濾過部材及びその製造方法

フィルタ（１５）は筒状体（１５ａ）を備えている。筒状体（１５ａ）は、素線（１６）により編目状に形成される複数のパターン層を径方向に積層することにより形成されている。素線（１６）のトラバースと、一方の巻端部（Ｌ１）及び他方の巻端部（Ｌ２）でのトラバース方向の反転とを繰り返すことにより、各巻端部（Ｌ１，Ｌ２）には、複数の折返点が一様に設定されている。他方の巻端部（Ｌ２）上の複数の折返点の内、第１の折返点（Ｂ１）と、前記トラバース方向が第１の折返点（Ｂ１）で反転した直後に反転する第３の折返点（Ｂ３）との間の周方向における最短距離（Ｘ）は、第１の折返点（Ｂ１）と、該第１の折返点（Ｂ１）の最も近傍に位置する第５の折返点（Ｂ５）との間の周方向における最短距離（Ｙ）よりも長い。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素線の巻回により形成された筒状体よりなる濾過部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両には、衝突等による車両の急激な減速に伴って、バック内にガスを瞬時に放出してそのバックを膨張させるエアバッグ装置が搭載されている。前記エアバッグ装置は、ガスを瞬時に放出する機能をもつインフレータと、該インフレータから放出するガスにより膨張して乗員を保護するためのバックとを備えている。前記インフレータは、熱を発生させる点火器と、該点火器の熱によって爆発的に燃焼してガスを発生させるガス発生剤と、発生したガスを濾過及び冷却するためのインフレータ用フィルタとを備えている。前記インフレータ用フィルタとして、巻線型フィルタが主に採用されている（例えば、特許文献１参照）。この巻線型フィルタは、金属製の丸線や角線等の異形線からなる素線を、編目を有する筒状体に編み上げたものである。
【０００３】
前記素線は通常、クロス巻きにより編み上げられる。即ち、素線の送り出し案内具を、外周面に素線が巻き付けられながら一方向に回転する円筒状の治具の軸方向に沿って往復移動させることにより、素線は、前記治具の軸方向に対する一定の巻き付け角度をもって治具にクロス巻きされる。クロス巻きとは一般に、素線間に一様の隙間（ピッチ）を設けて編目を形成しながら素線を巻き付けることをいう。
【０００４】
より詳しく説明すると、図１１に示すように、素線６は、治具の軸方向における一方の巻端部Ｌ１１から他方の巻端部Ｌ１２まで一様に送られながら前記治具に巻き付けられる。図１１において、素線６が一方の巻端部Ｌ１１から他方の巻端部Ｌ１２に到達するまでに、前記治具はほぼ１周半回転する。このとき、前記治具の周方向において、一方の巻端部Ｌ１１の素線６を巻き始める位置を開始点Ａ１０とすると、他方の巻端部Ｌ１２に素線６が到達する位置、即ち折返点Ｂ１１は、治具が開始点Ａ１０から１８０度回転した位置から所定角度（図１１では、２度）更に回転した位置に相当する。
【０００５】
そして、前記折返点Ｂ１１に素線６が到達した時点で、当該素線６の送り方向（トラバース方向）が反転される。続いて、素線６は、前記他方の巻端部Ｌ１２から一方の巻端部Ｌ１１まで前記と同様にして巻き付けられ、一方の巻端部Ｌ１１の折返点Ａ１２に到達する。この折返点Ａ１２は、治具が折返点Ｂ１１から１８０度回転した位置から所定角度（図１１では、２度）更に回転した位置、即ち、開始点Ａ１０から４度回転した位置に相当する。尚、治具の周方向における開始点Ａ１０と折返点Ａ１２との間の距離をズレ量という。
【０００６】
前記トラバース方向の反転により、治具に巻き付けられた素線６同士は互いに交差する。次いで、図１１に破線で示すように、素線６は前記と同様にして更に巻き付けられる。以上の動作が繰り返し行われることで、前記治具の外周面の全体にわたって、一様な編目を有する１層目のパターン層が形成される。そして、トラバース方向の反転を伴う前記素線６の巻き付けの繰り返し作業によって、前記パターン層が複数形成され、その結果、複数のパターン層が積層されて筒状体が形成される。
【０００７】
ところで、図１１において一点鎖線１で囲んだ箇所では、図１２（ａ）に示すように、巻線型フィルタの内方に位置する素線６ａ上を素線６ｂが通過している。素線６ａ及び素線６ｂの交差箇所の近傍において、素線６ｂ上には素線６ｃが通過している。このとき、素線６ｂには、その巻き付けの際に治具の周方向、即ち図１２（ａ）の左右方向に張力が加えられていることから、素線６ｃは、素線６ｂに持ち上げられて巻線型フィルタの外方に僅かに浮き上がる。その結果、素線６ｂ及び素線６ｃの交差箇所の厚さは、図１２（ｂ）に示すように、理想的な状態であれば素線６の厚さｔの２倍と等しくなるが、図１２（ａ）に示すように、実際には素線６ｃが素線６ｂに持ち上げられた高さαに起因して、厚さｔの２倍に比べて僅かに大きくなる。
【０００８】
素線６が巻線型フィルタの外方に浮き上がる箇所は、図１３に一点鎖線１で示すように、巻線型フィルタの軸に対して直交する方向に延びる所定の基準線Ｏ，Ｐ上にほぼ集中する。前記高さαは、パターン層８の積層に伴って累積される。このため、パターン層８の積層数の増加に伴い、素線６の浮き上がりは大きくなる。一方、基準線Ｏ，Ｐ以外の箇所、例えば、基準線Ｏと基準線Ｐとの中間、又は巻端部Ｌ１，Ｌ２の近傍では、素線６は浮き上がらない。その結果、巻線型フィルタの外周面には素線６の浮き上がりが顕著に現れ、該外周面に凹凸状のうねりが形成される。
【０００９】
インフレータの性能を確保するためには、インフレータのケースとフィルタとの間に所定以上の大きさの隙間を形成する必要がある。しかしながら、前記巻線型フィルタを用いたときには、ケースと巻線型フィルタとの間の隙間が前記うねりによって小さくなり、インフレータの性能が低下するという問題があった。前記うねりの発生は、素線６のトラバース量を小さくする、前記ズレ量を大きくする、又は素線６の巻数を減らす等の調整によって抑制されるものの、該調整によって巻線型フィルタの性能が低下する。このため、巻線型フィルタの性能を確保しつつ前記うねりの発生を抑制することは困難であった。
【特許文献１】特開２００２−３０６９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、外周面に凹凸状のうねりが発生することを抑制することができる濾過部材及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様では、素線の巻回により形成された筒状体よりなり、径方向の内方から外方へガスを通過させることにより、そのガスを濾過及び冷却する濾過部材が提供される。前記筒状体は、複数のパターン層を径方向に積層することにより形成される。前記パターン層は、前記筒状体の軸方向における一方の巻端部と他方の巻端部とにおいて、前記素線のトラバース方向を反転させながら前記素線を一方の巻端部と他方の巻端部との間でトラバースさせることによって、編目状に形成される。前記他方の巻端部には、前記素線のトラバース方向を反転するために複数の反転位置が設定され、該複数の反転位置の内、第１の反転位置と、前記トラバース方向が第１の反転位置で反転した直後に反転する第２の反転位置との間の周方向における最短距離は、前記第１の反転位置と、該第１の反転位置の最も近傍に位置する第３の反転位置との間の周方向における最短距離よりも長い。
【００１２】
本発明の別の態様では、素線の巻回により形成された筒状体よりなる濾過部材を製造する方法が提供される。該方法は、軸部材の外周面に素線を巻き付けることにより、前記軸部材の外周面に編目状をなすパターン層を形成し、且つ該パターン層を前記軸部材の径方向に複数積層する工程を備える。前記工程では、前記軸部材の軸方向における一方の巻端部と他方の巻端部との間において、前記素線のトラバース方向を反転させながら前記素線を一方の巻端部と他方の巻端部との間でトラバースさせることによって、パターン層を形成するとともに、他方の巻端部において素線のトラバース方向を反転するための複数の反転位置を設定する。更に、前記工程は、前記複数の反転位置の内、第１の反転位置と、前記トラバース方向が第１の反転位置で反転した直後に反転する第２の反転位置との間の周方向における最短距離が、前記第１の反転位置と、該第１の反転位置の最も近傍に位置する第３の反転位置との間の周方向における最短距離よりも長くなるように素線を巻き付ける。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るインフレータを示す断面図。
【図２】（ａ）はフィルタを示す斜視図、（ｂ）はフィルタの部分拡大図。
【図３】素線の巻き付け方法を説明するための図。
【図４】素線の巻き付け方法を説明するための図。
【図５】素線の巻き付け方法を説明するための図。
【図６】素線の巻き付け方法を説明するための図。
【図７】素線の巻き付け方法を説明するための図。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、パターン層の一部を示す断面図。
【図９】素線の交差状態を示す図。
【図１０】別例に係る素線の巻き付け方法を説明するための図。
【図１１】従来に係る素線の巻き付け方法を説明するための図。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、素線の浮き上がりを説明するための断面図。
【図１３】パターン層を示す概略図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明をエアバッグ装置のインフレータに装着される濾過部材及びその製造方法に具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係るエアバッグ装置（図示略）のインフレータ１０の中央部分には、センサ（図示略）からの作動信号に基づいて点火を行う点火器１１と、可燃性の助燃剤１２とが装備されている。助燃剤１２は、点火器１１により点火されて熱の発生を補助する。前記点火器１１及び前記助燃剤１２の外周部には、前記点火器１１及び前記助燃剤１２により発生する熱が流れ込むチャンバー１３が設けられている。前記チャンバー１３内には、ガス発生剤１４が収容されている。ガス発生剤１４は、前記点火器１１及び前記助燃剤１２の作動によって発生した熱により爆発的に燃焼してガスを大量に発生する。発生したガスは、インフレータ１０と共にエアバッグ装置に装備されたバック（図示略）内へと供給される。
【００１６】
前記インフレータ１０内には、前記チャンバー１３を取り囲むように濾過部材としてのフィルタ１５が配置されている。当該フィルタ１５は、前記ガス発生剤１４から発生した高温のガスを冷却する冷却機能と、前記ガス中に含まれる残渣を濾過する濾過機能とを有している。図１には、発生したガスが流れる方向を示す矢印が示されている。
【００１７】
フィルタ１５は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、金属製の角線や丸線等の素線１６を、軸部材としての円筒状のボビン１９（図３〜図７参照）に巻き付けた後、そのボビン１９を取り除くことにより製造され、編目を有する円筒状の筒状体１５ａとして形成されている。筒状体１５ａの編目の隙間を、前記ガス発生剤１４から発生した高温のガスが通過する。このとき、前記ガスが冷却されるとともに、該ガスに含まれる残渣が濾過される。本実施形態に係る巻線型の筒状体１５は、鉄を主成分とした線材を素線１６とし、当該素線１６を前記ボビン１９の外周面に５００回巻き付けることにより、外径６０ｍｍ、内径５０ｍｍの円筒状に形成されている。
【００１８】
ここで、図２（ａ），（ｂ）に示すように、巻き付け時の素線１６の間隔をピッチＣ、交差した素線１６同士の交わる角度を交差角度γ、筒状体１５ａの軸方向における素線１６の巻き付け幅を巻幅Ｌとする。
【００１９】
次に、フィルタ１５の製造方法を図３〜図７に従って詳しく説明する。
フィルタ１５の筒状体１５ａを製造する際には、まず、一本の素線１６を送り出し案内具（図示略）から送り出した後、該素線１６の始端をボビン１９の軸方向における一方の巻端部Ｌ１上に固定する。次いで、素線１６を送り出し案内具から送り出しながら、その送り出し案内具を、一方向に回転するボビン１９の軸方向に沿って、一方の巻端部Ｌ１から他方の巻端部Ｌ２まで一様な速度で移動させる。これにより、図３に示すように、素線１６は、ボビン１９の周方向に対して所定の巻き付け角度θで傾斜するように、ボビン１９の外周に巻き付けられる。尚、前記送り出し案内具がボビン１９の軸方向へ移動することに伴う「素線１６の軸方向への移動」のことを、以下では、「素線１６の送り」又は「素線１６のトラバース」と記載する。また、一方の巻端部Ｌ１において素線１６を巻き始めた位置を、開始点Ａ０とする。
【００２０】
前記ボビン１９の周方向において、他方の巻端部Ｌ２に素線１６が到達する位置、即ち第１の折返点Ｂ１は、ボビン１９が開始点Ａ０から９０度回転した位置より所定角度（本実施形態では、１度）更に回転した位置に相当する。尚、本実施形態において、素線１６が、一方の巻端部Ｌ１から他方の巻端部Ｌ２、及び他方の巻端部Ｌ２から一方の巻端部Ｌ１に到達するまでに、毎回、前記ボビン１９がほぼ１回転及び１／４回転する。そして、図４に示すように、第１の折返点Ｂ１に素線１６が到達した時点で、送り出し案内具による素線１６の送り方向（トラバース方向）を反転させる。従って、第１の折返点Ｂ１は、素線１６のトラバース方向が反転する反転位置である。
【００２１】
続いて、素線１６を、前記他方の巻端部Ｌ２から一方の巻端部Ｌ１まで前記と同様にして巻き付ける。このとき、一方の巻端部Ｌ１に素線１６が到達する位置、即ち第２の折返点Ａ２は、ボビン１９が第１の折返点Ｂ１から９０度回転した位置より所定角度（本実施形態では、１度）更に回転した位置に相当する。即ち、第２の折返点Ａ２は、ボビン１９が開始点Ａ０から１８２度回転した位置に相当し、第１の折返点Ｂ１は第１の反転位置である。尚、図４では、開始点Ａ０から第１の折返点Ｂ１までの素線１６、即ち第１の素線１６ａを破線で示し、第１の折返点Ｂ１から第２の折返点Ａ２までの素線１６、即ち第２の素線１６ｂを実線で示す。
【００２２】
このようにして素線１６を前記ボビン１９に巻き付けると、図７に示すように、前記ボビン１９の周方向に沿って延びる、即ちボビン１９の軸に対して直交する方向に延びる基準線Ｆ及び基準線Ｈ上で、第１の素線１６ａと第２の素線１６ｂとが交差する。尚、図７に示すように、一方の巻端部Ｌ１と他方の巻端部Ｌ２との間の距離は、前記ボビン１９の軸に対して直交する方向に延びる４本の基準線Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊによりほぼ５等分される。基準線Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊは、一方の巻端部Ｌ１から他方の巻端部Ｌ２に向かって順に配置されている。
【００２３】
そして、図５に示すように、第２の折返点Ａ２に素線１６が到達した時点で、当該素線１６のトラバース方向を反転させる。続いて、素線１６を、前記一方の巻端部Ｌ１から他方の巻端部Ｌ２まで前記と同様にして巻き付ける。このとき、他方の巻端部Ｌ２に素線１６が到達する位置、即ち第３の折返点Ｂ３は、ボビン１９が前記第２の折返点Ａ２から９０度回転した位置より所定角度（本実施形態では、１度）更に回転した位置に相当する。即ち、第３の折返点Ｂ３は、ボビン１９が開始点Ａ０から２７３度回転した位置に相当する。尚、図５では、第１の素線１６ａ及び第２の素線１６ｂを破線で示し、第２の折返点Ａ２から第３の折返点Ｂ３までの素線１６、即ち第３の素線１６ｃを実線で示す。このようにして素線１６を前記ボビン１９に巻き付けると、図７に示すように、基準線Ｇ及び基準線Ｊ上で、第２の素線１６ｂと第３の素線１６ｃとが交差する。
【００２４】
そして、図６に示すように、第３の折返点Ｂ３に素線１６が到達した時点で、当該素線１６のトラバース方向を反転させる。続いて、素線１６を、前記他方の巻端部Ｌ２から一方の巻端部Ｌ１まで前記と同様にして巻き付ける。このとき、一方の巻端部Ｌ１に素線１６が到達する位置、即ち第４の折返点Ａ４は、ボビン１９が第３の折返点Ｂ３から９０度回転した位置より所定角度（本実施形態では、１度）更に回転した位置に相当する。即ち、第４の折返点Ａ４は、ボビン１９が開始点Ａ０から３６４度（即ち、４度）回転した位置に相当し、第３の折返点Ｂ３は第２の反転位置である。尚、図６では、第１の素線１６ａ、第２の素線１６ｂ及び第３の素線１６ｃを破線で示し、第３の折返点Ｂ３から第４の折返点Ａ４までの素線１６、即ち第４の素線１６ｄを実線で示す。このようにして素線１６を前記ボビン１９に巻き付けると、図７に示すように、基準線Ｇ及び基準線Ｊ上で、第４の素線１６ｄと第１の素線１６ａとが交差し、基準線Ｆ及び基準線Ｈ上で、第４の素線１６ｄと第３の素線１６ｃとが交差する。
【００２５】
そして、図７に示すように、第４の折返点Ａ４に素線１６が到達した時点で、当該素線１６のトラバース方向を反転させる。続いて、素線１６を、一方の巻端部Ｌ１から他方の巻端部Ｌ２まで前記と同様にして巻き付ける。このとき、他方の巻端部Ｌ２に素線１６が到達する位置、即ち第５の折返点Ｂ５は、ボビン１９が第４の折返点Ａ４から９０度回転した位置より所定角度（本実施形態では、１度）更に回転した位置に相当する。即ち、第５の折返点Ｂ５は、ボビン１９が第１の折返点Ｂ１から４度回転した位置に相当し、第５の折返点Ｂ５は第３の反転位置である。尚、図７では、第１の素線１６ａ、第２の素線１６ｂ、第３の素線１６ｃ及び第４の素線１６ｄを破線で示し、第４の折返点Ａ４から第５の折返点Ｂ５までの素線１６、即ち第５の素線１６ｅを実線で示す。
【００２６】
このとき、基準線Ｆにおいて、第１の素線１６ａ上を第２の素線１６ｂが通過する箇所の近傍を、前記第１の素線１６ａと並行して延びる第５の素線１６ｅが第２の素線１６ｂ上を通過する。従って、図８（ａ）に示すように、第２の素線１６ｂには、ボビン１９の周方向、即ち図８（ａ）の左右方向に張力が加えられていることから、当該第２の素線１６ｂ上の第５の素線１６ｅは、第２の素線１６ｂに持ち上げられて、ボビン１９の径方向の外方に高さβだけ浮き上がる。その結果、第２の素線１６ｂ及び第５の素線１６ｅの交差箇所の厚さは、素線１６の厚さｔの２倍よりも大きくなる。
【００２７】
基準線Ｇにおいても同様に、第１の素線１６ａ上を第４の素線１６ｄが通過する箇所の近傍を、前記第１の素線１６ａと並行して延びる第５の素線１６ｅが第４の素線１６ｄ上を通過する。このとき、第４の素線１６ｄにはボビン１９の周方向に張力が加えられていることから、当該第４の素線１６ｄ上の第５の素線１６ｅは、第４の素線１６ｄに持ち上げられて、ボビン１９の径方向の外方に高さβだけ浮き上がる。その結果、第４の素線１６ｄ及び第５の素線１６ｅの交差箇所の厚さは、素線１６の厚さｔの２倍よりも大きくなる。
【００２８】
基準線Ｈにおいても同様に、第５の素線１６ｅは、第２の素線１６ｂとの交差箇所において第２の素線１６ｂに持ち上げられて、ボビン１９の径方向の外方に高さβだけ浮き上がる。その結果、第２の素線１６ｂ及び第５の素線１６ｅの交差箇所の厚さは、素線１６の厚さｔの２倍よりも大きくなる。更に、基準線Ｊにおいても同様に、第５の素線１６ｅは、第４の素線１６ｄとの交差箇所において第４の素線１６ｄに持ち上げられて、ボビン１９の径方向の外方に高さβだけ浮き上がる。その結果、第４の素線１６ｄ及び第５の素線１６ｅの交差箇所の厚さは、素線１６の厚さｔの２倍よりも大きくなる。
【００２９】
以後、このような素線１６のトラバースと、巻端部Ｌ１，Ｌ２でのトラバース方向の反転とを繰り返すことにより、各巻端部Ｌ１，Ｌ２に複数の折返点が一様に設定され、ボビン１９の外周面の全体にわたって一様な編目を有する１層目のパターン層が形成される。ここで、前記複数の折返点は、ボビン１９の周方向において所定角度（本実施形態では、４度）ずつ離れている。そして、１層目のパターン層が形成された後、素線１６のトラバースと、巻端部Ｌ１，Ｌ２でのトラバース方向の反転とを更に繰り返すことにより、前記１層目のパターン層の上に２層目以降のパターン層が順次積層され、筒状体１５ａが形成される。即ち、ボビン１９の径方向にパターン層が順次積層され、筒状体１５ａが形成される。そして、素線１６の巻き終わり時に、当該素線１６の終端（図示略）を、例えば溶接によりパターン層上に固定する。次に、筒状体１５ａからボビン１９を引き抜くことにより、中空円筒状の筒状体１５ａが得られる。尚、素線１６をボビン１９に巻き始める際、一方の巻端部Ｌ１に固定された素線１６の始端は、素線１６の巻き終わり時に送り出し案内具から送り出されている素線１６から切断され、例えば溶接によりパターン層上に固定される。その後、交差する素線１６同士の接触部分を接合するために焼結等の熱処理を行い、フィルタ１５を製造する。
【００３０】
このように製造されたフィルタ１５の各パターン層の厚さは、基準線Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊ上において、素線１６の厚さｔの倍数よりも大きい。一方、基準線Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊ以外の箇所におけるパターン層の厚さは、素線１６の厚さｔの倍数と等しい。つまり、パターン層は、基準線Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊ上に位置する箇所が他の箇所に比べて厚くなっている。前記倍数は、パターン層の積層数に相当する。
【００３１】
パターン層において、基準線Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊ上に位置する箇所が他の箇所に比べて厚くなる理由について、以下に詳述する。
例えば、第５の素線１６ｅと並行して延びる素線１６のうち、第５の素線１６ｅが巻き付けられた後に巻き付けられる素線１６、即ち第６の素線１６ｊは、図８（ｂ）に示すように、第２の素線１６ｂと交差しても、該第２の素線１６ｂに持ち上げられて浮き上がることはない。つまり、第２の素線１６ｂは、第５の素線１６ｅによりボビン１９に向かって押し付けられることから、第６の素線１６ｊは第２の素線１６ｂにより持ち上げられない。その結果、第２の素線１６ｂ及び第６の素線１６ｊの交差箇所の厚さは、素線１６の厚さｔの２倍と等しくなる。一方、図８（ｃ）に示すように、第２の素線１６ｂと並行して延びる素線１６のうち、第２の素線１６ｂが巻き付けられた後に巻き付けられる素線１６、即ち第７の素線１６ｋは、第６の素線１６ｊと交差する際、第５の素線１６ｅ上を通過してから、第６の素線１６ｊの下を通過する。このため、第６の素線１６ｊは、第７の素線１６ｋにより外方に向かってボビン１９から持ち上げられる。
【００３２】
そして、図９に示すように、第６の素線１６ｊは、第５の素線１６ｅをボビン１９の軸方向に沿って並行に移動させた軌道上に位置し、第７の素線１６ｋは、第２の素線１６ｂをボビン１９の軸方向に沿って並行に移動させた軌道上に位置する。従って、第６の素線１６ｊと第７の素線１６ｋとの交差位置は基準線Ｆ上に位置し、第６の素線１６ｊと第２の素線１６ｂとの交差位置は、基準線Ｆよりも一方の巻端部Ｌ１側に位置する。その結果、素線１６が余分に浮き上がる箇所は、基準線Ｆ上に集中する。そして、同様のことが他の基準線Ｇ，Ｈ，Ｊ上で素線１６同士が交差する際にも起こることから、パターン層の厚さは、基準線Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊにおいて、素線１６の厚さｔの倍数よりも大きくなる。
【００３３】
素線１６が浮き上がる箇所が集中する基準線の数は、巻端部Ｌ１，Ｌ２にて素線１６のトラバース方向が反転する折返点と、当該巻端部Ｌ１，Ｌ２にて再び素線１６のトラバース方向が反転する折返点との間の筒状体１５ａの周方向における距離に左右される。つまり、図７においては、ボビン１９の周方向において、例えば第１の折返点Ｂ１と第３の折返点Ｂ３との間の距離により、基準線の数が左右される。そこで、他方の巻端部Ｌ２において、第１の折返点Ｂ１と、第３の折返点Ｂ３との間の周方向における最短距離Ｘを、第１の折返点Ｂ１と、該第１の折返点Ｂ１の最も近傍に位置する第５の折返点Ｂ５との間の周方向における最短距離Ｙよりも長く設定する。
【００３４】
その結果、実施形態のフィルタ１５は、基準線の数が２本である前記従来のフィルタに比べて、基準線の数が４本に増加する。基準線Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊは、巻幅Ｌに沿って等間隔で配置されている。このため、パターン層は巻幅Ｌの全体にわたってほぼ均等の厚さで積層され、フィルタ１５の厚さはその軸方向においてほぼ等しくなる。
【００３５】
以上詳述したように、本実施形態は、以下の特徴を有する。
本実施形態に係るフィルタ１５は、前記最短距離Ｘを前記最短距離Ｙよりも長く設定することにより、従来のフィルタに比べて基準線の数を増加させることができる。素線１６が持ち上げられる箇所は、基準線上に均等に分散される。従って、本実施形態のフィルタ１５は、従来のフィルタに比べて、パターン層を巻幅Ｌの全体にわたってほぼ均等の厚さで積層することができ、素線１６の浮き上がりが外周面に現れることを抑制して該外周面に凹凸状のうねりが発生することを抑制することができる。更に、本実施形態のフィルタ１５は、基準線の数を増加させることで、巻幅Ｌ、素線１６の巻数、ピッチＣ、交差角度γ等を殆ど変更させずに、即ち、フィルタ１５の濾過性能を殆ど変更せずに、基準線の数を増加させることができ、うねりの発生を抑制することができる。
【００３６】
尚、上記実施形態は、次のような別の実施形態にて具体化できる。
前記素線１６がボビン１９の軸方向に対して所定の巻き付け角度となるように、ボビン１９をその軸方向へ往復移動させながら素線６を巻き付けてもよい。
前記フィルタ１５の材料や大きさを、装備されるインフレータ１０の形状や大きさに応じて適宜変更してもよい。また、素線１６の材質を、例えば軟鋼、ステンレス鋼、ニッケル合金、又は銅合金に任意に変更してもよい。
【００３７】
前記一方の巻端部Ｌ１から他方の巻端部Ｌ２、及び他方の巻端部Ｌ２から一方の巻端部Ｌ１に素線１６が到達するまでに、該素線１６が巻き付けられる長さを、例えば１周及び３／４周のように、任意に変更してもよい。
【００３８】
前記ボビン１９の回転角度に関して、素線１６のトラバース方向を反転させる間隔を任意に変更してもよい。例えば、図１０に示すように、素線１６のトラバース方向を反転させる間隔を上記実施形態に比べて短くしてもよい。素線１６のトラバース方向を反転させる間隔は、例えば、素線１６の巻数、ピッチＣ、又はトラバース量を考慮して決定される。
【００３９】
前記素線１６の始端及び終端を、例えば、カシメ固定、接着、又は溶接によりパターン層上に固定してもよい。また、素線１６を巻き付ける際に、素線１６の始端の上に素線１６を巻き付けることにより、素線１６の始端をパターン層上に固定してもよい。加えて、パターン層を形成する各素線１６で、該素線１６の終端を挟むことにより、素線１６の終端をパターン層上に固定してもよい。
【００４０】
前記他方の巻端部Ｌ２において、素線１６のトラバース方向を、第３の折返点Ｂ３で反転させた後、更に１回以上反転させた後に、第５の折返点Ｂ５で反転させてもよい。このとき、第３の折返点Ｂ３以降に設定された各折返点と、第１の折返点Ｂ１との間の周方向における最短距離を、前記最短距離Ｙよりも長く設定する。この場合にも、従来に係るフィルタに比べて基準線の数を増加させることができ、素線１６の浮き上がりが外周面に現れることを抑制して該外周面に凹凸状のうねりが発生することを抑制することができる。
【００４１】
前記最短距離Ｘを前記最短距離Ｙよりも長く設定する代わりに、一方の巻端部Ｌ１において、第２の折返点Ａ２と、第４の折返点Ａ４との間の周方向における最短距離を、第２の折返点Ａ２と、該第２の折返点Ａ２の最も近傍に位置する折返点との間の周方向における最短距離よりも長く設定してもよい。この場合にも、従来に係るフィルタに比べて基準線の数を増加させることができ、素線１６の浮き上がりが外周面に現れることを抑制して該外周面に凹凸状のうねりが発生することを抑制することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
素線の巻回により形成された筒状体よりなり、径方向の内方から外方へガスを通過させることにより、そのガスを濾過及び冷却する濾過部材であって、前記筒状体は、複数のパターン層を径方向に積層することにより形成され、前記パターン層は、前記筒状体の軸方向における一方の巻端部と他方の巻端部とにおいて、前記素線のトラバース方向を反転させながら前記素線を一方の巻端部と他方の巻端部との間でトラバースさせることによって編目状に形成され、前記他方の巻端部には、前記素線のトラバース方向を反転するために複数の反転位置が設定され、該複数の反転位置の内、第１の反転位置と、前記トラバース方向が第１の反転位置で反転した直後に反転する第２の反転位置との間の周方向における最短距離は、前記第１の反転位置と、該第１の反転位置の最も近傍に位置する第３の反転位置との間の周方向における最短距離よりも長いことを特徴とする濾過部材。
【請求項２】
前記トラバース方向は、前記第１の反転位置にて反転された後に前記第２の反転位置にて反転され、更に前記第３の反転位置にて反転される請求項１に記載の濾過部材。
【請求項３】
前記トラバース方向は、前記第１の反転位置にて反転された後に、前記他方の巻端部において１回以上反転され、更に前記第３の反転位置にて反転され、第１の反転位置と、他方の巻端部において、トラバース方向が第１の反転位置で反転された後に第３の反転位置で反転されるまでの間に設定される反転位置との間の周方向における最短距離は、第１の反転位置と第３の反転位置との間の周方向における最短距離よりも長い請求項１又は請求項２に記載の濾過部材。
【請求項４】
素線の巻回により形成された筒状体よりなる濾過部材を製造する方法であって、該方法は、軸部材の外周面に素線を巻き付けることにより、前記軸部材の外周面に編目状をなすパターン層を形成し、且つ該パターン層を前記軸部材の径方向に複数積層する工程を備え、前記工程では、前記軸部材の軸方向における一方の巻端部と他方の巻端部との間で前記素線のトラバース方向を反転させながら、前記素線を一方の巻端部と他方の巻端部との間でトラバースさせることによりパターン層を形成するとともに、他方の巻端部において素線のトラバース方向を反転するために複数の反転位置を設定し、前記複数の反転位置の内、第１の反転位置と、前記トラバース方向が第１の反転位置で反転した直後に反転する第２の反転位置との間の周方向における最短距離が、前記第１の反転位置と、該第１の反転位置の最も近傍に位置する第３の反転位置との間の周方向における最短距離よりも長くなるように素線を巻き付けることを特徴とする濾過部材の製造方法。
【請求項５】
前記トラバース方向を、前記第１の反転位置にて反転させた後に前記第２の反転位置にて反転させ、更に前記第３の反転位置にて反転させる請求項４に記載の濾過部材の製造方法。
【請求項６】
前記トラバース方向を、前記第１の反転位置にて反転させた後に、前記他方の巻端部において１回以上反転させ、更に前記第３の反転位置にて反転させ、前記第１の反転位置と、前記他方の巻端部において、前記トラバース方向が第１の反転位置で反転された後に第３の反転位置で反転されるまでの間に設定される反転位置との間の周方向における最短距離が、第１の反転位置と第３の反転位置との間の周方向における最短距離よりも長くなるように素線を巻き付ける請求項４又は請求項５に記載の濾過部材の製造方法。
【請求項７】
素線の巻回により形成された筒状体よりなる濾過部材を製造する方法であって、該方法は、軸部材の外周面に素線を巻き付けることにより、前記軸部材の外周面に編目状をなすパターン層を形成し、且つ該パターン層を前記軸部材の径方向に複数積層する工程を備え、前記工程では、前記軸部材の一方の巻端部に素線の始端を固定し、軸部材を一方向に回転させて、素線を軸部材の一方の巻端部から他方の巻端部に向かってトラバースさせながら素線を軸部材の外周面に巻回し、素線が軸部材の他方の巻端部に到達した時に、素線のトラバース方向を反転させ、引き続き素線を軸部材の外周面に巻回することにより、編目状をなすパターン層を形成するとともに、他方の巻端部において素線のトラバース方向を反転するために複数の反転位置を設定し、前記複数の反転位置の内、第１の反転位置と、前記トラバース方向が第１の反転位置で反転した直後に反転する第２の反転位置との間の周方向における最短距離が、前記第１の反転位置と、該第１の反転位置の最も近傍に位置する第３の反転位置との間の周方向における最短距離よりも長くなるように素線を巻き付けることを特徴とする濾過部材の製造方法。

【図１】