(57)【要約】【課題】  平板体の一端と他端に凹凸形状を形成し、この凹凸形状を噛合させて筒状体にする場合、製品形態を向上させて噛合部の結合を強固にする構造を提供する。【解決手段】  平板体の一端に根元部と根元部よりも幅の広い先部を有する凸部と、凸部の隣に設けられる入口部と入口部よりも幅の広い奥部を有する凹部を形成し、他端に一端側の凸部と凹部に噛み合う凹部と凸部を形成するとともに、一端側又は／及び他端側の凸部の表面の一部又は全部に隆起部を形成し、平板体を巻回して一端側と他端側の凸部と凹部とを嵌込み状に噛合させ、隆起部を押し潰して凸部と凹部との隙間を埋めてあることを特徴とする平板体による筒状体。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板体の一端に根元部と根元部よりも幅の広い先部を有する凸部と、凸部の隣に設けられる入口部と入口部よりも幅の広い奥部を有する凹部を形成し、他端に一端側の凸部と凹部に噛み合う凹部と凸部を形成するとともに、一端側又は／及び他端側の凸部の表面の一部又は全部に隆起部を形成し、平板体を巻回して一端側と他端側の凸部と凹部とを嵌込み状に噛合させ、隆起部を押し潰して凸部と凹部との隙間を埋めてあることを特徴とする平板体による筒状体。
【請求項２】
隆起部が一端側又は／及び他端側の凸部の先部に上方に湾曲して形成されたものであり、かつ他端側又は／及び一端側の凹部の入口部と同一平面上で通過できるようにされたものであって、平板体を折曲して一端側と他端側の凸部と凹部とを差込み状に噛合させ、隆起部を押し潰して凸部と凹部との隙間を埋めてあることを特徴とする請求項１の平板体による筒状体。
【請求項３】
隆起部に代えて、一端側又は／及び他端側の凸部の先部と他端側又は／及び一端側の凹部の入口部とのそれぞれ両側を上方又は下方に折り曲げて先部と入口部が同一平面上で通過できる折曲部を形成し、平板体を折曲して一端側と他端側の凸部と凹部とを差込み状に噛合させ、折曲部を押し潰して凸部と凹部との隙間を埋めてあることを特徴とする請求項２の平板体による筒状体。
【請求項４】
凸部と凹部が同一形状をしている請求項１〜３いずれかの平板体による筒状体。
【請求項５】
隆起部又は折曲部の押潰しによって凸部及び／又は凹部が平板体の長手方向、短手方向、斜め方向のいずれか又は複数の方向に延びて隙間を埋める請求項１〜４いずれかの平板体による筒状体。
【請求項６】
筒状体の断面が円形又は多角形をしている自動車のヘッドレスト受けである請求項１〜５いずれかの平板体による筒状体。
【請求項７】
請求項１〜６いずれかの断面が円形の筒状体の製造方法であり、芯金と一体の下型の上で（ａ）一端と他端に凸部と隆起部又は折曲部及び凹部を有する平板体の打抜き、（ｂ）一端と他端を平行に延ばして余部を半円形にする半巻回、（ｃ）一端と他端の一方を円形にする巻回、（ｄ）一端と他端の他方を一方に嵌め込む噛合、（ｅ）隆起部又は折曲部の押潰し、の加工を連続して行うことを特徴とする平板体による筒状体の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜６いずれかの断面が四角形の筒状体の製造方法であり、芯金と一体の下型の上で（ａ）´一端と他端に凸部と隆起部又は折曲部及び凹部を有する平板体の打抜き、（ｂ）´一端側と他端側の二つの角の折り曲げ、（ｃ）´残り二つの角の折り曲げと一端と他端を突き合わせ的に差し込む噛合、（ｄ）´隆起部又は折曲部の押潰し、の加工を行う平板体による筒状体の製造方法。
【請求項９】
平板体を間欠的に送るとともに、移送方向に沿って設けた各加工ステーションで各加工を連続片を残しながら行う請求項７又は８の平板体による筒状体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のヘッドレスト装置におけるヘッドレスト受け等に用いられる平板体による筒状体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、 金属製の筒状体の製作にはパイプ素材を使うが、自動車部品のように大量に用いられるものでは、コストを追求して平板体を巻回して筒状体にすることが多い（ヘッドレスト受けもそうである）。平板体を巻回して筒状体とするには、端部同士が強固に結合される必要があるが、これには溶接が一般的である。しかし、溶接はその工程が必要になってコスト高になるし、歪の問題もある。このため、端部に凹凸形状を形成し、これを噛合させて筒状体にしているものがあるが、この場合は、噛合部が緩まないことが肝要である。
【０００３】
下記特許文献１及び２には、緩み防止の方策が示されているが、いずれも、噛合面に跨がって平板体に押潰し（打刻）を形成し、この押し潰した個所を相手方に向かって張り出させることで、隙間を埋めるようにしている。しかし、凹凸形状を嵌合させるためにはある程度の隙間が必要であり、少々の押潰しでは十分に隙間を埋められないこともある。また、押潰しは部分的であるから、噛合面の全域に亘って十分に突張力を発揮できないこともある。このため、数多くの押潰しが必要になり、製品形態の悪化、工数の増大、強度低下といったことを招いている。
【特許文献１】特開昭４８−０９３５６１号公報
【特許文献２】特開２００２−０７９３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、これらの欠点を解消したものであり、凹凸形状の長い範囲に亘って突張力を発揮できるようにするとともに、これを簡単に、しかも連続してできるようにすることで、品質の向上、低コスト化を可能にしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、平板体の一端に根元部と根元部よりも幅の広い先部を有する凸部と、凸部の隣に設けられる入口部と入口部よりも幅の広い奥部を有する凹部を形成し、他端に一端側の凸部と凹部に噛み合う凹部と凸部を形成するとともに、一端側又は／及び他端側の凸部の表面の一部又は全部に隆起部を形成し、平板体を巻回して一端側と他端側の凸部と凹部とを嵌込み状に噛合させ、隆起部を押し潰して凸部と凹部との隙間を埋めてあることを特徴とする平板体による筒状体を提供したものである。
【０００６】
また、本発明は、以上の筒状体において、請求項２に記載した、隆起部が一端側又は／及び他端側の凸部の先部に上方に湾曲して形成されたものであり、かつ他端側又は／及び一端側の凹部の入口部と同一平面上で通過できるようにされたものであって、平板体を折曲して一端側と他端側の凸部と凹部とを差込み状に噛合させ、隆起部を押し潰して凸部と凹部との隙間を埋めてある構成、さらに、この構成において、請求項３に記載した、隆起部に代えて、一端側又は／及び他端側の凸部の先部と他端側又は／及び一端側の凹部の入口部とのそれぞれ両側を上方又は下方に折り曲げて先部と入口部が同一平面上で通過できる折曲部を形成し、平板体を折曲して一端側と他端側の凸部と凹部とを差込み状に噛合させ、折曲部を押し潰して凸部と凹部との隙間を埋めてある構成を提供する。
【０００７】
そして、本発明は、以上の筒状体において、請求項４に記載した、凸部と凹部が同一形状をしている構成、請求項５に記載した、隆起部又は折曲部の押潰しによって凸部及び／又は凹部が平板体の長手方向、短手方向、斜め方向のいずれか又は複数の方向に延びて隙間を埋める構成、請求項６に記載した、筒状体の断面が円形又は多角形をしている自動車のヘッドレスト受けである構成を提供する。
【０００８】
さらに、本発明は、この筒状体の製造方法として、請求項７に記載した、筒状体の断面が円形であり、芯金と一体の下型の上で（ａ）´一端と他端に凸部と隆起部又は折曲部及び凹部を有する平板体の打抜き、（ｂ）´一端側と他端側の二つの角の折り曲げ、（ｃ）´残り二つの角の折り曲げと一端と他端を突き合わせ的に差し込む噛合、（ｄ）´隆起部又は折曲部の押潰し、の加工を行う平板体による筒状体の製造方法、請求項８に記載した、筒状体の断面が四角形であり、芯金と一体の下型の上で（ａ）´一端と他端に凸部と隆起部又は折曲部及び凹部を有する平板体の打抜き、（ｂ）´一端側と他端側の二つの角の折り曲げ、（ｃ）´残り二つの角の折り曲げと一端と他端を突き合わせ的に差し込む噛合、（ｄ）´隆起部又は折曲部の押潰し、の加工を行う平板体による筒状体の製造方法を提供する。また、これらの製造方法において、請求項９に記載した、平板体を間欠的に送るとともに、移送方向に沿って設けた各加工ステーションで各加工を連続片を残しながら行う手段を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１及び２の手段によると、隆起部又は折曲部の押潰しによって凸部又は凹部は全方位に押し出され、噛合面を長い範囲で突っ張る。このため、噛合面の結合が強固で緩みが少ない。このことは、噛合前における凸部と凹部の隙間が大きくてもよいことになり、噛合操作が容易になる。特に、請求項２及び３の手段によると、凸部と凹部を差し込むように噛合できるから、一度の成形操作で済み、成形型が簡略化し、加工時間が短い。ところで、請求項１〜３には、嵌込み状の噛合と差込みの噛合と記載しているが、前者は平板体の面に直角な方向に降ろして嵌合するものをいい、後者は面と平行な方向に突っ込んで嵌合するものをいう。
【００１０】
そして、その両方を含み、換言すれば、その中間に該当するのが斜め方向の噛合であり、多くの場合はこれに該当する。さらに、請求項４の手段によると、凸部と凹部がバランスが取れたものとなり、突張力を均等に発揮できる。この他、請求項７及び８の手段によれば、連続加工できるから、加工時間が短く、コスト安く製作できる。特に、芯金が各工程で用いられる下型と一体にでき（抜き差しが不要）、加工時間が大幅に短縮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一例を示す筒状体の斜視図であるが、本例の筒状体は断面が円形したものである。この筒状体は、一枚の鋼板からなる平板体の一端側に凸部１と凹部２を形成するとともに、他端側にも凸部３と凹部４を形成し、平板体を巻回してそれぞれの凸部１、３と凹部２、４を噛合させたものである。なお、以下に種々の凸部１、３と凹部２、４を記しているが、本発明は、これらに限定されるものではないし、サイズ、寸法についても任意に設定できるのはいうまでもない。
【００１２】
これにおいて、凸部１、３は幅の狭い根元部１ａ、３ａと、この先にあってこれよりも幅の広い先部１ｂ、３ｂとからなり、凹部２、４は幅の狭い入口部２ａ、４ａとこの奥にあってこれよりも幅の広い奥部２ｂ、４ｂとからなる。なお、本例では、凸部１、３と凹部２、４とは異種形状をしたものを示している。ところで、以下の説明で長手方向、短手方向とあるが、これは平板体を巻回する方向を長手方向、これに直角な方向を短手方向としたものである。したがって、一端側、他端側というのは、長手方向の一端側と他端側のことである。また、長手方向は筒状体でいえば周方向となり、短手方向は軸方向ということになる。
【００１３】
図２〜図１０は凸部１、３と凹部２、４の種々の平面形状を示す平面図、断面図であるが、図２に示すものは、凸部１、３と凹部２、４が対称形（同一）の鍵形をしたものであり、それぞれの凸部１、３の上面には短手方向に稜線が延びる隆起部５、６が形成されたものである。この平板体を巻回して凸部１、３と凹部２、４を嵌込み状に（厳密には直角に近い斜め方向から）噛合するが、このとき、それぞれの噛合面には隙間がなければならないから、噛合させた状態では、それぞれ相応の隙間があるものになっている（イ）。
【００１４】
次いで、隆起部５、６を上から押し潰すと、凸部１、３が真っ直ぐになって噛合面の隙間を埋めるものになるが（ロ）。この場合、隆起部５、６の稜線が短手方向に延びていることから、凸部１、３は長手方向に張出し、この方向に突張力を発揮して筒状体は主として周方向の変形が規制されるものになる。なお、各図面において、（イ）の上部にある図面は噛合した状態の平面図であり、下部にある図面は矢印方向の断面図である。また、（ロ）の上部にある図面は突部等を押し潰した状態の平面図であり、下部にある図面は矢印方向の断面図である。
【００１５】
図３に示すものは、凸部１、３と凹部２、４が概略三角形状に突出（凹陥）するものであるが、一端側の凹部２と他端側の凸部３がやや大きく形成されており、この他端側の凸部３の表面に角部を横切る略ハの字形をした稜線を有する隆起部６を形成したものである（イ）。この隆起部６を押し潰すと、凸部３が真っ直ぐに延び、噛合面の隙間を埋めて突張力を発揮するものである（ロ）。このとき、凸部３は短手方向と斜め方向とに延びているから、隆起部６を押し潰したときには、凸部３はこの方向に張出して筒状体の周方向と軸方向の変形が規制されるものとなる。
【００１６】
図４も同様な形状の凸部１、３と凹部２、４を有しているものであるが、一端側の凹部２の中央付近に小凸部２´が長手方向に形成されており、この小凸部２´が他端側の凸部３に対応して形成された小凹部３´に入り込んでいるものである。そして、この小凸部２´は全体に山形に盛り上げられて隆起部５を形成しているものである（イ）。したがって、隆起部５を押し潰すと、小凸部２´は真っ直ぐになるとともに、他端側の凸部３を短手方向に押しやり（ロ）、このとき、凸部３は短手方向と斜め方向の噛合面を有することから、筒状体の周方向と軸方向の変形が規制されるものとなる。
【００１７】
図５に示すものは、他端側の凸部３の短手方向両側に頂角を挟んで略三角形状の稜線が走る隆起部６が形成されたものである（イ）。この隆起部６を押し潰すと、凸部３と凹部２の噛合面が互いに違う斜め方向に延びていることから、凸部３はそれぞれの方向の隙間に張出して筒状体の周方向と軸方向の変形が規制されるものとなる（ロ）。図６に示すものも概略同様であり、隆起部６が長手方向と短手方向に走る略四角形に形成されたものであり（イ）、これを押し潰すと、筒状体は周方向と軸方向の変形が規制されるものとなる（ロ）。
【００１８】
図７に示すものは、一端側の凸部１と他端側の凹部４が概略五角形状、一端側の凹部２と他端側の凸部３が概略三角形状に形成されたものであるが、隆起部５、６がそれぞれの凸部１、３の表面に部分的に盛り上げられているものである（イ）。したがって、この隆起部５、６を押し潰すと、凸部１、３は斜め方向に張出して筒状体が周方向と軸方向に変形するのを規制する（ロ）。図８に示すものは、一端側の凸部１と凹部２及び他端側の凸部３と凹部４が概略円形状に形成されたもので、隆起部５、６がそれぞれの凸部１、３の表面に部分的に盛り上げられているものである（イ）。そして、この隆起部５、６を押し潰すと、筒状体は周方向と軸方向に変形させられるのを規制する（ロ）。
【００１９】
図９に示すものは、一端側に凸部１と凹部２、他端側に凸部３と凹部４を有するものであるが、一端側の凸部１の先部１ｂの短手方向両側に上方（下方でもよい）に折り曲げられた折曲部７を有し、他端側の凹部４の入口部４ａ（他端側の凸部３の先部３ｂでもある）の短手方向両側に同じく上方（下方でもよい）に折り曲げられた折曲部８を有するものである。図１０はこれを噛合させた平面図であるが、この場合、凸部１の先部１ｂは凹部４の入口部４ａを同一平面上で通過できるようにしてある（イ）。これにより、極端にいえば差込み状の噛合も可能であり、噛合の方向に制約を受けない。そして、折曲部７、８を押し潰せば、先部１ｂと入口部４ａが真っ直ぐに延びて噛合面に突張力が生じて位置規制されるのであるが（ロ）、この規制も筒状体の周方向と軸方向に働く。
【００２０】
なお、本構造のものは、上記した折曲部７、８を有するものに限られるのではなく、先の隆起部５、６を有するものであってもよい。すなわち、凸部１、３の先部１ｂ、３ｂを上方に大きく湾曲させたりして平面視ではこの先部１ｂ、３ｂを対応する凹部２、４の入口部２ａ、４ａよりも小さくして差込み状にも噛合ができるものであればよいのである。そして、隆起部５、６を押し潰すと、噛合面に突張力が発生して抜出はもちろん、緩みが発生しないものであればよいのである。
【００２１】
次に、以上の筒状体の製造（加工）方法について説明するが、平板体の板厚がその寸法に比べて厚いような場合には、一端と他端の嵌込みは、その剛性によって嵌込み状の（面と直角方向からの）噛合ができず、面に対して斜め方向から差し込む噛合を行わざるを得ないことが条件となる。この製造方法は、（ａ）一端と他端に凸部と凹部を有する平板体の打抜き、（ｂ）一端と他端を真っ直ぐにして余部を半円形にする半巻回、（ｃ）一端と他端の一方を円形にする巻回、（ｄ）一端と他端の他方を一方に嵌め込む噛合、（ｅ）隆起部の押潰し、の各加工を連続して行う。図１１はこの製造方法において使用する型の斜視図、図１２は筒状体に加工されるまでの状態を示す斜視図、図１３は各加工工程ごとの斜視図、図１４は各加工工程ごとの筒状体の断面図である。
【００２２】
この加工はプレス成形によるが、それには、筒状体の内径の寸法を有する芯金９とこれと一体的に設けられる下型（巻回の雄型）１０を用い、上流から下流に亘る範囲を上記（ａ）〜（ｅ）の加工を順に行う加工ステーション（ステージ）に設定する。まず、（ａ）ステーションでは、下型として平板体の両端に形成される凸部１、３と凹部２、４及び凸部１に形成される突部５を形成するとともに、わずかな連続片１１を残してその外郭形状を打ち抜く第一下型１０ａを用いる。したがって、第一下型１０ａの上に平板体を載せて上型（図示省略）を降ろせば、中央に連続片１１を残して一端と他端に上記した突部１、３と凹部２、４及び突部５が形成される。
【００２３】
次に、（ｂ）ステーションでは、下型として一端側と他端側を半円形（Ｕ字形）するとき、その空間に存在して巻回を規制する規制体１２を有する第二下型１０ｂを使用する。したがって、半円状の上型（図示省略）を降ろせば、平板体は一端側と他端側が起立して余部が半円形のＵ字形に形成される。さらに、（ｃ）ステーションでは、下型として一端又は他端を巻回するために巻回しない方の側をそのままに保持する第二下型１０ｂの規制体１２の半分の厚みの規制体１３を有する第三下型１０ｃを使用する。したがって、半円形をした金型（雌型のことで図示省略）を円形にする（巻回）側から突けば、こちら側は円形に形成される。
【００２４】
この他、（ｄ）と（ｅ）ステーションでは、下型として上記した規制体を廃して芯金９のみに形成した第四下型１０ｄが用いられる。そして残ったＵ字形の一辺を円形にする（ｄ）加工を行うが、これは上記と同様の上型を用いて同じく斜め下方から突けばよい。このとき、凸部１、３と凹部２、４の噛合は、斜め方向の噛合であるが、一端側が回転しながら、面に対して斜め方向から順次行われる。そして、隆起部５を潰す上型（図示省略）を降ろして（ｅ）の加工を行う。最後に連続片１１を切断すれば、筒状体は完成する。この場合、第四下型１０ｄの下方は半円形の金型を設けて荷重を支えるようにする。
【００２５】
図１５は筒状体の別例を示す斜視図であるが、本例のものは断面が四角形をしているもので、上記したヘッドレスト受け（１４は位置決めするための切欠）に用いられるものである。この場合、四つの角は９０°に折り曲げられることから、上記したように、一端側の凸部１の先部１ｂと他端側の凹部４の入口部４ａとのそれぞれ両側を上方又は下方に折り曲げて互いが同一平面上で通過できる折曲部７、８を形成し、平板体を巻回して一端側と他端側の凸部１、３と凹部２、４とを差込み状に（又は斜め方向から）噛合させ、両方の折曲部７、８を押し潰して噛合面の隙間を埋めるやり方をする。
【００２６】
図１６はその加工の状態を示す斜視図（凸部１、３と凹部２、４の形状は図１５と異なる）であるが、（ａ）´一端と他端に凸部と隆起部又は折曲部及び凹部を有する平板体の打抜き、（ｂ）´一端側と他端側の二つの角の９０°の折り曲げ、（ｃ）´残り二つの角の９０°の折り曲げと一端と他端を突き合わせ的に差し込む噛合、（ｄ）´隆起部又は折曲部の押潰し、といった工程をとることになる。このうち、（ｂ）´と（ｃ）´については、二つの角を構成するために折曲線１５に沿っての９０°の折り曲げ、さらに、残り二つの角を構成するために折曲線１６に沿っての９０°の折り曲げを行うのであり、後の折り曲げにおいて平板体の一端と他端を突き合わせ状に差し込んで噛合させるのである。したがって、これに即した下型（図示省略）を用いることになるが、この場合も、芯金と一体に各ステーションごとの下型を連続して形成しておけば、各加工は連続して行えることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】筒状体の斜視図である。
【図２】一端と他端の噛合部の一例の平面図、断面図である。
【図３】一端と他端の噛合部の一例の平面図、断面図である。
【図４】一端と他端の噛合部の一例の平面図、断面図である。
【図５】一端と他端の噛合部の一例の平面図、断面図である。
【図６】一端と他端の噛合部の一例の平面図、断面図である。
【図７】一端と他端の噛合部の一例の平面図、断面図である。
【図８】一端と他端の噛合部の一例の平面図、断面図である。
【図９】一端と他端の噛合部の一例の平面図である。
【図１０】一端と他端の噛合部の一例の平面図、断面図である。
【図１１】筒状体の製造に用いる型の斜視図である。
【図１２】型を用いての筒状体の製造過程の斜視図である。
【図１３】平板体から筒状体に製造されるまでの斜視図である。
【図１４】各加工ごとの筒状体の斜視図である。
【図１５】筒状体の別の例の斜視図である。
【図１６】この筒状体の平板体から筒状体に製造されるまでの斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    凸部
１ａ  根元部
１ｂ  先部
２    凹部
２ａ  入口部
２ｂ  奥部
３    凸部
３ａ  根元部
３ｂ  先部
４    凹部
４ａ  入口部
４ｂ  奥部
５    隆起部
６    隆起部
７    折曲部
８    折曲部
９    芯金
１０  下型
１０ａ第一下型
１０ｂ第二下型
１０ｃ第三下型
１０ｄ第四下型
１１  連続片
１２  規制体
１３  規制体
１４  切欠
１５  折曲線
１６  折曲線
【図１】
2008155251.tif 000003
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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