JPH07285413A - エアバッグシステムのインフレータ用フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エアバッグシステムのインフレータ用フィル
ターにおいて、爆発した推進薬の粉塵等の微粒子を捕捉
するフィルター作用を向上させ、またガス圧を受けたと
きにフィルターが損傷する危険をなくし、更に取扱を容
易にする。 【構成】 筒壁に多数の貫通小孔を有する保護内筒１の
外周に、セラミックファイバを抄造したセラミックシー
トを巻回したセラミックシート層２を設け、その外周に
金網緩衝体３を積層し、更にその外周に多数の貫通小孔
を有する保護外筒４を積層する。殊に好ましい緩衝体
は、円筒状のメリヤス編み金網にその長さ方向端部を折
返す折込みを多数回施した円筒状の多重折込み金網を長
さ方向に圧縮した圧縮成形金網緩衝体３′である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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
システムのインフレータ（ガス発生器）に用いるフィル
ター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、
このガスによりバッグを開き、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既に実用化され、その使用が拡
大しつつある。

【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ーを内側から外側へ通過し、フィ
ルター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バッグ内へ流入し、バッ
グを展開する。上記フィルター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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のフィル
ターは縦素線と横素線とが直線のまま直角に交錯する平
織りの金網を多重に重ねたものであるから、フィルター
の空隙構造が単純であり、推進薬の爆発により生じた粉
塵等の微粒子に対するフィルターの効果が充分ではな
い。上記従来のフィルターにおいてフィルター効果を高
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、かつ網み目を細かく編んだ金網をより多重に用いる
必要があるので、フィルターがコスト高になり、またガ
ス透過の圧力損失も増加する難点がある。

【０００５】また、上記した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難点がある。フィ
ルターの効果が不充分である場合、またフィルターが破
損した場合には、爆発した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は
乗員に火傷を負わせたりする危険がある。また、従来の
フィルターは保形強度が小さく変形し易いために取扱上
不便である。

【０００６】本発明は、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における上記の難点を一掃する
もので、爆発した推進薬の粉塵等の高温の微粒子を捕捉
するフィルター作用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し、フィルター機能が損わ
れる危険をなくし、更に取扱が容易なフィルターを提供
することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のエアバッグシステムにおけるインフレータ用フィル
ターは、筒壁に多数の貫通小孔を有する筒状の保護内筒
の外周にセラミックファイバを紙状に抄造したセラミッ
クシートを筒状に巻回したセラミックシート層を設け、
その外周に金網緩衝体を筒状に積層し、更にその外周に
筒壁に多数の貫通小孔を有する筒状の保護外筒を積層し
た構成である。上記の金網緩衝体としては、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た円筒状の
多重折込み金網を更にその長さ方向に圧縮して成形した
筒状の圧縮成形金網緩衝体が殊に好ましい。

【０００８】

【作用】上記した構成を有する本発明のエアバッグシス
テムのインフレータ用フィルターにおいては、推進薬の
点火により爆発的に発生したガスが保護内筒側から保護
外筒（もしくは圧縮成形金網緩衝体）側へと筒壁を通過
する。このとき、ガス中に含まれている爆発した推進薬
の粉塵等の微粒子は保護内筒外周に筒状に巻回されたセ
ラミックシートのフィルター作用により捕捉される。

【０００９】セラミックシートはアルミナ等のセラミッ
クのファイバーに少量の結合材を加えて紙状に抄造した
もので、高い耐熱性と適当な通気性を有するとともに、
従来の金網によるフィルターに較べて著しく高い微粒子
捕捉能力を有している。従って、爆発した推進薬の粉塵
等の高温の微粒子は、保護内筒の外周に巻回されたセラ
ミックシート層により捕捉され、高温の微粒子がエアバ
ッグ内に流入し、エアバッグを損傷させる或は運転者等
の乗員に火傷を負わせるというおそれがなくなる。

【００１０】セラミックシート層は、爆発的に発生する
ガスの圧力を受けたとき外側へ強圧されるが、セラミッ
クシート層の外周には金網緩衝体が設けられており、該
金網緩衝体がその細かい網み目においてセラミックシー
ト層に当接しかつこれを緩衝的に支持するので、セラミ
ックシート層がガス圧により損傷をうけることはない。
また、本発明のフィルターにおいては、セラミックシー
ト層の内側に、また金網緩衝体の外側に、筒壁に多数の
貫通小孔を備えた保護内筒及び保護外筒が一体的に積層
されているので、セラミックシート層及び金網緩衝体を
よく保護することができ、変形に対する強度も大であ
り、取扱上も有利である。

【００１１】殊に、セラミックペーパー巻回層の外周に
積層する金網緩衝体として、圧縮成形金網緩衝体を積層
したときは、セラミックシート層に接触する当接点（支
持点）の分布を一層細かくし、かつ緩衝作用を一層向上
させることができる。すなわち、メリヤス編み金網は、
図７に示すように、金属線の素線３１がジグザグに屈曲
し、かつ上下段同士が交絡し合ってループＰを形成して
いる。このループＰは弾性変形し易い形状であるため、
メリヤス編み金網は平織りの金網等に較べて弾力性、伸
縮性、柔軟性において優れている。

【００１２】本発明における圧縮成形金網緩衝体は、こ
の円筒状のメリヤス編み金網に図８に示すようにその長
さ方向の端部３３を金網の円筒外周面３２上に折返す折
込みを多数回（通常４〜６回）繰返して円筒状の多重折
込み金網を形成し、更にこれを円筒の長さ方向に圧縮し
て得たものである。この圧縮成形金網緩衝体は、上記の
通り緩衝体として優れているだけでなく、多重に折込ま
れかつ圧縮されているので、保形強度も大きい。従って
圧縮成形金網緩衝体は緩衝体としてだけでなく保護筒と
しても機能し、金網緩衝体としてこの圧縮成形金網緩衝
体を用いた場合には外部保護筒を省略することができ、
或は内部保護筒の代りに、圧縮成形金網緩衝体を緩衝性
のある内部保護筒として用いることもできる。更に、上
記した構成の圧縮成形金網緩衝体はその空隙構造が複雑
でかつ微細であるからフィルターとしても機能し、セラ
ミックシートが損傷を受けたときに、セラミックシート
のフィルター作用を補うこともできる。

【００１３】

【実施例】本発明の詳細を以下に実施例に基づき説明す
る。図１は本発明の第１実施例の説明図（斜視図）であ
り、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。図
３は本発明の第２実施例の説明図（斜視図）であり、図
４は図３のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。図５は本
発明の第３実施例の説明図（斜視図）であり、図６は図
５のＶＩ−ＶＩ線による断面図である。同一符号は同一
部分を示している。

【００１４】図１及び図２に示す第１実施例は、筒壁に
多数の貫通小孔１１を有する円筒状の保護内筒１の外周
にセラミックシートを１層もしくは複数層巻回したセラ
ミックシート層２を設け、その外周に金網緩衝体３を積
層し、更にその外周に筒壁に貫通小孔４１を有する保護
外筒４を積層したものである。保護内筒１及び保護外筒
４は、例えば孔径が１．０ｍｍの貫通孔を２．０ｍｍの
孔間隔で千鳥状に多数個設けたステンレス鋼板を円筒状
に巻回し、その重ね合せ部をスポット溶接して形成した
ものである。

【００１５】セラミックシート層２はアルミナ等のセラ
ミックのファイバーに小量の有機結合材を加えて紙状に
抄造したセラミックシート例えば厚さ０．０６インチ
（１．５２４ｍｍ）のＦＩＢＥＲＦＲＡＸペーパー（東
芝モノフラックス株式会社の商品名）を１層巻回して形
成したものである。セラミックシート層は適宜な通気性
をもつことが必要であり、ＪＩＳＢ９９０１に規定され
たガス除去フィルター性能試験方法によって測定した圧
力損失が３．５乃至６ｍｍＡｑ（水柱高さ）の範囲にあ
ることが望ましい。

【００１６】金網緩衝体３はセラミックシート２を弾性
的に支持することができる弾力性と柔軟性を有する円筒
状の金網成形体であり、セラミックシート層２と接触す
る当接点（支持点）が細かく分布するように編み目が細
かいものであることが望ましい。例えばストリップ状の
平織りの金網或はメリヤス編みの金網を多重に巻回積層
したもの或は円筒状のメリヤス編み金網を前記したよう
に多重に折込んだ多重折込み金網等を金網緩衝体として
用いることができるが、多重折込み金網を更に円筒の長
さ方向に圧縮した前記の圧縮成形金網緩衝体が、その緩
衝性、セラミックシート層に接触する当接点の分布の細
かさの点から、殊に好ましい。

【００１７】本発明における緩衝体３として好ましい圧
縮成形金網緩衝体は外径が好ましくは０．０８ｍｍ〜
０．３ｍｍの範囲のステンレス鋼線、亜鉛メッキ防錆鉄
線等の金属線を素線として、図７に示すループＰが１イ
ンチ平方当り縦、横ともに７〜９個並ぶように素線３１
を交絡させるような条件で、例えば内径９０ｍｍの円筒
形にメリヤス編みした金網を、適当な長さ（通常２４０
ｍｍ〜２８０ｍｍ）例えば２６０ｍｍの長さに切断し、
その端部を該金網の円筒外周面上に、図８に示す折返し
長さＬを例えば６５ｍｍとして折返すことにより金網を
折込み、かかる折込みを繰返して多重に折込んだ（通常
４〜６重に折込む）円筒状の多重折込み金網を、更に型
に入れてその長さ方向に、例えば長さ２０ｍｍに圧縮成
形したものである。

【００１８】図３及び図４に示す本発明の第２実施例は
保護内筒１の外周上にセラミックシートを筒状に巻回し
たセラミックシート層２を設け、その外周に金網緩衝体
として上記の円筒状の圧縮成形金網緩衝体３′を積層し
たものである。本実施例においては圧縮成形金網緩衝体
の強度が大であるから、保護外筒を省略している。

【００１９】図５及び図６に示す本発明の第３実施例に
おいては、上記の円筒状の圧縮成形金網緩衝体３′を保
護内筒として用い、その外周にセラミックシートを円筒
状に巻回したセラミックシート層２を設け、更にその外
周に上記の圧縮成形金網緩衝体３′を積層している。す
なわち第３実施例は上記第２実施例における保護内筒１
の代りに圧縮成形金網緩衝体３′を用い、セラミックシ
ート層２を内外から圧縮成形金網緩衝体３′によりサン
ドイッチした構成である。前記の第１実施例においても
内筒１の代りに圧縮成形金網緩衝体３′を用いることが
できる。

【００２０】

【発明の効果】上記説明した構成を有する本発明のエア
バッグシステムのインフレータ用フィルターにおいて
は、セラミックファイバを紙状に抄造したセラミックシ
ートを筒状に巻回したセラミックシート層２を備えてい
るので、推進薬の点火により爆発的に発生したガスが筒
状の本発明のフィルターを内側から外側へと通過する際
に、ガス中に含まれている爆発した推進薬の粉塵等の高
温の微粒子は該セラミックシート層により効果的に捕捉
される。従ってガス中の高温の微粒子がエアバッグ内に
流入してエアバッグを損傷させたり、運転者等の乗員に
火傷を負わせる危険がない。

【００２１】セラミックシート層は高い耐熱性を有し、
その内側に積層されている保護内筒もしくは圧縮成形金
網緩衝体により保護され、、またその外側の金網緩衝体
により緩衝的に支持されているので、爆発的に発生する
ガスの圧力を受けた場合においても損傷を受けることは
ない。殊にセラミックシート層が圧縮成形金網緩衝体に
より緩衝的に支持されているときは、その緩衝性が優
れ、またセラミックシート層と接触する当接点（支持
点）を細かく分布させることができる。更に、万一、何
等かの理由によりセラミックシート層が損傷を受けてい
たとき、或は損傷を受けたときにおいても、圧縮成形金
網緩衝体がもつ優れたフィルター作用によりフィルター
機能を補うことができる利点がある。更に、本発明のフ
ィルターは強度が大きい保護内筒、保護外筒及び圧縮成
形金網緩衝体と一体的に積層されているので、変形もな
く取扱上有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の説明図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。

【図３】本発明の第２実施例の説明図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。

【図５】本発明の第３実施例の説明図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線による断面図である。

【図７】メリヤス編み金網の説明図である。

【図８】円筒状の金網の端部を円筒外周面に折返す折込
みの説明図である。

【符号の説明】

１ 保護内筒 ２ セラミックシート層 ３ 金網緩衝体 ３′ 圧縮成形金網緩衝体 ４ 保護外筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 周 神奈川県大和市深見西１丁目５番２号 日 本ラインツ株式会社内 (72)発明者 田口 通久 兵庫県姫路市豊富町豊富3903−39 センサ ーテクノロジー株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒壁に多数の貫通小孔を有する筒状の保
   護内筒の外周に、セラミックファイバを紙状に抄造した
   セラミックシートを筒状に巻回したセラミックシート層
   を設け、その外周に金網緩衝体を筒状に積層し、更にそ
   の外周に筒壁に多数の貫通小孔を有する筒状の保護外筒
   を積層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ー。
2. 【請求項２】 筒壁に多数の貫通小孔を有する筒状の保
   護内筒の外周に、セラミックファイバを紙状に抄造した
   セラミックシートを筒状に巻回したセラミックシート層
   を設け、その外周に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た円筒状の多重折込み金網を更にそ
   の長さ方向に圧縮して成形した筒状の圧縮成形金網緩衝
   体を積層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ー。
3. 【請求項３】 圧縮成形金網緩衝体の外周に更に筒壁に
   多数の貫通小孔を有する筒状の保護外筒を積層したこと
   を特徴とする請求項２記載のエアバッグシステムのイン
   フレータ用フィルター。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載のエアバッグシステ
   ムのインフレータ用フィルターにおいて、保護内筒の代
   わりに、筒状の圧縮成形金網緩衝体を積層したことを特
   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
   ー。
5. 【請求項５】 セラミックシート層が３．５乃至６ｍｍ
   Ａｑ（水柱高さ）の範囲の圧力損失（ただしＪＩＳＢ９
   ９０１のガス除去フィルター性能試験方法による）を有
   することを特徴とする請求項１乃至４記載のエアバッグ
   システムのインフレータ用フィルター。