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】フィルター材７は、複数の貫通孔１それぞれの周囲に形成されている突出部２を有する金属板３を巻き回して、複数層の中空円筒からなるものである。金属板３は、長手方向に隣り合う貫通孔１間において、貫通孔１の径の幅を少なくとも有する帯状の障壁領域８を備え、下記式を満たすものである。
Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ−（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）≦Ｐｎ＋１
≦Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ＋（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）
ここで、ｎ：自然数、Ｐｎ：前記金属板の巻き回しｎ周目部分において、長手方向に隣り合う貫通孔の中心間距離、ｔ：金属板と突出部との合計厚さ、ｄ：各貫通孔の径、Ｎ：前記金属板の巻き回し１周分あたりの長手方向１列の貫通孔数である。
【解決手段】フィルター材７は、複数の貫通孔１それぞれの周囲に形成されている突出部２を有する金属板３を巻き回して、複数層の中空円筒からなるものである。金属板３は、長手方向に隣り合う貫通孔１間において、貫通孔１の径の幅を少なくとも有する帯状の障壁領域８を備え、下記式を満たすものである。
Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ−（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）≦Ｐｎ＋１
≦Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ＋（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）
ここで、ｎ：自然数、Ｐｎ：前記金属板の巻き回しｎ周目部分において、長手方向に隣り合う貫通孔の中心間距離、ｔ：金属板と突出部との合計厚さ、ｄ：各貫通孔の径、Ｎ：前記金属板の巻き回し１周分あたりの長手方向１列の貫通孔数である。
【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ガス発生器、及び、こ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、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。
【０００４】
【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】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のようなガス発生器用フィルター材では、ガス冷却効果及び保形強度をある程度有するものの、金属板の各層における貫通孔の位置が、巻き回したとき全層において一致する場合があり、当該一致した貫通孔を通過するガスはスラグ捕集されることなくフィルター材を通過するため、ガス冷却効果及びスラグ捕集効果が十分に発揮されないことがあった。
【０００６】
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のフィルター材と、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】
【０００７】
（１） 本発明は、長手方向に対して傾斜方向に所定の間隔で形成された複数の貫通孔と、前記複数の貫通孔のそれぞれの周囲に突出部とを有する金属板を巻き回して、複数層からなる中空円筒状に成形したガス発生器用のフィルター材であって、前記金属板が、長手方向に隣り合う前記貫通孔間において、前記貫通孔の径の幅を少なくとも有する帯状の障壁領域を備え、前記障壁領域が、前記貫通孔の径の幅を少なくとも有する帯状に形成されているものである。
【０００８】
Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ−（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）≦Ｐｎ＋１
≦Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ＋（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２） （ａ）
【０００９】
ここで、上記式（ａ）においては、ｎ：自然数、Ｐｎ：前記金属板の巻き回しｎ周目部分において、長手方向に隣り合う貫通孔の中心間距離、ｔ：金属板と突出部との合計厚さ、ｄ：各貫通孔の径、Ｎ：前記金属板の巻き回し１周分あたりの長手方向１列の貫通孔数である。
【００１０】
（２） なお、本発明のフィルター材においては、前記金属板と突出部との合計厚さｔが、０．５５ｍｍ〜０．８５ｍｍであることが好ましい。また、前記貫通孔の径ｄが、０．７ｍｍ〜１．１ｍｍであることが好ましい。さらに、前記金属板の厚さが、０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍであることであることが好ましい。
【００１１】
上記（１）又は（２）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、フィルター材を通過するガスは、少なくとも一度は金属板の表面に衝突するので、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を提供することができる。
【００１２】
（３） 本発明のガス発生器は、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、上記（１）又は（２）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すると、該投影部分と前記フィルター材の無孔部分とが重複している。
【００１３】
上記（３）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、冷却されるとともに、スラグ含有量の極めて少ない清浄なガスが、前記ハウジングの内周に衝突した上でガス放出孔から放出されるので、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜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のフィルター材を示す斜視図、図２は、図１のフィルター材における隣り合う貫通孔の間隔（ピッチ）を説明するために用いる図である。
【００１５】
図１において、フィルター材７は、貫通孔１を有する金属板３を略３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の長さ方向に対して傾斜方向に規則的に、金属板３の長さ方向について一方の面から、角錐体のピンを用いて貫通孔１が形成され、その周囲に突出部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。
【００１６】
金属板３の貫通孔１は、突出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、突出部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の層と突出部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。
【００１７】
次に、貫通孔１の長手方向の各配置位置について、図２に示すようなモデルを用いて説明する。図２においては、隣り合う貫通孔１ａと貫通孔１ｂとが、ピッチＰ１だけ離れて金属板３の１周目部分に形成されている。ここで、金属板３の巻き回し１周目部分の内径＝Ｄ１、金属板３の巻き回し２周目部分の内径＝Ｄ２、各貫通孔の径＝ｄ、金属板３の巻き回し１周目部分のピッチ＝Ｐ１、金属板３の巻き回し２周目部分のピッチ＝Ｐ２、金属板３における長手方向の１ｃｍあたりの貫通孔数＝Ｎ、金属板３と突出部２との合計厚さ＝ｔとする。また、貫通孔１ａ及び貫通孔１ｂが形成されている金属板３の１周目部分に形成されていないが、２周目部分に形成されている仮想貫通孔があるとして、この仮想貫通孔を貫通孔１ａと貫通孔１ｂとの間に投影した際、貫通孔１ａと貫通孔１ｂとは重ならず、貫通孔１ａと貫通孔１ｂとの間の障壁領域８（貫通孔１ａ中心と貫通孔１ｂ中心とを結ぶ線を中心として、貫通孔１ａの径以上の幅を有し、フィルター材７内部でガスが発生した場合、外へ流出していく際に衝突する帯状の領域（図２中の二点鎖線で囲まれた領域））と仮想貫通孔の投影領域とが完全に重なるように、少なくともＰ１＞２（ｄ＋Ｔ）とする。ここで、Ｔは金属板３の板厚のことである。
【００１８】
すると、ピッチＰ１は、Ｐ１＝πＤ１／Ｎ、Ｐ２＝πＤ２／Ｎと表される。ここで、Ｄ２＝Ｄ１＋２ｔであるから、金属板３の２周目部分のピッチＰ２（図示せず）は、Ｐ２＝π（Ｄ１＋２ｔ）／Ｎと表される。また、Ｐ２−Ｐ１＝π（Ｄ１＋２ｔ）／Ｎ−πＤ１／Ｎ＝２πｔ／Ｎとなり、金属板３の１周目部分と２周目部分とのピッチ差Ｐ２−Ｐ１は、金属板３の１周目部分と２周目部分との周長差２πｔを、金属板３における巻き回し１周分あたりの長手方向１列の貫通孔数Ｎで割った値となる。このとき、各層毎に（一周ずつ）長手方向１列の穴数が同数でないと、貫通孔の投影領域を障壁領域８と重なるようにすることが確実にはならない。
【００１９】
以上のことを踏まえた上で、Ｐ２の許容範囲を考える。仮想貫通孔を、貫通孔１ａ及び貫通孔１ｂが形成されている金属板３の所定の１周目部分に投影した際、該投影領域が、貫通孔１ａと貫通孔１ｂとは重ならずに、障壁領域８と完全に重なるようにするには、以下のようにする必要がある。すなわち、貫通孔１ａと仮想貫通孔の投影領域とが、縁同士で接触するような状態（図２の貫通孔１ａと仮想貫通孔１ｃ１とを参照）から、貫通孔１ｂと仮想貫通孔の投影領域とが、縁同士で接触するような状態（図２の貫通孔１ｂと仮想貫通孔１ｃ２とを参照）までの間Ｌ１に、上記仮想貫通孔の投影領域が存在する必要がある。つまり、２周目における１つの仮想貫通孔の投影領域の最大移動可能量はＬ１＝Ｐ２−２ｄであるが、２周目全体の仮想貫通孔を考慮しなければならないことから、１つの仮想貫通孔あたりの最大許容範囲量は、±Ｌ１／Ｎとなる。したがって、Ｐ２−Ｌ１／Ｎ≦Ｐ２≦Ｐ２＋Ｌ１／Ｎの関係を満たす必要がある。
【００２０】
ここで、Ｐ２−Ｐ１＝２πｔ／Ｎであるので、Ｐ２＝Ｐ１＋２πｔ／Ｎである。したがって、Ｌ１＝Ｐ２−２ｄ＝Ｐ１−２ｄ＋２πｔ／Ｎである。これらから、Ｐ２−Ｌ１／Ｎ≦Ｐ２≦Ｐ２＋Ｌ１／Ｎにおいて、Ｐ２−Ｌ１／Ｎ及びＰ２＋Ｌ１／ＮのＰ２、Ｌ１にそれぞれ代入して不等式をまとめなおすと、Ｐ１＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ−（Ｐ１／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）≦Ｐ２≦Ｐ１＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ＋（Ｐ１／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）となる。
【００２１】
この結果から、ｎ＋１周目（ｎは自然数）のピッチＰｎ＋１は、Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ−（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）≦Ｐｎ＋１≦Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ＋（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）の範囲となることがわかる。
【００２２】
なお、このような貫通孔１の配置関係が、長手方向の貫通孔１の各列において実施されている。また、金属板３の短手方向における貫通孔１の配置関係においては、ある層の貫通孔１の投影領域が他の層の貫通孔１と重ならないようになっていればよい。
【００２３】
次に、フィルター材７内部でガス発生剤が燃焼することにより高温高圧のガスが発生した場合、フィルター材７における該ガスの流れについて説明する。上述したフィルター材７において、フィルター材７内側４に流入した高温高圧のガスは、先ずフィルター材７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の内側面に形成された障壁領域８に衝突し、ガス中に含有されているスラグは障壁領域８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。ガスは第１空隙層を移動し、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、ガスは該第３層の金属板３の内側面に形成された障壁領域８に衝突し、スラグの一部が除去される。このような現象が多数の貫通孔１と各層の金属板３面とを介して繰り返され、ガスは含有されているスラグを十分に捕集されると共に、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７の外側５層の貫通孔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。なお、金属板３の各層における貫通孔１を径方向にそれぞれ投影した際、該各投影領域は、他の層に存在する貫通孔１に重なることはなく、少なくとも１度は障壁領域８と重なるものとなっている。したがって、スラグ捕集が十分に行われる。
【００２４】
以上のように、本発明におけるガス発生器用のフィルター材７は、多数の貫通孔１及びその突出部２を有する１枚の金属板３を複数回巻き回して中空円筒状に成形され、金属板３間には空隙層が形成される。金属板３を使用することから、十分な保形強度を有し、且つ高温ガスによる溶損も無い。また金属板３が多数の貫通孔１を有すること、空隙層が形成されること、及び障壁領域８を有することから、ガスは含有されているスラグを十分に捕集されると共に、面積／体積比の大きな金属板３に熱を奪われて効率よく冷却される。
【００２５】
さらに、貫通孔の孔形状、孔径、孔間ピッチ、開口割合、及び貫通孔を突き刺す面などのパラメータを変化させるという単純な作業によって、ガス冷却及びスラグ捕集効果を比較的容易且つ正確に制御することができる。
【００２６】
次に、図面を参照しつつ、本発明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３及び図４は、本発明に係るフィルター材７を用いたガス発生器の例である。
【００２７】
＜第２実施形態＞
図３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、本発明の第２実施形態に係るガス発生器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１１内にガス発生剤１２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１１の一端部には伝火剤９と点火器１０とからなる点火手段１４が配置されている。ハウジング１１は、長尺で一端が開口された有底円筒形状の外筒材１５と、孔１６ｃに嵌合固定された点火手段１４を備え、該外筒材１５の開口端を覆う蓋部材１６とで構成されている。該蓋部材１６の外周縁部に形成された環状リブ１６ａと外筒材１５の開口先端１５ｂ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１４の伝火剤９がフィルター材７内に隣接する蓋部材１６の凸部１６ｂと微小隙間を隔てるように、配置されており、蓋部材１６に嵌め込まれる鍔付きキャップ部材２１によってガス発生剤１２から区画されている。
【００２８】
外筒材１５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１５ａが外筒材１５の軸方向及び周方向に所定間隔ごとに形成されている。１７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１５ａを閉塞するように外筒材１５の内周面に貼着されている。これはガス発生剤１２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。
【００２９】
フィルター材７は、ハウジング１１の内周に周方向にわたって備えられ、ガス放出孔１５ａをハウジング１１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の障壁領域８のいずれかとが完全重複している。これにより、ガス発生剤１２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、全く濾過（スラグ捕集）されることのないガスがガス放出孔１５ａから放出されるのを防止することができる。
【００３０】
フィルター材７の一端は、蓋部材１６側からクッション材２２によって閉塞され、他端はクッション材２５によって閉塞されている。クッション材２２、２５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２２、２５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２２、２５を省略することも可能である。しかしながら、ハウジング１１の摩擦圧接時における寸法変化と、ガス発生剤１２の振動による粉化を考慮すると、係るクッション材２２、２５の配置は好ましいと言える。
【００３１】
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１４の点火器１０が点火されて伝火剤９を着火し、その火炎がキャップ部材２１の孔２１ａからガス発生剤１２に向けて噴出され、ガス発生剤１２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１５内面との間の空間Ｇ内に流入する。さらにガス発生剤１２の燃焼が進み、外筒材１５内が所定圧力に達すると、各ガス放出孔１５ａを閉塞しているバーストプレート１７が破裂し、上述したガスが各ガス放出孔１５ａ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、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１５ａからエアバッグ内に放出されることになる。
【００３２】
以上のように、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、上述した効果の他に、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という効果も併せ持つ。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。
【００３３】
尚、助手席用ガス発生器Ｘの構成としては、図３に示されているものに限定されず、例えばハウジング１１内が仕切り部材によってガス発生剤１２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１４が設けられた構成なども採用できる。
【００３４】
＜第３実施形態＞
次に、図４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、本発明の第３実施形態に係るガス発生器Ｙの１例を示す断面図である。ガス発生器Ｙは、外筒材３１ａを具備する上容器３１と、外筒材３１ａに対向する端部３２ａと、内筒材３２ｂとを有する下容器３２とを有するガス発生器用ハウジング３０から構成される。このガス発生器用ハウジング３０は、溶接部３６において、外筒材３１ａと端部３２ａとを夫々溶接接合して形成される。内筒材３２ｂ内には点火手段３５と着火薬３９とが配置され、その外側室にはガス発生剤１２とフィルター材７とリテーナリング４１、４２とスポンジ４３、４４とが配置され、上容器３１の外筒材３１ａにはガス放出孔３８が形成されている。なお、リテーナリング４１、４２は、それぞれ上容器３１、下容器３２の内側有底部に沿って設けられている。また、スポンジ４３、４４は、それぞれガス発生剤１２を挟み込むようにリテーナリング４１、４２の内部側に沿って設けられている。
【００３５】
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り、金属板３の貫通孔１の周囲に形成される突出部２によって、フィルター材７の外周面とハウジング３０の外筒材３１ａ内周面との間には、空間Ｇが形成されている。また、フィルター材７は、ハウジング３０の内周に周方向にわたって備えられ、ガス放出孔３８をハウジング３０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の障壁領域８とが完全重複している。これにより、発生したガスのフィルター材７及びハウジング３０内の流通過程において、含有スラグが除去されるとともに冷却されて、ガス放出孔３８からエアバッグ内に放出される事になる。
【００３６】
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、上記実施形態や変形例に限定されるものではない。例えば、図１のフィルター材７の貫通孔１は、長手方向及び短手方向に規則的に配列されたものとなっているが、図５に示すような千鳥格子状に配列された貫通孔５１と、長手方向に隣り合う貫通孔５１間に形成される障壁領域５８（図５中の二点鎖線で囲まれた領域）とを、それぞれ複数有する金属板５３を用いたフィルター材としてもよい。この場合も、長手方向に配列されている貫通孔５１の一列ごとについて、上述したフィルター材７の説明における計算式を用いて、貫通孔５１の配置を決定でき、フィルター材７と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【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斜視図である。
【図２】図１のフィルター材における隣り合う貫通孔の間隔を説明するために用いる図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るガス発生器を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るガス発生器を示す断面図である。
【図５】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変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１、５１ 貫通孔
２ 突出部
３、５３ 金属板
３ａ、３ｂ 金属板終始端部
４ フィルター材内側
５ フィルター材外側
６ 空隙層
７ フィルター材
８ 障壁領域
９ 伝火剤
１０ 点火器
１１、３０ ハウジング
１２ ガス発生剤
１４、３５ 点火手段
１５、３１ａ 外筒材
１５ａ ガス放出孔
１６ 蓋部材
３２ｂ 内筒材
３６ 溶接部
３９ 着火薬
４３、４４ スポンジ
Ｘ、Ｙ ガス発生器
【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ガス発生器、及び、こ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、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。
【０００４】
【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】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のようなガス発生器用フィルター材では、ガス冷却効果及び保形強度をある程度有するものの、金属板の各層における貫通孔の位置が、巻き回したとき全層において一致する場合があり、当該一致した貫通孔を通過するガスはスラグ捕集されることなくフィルター材を通過するため、ガス冷却効果及びスラグ捕集効果が十分に発揮されないことがあった。
【０００６】
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のフィルター材と、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】
【０００７】
（１） 本発明は、長手方向に対して傾斜方向に所定の間隔で形成された複数の貫通孔と、前記複数の貫通孔のそれぞれの周囲に突出部とを有する金属板を巻き回して、複数層からなる中空円筒状に成形したガス発生器用のフィルター材であって、前記金属板が、長手方向に隣り合う前記貫通孔間において、前記貫通孔の径の幅を少なくとも有する帯状の障壁領域を備え、前記障壁領域が、前記貫通孔の径の幅を少なくとも有する帯状に形成されているものである。
【０００８】
Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ−（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）≦Ｐｎ＋１
≦Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ＋（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２） （ａ）
【０００９】
ここで、上記式（ａ）においては、ｎ：自然数、Ｐｎ：前記金属板の巻き回しｎ周目部分において、長手方向に隣り合う貫通孔の中心間距離、ｔ：金属板と突出部との合計厚さ、ｄ：各貫通孔の径、Ｎ：前記金属板の巻き回し１周分あたりの長手方向１列の貫通孔数である。
【００１０】
（２） なお、本発明のフィルター材においては、前記金属板と突出部との合計厚さｔが、０．５５ｍｍ〜０．８５ｍｍであることが好ましい。また、前記貫通孔の径ｄが、０．７ｍｍ〜１．１ｍｍであることが好ましい。さらに、前記金属板の厚さが、０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍであることであることが好ましい。
【００１１】
上記（１）又は（２）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、フィルター材を通過するガスは、少なくとも一度は金属板の表面に衝突するので、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を提供することができる。
【００１２】
（３） 本発明のガス発生器は、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、上記（１）又は（２）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すると、該投影部分と前記フィルター材の無孔部分とが重複している。
【００１３】
上記（３）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、冷却されるとともに、スラグ含有量の極めて少ない清浄なガスが、前記ハウジングの内周に衝突した上でガス放出孔から放出されるので、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜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のフィルター材を示す斜視図、図２は、図１のフィルター材における隣り合う貫通孔の間隔（ピッチ）を説明するために用いる図である。
【００１５】
図１において、フィルター材７は、貫通孔１を有する金属板３を略３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の長さ方向に対して傾斜方向に規則的に、金属板３の長さ方向について一方の面から、角錐体のピンを用いて貫通孔１が形成され、その周囲に突出部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。
【００１６】
金属板３の貫通孔１は、突出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、突出部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の層と突出部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。
【００１７】
次に、貫通孔１の長手方向の各配置位置について、図２に示すようなモデルを用いて説明する。図２においては、隣り合う貫通孔１ａと貫通孔１ｂとが、ピッチＰ１だけ離れて金属板３の１周目部分に形成されている。ここで、金属板３の巻き回し１周目部分の内径＝Ｄ１、金属板３の巻き回し２周目部分の内径＝Ｄ２、各貫通孔の径＝ｄ、金属板３の巻き回し１周目部分のピッチ＝Ｐ１、金属板３の巻き回し２周目部分のピッチ＝Ｐ２、金属板３における長手方向の１ｃｍあたりの貫通孔数＝Ｎ、金属板３と突出部２との合計厚さ＝ｔとする。また、貫通孔１ａ及び貫通孔１ｂが形成されている金属板３の１周目部分に形成されていないが、２周目部分に形成されている仮想貫通孔があるとして、この仮想貫通孔を貫通孔１ａと貫通孔１ｂとの間に投影した際、貫通孔１ａと貫通孔１ｂとは重ならず、貫通孔１ａと貫通孔１ｂとの間の障壁領域８（貫通孔１ａ中心と貫通孔１ｂ中心とを結ぶ線を中心として、貫通孔１ａの径以上の幅を有し、フィルター材７内部でガスが発生した場合、外へ流出していく際に衝突する帯状の領域（図２中の二点鎖線で囲まれた領域））と仮想貫通孔の投影領域とが完全に重なるように、少なくともＰ１＞２（ｄ＋Ｔ）とする。ここで、Ｔは金属板３の板厚のことである。
【００１８】
すると、ピッチＰ１は、Ｐ１＝πＤ１／Ｎ、Ｐ２＝πＤ２／Ｎと表される。ここで、Ｄ２＝Ｄ１＋２ｔであるから、金属板３の２周目部分のピッチＰ２（図示せず）は、Ｐ２＝π（Ｄ１＋２ｔ）／Ｎと表される。また、Ｐ２−Ｐ１＝π（Ｄ１＋２ｔ）／Ｎ−πＤ１／Ｎ＝２πｔ／Ｎとなり、金属板３の１周目部分と２周目部分とのピッチ差Ｐ２−Ｐ１は、金属板３の１周目部分と２周目部分との周長差２πｔを、金属板３における巻き回し１周分あたりの長手方向１列の貫通孔数Ｎで割った値となる。このとき、各層毎に（一周ずつ）長手方向１列の穴数が同数でないと、貫通孔の投影領域を障壁領域８と重なるようにすることが確実にはならない。
【００１９】
以上のことを踏まえた上で、Ｐ２の許容範囲を考える。仮想貫通孔を、貫通孔１ａ及び貫通孔１ｂが形成されている金属板３の所定の１周目部分に投影した際、該投影領域が、貫通孔１ａと貫通孔１ｂとは重ならずに、障壁領域８と完全に重なるようにするには、以下のようにする必要がある。すなわち、貫通孔１ａと仮想貫通孔の投影領域とが、縁同士で接触するような状態（図２の貫通孔１ａと仮想貫通孔１ｃ１とを参照）から、貫通孔１ｂと仮想貫通孔の投影領域とが、縁同士で接触するような状態（図２の貫通孔１ｂと仮想貫通孔１ｃ２とを参照）までの間Ｌ１に、上記仮想貫通孔の投影領域が存在する必要がある。つまり、２周目における１つの仮想貫通孔の投影領域の最大移動可能量はＬ１＝Ｐ２−２ｄであるが、２周目全体の仮想貫通孔を考慮しなければならないことから、１つの仮想貫通孔あたりの最大許容範囲量は、±Ｌ１／Ｎとなる。したがって、Ｐ２−Ｌ１／Ｎ≦Ｐ２≦Ｐ２＋Ｌ１／Ｎの関係を満たす必要がある。
【００２０】
ここで、Ｐ２−Ｐ１＝２πｔ／Ｎであるので、Ｐ２＝Ｐ１＋２πｔ／Ｎである。したがって、Ｌ１＝Ｐ２−２ｄ＝Ｐ１−２ｄ＋２πｔ／Ｎである。これらから、Ｐ２−Ｌ１／Ｎ≦Ｐ２≦Ｐ２＋Ｌ１／Ｎにおいて、Ｐ２−Ｌ１／Ｎ及びＰ２＋Ｌ１／ＮのＰ２、Ｌ１にそれぞれ代入して不等式をまとめなおすと、Ｐ１＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ−（Ｐ１／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）≦Ｐ２≦Ｐ１＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ＋（Ｐ１／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）となる。
【００２１】
この結果から、ｎ＋１周目（ｎは自然数）のピッチＰｎ＋１は、Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ−（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）≦Ｐｎ＋１≦Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ＋（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）の範囲となることがわかる。
【００２２】
なお、このような貫通孔１の配置関係が、長手方向の貫通孔１の各列において実施されている。また、金属板３の短手方向における貫通孔１の配置関係においては、ある層の貫通孔１の投影領域が他の層の貫通孔１と重ならないようになっていればよい。
【００２３】
次に、フィルター材７内部でガス発生剤が燃焼することにより高温高圧のガスが発生した場合、フィルター材７における該ガスの流れについて説明する。上述したフィルター材７において、フィルター材７内側４に流入した高温高圧のガスは、先ずフィルター材７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の内側面に形成された障壁領域８に衝突し、ガス中に含有されているスラグは障壁領域８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。ガスは第１空隙層を移動し、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、ガスは該第３層の金属板３の内側面に形成された障壁領域８に衝突し、スラグの一部が除去される。このような現象が多数の貫通孔１と各層の金属板３面とを介して繰り返され、ガスは含有されているスラグを十分に捕集されると共に、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７の外側５層の貫通孔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。なお、金属板３の各層における貫通孔１を径方向にそれぞれ投影した際、該各投影領域は、他の層に存在する貫通孔１に重なることはなく、少なくとも１度は障壁領域８と重なるものとなっている。したがって、スラグ捕集が十分に行われる。
【００２４】
以上のように、本発明におけるガス発生器用のフィルター材７は、多数の貫通孔１及びその突出部２を有する１枚の金属板３を複数回巻き回して中空円筒状に成形され、金属板３間には空隙層が形成される。金属板３を使用することから、十分な保形強度を有し、且つ高温ガスによる溶損も無い。また金属板３が多数の貫通孔１を有すること、空隙層が形成されること、及び障壁領域８を有することから、ガスは含有されているスラグを十分に捕集されると共に、面積／体積比の大きな金属板３に熱を奪われて効率よく冷却される。
【００２５】
さらに、貫通孔の孔形状、孔径、孔間ピッチ、開口割合、及び貫通孔を突き刺す面などのパラメータを変化させるという単純な作業によって、ガス冷却及びスラグ捕集効果を比較的容易且つ正確に制御することができる。
【００２６】
次に、図面を参照しつつ、本発明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３及び図４は、本発明に係るフィルター材７を用いたガス発生器の例である。
【００２７】
＜第２実施形態＞
図３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、本発明の第２実施形態に係るガス発生器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１１内にガス発生剤１２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１１の一端部には伝火剤９と点火器１０とからなる点火手段１４が配置されている。ハウジング１１は、長尺で一端が開口された有底円筒形状の外筒材１５と、孔１６ｃに嵌合固定された点火手段１４を備え、該外筒材１５の開口端を覆う蓋部材１６とで構成されている。該蓋部材１６の外周縁部に形成された環状リブ１６ａと外筒材１５の開口先端１５ｂ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１４の伝火剤９がフィルター材７内に隣接する蓋部材１６の凸部１６ｂと微小隙間を隔てるように、配置されており、蓋部材１６に嵌め込まれる鍔付きキャップ部材２１によってガス発生剤１２から区画されている。
【００２８】
外筒材１５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１５ａが外筒材１５の軸方向及び周方向に所定間隔ごとに形成されている。１７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１５ａを閉塞するように外筒材１５の内周面に貼着されている。これはガス発生剤１２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。
【００２９】
フィルター材７は、ハウジング１１の内周に周方向にわたって備えられ、ガス放出孔１５ａをハウジング１１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の障壁領域８のいずれかとが完全重複している。これにより、ガス発生剤１２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、全く濾過（スラグ捕集）されることのないガスがガス放出孔１５ａから放出されるのを防止することができる。
【００３０】
フィルター材７の一端は、蓋部材１６側からクッション材２２によって閉塞され、他端はクッション材２５によって閉塞されている。クッション材２２、２５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２２、２５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２２、２５を省略することも可能である。しかしながら、ハウジング１１の摩擦圧接時における寸法変化と、ガス発生剤１２の振動による粉化を考慮すると、係るクッション材２２、２５の配置は好ましいと言える。
【００３１】
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１４の点火器１０が点火されて伝火剤９を着火し、その火炎がキャップ部材２１の孔２１ａからガス発生剤１２に向けて噴出され、ガス発生剤１２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１５内面との間の空間Ｇ内に流入する。さらにガス発生剤１２の燃焼が進み、外筒材１５内が所定圧力に達すると、各ガス放出孔１５ａを閉塞しているバーストプレート１７が破裂し、上述したガスが各ガス放出孔１５ａ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、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１５ａからエアバッグ内に放出されることになる。
【００３２】
以上のように、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、上述した効果の他に、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という効果も併せ持つ。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。
【００３３】
尚、助手席用ガス発生器Ｘの構成としては、図３に示されているものに限定されず、例えばハウジング１１内が仕切り部材によってガス発生剤１２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１４が設けられた構成なども採用できる。
【００３４】
＜第３実施形態＞
次に、図４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、本発明の第３実施形態に係るガス発生器Ｙの１例を示す断面図である。ガス発生器Ｙは、外筒材３１ａを具備する上容器３１と、外筒材３１ａに対向する端部３２ａと、内筒材３２ｂとを有する下容器３２とを有するガス発生器用ハウジング３０から構成される。このガス発生器用ハウジング３０は、溶接部３６において、外筒材３１ａと端部３２ａとを夫々溶接接合して形成される。内筒材３２ｂ内には点火手段３５と着火薬３９とが配置され、その外側室にはガス発生剤１２とフィルター材７とリテーナリング４１、４２とスポンジ４３、４４とが配置され、上容器３１の外筒材３１ａにはガス放出孔３８が形成されている。なお、リテーナリング４１、４２は、それぞれ上容器３１、下容器３２の内側有底部に沿って設けられている。また、スポンジ４３、４４は、それぞれガス発生剤１２を挟み込むようにリテーナリング４１、４２の内部側に沿って設けられている。
【００３５】
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り、金属板３の貫通孔１の周囲に形成される突出部２によって、フィルター材７の外周面とハウジング３０の外筒材３１ａ内周面との間には、空間Ｇが形成されている。また、フィルター材７は、ハウジング３０の内周に周方向にわたって備えられ、ガス放出孔３８をハウジング３０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の障壁領域８とが完全重複している。これにより、発生したガスのフィルター材７及びハウジング３０内の流通過程において、含有スラグが除去されるとともに冷却されて、ガス放出孔３８からエアバッグ内に放出される事になる。
【００３６】
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、上記実施形態や変形例に限定されるものではない。例えば、図１のフィルター材７の貫通孔１は、長手方向及び短手方向に規則的に配列されたものとなっているが、図５に示すような千鳥格子状に配列された貫通孔５１と、長手方向に隣り合う貫通孔５１間に形成される障壁領域５８（図５中の二点鎖線で囲まれた領域）とを、それぞれ複数有する金属板５３を用いたフィルター材としてもよい。この場合も、長手方向に配列されている貫通孔５１の一列ごとについて、上述したフィルター材７の説明における計算式を用いて、貫通孔５１の配置を決定でき、フィルター材７と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【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斜視図である。
【図２】図１のフィルター材における隣り合う貫通孔の間隔を説明するために用いる図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るガス発生器を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るガス発生器を示す断面図である。
【図５】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変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１、５１ 貫通孔
２ 突出部
３、５３ 金属板
３ａ、３ｂ 金属板終始端部
４ フィルター材内側
５ フィルター材外側
６ 空隙層
７ フィルター材
８ 障壁領域
９ 伝火剤
１０ 点火器
１１、３０ ハウジング
１２ ガス発生剤
１４、３５ 点火手段
１５、３１ａ 外筒材
１５ａ ガス放出孔
１６ 蓋部材
３２ｂ 内筒材
３６ 溶接部
３９ 着火薬
４３、４４ スポンジ
Ｘ、Ｙ ガス発生器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に対して傾斜方向に所定の間隔で形成された複数の貫通孔と、前記複数の貫通孔のそれぞれの周囲に突出部とを有する金属板を巻き回して、複数層からなる中空円筒状に成形したガス発生器用のフィルター材であって、
前記金属板が、長手方向に隣り合う前記貫通孔間において、前記貫通孔の径の幅を少なくとも有する帯状の障壁領域を備え、
下記式を満たすことを特徴とするフィルター材。
Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ−（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）≦Ｐｎ＋１
≦Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ＋（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）
ここで、ｎ：自然数、Ｐｎ：前記金属板の巻き回しｎ周目部分において、長手方向に隣り合う貫通孔の中心間距離、ｔ：金属板と突出部との合計厚さ、ｄ：各貫通孔の径、Ｎ：前記金属板の巻き回し１周分あたりの長手方向１列の貫通孔数である。
【請求項２】
前記板と突出部との合計厚さ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３】
前記貫通孔の径ｄが、０．７ｍｍ〜１．１ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルター材。
【請求項４】
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１〜３のいずれか１項に記載のフィルター材。
【請求項５】
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１〜４のいずれか１項に記載のフィルター材。
【請求項６】
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１〜４のいずれか１項に記載のフィルター材。
【請求項７】
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１〜６のいずれか１項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前記障壁領域とが重なっていることを特徴とするガス発生器。
【請求項１】
長手方向に対して傾斜方向に所定の間隔で形成された複数の貫通孔と、前記複数の貫通孔のそれぞれの周囲に突出部とを有する金属板を巻き回して、複数層からなる中空円筒状に成形したガス発生器用のフィルター材であって、
前記金属板が、長手方向に隣り合う前記貫通孔間において、前記貫通孔の径の幅を少なくとも有する帯状の障壁領域を備え、
下記式を満たすことを特徴とするフィルター材。
Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ−（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）≦Ｐｎ＋１
≦Ｐｎ＋（π２ｔ＋２ｄ）／Ｎ＋（Ｐｎ／Ｎ＋π２ｔ／Ｎ２）
ここで、ｎ：自然数、Ｐｎ：前記金属板の巻き回しｎ周目部分において、長手方向に隣り合う貫通孔の中心間距離、ｔ：金属板と突出部との合計厚さ、ｄ：各貫通孔の径、Ｎ：前記金属板の巻き回し１周分あたりの長手方向１列の貫通孔数である。
【請求項２】
前記板と突出部との合計厚さ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３】
前記貫通孔の径ｄが、０．７ｍｍ〜１．１ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルター材。
【請求項４】
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１〜３のいずれか１項に記載のフィルター材。
【請求項５】
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１〜４のいずれか１項に記載のフィルター材。
【請求項６】
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１〜４のいずれか１項に記載のフィルター材。
【請求項７】
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１〜６のいずれか１項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前記障壁領域とが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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２７２６１８（Ｐ２００８−２７２６１８Ａ）
【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２００７−１１６４１８（Ｐ２００７−１１６４１８）
【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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