JP3923444B2 - ヘッドレストステイのプレス加工装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属製パイプ材から成るヘッドレストステイの表面に凹部をプレス成形するプレス加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用シートのヘッドレストはヘッドレストレイントに垂設した２本のステイをシートバックの穴に差し込んで高さ位置調整可能に取り付けられている。この種のステイは金属製パイプ材から成り、その表面にはシートバックに固着したフックに係合してヘッドレストの高さ位置を調節するための凹部が形成されている。
この種のヘッドレストステイの加工方法の一形式として、特開2002-137673号にはヘッドレストステイを１個のロールパンチに押圧することで、ヘッドレストステイの表面に凹部を転造加工する方法が開示されている。
また、特開２００２−３６１３３１号公報には、第１ロールパンチと第２ロールパンチの２個のロールパンチを使用し、ヘッドレストステイに第１ロールパンチを押圧して凹部を予備成形し、その後第２ロールパンチを押圧して凹部を最終成形する加工方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ヘッドレストステイをロールパンチに押圧することで凹部を転造する上記加工方法は、プレス成形時に凹部にダレが生じ易く、またプレス荷重も大きいためバリが生ずる。そのため凹部の寸法形状の精度が悪い。
また、第１ロールパンチで予備成形した後に第２ロールパンチで最終成形する加工方法では、予備成形した後ヘッドレストステイをホルダーから取り外して別のホルダーにセットし、しかる後に第２ロールパンチで最終成形する場合、ヘッドレストステイのホルダーへのセッティングを２回行う必要があり、手間がかかる。セッティングの手間を省くため専用機を設備すれば、その分加工コストが高くなる。
本発明はかかる問題点に鑑み、金属製パイプ材から成るヘッドレストステイに高精度で凹部のプレス加工が可能で、かつ加工コストを低減できる加工装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ヘッドレストステイを載置する受け台と、受け台に載置した ヘッドレストステイを固定するクランプ手段と、クランプ手段で受け台に固定したヘッドレストステイに対して相対的に進退可能に設けられ、かつ複数個のロールパンチを個別にシャフトに回転可能に組み付けるとともに、受け台に固定した前記ヘッドレストステイとの干渉量が漸増するように前記進退方向に沿って並べてロールパンチ列を形成したロールパンチホルダーとを備え、ロールパンチホルダーを前記ヘッドレストステイに対して相対的に前進させてロールパンチ列の各ロールパンチを干渉量が小さいものから大きいものへと順に前記ヘッドレストステイの外周部と交差させ、もってヘッドレストステイの表面の所定箇所に各ロールパンチの外周部を押圧して前記凹部をプレス成形するように構成したヘッドレストステイのプレス加工装置であって、
前記ロールパンチホルダーに複数組のロールパンチ列を形成し、一のロールパンチ列のシャフトの軸心と他のロールパンチ列のシャフトの軸心をロールパンチホルダーの進退方向にずらして配置したことを特徴とする。
【０００５】
【発明の作用・効果】
本発明によれば、複数個のロールパンチを順にヘッドレストステイ表面の一箇所に押圧して凹部を段々にプレス成形するので、一回のプレス工程で凹部を成形でき、ヘッドレストステイのホルダーへのセッティングも専用機を用意しなくても１回で済むので、加工コストを低減できる。プレス荷重が比較的小さくて済み、バリが発生し難い。また、プレス荷重の小さいことに加え、ロールパンチが回転するのでロールパンチが均一に摩耗する。このためロールパンチの耐久寿命が長く、加工コストを低減できる。
ヘッドレストステイとロールパンチとの干渉量が順に大きくなるように各ロールパンチをヘッドレストステイに押圧するので、ダレの発生を防止でき、より一層凹部の加工精度を高めることができる。
ロールパンチ列を複数組設けたので、各ロールパンチ列に対応してヘッドレストステイの複数箇所に凹部をプレス加工できる。とりわけ、ロールパンチを組み付けるシャフトの軸心をずらしたので、一のロールパンチ列のロールパンチと他のロールパンチ列のロールパンチが同時にヘッドレストステイに当たることがなく、プレス加工時常に一個のロールパンチだけがヘッドレストステイに押圧される。このためロールパンチの負荷が小さくて済むのでロールパンチの寿命がアップし、またバリの発生をより一層抑制できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図面に基づき説明するに、図１及び図２には本発明に係るプレス加工装置によって凹部をプレス加工したヘッドレストステイ１０が示されている。当該ヘッドレストステイ１０は金属製パイプ材をＵ字形に曲げ加工したもので、一本の短尺部１１と、その両端部に連なる２本の長尺部１２，１３ｃから成り、短尺部１１が前方へ傾斜し、一方の長尺部１２の内側の３箇所に、シートバックに固定したフックが係合する凹部１４，１５，１６が形成されている。各凹部１４，１５，１６は角部１４ａ，１５ａ，１６ａ，と、角部１４ａ，１５ａ，１６ａに連なるテーパ部１４ｂ，１５ｂ，１６ｂから成っている。
【０００７】
図３には本発明のプレス加工装置２０の概略が示されている。当該プレス加工装置は基台２１、基台２１に固定されヘッドレストステイ１０を載置する受け台２２、基台２１に立設したフレーム２３に支持軸２４で回動可能に組み付けた一対のクランプレバー２５、基台２１に設置され各クランプレバー２５に連結した一対のエアシリンダー式アクチュエーター２６、基台２１に対して上下方向に進退可能に設けたプレススライダ２７、プレススライダ２７に垂設したロールパンチホルダー３０を備えている。
【０００８】
基台２１にはロールパンチホルダー３０が通過する貫通穴２１ａが形成されている。受け台２２にはこの貫通穴２１ａに整列しロールパンチホルダー３０が通過する通路２２ａが形成され、通路２２ａの一側にロールパンチホルダー３０が摺接するガイドブロック２８が固定されている。受け台２２の通路２１ａの反ガイドブロック２８側の上端部にヘッドレストステイ１０の一方の長尺部１２の下部が嵌合する断面円弧形の溝２２ｂが形成され、受け台２２の上面にヘッドレストステイ１０の他方の長尺部１３の下半分が嵌合する断面半円形の溝２２ｃが形成されている。
【０００９】
ロールパンチホルダー３０は図４に示すように、２本のサイドフレーム３１，３２と両サイドフレーム３１，３２間に設けたインナーフレーム３３を備え、一方のサイドフレーム３１とインナーフレーム３３の間に上下４本のシャフト３４が等間隔で平行に並べて固定され、第１のシャフト列を構成している。また、他方のサイドフレーム３２とインナーフレーム３３間にも上下４本のシャフト３５が等間隔で平行に並べて固定され、第２のシャフト列を構成している。第２のシャフト列を構成する各シャフト３５の軸心３５ａは図３に示すように一直線ｍ上に整列している。同じく第１のシャフト列を構成する各シャフト３４の軸心３４ａも一直線上に整列している。また、第１のシャフト列を構成する各シャフト３４の軸心３４ａと第２のシャフト列を構成する各シャフト３５の軸心３５ａはその位置が互いに一致することのないように上下方向（プレススライダの進退方向）にずらして取付けられている。
【００１０】
図４に示すように、ロールパンチホルダー３０の第１シャフト列の各シャフト３４には円錐台形のロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄが回転可能に組み付けられて、第１ロールパンチ列を形成している。第２シャフト列の各シャフト３５には二つの円錐台形を合体した形状のロールパンチ３７Ａ〜３７Ｄが回転可能に組み付けられ、第２ロールパンチ列を形成している。第１ロールパンチ列の各ロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄはリング状の外周凸部３６ａとテーパ状の外周面３６ｂを有する。第２ロールパンチ列の各ロールパンチ３７Ａ〜３７Ｄは両端にリング状の外周凸部を３７ａ，３７ｂ有し、両凸部３７ａ，３７ｂ間にテーパ状の外周面３７ｃ，３７ｄを有する。第１ロールパンチ列の各ロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄは下方のものほど外形が小さく、上にいくほど外形が大きい。同じく、第２ロールパンチ列の各ロールパンチ３７も下方のものほど外形が小さく、上のものほど外形が大きい。このため、下方にあるロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄほど、ヘッドレストステイ１０の長尺部１２との干渉量が小さく、上のものほど大きい。両ロールパンチ列とガイドブロック２８及び受け台２２の溝２２ｂは、プレススライダ２７を下方へ前進させたとき、溝２２ｂ，２２ｃに長尺部１２，１３を嵌合してクランプレバー２５で固定したヘッドレストステイ１０の一方の長尺部１２の外周部に各ロールパンチ３６，３７が交差するように配置されている。
なお、図３においては第２ロールパンチ列のロールパンチ３７Ａ〜３７Ｄだけを表示し、図を簡明にするため第１ロールパンチ列を省略した。
【００１１】
ヘッドレストステイのプレス加工装置２０の概略構造は以上の通りであって、ヘッドレストステイ１０に凹部１４，１５，１６を加工するには、受け台２２の溝２２ｂ，２２ｃにヘッドレストステイ１０の長尺部１２，１３を嵌合させ、エアーシリンダ２６を駆動してクランプレバー２５を回動させ、同レバー２５の先端部でヘッドレストステイ１０の各長尺部１２，１３を受け台２２に締め付け固定する。このときヘッドレストステイ１０の長尺部１２、１３の前面側が溝に嵌合するように受け台２２に載置する。そうしておいて、パンチスライダ２７を下方へ前進させ、ロールパンチホルダー３０をガイドブロック２８に沿って通路２２ａから貫通穴２１ａへ挿入する。パンチスライダ３０の前進に伴い、順に径の小さいロールパンチ３６Ａ、３７Ａから径の大きいロールパンチ３６Ｄ，３７Ｄへと順に長尺部１２と交差し、長尺部１２に背面側から押圧され、凹部１４，１５，１６が段々に成形される。このとき凹部１４，１５，１６の角部１４ａ，１５ａ，１６ａはロールパンチ列の各ロールパンチ３６，３７の外周凸部３６ａ，３７ａ，３７ｂにより成形され、凹部１４，１５，１６のテーパ部１４ｂ，１５ｂ，１６ｂがロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄのテーパ状外周面３６ｂ，３７ｃ，３７ｄで成形される。
【００１２】
本プレス加工装置２０によれば、径の異なる複数個のロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄを径の小さいものから大きいものへと順にヘッドレストステイ１０表面の所定箇所に押圧して凹部１４，１５，１６を段々にプレス成形するので、ダレやバリの発生を抑制し、凹部１４，１５，１６の寸法、形状の精度を高めることができる。また、プレス荷重の小さいことに加え、ロールパンチ３６，３７が回転するのでロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄが均一に摩耗する。このためロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄの耐久寿命が長く、加えて一回のプレス工程で凹部１４，１５，１６を加工できるので、低コストで加工できる。
【００１３】
ロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄの列を２組み設けたので、各ロールパンチ列に対応してヘッドレストステイ１０の複数箇所に凹部１４，１５，１６をプレス加工できる。とりわけ、ロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄを組み付けるシャフト３４，３５の軸心３４ａ，３５ａをずらしたので、ロールパンチホルダー３０を下動させたとき一のロールパンチ列のロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄと他のロールパンチ列のロールパンチ３７Ａ〜３７Ｄが同時にヘッドレストステイ１０に当たることがなく、常に一個のロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄだけがヘッドレストステイ１０に押圧される。このためロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄの負荷が小さくて済のでロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄの寿命がアップし、またパリの発生をより一層抑制できる。
【００１４】
クランプレバー２５でヘッドレストステイ１０を受け台２２に強固に固定できるので、ロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄによる凹部１４，１５，１６のプレス加工時にヘッドレストステイ１０が微動するのを確実に防止でき、凹部１４，１５，１６を一方の長尺部１２だけに高精度で加工できる。
また、ロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄをヘッドレストステイ１０の背面側から押し付けて凹部１４，１５，１６をプレス加工しているが、これは、ヘッドレストステイ１０に背面側から作用する衝撃荷重に対する耐久性を高くするためである。ヘッドレスト１０は前方からの衝撃と後方からの衝撃の両方に耐えるものでなければならないが、安全基準では、前方より後方からより大きな衝撃力が加わることを想定している。発明者の実験によれば、ヘッドレストに対する後方からの耐衝撃性を高めるにはロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄをヘッドレストステイの背面側から押しつけて凹部を加工するほうが、前面側から押しつけて凹部を加工するより良いことが判明した。
【００１５】
本発明に係るヘッドレストステイのプレス加工装置の他の実施例２０Ａを図５に示す。上述したプレス加工装置２０ではシャフトを平行に、かつ各シャフト３４，３５の軸心を一直線上に整列させ、各シャフト３４，３５に下から上へ、順に径の小さいロールパンチ３６Ａ，３７Ａから径の大きいロールパンチ３６Ｄ，３７Ｄを組み付けることにより、クランプレバー２５で受け台２２に固定したヘッドレストステイ１０と各ロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄとの干渉量が下から上へ順に大きくなるように構成したが、本実施例２０Ａでは各シャフト３４，３５に同一径のロールパンチ３８を組み付け、かつ各ロールパンチ３８とヘッドレストステイ１０の長尺部１２との干渉量が下から上へと順に大きくなるように、各シャフト３４，３５の軸心を所要寸法だけ横（ロールパンチホルダー２７の進退方向と直交する方向）にずらしている。
本実施例に係るプレス加工装置２０Ａの他の構成はプレス加工装置２０と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。また、プレス加工装置２０におけるロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄに相当するロールパンチについては図示を省略する。
【００１６】
次ぎに、本発明の他の実施例を図６及び図７に基づき説明する。本実施形態ではヘッドレストステイ１０の長尺部１２に図５に示す芯金４０を挿入してプレス加工を行う。この芯金４０は断面形状が略矩形で長尺部に挿入される挿入部４１と、円形の一部外周を平坦にカットした断面形状を有し、冶具で回転しないように固定される基部４２と、断面円形の摘み部４３とから成り、挿入部４１の底部は長尺部１２の内径とほぼ同じ曲率半径となるように製作されている。
【００１７】
プレス加工装置２０の受け台２２の溝にヘッドレストステイ１０の長尺部１２，１３を嵌合してクランプレバー２５で固定した後、芯金４０の挿入部４１を長尺部１２に挿入して冶具（図示略）で回転しないように固定する。こうしておいて、ロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄで凹部１４，１５，１６を成形すると、パイプ材の変形を防止でき、より一層高精度に凹部を加工できる。
【００１８】
前述した本実施形態に係るプレス加工装置は一列に４個のロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄを用いてるが、４個に限定されるものではなく、一列のロールパンチの個数は２個から７個の範囲で金属製パイプの材質、肉厚、径、加工すべき凹部の形状に応じて適宜選択するとよい。１個のロールパンチで加工するとダレが大き過ぎる。一方、７個以上のロールパンチを使用した場合、ダレは少なくなるが、加工硬化度がアップしヘッドレストステイの強度が低下する。より好ましくは３個から６個の範囲で選択すると良い。受け台２２に固定したヘッドレストステイ１０に対してロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄを上下方向に進退させて凹部１４，１５，１６をプレス加工しているが、ロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄを固定しておいて、受け台２２側を進退させることで凹部１４，１５，１６をプレス加工することも可能である。凹部１４，１５，１６の断面形状を角部１４ａ，１５ａ，１６ａとテーパ部１４ｂ，１５，１６から成る形状に加工しているが、ロールパンチ３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄ，３９の外周凸部３６ａ，３７ａ，３７ｂとテーパ状の外周面３６ｂ，３７ｃ，３７ｄの形状を変えることで、断面矩形の凹部をプレス加工することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプレス加工装置で加工したヘッドレストステイを示す斜視図である。
【図２】同ヘッドレストステイを示す正面図である。
【図３】本発明の実施例に係るヘッドレストステイのプレス加工装置の概略構成を示す正面図である。
【図４】同プレス加工装置のロールパンチホルダーを示す側面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るヘッドレストステイのプレス加工装置の概略構成を示す正面図である。
【図６】本発明に係るヘッドレストステイのプレス加工装置に用いられる芯金を示す斜視図である。
【図７】同芯金を金属製パイプ材に挿入した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…ヘッドレストステイ、１２…長尺部、１４，１５，１６…凹部、２０…ヘッドレストステイのプレス加工装置、３４，３５…シャフト、３６Ａ〜３６Ｄ，３７Ａ〜３７Ｄ，３９…ロールパンチ、４０…芯金。

Claims (1)

1. ヘッドレストステイを載置する受け台と、受け台に載置したヘッドレストステイを固定するクランプ手段と、クランプ手段で受け台に固定したヘッドレストステイに対して相対的に進退可能に設けられ、かつ複数個のロールパンチを個別にシャフトに回転可能に組み付けるとともに、受け台に固定した前記ヘッドレストステイとの干渉量が漸増するように前記進退方向に沿って並べてロールパンチ列を形成したロールパンチホルダーとを備え、ロールパンチホルダーを前記ヘッドレストステイに対して相対的に前進させてロールパンチ列の各ロールパンチを干渉量が小さいものから大きいものへと順に前記ヘッドレストステイの外周部と交差させ、もってヘッドレストステイの表面の所定箇所に各ロールパンチの外周部を押圧して前記凹部をプレス成形するように構成したヘッドレストステイのプレス加工装置であって、
   前記ロールパンチホルダーに複数組のロールパンチ列を形成し、一のロールパンチ列のシャフトの軸心と他のロールパンチ列のシャフトの軸心をロールパンチホルダーの進退方向にずらして配置したことを特徴とするヘッドレストステイのプレス加工装置。

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