(57)【要約】【課題】縦長の金属バッグであっても、これを蛇腹状に整然と折り畳むことができ、該金属バッグの展開速度や展開方向の安定化を図るとともに、展開時のバースト等の問題を解消することができる金属バッグの折り畳み加工方法を提供すること。【解決手段】両側面部が蛇腹状に成形された半展開状の金属バッグ１０’を加圧してこれを折り畳んだ形状とする加工方法として、前記金属バッグ１０’の蛇腹状の両側面の各凹部に棒状のガイドバー１３を通し、該ガイドバー１３をガイド部材１２で加圧方向にのみ移動可能に拘束支持した状態で金属バッグ１０’を加圧してこれを折り畳んだ後、前記ガイドバー１３を金属バッグ１０’から抜き取ることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両側面部が蛇腹状に成形された半展開状の金属バッグを加圧してこれを折り畳んだ形状とする加工方法であって、
前記金属バッグの蛇腹状の両側面の各凹部に棒状のガイドバーを通し、該ガイドバーを加圧方向にのみ移動可能に拘束支持した状態で金属バッグを加圧してこれを折り畳んだ後、前記ガイドバーを金属バッグから抜き取ることを特徴とする金属バッグの折り畳み加工方法。
【請求項２】
前記金属バッグの加圧方向にガイド孔を有する治具を用い、該治具の前記ガイド孔に前記ガイドバーの端部を嵌合させて該ガイドバーを加圧方向に移動可能に保持することを特徴とする請求項１記載の金属バッグの折り畳み加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両側面部が蛇腹状に成形された半展開状の金属バッグを加圧してこれを折り畳んだ形状とする加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の衝突時に発生する衝撃から乗員等を保護する安全具として、塑性変形可能な金属バッグが使用される。この金属バッグは、折り畳んで収縮した状態で座席等に収納され、車両の衝突時に膨張して衝撃エネルギーを吸収するものである。
【０００３】
ここで、金属バッグは、両側面部が蛇腹状に成形された半展開状の金属バッグをプレス等によって加圧して折り畳まれた形状とされ、その折り畳まれた状態で車両の座席等に収納される。
【０００４】
ところが、両側面の蛇腹の段数が多い縦長の金属バッグを加圧してこれを折り畳む場合、その過程で金属バッグが座屈するために折り畳みが不完全となり、最終製品としての金属バッグの展開時の展開速度や展開方向にばらつきが生じるという問題があった。
【０００５】
ところで、金属製品の座屈を防止する技術は、例えば金属管に蛇腹を成形する液圧加工に適用され、素材の金属管の外側を液圧で保持したり（特許文献１参照）、金属管内に中子を入れる方法が採用されている（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−００１４４６号公報
【特許文献２】特開２０００−３１２９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されたような金属管の外側と内側を液圧で保持する方法では、生産設備が複雑で高価になり、又、量産性が悪いという問題がある。
【０００８】
又、特許文献２に記載されたような中子を用いる方法では、生産設備が複雑化してコストがアップする他、金属バッグのような袋状の金属製品に対しては中子を使用することができないという問題がある。
【０００９】
ところで、高さの高い金属バッグを座屈を生じさせることなく折り畳む方法としては図６〜図８に示すようなものが考えられる。尚、図６は第１の工法を示す金属バッグと治具の横断面図、図７（ａ），（ｂ）及び図８（ａ），（ｂ）は第２及び第３の工法を示す金属バッグと治具の斜視図である。
【００１０】
図６に示す第１の工法は、半展開状の金属バッグ１０’の両側面を倒れ防止用のプレート状ガイド部材２０で拘束し、その状態で金属バッグ１０’を上方から加圧してこれを折り畳む工法である。
【００１１】
ところが、この工法では、図９（ａ）〜（ｅ）に折り畳み状況を段階的に示すように、金属バッグ１０’の両側面の折れ線が座屈してしまい、図９（ｅ）に示す最終製品としての金属バッグ１０の姿勢が崩れて折り畳みが安定しない。又、折れシワが複雑に重なり、母材がダメージを受けて傷や亀裂が生じ、金属バッグ１０の展開時にバーストが発生する等の問題も発生する。
【００１２】
又、図７に示す第２の工法は、同図（ａ）に示すようなコマ３０を半展開状の金属バッグ１０’の両側面の蛇腹の一部に嵌め込んで同図（ｂ）に示すように金属バッグ１０’の両側面を部分的に拘束した状態で、金属バッグ１０’を上方から加圧して該金属バッグ１０’のコマ３０よりも上の部分を折り曲げ、その後はコマ３０を下方にズラしながら同様の作業を繰り返す工法である。
【００１３】
更に、図８に示す第３の工法は、同図（ａ）に示すようなコマ４０を半展開状の金属バッグ１０’の両端面のエッジ部の一部に嵌め込んで同図（ｂ）に示すように金属バッグ１０’の両端面を部分的に拘束した状態で、金属バッグ１０’を上方から加圧して該金属バッグ１０’のコマ４０よりも上の部分を折り曲げ、その後はコマ４０を下方にズラしながら同様の作業を繰り返す工法である。
【００１４】
ところが、上記第２及び第３（折り畳み過程の段階図示せず）の工法では、図１０（ａ）〜（ｄ）に一部の折り畳み状況を段階的に示すように、折り畳み時に金属バッグ１０’の被拘束部がコマ３０から逃げてしまうために金属バッグ１０’の部分的な拘束が確実になされず、コマ３０を除いた図１０（ｅ）に示すように、金属バッグ１０’の両側面の折れ線が座屈してしまい、最終製品の姿勢が崩れて折り畳みが安定しないという問題が発生する。
【００１５】
ところで、以上のような問題は縦長の金属バッグに特有の問題であって、高さの低い金属バッグには発生しない。ここで、図１１に示すように、半展開状の金属バッグ１０’の幅をＡ、高さをＢ、長さをＣとした場合、おおよそＢ／Ａ＞２、又はＣ／Ａ＞３の場合に座屈による前記問題が発生する。
【００１６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、縦長の金属バッグであっても、これを蛇腹状に整然と折り畳むことができ、該金属バッグの展開速度や展開方向の安定化を図るとともに、展開時のバースト等の問題を解消することができる金属バッグの折り畳み加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、両側面部が蛇腹状に成形された半展開状の金属バッグを加圧してこれを折り畳んだ形状とする加工方法として、前記金属バッグの蛇腹状の両側面の各凹部に棒状のガイドバーを通し、該ガイドバーを加圧方向にのみ移動可能に拘束支持した状態で金属バッグを加圧してこれを折り畳んだ後、前記ガイドバーを金属バッグから抜き取ることを特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記金属バッグの加圧方向にガイド孔を有する治具を用い、該治具の前記ガイド孔に前記ガイドバーの端部を嵌合させて該ガイドバーを加圧方向に移動可能に保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、金属バッグの両側面の各折れ線がガイドバーによって拘束されつつ、該金属バッグが加圧されて折り畳まれるため、各折れ線が座屈することなく、縦長の金属バッグであっても蛇腹状に整然と折り畳むことができる。この結果、金属バッグの展開速度や展開方向が安定化するとともに、折り畳み時に母材に傷や亀裂等の不本意なダメージが加わることがないために展開時のバースト等の問題が解消される。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、簡単な構造の治具を用いて金属バッグを効率良く折り畳むことができ、量産性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１（ａ）は金属バッグの単品成形工程及び接合工程を説明するための斜視図、同図（ｂ）は単品成形工程及び接合工程によって得られる半展開状の金属バッグの斜視図、図２（ａ），（ｂ）は本発明に係る折り畳み加工方法を説明するための斜視図、図３（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る折り畳み加工方法によって折り畳まれる過程を段階的に示す金属バッグの斜視図、図４は本発明方法によって折り畳まれた金属バッグ（最終製品）の斜視図、図５（ａ）〜（ｃ）は折り畳まれた金属バッグ（最終製品）の展開時の様子を段階的に示す斜視図である。
【００２３】
図４に示す最終製品としての金属バッグ１０は、１）単品成形工程と、２）接合工程及び３）折り畳み工程を経て製造されるが、以下、その製造方法を工程順に説明する。
【００２４】
１）単品成形工程：
単品成形工程は、鉄板やアルミニウム板等の薄い金属板をプレス成形することによって、図１（ａ）に示すような筒状の本体部材１とその両端の開口部を塞ぐ２つの端面部材２とを各々半展開形状に成形する工程である。
【００２５】
ここで、上記本体部材１の上面１ａと底面１ｂは平坦な平面状に成形され、上面１ａには金属板の端縁同士が開いて開き部１ａ−１が形成されている。又、本体部材１の左右の側面１ｃ，１ｄは、波状を成す多段の凹凸によって蛇腹状に成形されている。
【００２６】
他方、前記各端面部材２は細長い矩形に成形され、その上下面２ａ，２ｂは、本体部材１の平坦な上下面１ａ，１ｂに倣って平坦な平面に成形され、左右の両側面２ｃ，２ｄは、本体部材１の左右の側面１ｃ，１ｄの蛇腹形状に倣って波形に成形されている。そして、この端面部材２の四囲（上下面２ａ，２ｂ及び両側面２ｃ，２ｄ）によって囲まれる部分には複数の折れ線が形成され、該部分も本体部材１の両側面１ｃ，１ｄと同様に蛇腹状に成形されている。
【００２７】
２）接合工程：
接合工程は、前記単品成形工程によって成形された本体部材１の両開口部周縁に端面部材２をそれぞれ接合して図１（ｂ）に示すような半展開状の金属バッグ１０’を得る工程である。具体的には、この接合工程においては、各端面部材２の外周縁を本体部材１の各開口部周縁に嵌め込み、その嵌合部を溶接するとともに、本体部材１を構成する金属板の端縁同士を突き合わせて溶接することによって、図１（ｂ）に示すような半展開状の金属バッグ１０’を得る。
【００２８】
尚、本実施の形態では、端面部材２の本体部材１への接合手段として溶接（ブレージング溶接、レーザー溶接、シーム溶接等）を採用したが、これに代えてヘム、カシメ、カール等の機械的接合手段を用いても良く、場合によってはシール材を併用しても良い。
【００２９】
３）折り畳み工程：
折り畳み工程は、前記接合工程によって得られた図１（ｂ）に示す半展開状の金属バッグ１０’をプレスによって加圧してこれを薄くコンパクトに折り畳んで図４に示す最終製品としての金属バッグ１０を得るとする工程であって、この工程には本発明方法が適用される。以下、本発明に係る折り畳み加工方法について説明する。
【００３０】
本発明方法においては、図２に示すような治具が使用される。
【００３１】
ここで、治具としては、矩形プレート状のベース１１と、該ベース１１上に立設される４つのガイド部材１２と、丸棒状の複数本（本実施の形態では、２４本）のガイドバー１３が使用される。
【００３２】
上記ベース１１の長手方向両端部には、不図示のボルトがねじ込まれるための各２つのねじ孔１１ａが計４つ形成されている。又、前記各ガイド部材１２は、垂直に起立する縦方向に長い部材であって、これには縦方向に長いガイド孔１２ａが形成されている。そして、このガイド部材１２の下端に一体に形成されたフランジ部１２ｂには長孔状のボルト挿通孔１２ｃが穿設されている。
【００３３】
而して、図１（ｂ）に示す半展開状の金属バッグ１０’は、以上のベース１１とガイド部材１２及びガイドバー１３を用いて次のように折り畳み加工される。
【００３４】
即ち、図２（ｂ）に示すように、４つのガイド部材１２をベース１１上の所定位置に固定して垂直に起立させるとともに、ベース１１上に半展開状の金属バッグ１０’を載置してセットする。尚、各ガイド部材１２は、その下端のフランジ部１２ｂに形成されたボルト挿通孔１２ｃに挿通する不図示のボルトをベース１１に形成されたねじ孔１１ａ（図２（ａ）参照）にねじ込むことによってベース１１上に固定され、その位置はボルトがボルト挿通孔１２ｃ内で移動し得る範囲で調整され得る。
【００３５】
上記状態において、ベース１１上にセットされた半展開状の金属バッグ１０’の蛇腹状の両側面の各凹部にガイドバー１３をそれぞれ通し、各ガイドバー１３の両端を一対のガイド部材１２の各ガイド孔１２ａに上下動可能に嵌合させる。従って、半展開状の金属バッグ１０’は、図２（ｂ）に示すように、蛇腹状の両側面がその凹部に通された複数本（本実施の形態では、各側面について１２本）のガイドバー１３によって保持され、各ガイドバー１３は、その両端がガイド部材１２によって上下動可能、つまり、金属バッグ１０’の加圧方向にのみ移動可能に拘束された状態で支持されている。
【００３６】
次に、図３（ａ）に示すように、金属バッグ１０’の上面に矩形状の加圧プレート１４を載置し、該加圧プレート１４を介して金属バッグ１０’を不図示のプレス機によって下方に加圧すれば、半展開状の金属バッグ１０’は、図３（ｂ）〜（ｅ）に示すように、蛇腹状の両側面の各折れ線がガイドバー１３によって拘束されつつ折り畳まれる。このため、金属バッグ１０’の両側面の各折れ線が座屈することなく、図３（ａ）に示す縦長の金属バッグ１０’であっても、図３（ｅ）に示すように蛇腹状に整然と折り畳むことができる。尚、図３においては、便宜上、ガイド部材１２は図示を省略している。
【００３７】
そして、以上のようにして、図３（ａ）に示す半展開状の金属バッグ１０’が図３（ｅ）に示すように蛇腹状に整然と折り畳まれると、全てのガイドバー１３を抜き取れば、図４に示すような最終製品としての金属バッグ１０が得られる。
【００３８】
次に、以上の各工程を経て得られる図４に示す金属バッグ１０の使用形態の一例を以下に説明する。
【００３９】
図４に示す最終製品としての金属バッグ１０を例えば車両の衝突時の衝撃を緩和するためのエアバッグとして使用する場合、車両が衝突したために強い衝撃力が車両に加わると、不図示のセンサがこれを検知して不図示のガス発生装置（インフレータ）を起動する。
【００４０】
すると、ガス発生装置において発生した高圧のガスが金属バッグ１０内に瞬時に供給され、金属バッグ１０は、高いガス圧を受けて図５（ａ），（ｂ）に示す過程を経て同図（ｃ）に示すように瞬時に展開（膨張）し、車両衝突時の衝撃を吸収してこれを緩和する。そして、金属バッグ１０は、一旦展開（膨張）すれば、内部のガスが抜けても、金属の塑性変形によって展開（膨張）時の形状を維持するため、これが潰れることによっても衝撃を吸収することができる。
【００４１】
而して、本発明に係る折り畳み加工方法によれば、図１（ｂ）及び図３（ａ）に示すような半展開状において縦長の金属バッグ１０’であっても、これを蛇腹状に整然と折り畳むことができるため、図４に示す最終製品としての金属バッグ１０の展開速度や展開方向が安定化するとともに、半展開状の金属バッグ１０’の折り畳み時に母材に傷や亀裂等の不本意なダメージが加わることがなく、金属バッグ１０の展開時のバースト等の問題が解消される。
【００４２】
又、本発明によれば、ベース１１、ガイド部材１２、ガイドバー１３等で簡単に構成される治具を用いて半展開状の金属バッグ１０’を効率良く折り畳むことができるため、金属バッグの量産性が高められる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明方法によって折り畳まれる金属バッグは、自動車のドアに組み込まれてドア外部からの衝撃から乗員を保護するサイドエアバッグ、ボンネット等に収納されて歩行者等の衝突時の衝撃を緩和する安全装置、座席に組み込まれて衝突時の乗員の前方への移動を規制する安全装置等の他、例えば使い捨てジャッキ等、他の任意の用途に供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】（ａ）は金属バッグの単品成形工程及び接合工程を説明するための斜視図、（ｂ）は半展開状の金属バッグの斜視図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は本発明に係る折り畳み加工方法を説明するための斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る折り畳み加工方法によって折り畳まれる過程を段階的に示す金属バッグの斜視図である。
【図４】本発明方法によって折り畳まれた金属バッグ（最終製品）の斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は金属バッグ（最終製品）の展開時の様子を段階的に示す斜視図である。
【図６】高さの高い金属バッグを座屈を生じさせることなく折り畳む第１の工法を示す金属バッグと治具の横断面図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は高さの高い金属バッグを座屈を生じさせることなく折り畳む第２の工法を示す金属バッグと治具の斜視図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は高さの高い金属バッグを座屈を生じさせることなく折り畳む第３の工法を示す金属バッグと治具の斜視図である。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は図６に示す第１の工法による金属バッグの折り畳み過程を示す斜視図である。
【図１０】（ａ）〜（ｅ）は図７に示す第２の工法による金属バッグの折り畳み過程を示す斜視図である。
【図１１】金属バックの外形寸法を示す部分斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１      本体部材
２      端面部材
１０    折り畳まれた金属バッグ（最終製品）
１０’  半展開状の金属バッグ
１１    ベース
１２    ガイド部材
１２ａ  ガイド孔
１３    ガイドバー
１４    加圧プレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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