JP2001087833A - へッドレストステーの凹部の加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 パイプ材からなるへッドレストステー３
のステー部３２に設けられるへッドレストステーの凹部
の加工方法であって、端部に前記凹部用プレス加工部１
１を形成し、さらに、該プレス加工部１１の先端に小突
起からなる刃先部分１２を突出形成させたパンチ１を使
用して、ステー部３２の所定位置に該パンチ１を押圧
し、前記刃先部分１２をステー部３２に食い込ませて亀
裂Ｋを発生させ、その後、亀裂Ｋを成長させながらプレ
ス加工部１１により塑性変形で凹部２を形成する。

Description

【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３１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８〜図１０）。図中、符号２ｂは係止用凹部、符号
２ａはへッドレストの抜け防止用凹部である。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はこれまで図示のごとくの切削加工による方
法、プレス加工による方法、スエージング加工によ
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、前記の切
削加工による方法は、バリが発生するためバリ取り（バ
フ掛け）が必要になっていた。また、切削加工では切欠
き深さとして１．５ｍｍ程度必要とするため、パイプ材
の肉厚ｔ1を薄肉化すると不定形の孔が開いてしまう欠
点があり、さらに、切削によって強度不足に陥り易かっ
た。前記のプレス加工による場合は、中空部Ｏが在る
パイプ材を使用するために、押し潰されてダレた姿態の
パイプ変形を起こし易かった。凹部にシャープな形状を
出しづらく、係止用凹部２ｂで係止がうまくいかなかっ
たり、抜け防止用凹部２ａが働かなかったりした。特に
抜け防止用凹部２ａでは、切り立ったシャープな面を必
要としているのにもかかわらず、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。該プレス
加工に関しては、例えば、特開平８−９０１２５号公報
等でパイプ変形を防止する対策技術が提案されている。
ここでは、パイプが不必要に押し潰れて凹んでしまうダ
レを解消すべく、パイプ材内部に別途小径パイプ材を内
在させているが、対策として未だ不十分であり、さらに
別体の小径パイプ材を必要とする部品コストアップ、作
業コストアップは免がれなかった。前記のスエージン
グ加工は加工費が高く、また、へッドレストステーに用
いるパイプ肉厚が大のときは所定形状を出しづらく、高
価なものとなった。

【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、パイプ材からなるへッ
ドレストステーのステー部に設けられるへッドレストス
テーの凹部の加工方法であって、端部に前記凹部用プレ
ス加工部を形成し、さらに、該プレス加工部の先端に小
突起からなる刃先部分を突出形成させたパンチを使用し
て、ステー部の所定位置に該パンチを押圧し、前記刃先
部分をステー部に食い込ませて亀裂を発生させ、その
後、亀裂を成長させながらプレス加工部により塑性変形
で凹部を形成することを特徴とするへッドレストステー
の凹部の加工方法にある。請求項２の発明たるへッドレ
ストステーの凹部の加工方法は、請求項１で、プレス加
工部の一起立面と前記刃先部分の一起立面とを同一面に
し、パンチを押圧し、前記刃先部分をステー部に食い込
ませて亀裂を発生させ、その後、亀裂を成長させなが
ら、ステー部外面から該ステー部のパイプ中空部へ導通
する透孔を形成するようにしてプレス加工部により塑性
変形で凹部を形成することを特徴とする。

【０００６】請求項１の発明のごとく、凹部用プレス加
工部の先端に刃先部分を突出形成させたパンチを使用し
て、該パンチを押圧すると、刃先部分への応力集中によ
り比較的小さな外力でもってステー部に食い込ませて亀
裂を発生させることができる。そして、この亀裂の成長
により切断面を形成できるので、その部分にシャープな
面の形状確保ができる。その後、亀裂を成長させながら
プレス加工部により塑性変形で凹部を形成すると、亀裂
部分の大きな変位で必要な所に大きな変形を設けること
ができるので、塑性変形によるダレを小さくできる。請
求項２の発明のごとく、プレス加工部の一起立面と前記
刃先部分の一起立面とを同一面上にし、パンチを押圧し
て亀裂を発生させると、この一起立面で切断面を形成し
ていくので、切断面は極めてシャープな切り立ち面とな
る。従って、係止用凹部や抜け防止用凹部の凹部がスト
ッパとして確実に機能することになり好都合となる。そ
して、ステー部外面から該ステー部のパイプ中空部へ導
通する透孔を形成するようにしてプレス加工部により塑
性変形で凹部を形成すると、亀裂成長部分が大きくなる
ので、その分、塑性変形で凹部を形成するところでのダ
レを小さくできる。

【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７
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はステー部に形成した凹部の斜視図、図２
はへッドレストステーの凹部周りの縦断面図、図３は，
図４はパンチの部分斜視図、図５〜図７は凹部の加工方
法の説明断面図である。

【０００８】本発明のへッドレストステーの凹部の加工
方法に先立ち、これに用いる加工治具について説明す
る。加工治具は、プレス基盤５に設けた孔５１に挿入さ
れ、プレス機の加圧力でもって下動可能なパンチ１であ
る（図３，図４）。パンチ１は、下端部に凹部用プレス
加工部１１を形成し、さらに、プレス加工部１１の先端
のほぼ中央域に小突起からなる刃先部分１２を突出形成
させている。パンチ１には、抜け防止用凹部２ａのため
のストッパ用パンチ１ａと、係止用凹部２ｂのための係
止用パンチ１ｂがあるが、両方とも凹部用プレス加工部
１１と刃先部分１２を有する。

【０００９】図３のストッパ用パンチ１ａでは、図１の
切断面２１と底面２３と傾斜面２４とでつくる凹部２ａ
に対応する凹部用プレス加工部１１を、棒鋼の端部を削
って形成する。切断面２１をつくるプレス加工部分は、
棒鋼の軸方向に沿う切り立った起立面１１１とする。凹
部底面２３を形成する底面部１１２は平らにする。凹部
底面２３の溝幅Ｗに合わせて底面部１１２の厚みｔが決
められ、底面部１１２は細長の長方形端面になる。底面
部厚みｔは１〜２ｍｍ程度である。傾斜部１１３は仰角
６０゜〜７５゜程度の傾斜面２４に合わせた面になって
いる。刃先部分１２は、プレス加工部１１の先端すなわ
ち底面部１１２に一体形成される小突起である。刃先部
分１２は底面部１１２のほぼ中央に設けられる。刃先部
分１２は図示のごとく方形体模様で、プレス加工部１１
の底面部１１２の厚みｔをそのまま刃先部分１２の底部
厚みとする。そして、刃先部分１２はその一つが起立面
１２１で、該起立面１２１はプレス加工部１１の起立面
１１１から延設し同一面にする。刃先部分１２の下端面
１２２は図３で後方（傾斜部１１３の在る方）に向け、
上方傾斜面とする。よって、刃先部分１２の下端面１２
２と起立面１２１の交わる所が刃先部分１２の尖った突
端Ｔになる。

【００１０】図４の係止用パンチ１ｂも基本構成はスト
ッパ用パンチ１ａと同じで、切断面２１と底面２３と傾
斜面２４とでつくる凹部２ｂに対応する凹部用プレス加
工部１１を棒鋼端部に形成する。切断面２１をつくるプ
レス加工部分は起立面１１１となり、凹部底面２３をつ
くる底面部１１２は平らになる。傾斜面２４をつくる傾
斜部１１３は、該傾斜面２４が緩やかであることからス
トッパ用パンチ１ａの傾斜部１１３より仰角が小さくな
っている。係止用パンチ１ｂの刃先部分１２も、プレス
加工部１１の底面部１１２に一体形成される小突起であ
る。刃先部分１２はプレス加工部１１の底面部厚みｔを
そのまま刃先部分１２の底部厚みとし、その起立面１２
１とプレス加工部１１の起立面１１１と同一面にする。
刃先部分１２の下端面１２２は図４の後方（傾斜部１１
３の在る方）に向け上方傾斜面とし、刃先部分１２の下
端面１２２と起立面１２１の交わる所が刃先部分１２の
突端Ｔになっている。

【００１１】次に、前記パンチ１を使用して、へッドレ
ストステーの凹部の加工方法について説明する。まず、
例えば図８のコ字状等の所定形状に成形したパイプ材か
らなるへッドレストステー３を用意する。へッドレスト
ステー３のパイプ外径は１０〜１６ｍｍφ程の範囲にあ
る。へッドレストステー３のステー部３２を水平横置き
にし、係止用凹部２ｂと抜け防止用凹部２ａを設けよう
とするその位置の真上に、それぞれ係止用パンチ１ｂ，
１ｂ，… とストッパ用パンチ１ａを垂直に起立セット
する。

【００１２】その後、加圧力をもった各係止用パンチ１
ｂ，１ｂ， … とストッパ用パンチ１ａをステー部３２
の所定位置を目指して垂直下降させる。なお、以後の凹
部２の加工方法の説明は、係止用凹部２ｂと抜け防止用
凹部２ａとについて同じであり、抜け防止用凹部２ａに
ついてのみ述べる。ステー部３２の所定位置にストッパ
用パンチ１ａ（以後、単に「パンチ」という。）を押圧
し（図５）、刃先部分１２をステー部３２に食い込ませ
て亀裂Ｋを発生させる（図６）。パンチ１ａの刃先部分
１２の突端Ｔが応力集中効果によりステー部３２中に食
い込みを開始し（図５）、局部的なせん断力を与えてク
ラックを発生させる。パンチ１ａの刃先部分１２が一種
の楔作用を呈し、この力がある程度以上になって亀裂Ｋ
が発生する。一旦、亀裂Ｋが発生してしまえば、ステー
部３２に発生するせん断応力は小さくなり、以後は小さ
な加圧力で該亀裂Ｋを成長させることができる。

【００１３】続いて、前記亀裂Ｋを成長させながら、刃
先部分１２の上方に在るプレス加工部１１で塑性変形に
よる凹部２を形成していく。プレス加工部１１の後部が
傾斜面１１３になっていることから、ステー部３２への
プレス加工部１１の侵入に伴い（図７）、その部分を塑
性変形させて凹部２を成形していく。ここでは、パンチ
１ａが深く垂直下降して亀裂Ｋが切り立った切断面２１
を形成し、該切断面２１にステー部外面からステー部３
２のパイプ中空部Ｏへ導通する透孔Ｃをつくる（図
１）。切断面２１に接して底面２３をつくるその端部
は、所定の最下端位置にまで沈み込み、且つ切断面２１
とは切り離されているので、この部分にダレを発生させ
ることなくシャープな形状の凹部２を形成していく。亀
裂面は模式的には図６（ロ）のようにギザギザ面とする
が、実際の亀裂面たる切断面２１は綺麗なカット面にな
る。

【００１４】かくのごとくして、ステー部３２の所定位
置に図１，図２に示すような所望の抜け防止用凹部２ａ
が完成する。符号２２は凹部底面２３の中央に刃先部分
１２がこしらえた最深部であり、凹部２の機能上何ら問
題ないものである。符号２５はプレス加工部１１によっ
て傾斜面２４の上縁付近に緩やかに若干沈むダレであ
る。この部分のダレは凹部本体の形状がきちんと確保さ
れており、機能上全く問題にならない。抜け防止用凹部
２ａの加工方法と同様のやり方によって、係止用パンチ
１ｂで係止用凹部２ｂが完成する（図２）。こうして、
図８〜図１０の切削加工で行った凹部２に勝るとも劣ら
ないシャープな起立面をもつ凹部２ａ，２ｂが出来上が
る。

【００１５】このように構成したへッドレストステーの
凹部の加工方法によれば、刃先部分１２で亀裂Ｋを成長
させて切り立った切断面２１ができるようにし、残り部
分をプレス加工部１１で塑性変形させて凹部２を形成す
るので、凹部２の切断面２１が垂直状のシャープな壁面
になり、その凹部２は係止用凹部２ｂや抜け防止用凹部
２ａとして優れた性能を発揮できる。特に、凹部２の切
断面２１と底面２３との境界部分が刃先部分１２の亀裂
成長によって切断されているので、切断面２１と底面２
３との交わる箇所は、係止機構が求められるへッドレス
トステー凹部２としてこの上ないエッジ形状（略直角の
際だった角度）となる。従って、本発明はプレス成形を
専ら採用しながらも、従来のプレス加工に見られるダレ
がなくなり、係止用凹部２ｂで係止がうまくいかなかっ
たり抜け防止用凹部２ａが働かなかったりした従来のプ
レス加工の問題を一挙に解決する。エッジ形状の凹部２
がプレス加工で可能になることで、へッドレストステー
３にハイテンション材を使用してステー肉厚を薄肉化で
きる。また、刃先部分１２をプレス加工部１１の先端に
突出形成し、この刃先部分１２へ応力を集中させ亀裂成
長により切断面２１を形成しながら凹部加工していくの
で、パンチ１に大きな加圧力を要せず、能力の小さなプ
レス機でも凹部加工ができる。大きな力をかける必要が
なく、ステー部３２が変形して作動が悪くなってしまう
プレス加工における問題も解消する。

【００１６】実施形態のごとく、ステー部３２のパイプ
材の肉厚が小さかったり凹部２を深く形成したりした場
合は、ステー部外面からステー部３２のパイプ中空部Ｏ
に導通する透孔Ｃを形成することになる。しかし、該透
孔Ｃはパイプの円弧の形がそのまま残っており、従来の
切削加工で不定形の孔が開いてしまう不具合と異なり、
見栄えはさほど悪くならない。抜け防止用凹部２ａとし
て用いられるときは、透孔Ｃはシートバック内に隠れて
しまうので、全く問題にならない。

【００１７】さらに、本へッドレストステーの凹部の加
工方法は、ステー部３２を横置きし、抜け防止用凹部２
ａおよび複数の係止用凹部２ｂを設けようとする位置の
上方に、ストッパ用パンチ１ａおよび係止用パンチ１ｂ
を配置しこれらを下降させるだけで、簡単に凹部２が出
来上がる。ストッパ用パンチ１ａおよび係止用パンチ１
ｂを同期させて下降する１ストロークで、まず刃先部分
１２で亀裂Ｋを発生させ、その後、該亀裂Ｋを成長させ
ながらプレス加工部１１により所望の凹部２ａ，２ｂを
同時形成できる。本へッドレストステーの凹部の加工方
法は極めて簡単で、スエージング加工や切削加工に比べ
安くつく。切削加工によるバリ取りの手間や、切削によ
るパイプ材の薄肉化で生じる強度不足の問題もない。切
断面２１があっても、底面２３及びこれに続く傾斜面２
４がステー部３２のパイプ材本体に連続してつながって
おり、ステー部３２の強度は十分確保できる。

【００１８】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。パンチ１，凹部２，へッドレストステ
ー３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。

【００１９】

【発明の効果】以上のごとく、本発明のへッドレストス
テーの凹部の加工方法は、塑性変形のプレス加工に先立
ってせん断加工を取り入れることで、簡単にして且つ低
コストで、ステー部の係止機構やストッパ機構に必要な
シャープな凹部形状をつくり込むことができ極めて有益
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】へッドレストステーの凹部の一形態で、ステー
部に形成された凹部の斜視図である。

【図２】へッドレストステーの凹部周りの縦断面図であ
る。

【図３】パンチの部分斜視図である。

【図４】パンチの部分斜視図である。

【図５】凹部の加工段階を示す説明断面図で、（イ）が
横断面図、（ロ）が縦断面図である。

【図６】図５の段階から更に進んだ凹部の加工段階を示
す説明断面図で、縦断面図の部分拡大図である。

【図７】図６の段階から更に進んだ凹部の加工段階を示
す説明断面図で、（イ）が横断面図、（ロ）が縦断面図
である。

【図８】へッドレスト及びへッドレストステーの斜視図
である。

【図９】図８のIV−IV線矢視図である。

【図１０】図８のステー部の拡大図である。

【符号の説明】 １ パンチ １１ プレス加工部 １１１ 起立面 １２ 刃先部分 １２１ 起立面 ２ 凹部 ３ へッドレストステー ３２ ステー部 Ｃ 透孔 Ｏ パイプ中空部 Ｋ 亀裂

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイプ材からなるへッドレストステーの
   ステー部に設けられるへッドレストステーの凹部の加工
   方法であって、 端部に前記凹部用プレス加工部を形成し、さらに、該プ
   レス加工部の先端に小突起からなる刃先部分を突出形成
   させたパンチを使用して、 ステー部の所定位置に該パンチを押圧し、前記刃先部分
   をステー部に食い込ませて亀裂を発生させ、その後、亀
   裂を成長させながらプレス加工部により塑性変形で凹部
   を形成することを特徴とするへッドレストステーの凹部
   の加工方法。
2. 【請求項２】 前記プレス加工部の一起立面と前記刃先
   部分の一起立面とを同一面にし、パンチを押圧し、前記
   刃先部分をステー部に食い込ませて亀裂を発生させ、そ
   の後、亀裂を成長させながら、ステー部外面から該ステ
   ー部のパイプ中空部へ導通する透孔を形成するようにし
   てプレス加工部により塑性変形で凹部を形成する請求項
   １記載のへッドレストステーの凹部の加工方法。