(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ材からなるヘッドレストステー(3)のステー部分(32)に設けられるヘッドレストステーの凹部の加工方法であって、
円盤体のパンチ(4)を前記ステー部分(32)の長手方向に対して直交させ、該パンチ(4)を回転させながらその外周部(4a)をステー部分(32)に押圧して、凹部(2)に近い凹み(20)を得る予備成形を行い、その後、凹部(2)の形状に対応する該凹み(20)がもつ取りしろを、プレスポンチ(8)で削り取って、凹部(2)を形成することを特徴とするヘッドレストトステーの凹部の加工方法。
【請求項２】
前記ステー部分(32)の凹部形成部位(M)で、前記パンチ(4)を押圧する力と該パンチ(4)が回転する力との合成力が、パイプ内へ入り込もうとする力になる請求項１記載のヘッドレストトステーの凹部の加工方法。
【請求項３】
パイプ材からなるヘッドレストステー(3)のステー部分(32)に設けられるヘッドレストステーの凹部の加工方法であって、
凹部(2)が設けられるステー部分(32)の部位を露出させてヘッドレストステー(3)をホルダ(11)にセットし、次いで、外周部(4a)の側面視形状を凹部(2)に似せた盤状のパンチ(4)を回転させながらステー部分(32)に押圧して、凹部(2)に近い凹み(20)を得る予備成形を行い、その後、ホルダカバー(12)を前記ホルダ(11)に被着し、しかる後、凹部(2)の形状に対応する該凹み(20)がもつ取りしろを、プレスポンチ(8)を使ったシェービング加工で削り取って、凹部(2)を形成することを特徴とするヘッドレストステーの凹部の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のシートバック上端に取付けられるへッドレストステーの凹部の加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などのシートバック上端に取付けられるヘッドレストＳには、乗員の頭部がフィットできるよう、へッドレストステー３のステー部分３２に所定間隔をおいて高さ調節用の凹部２が複数設けられている（図９,図１０）。図中、符号２ａはへッドレストの抜け防止用凹部、符号２ｂは係止用凹部、符号３１はインサート部分、符号７は枕部である。へッドレストＳに組み込まれるヘッドレストステー３は、近年、軽量化のためパイプ材が多く使用されているが、これらの凹部２はこれまで▲１▼フライス,ブローチなどによる切削方法、▲２▼プレス加工による方法等で形成されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、パイプを素材とするヘッドレスト用ステーの凹部は、上下位置を調整し保持用としての役割を担っており、当然ながら所定強度を満足させなけらばならなかった。前記▲１▼の切削により凹部加工を施した場合、その最も肉厚の薄い所でも所定強度が保てるよう肉厚の厚いパイプを用いる必要があった(図１１のイ）。フライス,ブローチによる凹部加工箇所に予備的な凹加工を事前に施す場合にも、最も肉厚の薄い所で所定肉厚を確保する必要があった(図１１のロ）。
一方、前記▲２▼のプレス加工で凹部を切り取って成形する場合、パンチの磨耗等によりバリが大きく発生してその研磨にコストがかかった(図１１のハ）。さらに、破断面が汚く、凹部の機能として必要なシャープなエッジが出づらかった。また、金型にパイプを保持させ、パンチで上から単に押し込む方法ではパイプの特性上シャープな形状が成形できなかった。その結果、図１１の（ニ）ごとくのダレが発生した。プレス加工のダレによってストッパ機能を発揮できず、へッドレストがシートバック上端から抜けてしまう不具合があった。
【０００４】
本発明は上記問題点を解決するもので、シャープな凹部形状を簡単にして且つ低コストで提供できるへッドレストステーの凹部の加工方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明の要旨は、パイプ材からなるヘッドレストステー(3)のステー部分(32)に設けられるヘッドレストステーの凹部の加工方法であって、円盤体のパンチ(4)を前記ステー部分(32)の長手方向に対して直交させ、該パンチ(4)を回転させながらその外周部(4a)をステー部分(32)に押圧して、凹部(2)に近い凹み(20)を得る予備成形を行い、その後、凹部(2)の形状に対応する該凹み(20)がもつ取りしろを、プレスポンチ(8)で削り取って、凹部(2)を形成することを特徴とするヘッドレストトステーの凹部の加工方法にある。
請求項２の発明たるヘッドレストトステーの凹部の加工方法は、請求項１で、ステー部分(32)の凹部形成部位(M)で、前記パンチ(4)を押圧する力と該パンチ(4)が回転する力との合成力が、パイプ内へ入り込もうとする力になることを特徴とする。
【０００６】
請求項３に記載の発明の要旨は、パイプ材からなるヘッドレストステー(3)のステー部分(32)に設けられるヘッドレストステーの凹部の加工方法であって、凹部(2)が設けられるステー部分(32)の部位を露出させてヘッドレストステー(3)をホルダ(11)にセットし、次いで、外周部(4a)の側面視形状を凹部(2)に似せた盤状のパンチ(4)を回転させながらステー部分(32)に押圧して、凹部(2)に近い凹み(20)を得る予備成形を行い、その後、ホルダカバー(12)を前記ホルダ(11)に被着し、しかる後、凹部(2)の形状に対応する該凹み(20)がもつ取りしろを、プレスポンチ(8)を使ったシェービング加工で削り取って、凹部(2)を形成することを特徴とするヘッドレストステーの凹部の加工方法にある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るへッドレストステーの凹部の加工方法について詳述する。図１〜図８は、本発明のへッドレストステーの凹部の加工方法の一形態で、図１は第一工程の予備成形装置の説明断面図、図２は図１のパンチの拡大図、図３は予備成形を終えた後の凹部周りの拡大図、図４は第二工程のプレス加工装置の説明断面図、図５は図４のプレスポンチの拡大図、図６は第二工程後の凹部周りの拡大図、図７は第一工程,第二工程後の凹部周りを重ね合わせた説明断面図、図８は回転するパンチをステー部分に押圧,降下させるた場合、回転力に係る遠心力と押圧力がつくる合成力の方向を表した説明図である。
【０００８】
本発明のヘッドレストステーの凹部の加工方法に先立ち、まずこれに用いる凹部加工装置について説明する。加工装置はヘッドレストステー３を保持,固定する下型たるホルダ１１を共用しながら、第一工程のパンチ４と第二工程のプレスポンチ８を備えたものになっている。
【０００９】
ホルダ１１は二つの分割型１１ａ,１１ｂからなる下型で構成される。断面半円形のキャビティ１１１を形成した図１の左方分割型１１ａがステー部分３２の左半割り部分を保持し、該左方分割型に装着されたステー部分３２は、その後、図１のごとく盤状の右方分割型１１ｂが閉じることによってホルダ１１に装着固定されることになる。左右分割型１１ａ,１１ｂが閉じるとホルダ１１は図示のごとく横断面Ｌ字形になり、右方分割型１１ｂの円弧面１１２を形成している左側上面がステー周面３２ａに密着し、ステー部分３２が確実にホルダ１１に保持される。この段階では、凹部２が設けられるステー部分３２の部位（右側部）は露出しており、かくのごとくヘッドレストステー３がホルダ１１にセットされても、第一工程のパンチ４による凹部２の予備成形加工が行えるようになる。
【００１０】
前記パンチ４は、外周部の側面視形状を求める凹部２に似せた円盤体で、パンチ取付け具５１の回転軸５２に支持される。パンチ取付け具５１は、通常、ホルダ１１にセットしたステー部分３２の凹部２が設けられる部位の上方位置に待機する。そして、パンチ４を図１のごとく時計回りに回転させながらパンチ取付け具５１が下降することによって、パンチ４でステー部分３２を押圧して凹部２の予備成形を可能とする。
図２にパンチ４の拡大図を示す。同図（イ）はパンチ４の正面図、同図（ロ）はパンチ４の側面図である。パンチ４の外周部には、最終的に求める凹部形状に似せながらもこれより一回り小さい凹部２の側面視形状が確保されている。図２の円内拡大図にあるように、パンチ外周部４ａには凹部２の傾斜面２４に対応する斜面４１が設けられ、また凹部底面２３に対応するフラット面４２とコーナカット面４３が設けられる。パンチ４が回転することに加え、該コーナカット面４３が設けられることによって凹部２の予備成形のための凹み２０を容易に加工できる。
【００１１】
第二工程のプレスポンチ８は前記凹み２０にプレス加工を加えて最終形状の凹部２を形成する装置である(図４）。前記ホルダ１１に被着するホルダカバー１２に該プレスポンチ８が組み込まれる格好になっている。第一工程では上方に待機していたホルダカバー１２は第二工程で降下しカバーに被着するが、該ホルダカバー１２にはプレスポンチ用通路１２１が上下方向に形成される。ホルダカバー１２のホルダ１１への被着により、前記凹み２０の箇所を垂直方向に貫通する通路１２１が形成され、プレスポンチ８を該通路１２１に配し、通り抜けさせることによって立面２１がパイプ周面に対し垂直のシャープな凹部２が加工できる。通路１２１を降下し通り抜けるプレスポンチ８の部分には、図５ごとくの凹部用刃部８ａが形成される。図５の円内拡大図で示すように、プレスポンチ刃部８ａの立面形成部８１と底面形成部８２と斜面形成部８３とでつくる凸部形状は、求める凹部形状にほぼ等しくなっている。図５中、符号８ｂはチャック部分を示す。
【００１２】
ヘッドレストステーの凹部の加工方法は、まず前記ホルダ１１にパイプ材からなるヘッドレストステー３をセットする(図１）。左右分割型１１ａ,１１ｂを開いてステー部分３２を装着させた後、型閉じによりステー部分３２を固定,セットする。このとき、凹部２が設けられる部位Ｍになるステー部分３２の右半分は露出した状態になる。
【００１３】
次いで、第一工程として、回転軸５２を起動し前記パンチ４を回転させながら、パンチ取付け具５１を凹部形成部位Ｍのステー部分３２へ降ろしていく。取付け具から張り出すパンチ４を回転させながらステー部分３２に押圧して凹部２の予備成形を行う。
パンチ４は既述のごとく円盤体で、その外周部の側面視形状を凹部２に似せたものである。パンチ４の円盤体をステー部分３２の長手方向に対し直交させるようにして凹部形成部位Ｍに向けて下降させることにより凹部２の予備成形がなされる。
【００１４】
パンチ４が回転しながらステー部分３２を押圧するので、パイプ（ステー部分３２）に不必要な変形を抑えた予備成形ができる。ここで、回転するパンチ４がパイプ内Ｏへパイプ肉ｔを押し込む方向に力をかけるよう設定するとより好ましくなる。具体的には、図１,図８でパンチ４が下降する白抜き矢印方向の力Ｇ１と、パンチ４が時計回りの矢印方向に回転する力Ｇ２の両合成力Ｇ３がパイプ内Ｏへパイプ肉ｔを押し込む方向に力をかけるようにする。凹部形成部位Ｍで、パンチ４を下降させる力Ｇ１とパンチ４の時計回り回転力Ｇ２に係る遠心力Ｇ２１が加わると、これらの合成力Ｇ３は図８のごとくパイプ内に入り込もうとする力になる。なお、図８でステー部分３２のパイプ断面ハッチングは省く。図１でパンチ４を時計回りに回転させると、パンチ４を同じく回転させるものであっても、パンチ４の回転方向を反時計回りにするよりパイプに不必要な変形が起きづらくなっている。実際、図１でパンチ４を時計回りに回転させて該パンチ４を降下させて凹部２の予備成形をすると、不必要な所に変形ができずして必要な凹部用凹み２０だけができるのを確認している。
なお、ステー部分３２の凹部形成部位Ｍにあたる周面にパンチ４が接するときの前記合成力の方向は、パイプの中心軸を通るのが凹部形成に最も有効であると考えられる。そうであれば、パンチ４の遠心力を発生させる回転力に鑑み、これに順応した相当速いスピードでパンチ４を凹部形成部位Ｍに押し付け降下させるのが好適となる。
【００１５】
パンチ外周部４ａがステー部分３２の凹部形成部位Ｍに回転しながら押圧することで、パイプ３２には図８に示すようなパイプ内部に向かう力Ｇ３が加わるが、パイプは内部が中空Ｏになっているので、パイプ内部に凹み２０ながら力をうまくかわし吸収していく。パイプ肉厚ｔを削り落とすことがなく、パイプ素材にクラック等が発生する心配もない。かくして、ステー部分３２に押し付けながら回転していたパンチ４がその凹部形成部位Ｍを通り過ぎると、図３のような予備成形された凹み２０ができる。凹み２０の形成に伴い、凹部形成部位Ｍのステー部分内周側には膨らみ部分Ｆ１ができる。図３（イ）はステー部分の横断面図、図３（ロ）はステー部分の縦断面図を示す。
パンチ４の外周部は既述のごとく凹部２より一回り小さい側面視形状を採用しており、図３,図７のごとく凹部２に近い凹み２０が得られているが、該凹み２０は最終的に求める凹部２の形状にできる限り近づいているのが望ましい。本実施形態は第二工程としてシェービング加工を採用しており、その取りしろが少ないほど良好な結果が得られるからである。
【００１６】
前記凹み２０が形成されたら、次に、ステー部分３２を固定保持する前記ホルダ１１をそのままの状態にしてパンチ４を後退させる。続いて、ホルダカバー１２をホルダ１１に被着する(図４)。
【００１７】
しかる後、プレスポンチ８を使ったプレス加工により最終的な凹部２を形成する。ここでのプレス加工は前述のごとくシェービング加工を採用する。シェービング加工は、一般に剪断された切り口面をプレスポンチで削り取るもので、平滑で精度の高い剪断面を得るとされる。本発明は、凹部２の形状に対応する凹み２０のもつ取りしろをプレスポンチ８で削り取り、精度の高い剪断面を確保する。勿論、通常のプレスポンチ８によるうち抜きとは違い、ステー部分３２はパイプで形成されていることから、プレスポンチ８で打ち抜く過程でプレスポンチ８の力の一部をパイプ内部に凹ませながら吸収することになる。従って、プレスポンチ加工が終わると、凹部係止部位Ｍのステー部分内周側にはパンチ加工でできた膨らみ部分Ｆ１より内側に向けもう少し大きく膨らむ部分Ｆ２ができる(図７）。
【００１８】
シェービング加工では、刃部８ａの立面形成部８１がステー部分３２の外周面に起立して、ステー部分３２の外周面３２ａに直交する形で凹部２を形成する。切り立った立面２１ができ、ストッパとしての機能を発揮できるようになる。また、刃部８ａの立面形成部８１と底面形成部８２とが直角に交わる角部を形成しているので、凹部２の立面２１と底面２３が交わる部分は曲面のないシャープな形状に仕上がる。
【００１９】
かくして、プレスポンチ８で打ち抜くことによって、凹み２０がもつ取りしろが取り除かれる（図４）。取りしろの一部は削り取られるものの、残りの部分はパイプ内部へ凹むことによって取りしろがあたかも取り除かれた格好になる。プレスポンチ８の刃部８ａの凸寸法が凹部２の寸法にほぼ等しくしてあることから(図５）、プレスポンチ８を使ったシェービング加工により図６,図７ごとくの所望の凹部２が形成されるようになる。
【００２０】
このように構成したヘッドレストステーの凹部の加工方法によれば、パンチ４による予備成形で、切削加工することなく凹部２に近い凹み２０が得られるので、その後のプレス加工による凹部形状の仕上げ段階で、削られる取りしろは極く少なくて済む。凹部２でも肉厚ｔを十分確保でき、ステー部分３２に高さ調整機能の凹部２を形成しても保持用としての役割を果たせるようになる。従来の切削加工に依った場合のパイプ肉厚を厚くするといったことは不要になる。
【００２１】
また、パイプ材からなるヘッドレストステー３を使用して、パンチ４を回転させながらステー部分３２に押圧して凹部２の予備成形を行うので、パイプ内Ｏにパイプ肉ｔを効率的に押し込んだ凹部用凹み２０ができ、バリは発生しない。凹部用凹み２０を形成する際に、不必要な所に変形が生じることもない。
そして、プレスポンチ８によるプレス加工で所望の凹部２に仕上げるので、凹部２に要求される係止機能としてのシャープな形状に成形できる。第一段階の予備成形で凹部２の大体の形状を造っているので、ダレ等の発生はない。さらに、実施形態のごとくプレスポンチ８によるシェービング加工を採用すると、精度の高い凹部２を得ることができる。しかも、バリ取り等の作業もなく、簡単で低コスト生産できる。
加えて、二段成形であるので、各段のプレス成形時間を短くできる。そして、同一プレス設備内で、第一工程の予備成形のホルダ１１をそのまま用いて第二工程のプレス加工へ移行するので、二段成形であってもトータルの成形時間の短縮化が図られる。
【００２２】
尚、本発明においては、前記実施形態に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。ホルダ１１,ホルダカバー１２,凹部２,ヘッドレストステー３,パンチ４,プレスポンチ８等の形状，大きさ，材質等は用途に合わせて本発明の範囲内で適宜選択できる。実施形態ではプレスポンチを使ったプレス加工としてシェービング加工を採用したが、シェービング加工は一例でありこれに限定されるものではない。
【００２３】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明のヘッドレストステーの凹部の加工方法は、必要肉厚を確保しながらシャープな凹部の形状出しを行い、しかも簡単で低コスト提供でき、優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１のパンチの拡大図である。
【図３】  予備成形を終えた後の凹部周りの拡大図である。
【図４】  第二工程のプレス加工装置の説明断面図である。
【図５】  図４のポンチの拡大図である。
【図６】  第二工程後の凹部周りの拡大図である。
【図７】  第一工程,第二工程後の凹部周りを重ね合わせたステー部分に係る凹部周り説明断面図である。
【図８】  回転力に係る遠心力と押圧力がつくる合成力の方向を表した説明図である。
【図９】  図１〜図７で凹部が形成された凹部付きヘッドレストステーを組み込んだヘッドレストの斜視図である。
【図１０】  図８のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図１１】  従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１１          ホルダ
１２          ホルダカバー
２            凹部
２０          凹み
３            ヘッドレストステー
３２          ステー部分
４            パンチ
４ａ          外周部
８            プレスポンチ
Ｍ            凹部形成部位（部位）
【図１】
0004632387.tif 000002
【図２】
0004632387.tif 000003
【図３】
0004632387.tif 000004
【図４】
0004632387.tif 000005
【図５】
0004632387.tif 000006
【図６】
0004632387.tif 000007
【図７】
0004632387.tif 000008
【図８】
0004632387.tif 000009
【図９】
0004632387.tif 000010
【図１０】
0004632387.tif 000011
【図１１】
0004632387.tif 000012