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技術 ガス発生器用フィルタの製造方法

出願人 日本碍子株式会社
発明者 丸山克博箕浦道了
出願日 1988年12月16日 (32年0ヶ月経過) 出願番号 1995-332834
公開日 1996年9月10日 (24年3ヶ月経過) 公開番号 1996-229322
状態 特許登録済
技術分野 エアバッグ 飛行船・気球・飛行機 航空機の整備 濾過材
主要キーワード 屈曲線材 ダイス引抜 冷却ろ過 線材端 巻付作業 局部圧縮 ケーシング内径 締結材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1996年9月10日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

ガス発生器への装着が容易であり、ガスショートパス溶損および通気性の悪化を防止できる小型で有用なガス発生器用フィルタ簡潔な工程により製造できる製造方法を提供する。

解決手段

線径0.1〜1.5mmのステンレス鋼線1(耐熱鋼線)を歯車2により所定のピッチで第1の方向に波状屈曲加工後、前記ピッチよりも小さいピッチで歯車4により前記第1の方向とは異なる第2の方向に波状に屈曲加工し、得られた屈曲線材3を金型の環状空間7d内に供給して環状に積層後、環状に圧縮成形する。

概要

背景

この種のガス発生器としては、火薬燃焼させて発生した高温ガスを用いる方式が広く採用されているが、バッグ等の損傷を避けるためのガスの冷却およびガス中の有害成分の捕集のために、フィルタを用いる必要がある。このフィルタとしては、たとえば特開昭51−60333号公報に開示されているように、冷却室に直線状の金属線材ないし金属棒充填したものや、ステンレス線金網平織品)をケーシング内径寸法に合せて裁断したものを複数枚積層したもの、スチールウール、金属やセラミック発泡材、金属製の邪魔板など各種のものが用いられている。

概要

ガス発生器への装着が容易であり、ガスのショートパス溶損および通気性の悪化を防止できる小型で有用なガス発生器用フィルタ簡潔な工程により製造できる製造方法を提供する。

線径0.1〜1.5mmのステンレス鋼線1(耐熱鋼線)を歯車2により所定のピッチで第1の方向に波状屈曲加工後、前記ピッチよりも小さいピッチで歯車4により前記第1の方向とは異なる第2の方向に波状に屈曲加工し、得られた屈曲線材3を金型の環状空間7d内に供給して環状に積層後、環状に圧縮成形する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
3件

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請求項1

線径0.1〜1.5mmの耐熱鋼線を所定のピッチで第1の方向に波状屈曲加工後、前記ピッチよりも小さいピッチで前記第1の方向とは異なる第2の方向に波状に屈曲加工し、得られた屈曲線材金型環状空間内に供給して環状に積層後、環状に圧縮成形することを特徴とするガス発生器用フィルタの製造方法。

請求項2

線径0.1〜1.5mmの耐熱鋼線を所定のピッチで第1の方向に波状に屈曲加工後、前記ピッチよりも小さいピッチで前記第1の方向とは異なる第2の方向に波状に屈曲加工し、得られた屈曲線材を金型の環状空間内に供給して環状に積層後、環状に圧縮成形して一次成形品とし、この一次成形品の断面を取巻くように前記屈曲線材から成る締結材巻付け、次にこの巻付後の一次成形品をさらに環状に圧縮成形することを特徴とするガス発生器用フィルタの製造方法。

請求項3

線径0.1〜1.5mmの耐熱鋼線を波状に屈曲加工し、得られた屈曲線材を金型の環状空間内に供給して環状に積層後、環状に圧縮成形して外周に軸線方向に延びる複数本凹溝を形成させることを特徴とするガス発生器用フィルタの製造方法。

技術分野

0001

この発明は車両衝突時に乗員を保護するエアバッグ浮力発生用バッグ膨張用、バルブ緊急開閉用、座席緊急射出用等に用いるガス発生器フィルタの製造方法に関する。

背景技術

0002

この種のガス発生器としては、火薬燃焼させて発生した高温ガスを用いる方式が広く採用されているが、バッグ等の損傷を避けるためのガスの冷却およびガス中の有害成分の捕集のために、フィルタを用いる必要がある。このフィルタとしては、たとえば特開昭51−60333号公報に開示されているように、冷却室に直線状の金属線材ないし金属棒充填したものや、ステンレス線金網平織品)をケーシング内径寸法に合せて裁断したものを複数枚積層したもの、スチールウール、金属やセラミック発泡材、金属製の邪魔板など各種のものが用いられている。

発明が解決しようとする課題

0003

ところが上記各フィルタのうち、直線状の金属線材ないし金属棒は、弾性がないためケーシングとの間にすきまを生じてガスがショートパスし、またセットに手間がかかり容積もかさむという欠点がある。また金網も弾性が少ないので上記ショートパスを生じやすく、また20〜300メッシュのものを交互に積層するため装填に手間がかかる。さらにスチールウールは高温ガスにより溶損しやすく高価でもあり、発泡材は弾性がなく通気性が劣るうえ高価であり、また邪魔板は構造が複雑で装置が大型となり、有害生成物の捕集効果が劣るなど、種々の欠点を有するものであった。

0004

この発明は上記従来の欠点を解消するもので、ガス発生器への装着が容易であり、ガスのショートパス、溶損および通気性の悪化を防止できる小型で有用なガス発生器用フィルタ簡潔な工程により製造できる製造方法を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段

0005

しかしてこの出願の第1の発明のフィルタの製造方法は、線径0.1〜1.5mmの耐熱鋼線を所定のピッチで第1の方向に波状屈曲加工後、前記ピッチよりも小さいピッチで前記第1の方向とは異なる第2の方向に波状に屈曲加工し、得られた屈曲線材金型環状空間内に供給して環状に積層後、環状に圧縮成形することを特徴とするガス発生器用フィルタの製造方法である。

0006

またこの出願の第2の発明のフィルタの製造方法は、線径0.1〜1.5mmの耐熱鋼線を所定のピッチで第1の方向に波状に屈曲加工後、前記ピッチよりも小さいピッチで前記第1の方向とは異なる第2の方向に波状に屈曲加工し、得られた屈曲線材を金型の環状空間内に供給して環状に積層後、環状に圧縮成形して一次成形品とし、この一次成形品の断面を取巻くように前記屈曲線材から成る締結材巻付け、次にこの巻付後の一次成形品をさらに環状に圧縮成形することを特徴とするガス発生器用フィルタの製造方法である。

0007

またこの出願の第3の発明のフィルタの製造方法は、線径0.1〜1.5mmの耐熱鋼線を波状に屈曲加工し、得られた屈曲線材を金型の環状空間内に供給して環状に積層後、環状に圧縮成形して外周に軸線方向に延びる複数本凹溝を形成させることを特徴とするガス発生器用フィルタの製造方法である。

0008

この発明において耐熱鋼線としては、たとえばステンレス鋼線ニッケル合金鋼線コバルト合金鋼線などの、耐熱性を有する各種鋼線を用いることができる。この耐熱鋼線の線径は、0.1mm未満とすると溶損のおそれがあり、1.5mmを越えると屈曲加工および圧縮成形時加工抵抗が過大となり、またガスの流通するすきまが過大となり、ガスの冷却効果および有害成分の捕集効果が劣るので好ましくない。そしてこの耐熱鋼線としては通常のダイス引抜きされた長尺線材を用いることができるが、このほかに、溶鋼表面に回転する水冷ディスクを接触させて少量の溶鋼掻取って細いファイバ状の線材として側方集積させるメルトエクストラクション法とよばれる方法により製造した、長さ50〜300mm程度の短尺の線材を用いれば、材料費が安価ですみ好ましい。

0009

この発明において耐熱鋼線を波状に屈曲加工する場合、正弦波ないしこれに似た曲線状の波形、あるいは鋸歯状波矩形波のような折曲直線状の波形など、各種の波形に屈曲加工することができ、図3に示すようにピッチPが5〜10mm、波高Hが3〜6mmの波状に屈曲加工すると、圧縮成形品線間すきまが過大とならず、かつ適度の絡み合いにより良好に一体化するので、特に好ましい。また所定のピッチで第1の方向に波状に屈曲加工後、前記ピッチよりも小さいピッチで第2の方向に波状に屈曲加工するには、線材を第1の方向(たとえば前後方向)に波状に屈曲加工(平面波加工)したのち、屈曲ピッチを前工程の屈曲ピッチより小さくして第2の方向(たとえば左右方向)に波状に屈曲加工する等、屈曲方向および屈曲ピッチの異なる2回の屈曲加工をおこなって二方向に波状に屈曲加工(立体波加工)した屈曲線材とすればよく、これによってその後の積層や圧縮工程において絡み合いやすい屈曲線材が得られる。

0010

またこの発明においては、圧縮成形によりフィルタのかさ比重の調整をおこなうことができるが、かさ比重が1未満ではかさばり大型化し、かさ比重が3を越えると通気抵抗が過大となり、好ましくない。

0011

この発明のガス発生器用フィルタの製造方法においては、耐熱鋼線を所定のピッチで第1の方向に波状に屈曲加工後、前記ピッチよりも小さいピッチで第2の方向に波状に屈曲加工すると、第1の方向への屈曲加工後に第2の方向に屈曲加工する際に、このピッチが同一である場合に生じる線材のねじれが防止され、二方向に波状に屈曲した屈曲線材を確実容易に得ることができる。屈曲線材は屈曲加工後金型の環状空間内に直接供給して環状に圧縮成形するので、工程が簡単で、設備も安価で済む。最終工程の環状の圧縮成形により得られたフィルタは、屈曲線材の圧縮成形品であるため、弾性を有しケーシングへの装着状態においてケーシング内壁面に密着する。また異なるピッチで二方向に屈曲した屈曲線材は互いに絡み合いやすいので、型くずれが少なく取扱いやすいうえ、寸法精度が良好であり内部のすきまが均一で方向性の少ないフィルタが得られる。

0012

また第2の発明の製造方法によれば、一次成形品に締結材を巻付けたのちさらに環状に圧縮形成するので、得られたフィルタにおいて絡み合いやすい屈曲線材から成る締結材が一次成形品と良好に一体化して成形品のほぐれを防止し、さらに短尺の屈曲線材を用いる場合でも線材端が外方へ突出するのを抑制し、型くずれが一層少なく取扱いやすいフィルタが得られる。また屈曲線材は絡み合いやすいので、中間製品である一次成形品も型くずれが少なく取扱いやすいうえ、締結材の巻付作業が容易である。

0013

また第3の発明の製造方法によれば、めんどうな手作業なしに圧縮成形工程のみによって外周に軸線方向に延びる複数本の凹溝をそなえた環状のフィルタが得られ、この凹溝は局部的な圧縮により形成されたものであるため、成形品のほぐれを防止し、さらに短尺の屈曲線材を用いる場合でも線材端が外方へ突出するのを抑制し、型くずれが一層少なく取扱いやすいフィルタが得られる。

発明を実施するための最良の形態

0014

下図1および図2によりこの発明の第1実施例を説明する。先ずメルトエクストラクション法により製造された線径0.4mm、長さ50〜100mmのステンレス鋼線(耐熱鋼線)1を、すきまをもって噛合う歯車2,2間を通して左右方向に屈曲加工してピッチ7mm、波高4mmの一次屈曲線材3aとしたのち、下段側に配置され歯車2と直交する軸線を有する歯車4,4により、前記一次屈曲線材3aをさらに前後方向に、ピッチ3.4mm、波高2mmの屈曲加工を施し、二方向に波状に屈曲した屈曲線材3を得た。[図1(a)]

0015

この屈曲線材3を、上型6と下型7とから成る金型の下型7の環状空間7d内に供給して[同図(b)]、この積層充填層8に対して上型6を押圧して、圧縮成形によりかさ比重1.5の環状のフィルタ9を得た。[同図(c),(d)]なお上型6は穴あき円柱体状を呈し、下型7は円筒状の外径7aと、ロッド状の内径7bと、昇降自在な穴あき円板状の底板7cとから成る。

0016

得られたフィルタ9は、屈曲線材3が充分絡み合って、型くずれしにくく、寸法精度も良好であり、また各部のすきまがより均一で方向性の少ないフィルタであった。

0017

そしてこのフィルタ9は、図2に示すようにガス発生器10のケーシング11の環状の冷却ろ過室11a内に圧入装填し、キャップ12を被着して用いる。フィルタ9は弾性を有し、かつ一体成形され型くずれしないので、ケーシング11への装填はワンタッチで容易におこなえる。燃焼室13内に装填したガス発生剤14に点火器15により点火すれば、ガス発生剤14が爆発燃焼して高温ガスが発生し、この高温ガスは通気孔16を通ってフィルタ9を通過し、冷却と有害生成物の捕集がおこなわれたのち、ガス噴出口17から噴出し、エアバッグ等のガス利用側へ供給される。

0018

次に図4はこの発明の第2実施例を示し、第1実施例と同じステンレス鋼線1に対して、第1実施例と同じ歯車2,2および歯車4,4により、第1実施例と同じピッチおよび波高で左右方向および前後方向に屈曲加工を施し、二方向に波状に屈曲した屈曲線材3を得た。[図4(a)]

0019

この屈曲線材3を、前記実施例と同様に下型7の環状空間7d内に供給して積層充填層8を形成させ[同図(b)]、次いで上型6と下型7により圧縮成形して、最終製品であるフィルタ26よりも高さHが大きい環状の一次成形品24とした。[同図(c),(d)]

0020

次に別途準備した数本の前記屈曲線材3を前記一次成形品24の断面を取巻く締結材25として巻付け、ほぐれ防止用とする。[同図(d)]

0021

そしてこの巻付後の一次成形品を、上型6と下型7によりさらに圧縮成形して[同図(e)]、かさ比重1.5の環状のフィルタ26を得た。[同図(f)]

0022

得られたフィルタ26においては、締結材25が環状の屈曲線材3とよく絡み合って該屈曲線材3を包囲してそのほぐれを防止するとともに、短尺の屈曲線材3の線材端が外方へ突出するのを抑制しており、型くずれしにくく、また取扱いやすい。

0023

次に図5乃至図7はこの発明の第3実施例を示し、メルトエクストラクション法により製造された線径0.25mm、長さ50〜100mmのステンレス鋼線(耐熱鋼線)21を、すきまをもって噛合う歯車2,2間を通して左右方向にのみ屈曲加工し、ピッチ7mm、波高4mmの屈曲線材22を得た。[図5(a)]

0024

この屈曲線材22を、前記実施例と同様に下型7の環状空間7d内に供給して積層充填層8を形成させ[同図(b)]、次いで上型6と下型7により圧縮成形して、環状の一次成形品24とした。[同図(c),(d)]

0025

次に図5(e)および図6および図7に示すように、円筒体内壁面40に、上部が該内壁面に向って傾斜する複数本(この実施例では6本)の突条41を突設した外型42aと、ロッド状の内型42bと、この外型42aおよび内型42bに嵌合して昇降自在な底板42cとから成る下型42と、前記内壁面40に嵌合する外周面に、前記突条41に嵌合する凹溝43を凹設した穴あき円柱体状の上型44とを用い、前記一次成形品24の圧縮成形をおこなった。[図5(e)]すなわち、下型42の上部に一次成形品24を装入し、上型44を圧下して一次成形品24を下方へ押込み、軸線方向に圧縮するとともに、突条41により一次成形品24の外周部を局部圧縮して、外周部に軸線方向に延びる6本の凹溝31を有するフィルタ30を得た。[同図(f)]

0026

このフィルタ30においては、外周に形成された凹溝31が屈曲線材22のほぐれを防止するとともに、短尺の屈曲線材22の線材端が外方へ突出するのを抑制しており、型くずれしにくく、また取扱いやすい。

0027

この発明は上記各実施例に限定されるものではなく、たとえば上記各実施例では、積層充填層8の環状の圧縮成形は、軸線方向(上下方向)のみの圧縮によりおこなったが、軸線方向と同時に半径方向にも圧縮をおこなってもよい。また凹溝31の形成時に同時に全周の半径方向への圧縮をおこなってもよいし、また凹溝31は爪状金型の半径方向への押付など、他の形式の金型を用いた圧縮成形により形成するようにしてもよい。また第3実施例における耐熱鋼線の屈曲加工は、他の実施例と同様に、異なるピッチで二方向に波状に屈曲させるようにしてもよい。さらに上記第3実施例においては、積層充填層8を圧縮成形した一次成形品24に対して外周部を局部圧縮して凹溝31を形成したが、このかわりに屈曲線材22を下型42の環状空間内に直接供給して該下型42内に積層充填後、この下型42と上型44により圧縮成形をおこなって外周に凹溝31を有する環状のフィルタを得るようにしてもよく、この場合は一次成形工程が省略され工程が簡潔化される。さらにこの発明は、高温ガスが環状体の軸線方向に流通する軸流方式のガス発生器用のフィルタの製造方法にも適用できるものである。

発明の効果

0028

以上説明したようにこの発明によれば、ガス発生器への装着が容易であり、ガスのショートパス、溶損および通気性の悪化を防止できる小型で有用なガス発生器用フィルタを、簡潔な工程により製造することができ、得られたフィルタは各種用途のガス発生器に広く利用できる。

0029

また耐熱鋼線を所定のピッチで第1の方向に波状に屈曲加工後、前記ピッチよりも小さいピッチで第2の方向に波状に屈曲加工すると、一方向への屈曲加工後に他の方向に屈曲加工する際に生じる線材のねじれが防止され、二方向に波状に屈曲した屈曲線材を確実容易に得ることができ、この屈曲線材は互いに絡み合いやすいので、型くずれが少なく取扱いやすいうえ、寸法精度が良好であり内部のすきまが均一で方向性の少ないフィルタが得られる。

0030

また第2の発明の製造方法によれば、絡み合いやすい屈曲線材から成る締結材が一次成形品と良好に一体化して、型くずれが一層少なく取扱いやすいフィルタが得られ、また屈曲線材は絡み合いやすいので、中間製品である一次成形品も型くずれが少なく取扱いやすいうえ、締結材の巻付作業が容易である。

0031

また第3の発明の製造方法によれば、めんどうな手作業なしに圧縮成形工程のみによって外周に軸線方向に延びる複数本の凹溝をそなえた環状のフィルタが得られ、この凹溝が成形品のほぐれを防止し、型くずれが一層少なく取扱いやすいフィルタが得られる。

図面の簡単な説明

0032

図1この発明の第1実施例を示すフィルタの製造工程説明図である。
図2図1のフィルタの使用状態を示すガス発生器の縦断面図である。
図3この発明に用いる屈曲線材の波形を示す図面である。
図4この発明の第2実施例を示す製造工程説明図である。
図5この発明の第3実施例を示す製造工程説明図である。
図6図5(e)のA−A線断面図である。
図7図5(e)のB−B線断面図である。

--

0033

1…ステンレス鋼線、2…歯車、3…屈曲線材、3a…一次屈曲線材、4…歯車、5…積層体、6…上型、7…下型、7d…環状空間、8…積層充填層、9…フィルタ、21…ステンレス鋼線、22…屈曲線材、24…一次成形品、25…締結材、26…フィルタ、30…フィルタ、31…凹溝、41…突条、42…下型、44…上型。

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