている。これはガス発生剤７２の燃焼時の圧力を調整すると共に、外部から水分やゴミがガス発生器Ｘ内に侵入するのを防止する役割を果たすものである。
【００３７】
フィルター材７は、ハウジング７１の内周に周方向にわたって備えられ、ガス放出孔７５ａをハウジング７１の外側から径方向に投影すると、該投影部分とフィルター材７の無孔領域とが少なくとも一度は完全に重なっている。この構成により、ガス発生剤７２の燃焼により発生したガスは、少なくとも一度はフィルター材７を構成する金属板３の表面に衝突してフィルター材７を通過し、その後、ハウジング７１の内周側に衝突し、ガス放出孔７５ａから放出される。この結果、ガス冷却及び濾過（スラグ捕集）されることのないガスがガス放出孔７５ａから放出されるのを防止することができる。また、ガス発生器用フィルター材７の最内層の突起部２が、フィルター材外側５に突出するように形成されているので、フィルター材内側４に装填されているガス発生剤７２の損傷を防止することができる。
【００３８】
フィルター材７の一端は、蓋部材７６側からクッション材８２によって閉塞され、他端はクッション材８５によって閉塞されている。クッション材８２、８５としては、シリコン発泡体やセラミックファイバ等の成形物が好適である。尚、これらクッション材８２、８５は、フィルター材７端面からのガス流出の観点からは必ずしも必要なものではなく、前述したように、フィルター材７の端面に切削仕上げ加工を行うことによって、これらクッション材８２、８５を省略することも可能である。しかしながら、ハウジング７１の摩擦圧接時における寸法変化と、ガス発生剤７２の振動による粉化を考慮すると、係るクッション材８２、８５の配置は好ましいと言える。
【００３９】
次に、このガス発生器Ｘの作動について説明する。衝突センサ（図示しない）が車両の衝突を検知すると、その衝突検知信号によって、点火手段７４の点火器７０が点火されて伝火剤６９を着火し、その火炎がキャップ部材８１の孔８１ａからガス発生剤７２に向けて噴出され、ガス発生剤７２が着火し、高温高圧ガスが発生する。発生した高温高圧のガスはフィルター材７内に流入し、該フィルター材７を半径方向及び周方向に渡って通過して前記フィルター材７外周面と外筒材７５内面との間の空間Ｇ内に流入する。さらにガス発生剤７２の燃焼が進み、外筒材７５内が所定圧力に達すると、各ガス放出孔７５ａを閉塞しているバーストプレート７７が破裂し、空間Ｇの清浄ガスが、各ガス放出孔７５ａからエアバッグ（図示しない）に放出され、エアバッグを急速に膨張展開させる。尚、ガスはフィルター材７内を流通する過程において、前述したように金属板３との衝突を繰り返しながら、フィルター材７を通過し、その後外筒材７５内面側に衝突して、次第に含有スラグ成分が除去され、冷却されて各ガス放出孔７５ａからエアバッグ内に放出されることになる。
【００４０】
以上のように、本発明の実施形態に係るフィルター材７を用いたガス発生器Ｘは、ガス発生室で発生したガスが、少なくとも一度はフィルター材７を構成する金属板３の表面に衝突しその後外筒材７５内面側に衝突してガス冷却及びスラグ捕集がされ、ガス放出孔７５aから放出される。従って、従来に比べ、さらなるガス冷却効果及びスラグ捕集効果を有するガス発生器Ｘを提供することができる。また、ガス発生器用フィルター材７の最内層の突起部２がフィルター材外側５に突出するように形成されているので、フィルター材内側４に装填されているガス発生剤７２の損傷を防止することができる。さらに、本実施形態におけるガス発生器Ｘに用いられるフィルター材７は、従来のフィルター材に比べて孔のムラがないから圧力損失にバラツキが少ない。従って、ガス発生器の特性制御において、圧力損失のバラツキの影響を考慮する必要が少なくなり、設計が容易となる効果も期待される。
【００４１】
尚、助手席用ガス発生器Ｘの構成としては、図６に示されているものに限定されず、例えばハウジング７１内が仕切り部材によってガス発生剤７２を収容するガス発生室とフィルター材７が装着されたフィルター室とに区画された構成、該フィルター室の左右両側に該ガス発生室が形成され、複数の点火手段７４が設けられた構成なども採用できる。
【００４２】
次に、図７は、図１に示す第１実施形態と同様の構成のフィルター材７を用いた運転席用ガス発生器Ｙの１例を示す断面図である。ガス発生器Ｙは、外筒材９１ａを具備する上容器９１と、外筒材９１ａに対向する端部９２ａと内筒材９２ｂとを有する下容器９２とを有するガス発生器用ハウジング９０から構成される。このガス発生器用ハウジング９０は、溶接部９６において、外筒材９１ａと端部９２ａとを夫々溶接接合して形成される。内筒材９２ｂ内には点火手段９５と着火薬９９とが配置され、その外側室にはガス発生剤７２とフィルター材７とリテーナリング１０１、１０２とスポンジ１０３、１０４とが配置され、上容器９１の外筒材９１ａにはガス放出孔９８が形成されている。なお、リテーナリング１０１、１０２は、それぞれ上容器９１、下容器９２の内側有底部に沿って設けられている。また、スポンジ１０３、１０４は、それぞれガス発生剤７２を挟み込むようにリテーナリング１０１、１０２の内部側に沿って設けられている。
【００４３】
本実施形態で用いられるフィルター材７も、前述の通り１枚の金属板３を複数回巻き回して成形された中空円筒体である。該流通過程において、含有スラグが除去され、冷却されてガス放出孔９８からエアバッグ内に放出される。また、フィルター材７は、ハウジング９０の内周に周方向にわたって備えられ、ガス放出孔９８をハウジング９０の外側から径方向に投影すると、該投影部分とフィルター材７の無孔領域とが少なくとも一度は完全に重なっており、また、ガス発生器用フィルター材７の最内層の突起部２が、フィルター材外側５に突出するように形成されているので、前述と同様の作用・効果が得られる。
【００４４】
次に本発明に係るガス発生器用フィルター材と同様の構成のフィルター材を用いた運転席用ガス発生器の実施例を説明する。
【００４５】
（実施例１）
図１に示す第１実施形態と同様の構成のフィルター材（内径：４５ｍｍ、外径：６０ｍｍ、高さ：３５ｍｍ）を用いたガス発生器を、内容積６０リットルの容器内で８５℃にて作動させた。作動終了後、容器内に付着したスラグを洗い流し、洗い流したスラグを含む溶液を濾過し、残渣（スラグ）を乾燥させた。乾燥後の残渣重量を測定し、ガス発生器から放出されたガスに含有されているスラグ重量とした。なお、本実施例で用いたガス発生剤は、直径６ｍｍ、高さ２ｍｍの円筒形状で、硝酸グアニジン５４．５質量部、硝酸ストロンチウム２２．０質量部、塩基性硝酸銅２１．５質量部、バインダ２．０質量部を含有するものである。
【００４６】
本実施例で用いたフィルター材の貫通孔は、板厚０．２ｍｍの金属板に突端部が角錐体のピン状部材を突き刺して形成されたものである。この貫通孔は、直径が１．１ｍｍで、金属板高さ方向２．１ｍｍ及び金属板長さ方向２．０ｍｍの間隔で千鳥状に形成され、金属板高さ方向に１６個存在する。また、ピン先端の角錐体の側面に沿って、貫通孔の周囲に高さ０．５ｍｍの突起部が形成されている。本実施例で用いたフィルター材は、上記金属板を略１０回巻き回し、中空円筒状に成形したものである。
【００４７】
（比較例１）
図８に示す従来のガス発生器用フィルター材と同様の構成の、突起部が全層においてフィルター材外側に形成されているフィルター材を用いたガス発生器を使用して、実施例１と同様の条件で、ガス発生器から放出されたガスに含有されているスラグ重量を測定した。なお、本比較例１で用いたフィルター材は、貫通孔が実施例１と同様の方法で形成され、金属板を略１０回巻き回し、中空円筒状に成形したものである。
【００４８】
表１は、測定したスラグ量の結果をまとめた表である。
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１の結果から、実施例１のスラグ量は、比較例１のスラグ量よりも少なく、実施例１で用いたフィルター材は、比較例１で用いたフィルター材と比較して、スラグ捕集効果が高いことがわかる。従って、本実施形態に係るガス発生器用フィルター材を用いたガス発生器は、従来のガス発生器用フィルター材を用いたガス発生器と比較して、さらなるスラグ捕集効果が得られることがわかる。
【００５１】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態、変形例及び実施例に限定されるものではない。例えば、本発明の第１実施形態に係るガス発生器用フィルター材７の代わりに、本発明の第１実施形態の変形例に係るフィルター材を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るガス発生器用フィルター材の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るガス発生器用フィルター材に成形される前の金属板を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るガス発生器用フィルター材の断面図の一部を模式的に表した図である。
【図４】本発明の第１実施形態の変形例に係るガス発生器用フィルター材の断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の他の変形例に係るガス発生器用フィルター材の断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るフィルター材を用いたガス発生器の１例における断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係るフィルター材を用いたガス発生器の他の例における断面図である。
【図８】従来のガス発生器用フィルター材の断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１、１１、２１、３１ 貫通孔
２、１２、２２、３２ 突起部
３、１３、２３、３３ 金属板
３ａ、３ｂ、１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂ、３３ａ、３３ｂ 金属板終始端部
４、１４、２４、３４ フィルター材内側
５、１５、２５、３５ フィルター材外側
６、１６、２６、３６ 空隙層
７、１７、２７、３７ フィルター材
６９ 伝火剤
７０ 点火器
７１、９０ ハウジング
７２ ガス発生剤
７４、９５ 点火手段
７５、９１ａ 外筒材
７５ａ、９８ ガス放出孔
７６ 蓋部材
９２ｂ 内筒材
９６ 溶接部
９９ 着火薬
１０３、１０４ スポンジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通孔を有し、前記貫通孔の周囲に突起部を有する金属板を巻き回して複数層を有する中空円筒状に成形されているエアバッグ用ガス発生器に使用されるフィルター材であって、
前記突起部が、前記フィルター材内側に位置する前記金属板の一端から途中までの範囲内において、前記フィルター材外側に突出するように形成され、前記途中から前記フィルター材外側に位置する前記金属板の他端までの範囲内において、前記フィルター材内側に突出するように形成されていることを特徴とするガス発生器用フィルター材。
【請求項２】
前記フィルター材の最内層が、前記フィルター材外側に突出している前記突起部を有し、
前記フィルター材の最内層以外の層が、前記フィルター材内側に突出している前記突起部を有することを特徴とする請求項１に記載のガス発生器用フィルター材。
【請求項３】
前記金属板の前記複数の貫通孔を、隣接する前記金属板に対して径方向に投影した際、前記貫通孔の投影領域が、各前記貫通孔がそれぞれ存在する層とは異なる層において、前記貫通孔以外の無孔領域と少なくとも一度は完全に重なり、
前記貫通孔を通過したガスが、少なくとも一度は前記無孔領域に衝突することを特徴とする請求項１に記載のガス発生器用フィルター材。
【請求項４】
前記金属板の厚さを含めた突出部の厚さｔが、０．５５ｍｍ〜０．８５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のフィルター材。
【請求項５】
前記貫通孔の径ｄが、０．７０ｍｍ〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のフィルター材。
【請求項６】
前記金属板の長手方向１列の貫通孔数Ｎが、２．３〜６．０個／ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載のフィルター材。
【請求項７】
前記複数の貫通孔が、長手方向及び短手方向のそれぞれに規則的に配列されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルター材。
【請求項８】
前記複数の貫通孔が、千鳥状に配列されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルター材。
【請求項９】
前記貫通孔が、前記金属板１ｃｍ２あたり２０〜３５個形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルター材。
【請求項１０】
前記金属板の厚さが、０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のフィルター材。
【請求項１１】
ガス放出孔を有するハウジングと、
前記ハウジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が装填されている燃焼室と、
点火薬を内包しており、前記ハウジング内に装着され、前記燃焼室内のガス発生剤を着火燃焼させるガス発生剤点火手段とを備えたガス発生器であって、
前記ハウジングの内周に周方向にわたって、請求項１に記載のフィルター材をさらに備え、
前記ガス放出孔を前記ハウジングの外側から径方向に投影した際、該投影領域と前記フィルター材の貫通孔以外の無孔領域とが少なくとも一度は重なっていることを特徴とするガス発生器。
【請求項１】
複数の貫通孔を有し、前記貫通孔の周囲に突起部を有する金属板を巻き回して複数層を有する中空円筒状に成形されているエアバッグ用ガス発生器に使用されるフィルター材であって、
前記突起部が、前記フィルター材内側に位置する前記金属板の一端から途中までの範囲内において、前記フィルター材外側に突出するように形成され、前記途中から前記フィルター材外側に位置する前記金属板の他端までの範囲内において、前記フィルター材内側に突出するように形成されていることを特徴とするガス発生器用フィルター材。
【請求項２】
前記フィルター材の最内層が、前記フィルター材外側に突出している前記突起部を有し、
前記フィルター材の最内層以外の層が、前記フィルター材内側に突出している前記突起部を有することを特徴とする請求項１に記載のガス発生器用フィルター材。
【請求項３】
前記金属板の前記複数の貫通孔を、隣接する前記金属板に対して径方向に投影した際、前記貫通孔の投影領域が、各前記貫通孔がそれぞれ存在する層とは異なる層において、前記貫通孔以外の無孔領域と少なくとも一度は完全に重なり、
前記貫通孔を通過したガスが、少なくとも一度は前記無孔領域に衝突することを特徴とする請求項１に記載のガス発生器用フィルター材。
【請求項４】
前記金属板の厚さを含めた突出部の厚さｔが、０．５５ｍｍ〜０．８５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のフィルター材。
【請求項５】
前記貫通孔の径ｄが、０．７０ｍｍ〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のフィルター材。
【請求項６】
前記金属板の長手方向１列の貫通孔数Ｎが、２．３〜６．０個／ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載のフィルター材。
【請求項７】
前記複数の貫通孔が、長手方向及び短手方向のそれぞれに規則的に配列されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルター材。
【請求項８】
前記複数の貫通孔が、千鳥状に配列されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルター材。
【請求項９】
前記貫通孔が、前記金属板１ｃｍ２あたり２０〜３５個形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルター材。
【請求項１０】
前記金属板の厚さが、０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のフィルター材。
【請求項１１】
ガス放出孔を有するハウジングと、
前記ハウジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が装填されている燃焼室と、
点火薬を内包しており、前記ハウジング内に装着され、前記燃焼室内のガス発生剤を着火燃焼させるガス発生剤点火手段とを備えたガス発生器であって、
前記ハウジングの内周に周方向にわたって、請求項１に記載のフィルター材をさらに備え、
前記ガス放出孔を前記ハウジングの外側から径方向に投影した際、該投影領域と前記フィルター材の貫通孔以外の無孔領域とが少なくとも一度は重なっていることを特徴とするガス発生器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２７３２９５（Ｐ２００８−２７３２９５Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１６７８２（Ｐ２００７−１１６７８２）
【出願日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【出願人】（０００００４０８６）日本化薬株式会社 (921)
【出願人】（０００２３０３８６）日本ラインツ株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【出願人】（０００００４０８６）日本化薬株式会社 (921)
【出願人】（０００２３０３８６）日本ラインツ株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
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