(57)【要約】【課題】比較的薄肉のパイプ材４を使用するときでも、係止凹部５をプレス加工により、簡易且つ安価に、しかも強度を過度に低下させることなく比較的深い状態に成形する。【解決手段】特定の一定肉厚ｔを有するパイプ材４の外周面部４ａに、該パイプ材４の軸方向ｘに直交する垂直面部６と、該軸方向に平行な底面部７と、該軸方向ｘへ向けて斜上する傾斜面部７ａとをこの順に形成された係止凹部５Ａを備えた筒状支持棒において、該係止凹部５の最深個所の深さｄを前記一定肉厚ｔの凡そ１２０％程度に、前記底面部７の厚さｔ２を前記一定肉厚ｔの凡そ５０％程度に、そして前記垂直面部６の厚さｔ１を前記一定肉厚ｔの凡そ３０〜５０％程度になされると共に、前記係止凹部５周辺のファイバーフローが破断無く繋がっている構成となす。【選択図】          図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の一定肉厚を有するパイプ材の外周面に、該パイプ材の軸方向に直交する垂直面部と、該軸方向に平行な底面部と、該軸方向へ向けて斜上する傾斜面部とを形成された係止凹部を備えた筒状支持棒において、該係止凹部の最深個所の深さを前記一定肉厚の凡そ１２０％程度に、前記底面部の厚さを前記一定肉厚の凡そ５０％程度に、そして前記垂直面部の厚さを前記一定肉厚の凡そ３０〜５０％程度になされると共に、前記係止凹部周辺のファイバーフローが破断無く繋がっていることを特徴とするヘッドレストなどに使用される筒状支持棒。
【請求項２】
特定の一定肉厚を有するパイプ材の外周面上に係止凹部を形成されると共に該係止凹部が前記パイプ材の軸方向に直交する少なくとも一つの垂直面部と前記パイプ材の軸方向に沿う底面部とを有するものとなされた筒状支持棒において、前記係止凹部の最深個所の深さを前記一定肉厚の凡そ１２０％程度に、前記垂直面部の厚さを前記一定肉厚の凡そ３０〜５０％程度に、そして前記底面部の厚さを前記一定肉厚の凡そ５０％程度になすと共に、前記係止凹部がプレス加工によりファイバーフローの破断なく形成されていることを特徴とするヘッドレストなどに使用される筒状支持棒。
【請求項３】
前記底面部の外表面の特定直径方向各端部を除く大部分を前記軸方向と平行な平面部に、そして該平面部の前記特定直径方向各端部を比較的小さな曲率半径の凸状円弧面に押圧成形されていることを特徴とする請求項１又は２記載のヘッドレストなどに使用される筒状支持棒。
【請求項４】
パイプ材の外周面部に前記係止凹部が形成される際の余肉が前記パイプ材の内方に塑性流動されて前記底面部の特定直径方向各端部の厚さを増大させていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のヘッドレストなどに使用される筒状支持棒。
【請求項５】
前記底部の外面の特定直径方向各端部を除く大部分をなす前記平面部を押圧形成するための平押面と、前記特定直径方向各端部の前記凸状円弧面を形成するための比較的小さな曲率半径の凹状円弧押面とを備えていることを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の筒状支持棒のプレス加工に使用されるパンチ。
【請求項６】
平押面と、該平押面の特定方向各端部に形成された比較的小さな曲率半径の凹状円弧押面とを備えたパンチを使用して、パイプ材の外周面部に係止凹部をプレス成形することを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の筒状支持棒の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のヘッドレストやハンドブレーキなどに使用される筒状支持棒並びに、該筒状支持棒を製造するためのパンチ、及び、該筒状支持棒の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の座席には安全性を確保するためヘッドレストが装着されており、該ヘッドレストは図７に示すようにヘッドレスト用金具１と、ヘッドレスト本体２とからなり、前記金具１の上辺部１ａは前記ヘッドレスト本体２内に埋設され、その垂直部１ｂはバックシート３に形成された案内孔３ａに内挿される。
【０００３】
上記垂直部１ｂとして従来より筒状支持棒が使用されているが、該支持棒１ｂは特定の一定肉厚を有するパイプ材４の外周面４ａに複数の係止凹部５を軸方向へ列設したものとなされており、この際、各係止凹部５は図８に示すように軸方向ｘに直交する少なくとも一つの垂直面部６と、軸方向ｘに平行な底面部７とを有するものとなされる（例えば、特許文献１、２参照）。
該支持棒１ｂは前記バックシート３の特定個所に装設された係止部材８が係止凹部５に嵌合することにより図８中での左側への変位を確実に阻止される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０８−９０１２６号公報
【特許文献２】
特開２００２−３４６６４３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した筒状の支持棒１ｂにおいては、自動車の燃費向上などのため出来るだけ軽量なものとなすことが重要であり、その為にはこれを成る可く薄肉のパイプ材で作ることが望ましいのである。また該筒状支持棒１ｂは前記係止凹部に係止突起が嵌合して軸方向の移動規制が行われるものであるため前記係止凹部を必要程度に深くなすことが必要であるほか、外周面を前記案内孔に内挿されるように使用されるため外周面の被案内個所に加工による膨出個所が形成されないようにしなければならない。本発明はこれらの要請に応えることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第一の発明に係る筒状支持棒は、請求項１に記載したように、特定の一定肉厚を有するパイプ材の外周面に、該パイプ材の軸方向に直交する垂直面部と、該軸方向に平行な底面部と、該軸方向へ向けて斜上する傾斜面部とを形成された係止凹部を備えた筒状支持棒において、該係止凹部の最深個所の深さを前記一定肉厚の凡そ１２０％程度に、前記底面部の厚さを前記一定肉厚の凡そ５０％程度に、そして前記垂直面部の厚さを前記一定肉厚の凡そ３０〜５０％程度になされると共に、前記係止凹部周辺のファイバーフローが破断無く繋がっているものである。
【０００７】
これによれば、基礎材料として比較的薄肉（例えば肉厚が凡そ１．２ｍｍ程度）のパイプ材を使用するときでも、前記係止凹部の最深個所の深さ、前記底面部の厚さ、及び、前記垂直面部の厚さが特定寸法となされているため、前記係止凹部はプレス加工により、簡易且つ安価に、しかも比較的深い（例えば凡そ１．５ｍｍ程度）状態に形成されるのであり、また前記係止凹部周辺ではファイバーフローが破断無く繋がっているため、強度的に支障のないものとなる。さらに前記垂直面部は前記係止凹部に嵌合された係止突起８（図３参照）との関連により本発明品の前記軸方向ｘ一側への移動を確実に規制するものとなり、また前記傾斜面部は前記係止突起８に係止されず本発明品の前記軸方向ｘ他側への移動を許容するものとなる。
【０００８】
また第二の発明に係る筒状支持棒は、請求項２に記載したように、特定の一定肉厚を有するパイプ材の外周面上に係止凹部を形成されると共に該係止凹部が前記パイプ材の軸方向に直交する少なくとも一つの垂直面部と前記パイプ材の軸方向に沿う底面部とを有するものとなされた筒状支持棒において、前記係止凹部の最深個所の深さを前記一定肉厚の凡そ１２０％程度に、前記垂直面部の厚さを前記一定肉厚の凡そ３０〜５０％程度に、そして前記底面部の厚さを前記一定肉厚の凡そ５０％程度になすと共に、前記係止凹部がプレス加工によりファイバーフローの破断なく形成されているものである。
これによれば、請求項１記載の発明と同様な作用が得られるほかに次のような作用が得られるのであって、即ち、前記垂直面部が前記底面部の前記軸方向ｘ各端部に形成されることがあるが、このときは前記係止凹部に嵌合された係止突起８との関連により本発明品は前記軸方向ｘ各側への移動を確実に規制されるものとなる。
【０００９】
上記した各発明は次のように具体化される。
即ち、請求項３に記載したように、前記底面部の外表面の特定直径方向ｘ３各端部を除く大部分を前記軸方向と平行な平面部に、そして該平面部の前記特定直径方向ｘ３各端部を比較的小さな曲率半径の凸状円弧面に押圧成形されている構成となす。これによれば、前記係止凹部をプレス成形する際に凸状の膨出変形個所が生成され易い個所である前記特定直径方向ｘ３各端部が凸状円弧面に押圧成形されるため、前記膨出変形個所が生成されてもこれが均されて前記パイプ材の外周面から外方へ突出しないものとなる。
【００１０】
また請求項４に記載したように、パイプ材の外周面部に前記係止凹部が形成される際の余肉が前記パイプ材の内方に塑性流動されて前記底面部の特定直径方向ｘ３各端部の厚さを増大させた構成となす。
これによれば、前記係止凹部が形成される際に、前記余肉は前記パイプ材の外周面を凸状に膨出させないものとなる。
【００１１】
また第三の発明に係るもので上記筒状支持棒のプレス加工に使用されるパンチは、請求項５に記載したように、前記底部の外面の特定直径方向各端部を除く大部分をなす前記平面部を押圧形成するための平押面と、前記特定直径方向各端部の前記凸状円弧面を形成するための比較的小さな曲率半径の凹状円弧押面とを備えているものである。
【００１２】
さらに第四の発明に係る上記筒状支持棒の製造方法は、請求項６に記載したように、平押面と、該平押面の特定方向各端部に形成された比較的小さな曲率半径の凹状円弧押面とを備えたパンチを使用して、パイプ材の外周面部に係止凹部をプレス成形することを特徴とする。
上記した第三又は第四の発明によれば、請求項３又は４に記載された筒状支持棒を製造することができ、前記平面部及び前記凸状円弧面が１回のプレスで同時に成形されるものとなり、請求項３又は４に記載された係止凹部が簡易且つ安価に形成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係り、パイプ材をプレス加工するための手順を示す側面視説明図、図２は本発明に係る筒状支持棒の説明図、図３は前記パイプ材をプレス加工した状態を示す側面視説明図、図４は図３のｘ１−ｘ１部を示す断面図、図５はプレス加工に使用する芯金を示す斜視図である。
【００１４】
図２に示すように、本発明に係る筒状支持棒１ｂは比較的薄肉のパイプ材４を基礎材料とするもので、パイプ材４の外周面部４ａにおける軸方向ｘの適当間隔個所ごとに係止凹部５を列設したものとなされる。
【００１５】
この際、比較的薄肉のパイプ材４とは、単に外周面部４ａの肉厚が薄いことを言うものではなく、係止凹部５の最深個所の深さｄに対する肉厚ｔの割合が小さいことを言うものであり、本発明ではその割合Ｒ（＝ｔ／ｄ）が凡そ０．８５程度以下のパイプ材４を言うものとする。
【００１６】
各係止凹部５は、パイプ材４の軸方向ｘに直交する少なくとも一つの垂直面部６と、軸方向ｘに沿う底面部７とを有するものであって、図示例では対向した二つの垂直面部６と、これら垂直面６、６のパイプ材４中心寄りの端縁を結合した底面部７とからなっている。
【００１７】
図４において、係止凹部５の最深個所の深さｄは、パイプ材４の外周面部４ａの肉厚ｔの凡そ１２０％程度に、そして各垂直面部６の厚さｔ１は前記肉厚ｔの凡そ３０〜５０％程度に、そして底面部７の厚さｔ２は前記肉厚ｔの凡そ５０％程度になし、また係止凹部５周辺はプレス加工によりファイバーフローを破断されることなく成形されている。
【００１８】
また底面部７の外表面の特定直径方向ｘ３の各端部ｐ１、ｐ２を除く大部分、及び各端部ｐ１、ｐ２とは後述するパンチで押圧されることにより形成されたものであり、底面部７の外面の各端部ｐ１、ｐ２を除く大部分は軸方向ｘと平行な平面部７ａとなされ、各端部ｐ１、ｐ２は比較的小さな曲率半径の凸状円弧面７ｂ、７ｂとなされている。しがたって係止凹部５がプレス成形されるとき各端部ｐ１、ｐ２の前記凸状円弧面７ｂはパイプ材４の外周面部４ａから外方へ向け膨出し易い部位であるに拘わらず、パイプ材４の外周面部４ａから外方へ張り出さないものとなり、図７に示すバックシート３の案内孔３ａに円滑に嵌挿される。
【００１９】
前記係止凹部５が形成される際に、該係止凹部５の位置に存在していたパイプ材４の肉部は余肉となるのであり、該余肉はパイプ材４の内周面個所で各端部ｐ１、ｐ２に対応する個所に塑性流動され各端部ｐ１、ｐ２の厚さを増大させている。該厚さの増大は底面部７の強度を増大させる上で寄与するものである。
【００２０】
次に本発明に係る上記筒状支持棒１ｂの製造例について説明する。
製造用の工具として、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４及び図５に示す芯金９とパンチ１０を使用する。尚、図３（ｂ）は  塑性流動性を増し、且、金型への食いつきを防ぐために垂直壁にわずかの傾斜をつけたものを示す。この傾斜は係止に影響のない範囲として３度程度が好ましく、パンチ１０と芯金９の両方につけると良い。芯金９は基礎材料であるパイプ材４の内孔に密状に挿入され得る直径となされた丸棒材１１の一部を切除することにより該丸棒材１１にこれの中心線ｘ２に沿った切除平面部１２を形成すると共に該丸棒材１１の外周面のうち前記係止凹部５のそれぞれと対応する個所に中心線Ｘ２方向で対向した一対の縦向き支持平面１３、１３とこれらを結合した軸方向支持平面１４とからなる複数の凹型部１５を形成したものとなしている。この際、各凹型部１５の寸法は前記係止凹部５が成形されるように、係止凹部５の形状に関連して決定される。
【００２１】
パンチ１０は図３及び図４に示すようなものとなされているのであって、即ち、断面四角状の本体部の先端に、底面部７の外面のうちで特定直径方向ｘ３各端部ｐ１、ｐ２を除く大部分をなす平面部７ａをプレス成形成するための平押面１６と、各端部ｐ１、ｐ２の凸状円弧面７ｂ、７ｂをプレス成形するための比較的小さな曲率半径の凹状円弧押面１７、１７とを形成したものとなしてある。
【００２２】
一方では、基礎材料であるパイプ材４を予め必要に応じて屈曲させるのであり、このようにして用意されたパイプ材４を図示しない適当な支持手段で固定させる。この際、パイプ材４の下半分のみをこれに密接するように覆うものとなる支持手段で固定させてもよいが、好ましくは、パイプ材４の外周面部４ａのうち前記係止凹部５の形成される個所を除いた個所の全てを密状に覆うものとなる支持手段で固定させる。
【００２３】
次に図１に示すようにパイプ材４の内孔に芯金９を挿入し、それの凹型部１５を係止凹部５の形成されるべきパイプ材４個所の内周面個所に対向状に位置させ、その後、パンチ１０をパイプ材４の半径方向へ移動させ、その先端でパイプ材４の特定個所をプレス機で押圧させる。
【００２４】
該押圧が進行することにより、パンチ１０の平押面１６はパイプ材４の外周面部４ａを凹型部１５へ向け押圧して、平面状の底面部７外面を成形していくのであり、該成形に伴ってパイプ材４には係止凹部５が形成されていくが、このとき係止凹部５が形成される位置に存在していたパイプ材４の肉部は余肉となり、該余肉は底面部７の特定直径方向ｘ３の各端部ｐ１、ｐ２のパイプ材４内方側に存在する空所ｅ１、ｅ２のほかに逃げ場が存在しないため、該空所ｅ１、ｅ２内へ向けて膨出するように塑性流動するのであり、これにより底面部７の各端部ｐ１、ｐ２の厚さは増大する。
【００２５】
そして、パンチ１０の押圧移動が元の板厚（一定肉厚）の７０％程度に達したときから、底面部７は圧延されて５０％程度まで扁平化されるのであり、この際、底面部７の余肉は破断することなく垂直面部６へ塑性流動するのであり、また各端部ｐ１、ｐ２の外表面は底面部７の余肉の塑性流動によりパイプ材４の外周面部４ａの外方へ向けて膨出するようになる。しかし、パンチ１０の各凹状円弧押面１７、１７が各端部ｐ１、ｐ１に生成される膨出部位を外方から押圧してその成長を阻止し、各端部ｐ１、ｐ２を各凹状円弧押面１７に倣う形状に塑性変形させて図４に示すような凸状円弧面７ｂ、７ｂを成形するものとなる。この際、各凹状円弧押面１７による押圧によっても、底面部７の余肉は各端部ｐ１、ｐ２のパイプ材４内方側へ塑性流動される。
【００２６】
こうしてパンチ１０の押圧移動が終了したとき、パンチ１０の先端はパイプ材４の肉部を凹型部１５のＸ軸方向支持平面１４と、軸方向ｘで対向した一対の縦向き支持平面１３、１３とに圧密され、パイプ材４には図３及び図４に示すような係止凹部５が形成されるのである。これにより、底面部７の厚さｔ２を前記肉厚ｔの凡そ５０％程度に、そして垂直面部６の厚さｔ１は前記肉厚ｔの凡そ３０〜５０％程度に確保し  係止凹部５の最深個所の深さｄはパイプ材４の肉厚ｔの凡そ１２０％程度に係することが出来る。
【００２７】
このように成形された係止凹部５の周辺ではそのファイバーフローが破断することなく連続されたものとなり、また垂直面部６の外面の、前記深さｄ方向のほぼ全長が垂直状となり、パイプ材４の軸方向ｘの外周面部４ａから垂直面部６に至る個所に生じ易いダレは殆ど生じないものとなる。また垂直面部６の厚さｔ１は凡そ３０〜５０％程度となってパイプ材４の周辺部の板厚ｔに較べると大きく減少するが、垂直面部６は後方押し出し工法による塑性流動により形成されるために加工硬化が生じるのであり、実際の強度低下は僅かである。
【００２８】
次に本発明の変形例を説明する。図６はパイプ材４に変形された係止凹部５Ａをプレス加工する様子を示す側面視断面図である。
図４及び図６に示すように、係止凹部５Ａは、比較的薄肉のパイプ材４の外周面４ａに、該パイプ材４の軸方向ｘに直交する垂直面部６と、軸方向ｘに平行な底面部７と、軸方向ｘへ向けて斜上する傾斜面部１８とを備えたものとなされている。これによっても、先の実施例の場合と同様に、係止凹部５Ａの最深個所の深さｄはパイプ材４の周方向面部４ａの肉厚ｔの凡そ１２０％程度に、底面部７の厚さｔ２は前記肉厚ｔの凡そ５０％程度に、そして垂直面部６の厚さｔ１は前記肉厚ｔの凡そ３０〜５０％程度となされる。また傾斜面部１８の厚さは４０％以下とならない任意な大きさとなされる。
【００２９】
この変形例に係る係止凹部５Ａをプレス加工により成形するには、例えば、上記した芯金９と図６に示すようなパンチ１０を用意する。この際、芯金９の凹型部１５は縦向き支持平面１３、軸方向支持平面１４及び傾斜状支持平面１４ａからなるものとなされ、またパンチ１０の先端は平押面１６と傾斜状平押面１６ａとで形成されると共に軸方向ｘと直交する水平方向の各端部に凹円弧面部１７を形成したものとなされる。その後、比較的薄肉のパイプ材４の内孔に前記芯金９を挿入し、次にパンチ１０の先端でパイプ材４の外周面部４ａのうち係止凹面部１７に対応する個所を押圧させるようにする。
なお上記した本発明に係る筒状支持棒１ｂはヘッドレスト金具１の一部として使用できるほかに、自動車のハンドブレーキの操作部材の一部としても使用できるものである。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明した本発明によれば、次のような効果が得られる。
即ち、請求項１記載のものによれば、基礎材料として比較的薄肉（例えば肉厚が凡そ１．２ｍｍ程度）のパイプ材４を使用するときでも、係止凹部５をプレス加工により、簡易且つ安価に、しかも比較的深い（例えば凡そ１．５ｍｍ程度）状態に成形することができるのであり、また係止凹部５周辺ではたとえ垂直面部６や底面部７の肉厚ｔ１、ｔ２が比較的薄くなっていても、該係止凹部５周辺のファイバーフローが破断無く繋がっていることのほかに塑性流動に伴う加工硬化が生じていることに起因して、その強度を十分なものとなすことができるのである。さらに垂直面部６が比較的深く形成されているため係止突起８（図７参照）が垂直面部６に衝接することにより本発明に係る筒状支持棒１ｂの軸方向ｘ一側（図６中の左側）への移動を確実に阻止することができる。
【００３１】
請求項２記載のものによれば、請求項１記載の発明と同様な効果が得られるほかに次のような効果が得られるのであって、即ち、垂直面部６が底面部７の軸方向ｘ両端部に対向するように形成されることがあるが、このとき係止凹部５内に係止突起８を嵌合させることにより本発明に係る筒状支持棒１ｂが軸方向ｘ各側へ移動するのを確実に阻止させることができる。
【００３２】
請求項３記載のものによれば、パイプ材４に係止凹部５をプレス成形する際に材料の塑性流動による膨出変形個所が生成され易い個所である特定直径方向ｘ３各端部ｐ１、ｐ２が凸状円弧面７ｂに押圧成形されるため、各端部ｐ１、ｐ２にパイプ材４の外周面部４ａからその半径方向外側へ突出するような膨出変形個所が生成されるのを阻止することができる。
【００３３】
請求項４記載のものによれば、係止凹部５が押圧成形される際に、パイプ材４の余肉が塑性流動してパイプ材４の外周面部４ａから張り出すような膨出変形個所が生じる現象が阻止できると共に、底面部７における特定直径方向ｘ３各端部ｐ１、ｐ２の増厚により係止凹部５の底面部７の内方側への曲げ力に対する強度を増大させることができる。
【００３４】
請求項５又は６記載のものによれば、請求項３又は４記載の筒状支持棒１ｂを製造する上で寄与するものであり、また底面部７における平面部７ａ及び凸状円弧面７ｂを１回の押圧処理で同時に成形することができ、本発明に係る筒状支持棒１ｂを簡易且つ安価に製造することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るもので、パイプ材をプレス加工するための手順を示す側面視説明図である。
【図２】本発明に係る筒状支持棒の説明図である。
【図３】前記パイプ材をプレス加工した状態を示す側面視説明図である。
【図４】図３のｘ１−ｘ１部を示す断面図である。
【図５】プレス加工に使用する芯金を示す斜視図である。
【図６】本発明の変形例に係る前記筒状支持棒を加工する様子を示す側面視説明図である。
【図７】自動車のシートの一部を示す図である。
【図８】従来の筒状支持棒を示す断面図である。
【符号の説明】
１ｂ  筒状支持棒
４  パイプ材
４ａ  外周面
５  係止凹部
５Ａ  係止凹部
６  垂直面部
７  底面部
７ａ  平面部
７ｂ  凸状円弧面
１０  パンチ
１６  平押面
１７  凹状円弧押面
１８  傾斜面部
ｄ  深さ
ｔ  肉厚
ｔ１  厚さ
ｔ２  厚さ
ｘ  軸方向
ｘ３  特定直径方向
【図１】
2004344970.tif 000003
【図２】
2004344970.tif 000004
【図３】
2004344970.tif 000005
【図４】
2004344970.tif 000006
【図５】
2004344970.tif 000007
【図６】
2004344970.tif 000008
【図７】
2004344970.tif 000009
【図８】
2004344970.tif 000010