JP2012101277A - ディフューザの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ファイバーフローの切断箇所がなくガスリークのないエアーバッグ用ディフューザを歩留まりよく安価に成形する。
【解決手段】ディフューザは、中央穴１０ｃと外端係合部１０ｄとを有するフランジ１０ａと、フランジの軸方向一端に連設され上記穴部と連通する連通穴１０ｅを有する有底円筒状部１０ｂとを備える。ファイバーフローが軸方向に延びる円柱状素材を軸方向に圧造して側面視紡錘形状の第１成形品を形成する。第１成形品を軸方向と直交する方向に圧造してファイバーフローが半径方向に延びるフランジと該フランジの軸方向一端に円柱部が連設される第２成形品を形成する。第２成形品をファイバーフローと直交する方向にプレス成形して中央穴部と外端係合部とを有しファイバーフローが半径方向に延びるフランジと、該フランジの軸方向一端に連設され上記穴部と連通する連通穴を有する有底円筒状部とを備える第３成形品を形成する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、自動車のエアーバックを膨張させるのに利用されるエアーバック用インフレータにおけるディフューザの製造方法に関するものである。
従来、この種のエアーバック用インフレータのディフューザとしては、図１２に示すものが知られている。
このディフューザ１０Ａは、図１２に示すように、中央穴部１０ｃと外端係合部１０ｄとを有するフランジ１０ａと、該フランジ１０ａの軸方向一端に連設されかつ上記穴部１０ｃと連通する連通穴１０ｅを有する有底円筒状部１０ｂとを備え、有底円筒状部１０ｂには連通穴１０ｅの底部側において半径方向に延びる複数個の排出口１０ｆが穴明けされた構成となっている。そして、フランジ１０の外端面は高圧ガス容器１１の開口部に溶接により取り付けられる一方、有底円筒状部１０ｂの外周部にはエアーバック１２が嵌合されて取り付けられるようになされている。
上記したディフューザ１０Ａを製造する方法としては、まず、歩留まりをよくしてコストを抑えるため、図１３の（イ）に示すファイバーフローが軸方向に延びる円柱状の中実素材（線材を所定長さに切断したもの）１Ａを用い、この円柱状の中実素材１Ａを、まず、多段式ホーマーによりその軸方向から圧造成形して図１３の（ロ）に示す形状から（ニ）の形状に至るように段階的に形成する。次に、縦型プレスによりその軸方向からプレス成形して図１３の（ニ）に示す形状から図１３の（ヘ）の形状に至るように段階的にプレス成形している。つまり、図１３の（ヘ）に示すような中央穴部９ｃと外端係合部９ｄとを有するフランジ９ａとフランジ９ａの軸方向一端に連設されかつ中央穴部９ｄと連通する連通穴９ｅを有する有底円筒状部９ａとを備えた中間成形品９を形成する。然る後、図１３の（ヘ）に示す中間成形品９におけるフランジの外端面のトリミングを行い、かつ、有底円筒状部１０ｂの連通穴１０ｅへの複数の排出孔１０ｆの穴明け加工を行って図１２に示すような最終成形品としてのディフューザ１０Ａを形成するようにしている。
ところが、上記したディフューザの製造方法によれば、ファイバーフローが軸方向に延びる円柱状の中実素材（線材を所定長さに切断したもの）１Ａを用いるため、歩留まりをよくしてコストを抑えることができる反面、中間成形品のフランジ６１外端面の切削加工を行っているため、図１２に示すように軸方向に延びるファイバーフローが途中で切断されることになる。その結果、図１２に示すようにディフューザ１０Ａを高圧ガス容器１１に溶接により取り付けた際、ファイバーフローが切断された部分から数万個に一個といったごく僅かな割合で高圧ガスが抜け出るといった問題があった。
このガスリークの原因は、材料（鋼）を冷間で強加工して生じるファイバーフローおよび鋼中の非金属介在物に沿って、非常に低い確立で高圧ガスがごく少量抜けるという現象がある。そのため、例えばディフューザにおけるファイバーフローが切断された部分において、ファイバーフローに沿って上記現象によりファイバーフローが切断された部分から高圧ガスがごく少量ずつ抜け出るといったことが数万個に一個といったごく僅かな割合で発生していた。この問題に対しては、ディフューザの製造後、ファイバーフローが切断された部分においてガスリークが生じていないかどうかを使用するディフューザに対し全数検査し、ガスリークのないものだけを使用するようにしている。その結果、検査に手間がかかりその分コストも高く付くものであった。
なお、ファイバーフローの発生は冷間圧造を行なうと必然的に生じる。また、非金属介在物は製鋼技術の向上でかなり改善されてはいるが、完全になくするまでにはいたっていないのが現状である。
そこで、本発明は、歩留まりよく安価に成形できながら、ファイバーフローの切断箇所をなくし、ガスリークすることのないディフューザの製造方法の提供を課題とする。
本願の請求項１記載の発明は、中央穴部と外端係合部とを有するフランジと、該フランジの軸方向一端に連設されかつ上記穴部と連通する連通穴を有する有底円筒状部とを備え、有底円筒状部の連通穴の底部に半径方向に延びエアーバックに連通する複数個の排出口が形成されたディフューザの製造方法において、材料ロスをなくすためにファイバーフローが軸方向に延びる円柱状の中実素材を用い、円柱状の中実素材をその軸方向から圧造成形して、上下面が円形状の扁平で側面視紡錘形状を呈する第１成形品を形成する第１の工程と、第１成形品を９０°回転させて横向きとなった状態の第１成形品をその軸方向と直交する方向から圧造成形してファイバーフローが半径方向に延びるフランジと該フランジの軸方向一端に連設される円柱部とを備えた第２成形品を形成する第２の工程と、第２成形品をファイバーフローと直交する方向からプレス成形又は圧造成形して中央穴部と外端係合部とを有するフランジと、該フランジの軸方向一端に連設されかつ上記穴部と連通する連通穴を有する有底円筒状部とを備えると共にファイバーフローが切断されることなくフランジのほぼ半径方向に連続して流れている第３成形品を形成する第３の工程とを備えていること特徴とする。
本願における請求項１記載のディフューザの製造方法によれば、ファイバーフローが軸方向に延びる円柱状の中実素材を用いて順次段階的に圧造成形できるので、歩留まりよく安価に成形できながら、しかも、まず、第１の工程において、円柱状の中実素材をその軸方向から圧造成形して、上下面が円形状の扁平で側面視紡錘形状を呈する第１成形品を形成し、次に、第２の工程において、第１成形品を９０°回転させ横向きとなった状態の第１成形品をその軸方向と直交する方向から圧造成形してファイバーフローが半径方向に延びるフランジと該フランジの軸方向一端に連設される円柱部とを備えた第２成形品を形成し、その後、第３の工程において、第２成形品をファイバーフローと直交する方向からプレス成形又は圧造成形して中央穴部と外端係合部とを有するフランジと、該フランジの軸方向一端に連設されかつ上記穴部と連通する連通穴を有する有底円筒状部とを備えると共にファイバーフローが切断されることなくフランジのほぼ半径方向に連続して流れている第３成形品を形成したから、フランジの外面に高圧ガス容器を取り付けたとき、切断されることなくフランジのほぼ半径方向に流れるファイバーフローによりフランジ及び有底円筒状部部分からガスがリークするといったことを完全に防止することができる。その結果、ディフューザの製造後、フランジ及び有底円筒状部部分においてガスリークが生じていないかどうかの検査を不要にでき、検査の手間を省くことができる共に理論的に保証できるので安全、安心して使用できるし、コストも抑えることができる。
本発明に係るディフューザの製造方法の中実素材の正面図である。 図１の次工程でホーマーにより成形された成形品の正面図である。 図２の次工程でホーマーにより成形された成形品の正面図である。 図３の次工程でホーマーにより成形された第１成形品の正面図である。 第１成形品を９０°横に向けた状態の正面図である。 図５の次工程で成形された第２成形品の正面図である。 図６の次工程で成形された成形品の断面図である。 図７の次工程で成形された成形品の断面図である。 図８の次工程で成形された成形品の断面図である。 図９の次工程で成形された成形品の断面図である。 最終成形品の断面図である。 従来の説明図である。 同製造工程の説明図である。
以下本発明に係るディフューザの製造方法を図に基づいて説明する。
図１〜図１１は本発明に係るディフューザの製造方法による一実施形態の成形説明図をそれぞれ示しており、各工程における成形品を正面図又は断面図で示している。
図１は、ファイバーフローが軸方向に延びる円柱状の中実素材１を示している。この中実素材１は、予め線材を所定寸法に切断したブランクであってもよいし、ホーマーによる圧造成形時に、順次供給される線材が切断装置により所定寸法に切断された切断素材であってもよい。ここで、ファイバーフローは図１に示す通り、軸方向（図では上下方向）に流れている。
そして、図２では、多段式ホーマー（図示せず）の第１圧造ステーションにて中実素材１がその軸方向からダイとパンチにより圧造加工されて、その長さ方向一端部が据え込み加工により端面矯正されている。
また、図３では、多段式ホーマーの第２圧造ステーションにて据え込み加工された中実素材２がその軸方向からダイとパンチにより圧造加工されて、その長さ方向他端部が据え込み加工により端面矯正されている。
ここで、ファイバーフローは図２に示す通り、切断されることなくほぼ軸方向に流れている。
図４では、多段式ホーマーの第３圧造ステーションにて、据え込み加工された中実素材３がその軸方向からダイとパンチにより圧造加工されて、図４に示すような上下面が円形状の扁平で外周部が中膨らみの紡錘形状を呈する第１成形品４が形成される（第１の工程）。
ここで、第１成形品４のファイバーフローは図４に示す通り、切断されることなくほぼ軸方向に流れている。
次に、第１成形品４は第４圧造ステーションに移送される間に、図５に示すようにその軸方向と直交する方向から上型と下型によりプレス成形されて、第１成形品４は９０°回転させられてその軸方向、つまりファイバーフローが横向きとなる。そして、まず、第４圧造ステーションでは、横向きとなった状態の第１成形品５が図６に示すようにファイバーフローが半径方向に延びるフランジ６ａと、該フランジ６ａの軸方向一端中央部に連設される円柱部６ｂとを備えた第２成形品６が形成される（第２の工程）。
ここで、第２成形品６のファイバーフローは図６に示す通り、切断されることなくフランジ６ａのほぼ半径方向（図では横方向）に連続して流れている。
次に、以上のように多段式ホーマーで成形された第２成形品６は、縦型プレス装置（図示せず）に送られ、該プレス装置にてさらに段階的にプレス成形される。その場合、まず、第１プレスステーションでは、図７に示すように上記第２成形品６がそのファイバーフローの方向と直交する方向から上型と下型によりプレス成形されて、中央穴部７ｃを有するフランジ７ａと、該フランジ７ａの軸方向一端中央部に連設される円柱部７ｂとを備えた中間成形品７が形成される。
ここで、中間成形品７のファイバーフローは図７に示す通り、切断されることなくフランジ７ａのほぼ半径方向（図では横方向）に連続して流れている。
次に、第３プレスステーションでは、図８に示すように、上記中間成形品７がそのファイバーフローの方向と直交する方向から上型と下型によりプレス成形されて、中央穴部８ｃと外端係合部８ｄとを有するフランジ８ａと、フランジ８ａの軸方向一端の中央部から外方に延び、かつフランジ８ａの中央穴８ｃと連続する連通穴８ｅを有する有底円筒状部８ｂとを備えた中間成形品８が形成される。
ここで、中間成形品８のファイバーフローは図８に示す通り、切断されることなくフランジ８ａのほぼ半径方向に連続して流れている。
また、第４プレスステーションでは、図９に示すように、上記中間成形品８がそのファイバーフローの方向と直交する方向から上型と下型によりプレス成形されて、中央穴部９ｃと外端係合部と９ｄとを有する所定肉厚のフランジ９ａと、フランジ９ａの軸方向一端の中央部から外方に長く延び、かつフランジ９ａの中央穴９ｃと連続する深い連通穴９ｅを有する所定寸法の有底円筒状部９ｂとを備えた第３成形品９が形成される（第３工程）。
第５プレスステーションでは、図１０に示すように、第３成形品９におけるフランジ９ａの外周両端を所定寸法に切り落とすトリミングが行われる。
ここで、第３成形品９のファイバーフローは図９に示す通り、切断されることなくフランジ８ａのほぼ半径方向に連続して流れている。
さらに、図１１に示すように中間成形品９の有底円筒状部９ｂの連通穴９ｅの底部近くに半径方向に貫通する複数個の排出口１０ｆ…１０ｆが打ち抜きにより形成されて最終製品としてのディフューザ１０が形成される。
そして、このように成形されたディフューザ１０は、図１１の仮想線で示されているようにそのフランジ１０ａの外端面が、高圧ガス容器１１の開口部に溶接により取り付けられる一方、有底円筒状部１０ｂの外周部にはエアーバック１２が嵌合されて取り付けられる。
以上のように製造されたディフューザ１０によれば、フランジ１０ａの外面に高圧ガス容器１１を取り付けたとき、ファイバーフローが切断されることなくフランジ１０ａのほぼ半径方向（図では横方向）に連続して流れていることによりフランジ１０ａ及び有底円筒状部１０ｂ部分からガスがリークするといったことを完全に防止することができる。その結果、ディフューザ１０の製造後、フランジ１０ａ及び有底円筒状部１０ｂ部分においてガスリークが生じていないかどうかの検査を不要にでき、検査の手間を省くことができる共に理論的に保証できるので安全、安心して使用できるし、コストも抑えることができる。
また、上記した実施の形態では、まず、中実素材１から第２成形品６までを多段式ホーマーにより圧造成形して安価に量産し、次に、第２成形品６から最終成形品１０までを縦型プレス装置により高精度にプレス成形するようにしているので、これらの組み合わせにより最終的に高精度に製造することができながら積極的にコストの低減化も図ることができる。
なお、以上のように多段式ホーマーと、縦型プレスを組み合わせるのがこのましいが、例えば中実素材１から第３成形品９までをまでを例えば多段式ホーマーのみで連続的に行ってもよいし、或いはプレス装置のみで連続的に行ってもよい。
１ 中実素材
４ 第１成形品
６ 第２成形品
６ａ フランジ
６ｂ 円柱部
９ 第３成形品
９ａ フランジ
９ｂ 有底円筒状部
９ｃ 中央穴部
９ｄ 外端係合部
１０ ディフューザ
１０ａ フランジ
１０ｂ 有底円筒状部
１０ｃ 中央穴部
１０ｄ 外端係合部
１０ｅ 連通穴
１０ｆ 排出口

Claims (1)

  1. 中央穴部と外端係合部とを有するフランジと、該フランジの軸方向一端に連設されかつ上記穴部と連通する連通穴を有する有底円筒状部とを備え、有底円筒状部の連通穴の底部に半径方向に延びエアーバックに連通する複数個の排出口が形成されたディフューザの製造方法において、材料ロスをなくすためにファイバーフローが軸方向に延びる円柱状の中実素材を用い、円柱状の中実素材をその軸方向から圧造成形して、上下面が円形状の扁平で側面視紡錘形状を呈する第１成形品を形成する第１の工程と、第１成形品を９０°回転させて横向きとなった状態の第１成形品をその軸方向と直交する方向から圧造成形してファイバーフローが半径方向に延びるフランジと該フランジの軸方向一端に連設される円柱部とを備えた第２成形品を形成する第２の工程と、第２成形品をファイバーフローと直交する方向からプレス成形又は圧造成形して中央穴部と外端係合部とを有するフランジと、該フランジの軸方向一端に連設されかつ上記穴部と連通する連通穴を有する有底円筒状部とを備えると共にファイバーフローが切断されることなくフランジのほぼ半径方向に連続して流れている第３成形品を形成する第３の工程とを備えていること特徴とするディフューザの製造方法。
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