JP4496102B2 - ヘッドレストステイ用ノッチ形成装置 - Google Patents

Description

本発明はパイプ状ヘッドレストステイの脚部にその挿入位置設定用のノッチを形成するためのヘッドレスト用ノッチ形成装置に関する。

従来から自動車用シートには搭乗者の安全性向上を目的としてヘッドレストが取り付けられている。このようなヘッドレストでは、搭乗者の体格や好み等に合わせてヘッドレストの上下位置を任意の位置に動かせるようになっており、ヘッドレストに埋設されるヘッドレストステイの下方部をシートバック側に設けた筒状の保持部材などで支持するとともに、該保持部材に設けた高さ調節機構によりヘッドレストステイを任意の高さ位置に停止させる構造となっている。このようなヘッドレストステイは中空パイプ状の素材を用いることで製造の簡素化と軽量化によるコスト低減を図ることができる。
また、金属製パイプ材の所定部位にノッチとなる凹みを形成するには、パイプ材をプレス装置の上型と下型とで固定し、その外周面の所定位置をポンチなどで押圧して陥没させる方法が知られている。
例えば特許文献１には、シートバックに固定されるヘッドレストステイとしての中空パイプ内に芯材を挿入し、この芯材と共に中空パイプを加圧してこれらを潰すことによりノッチとなる平坦面を形成させるようにした中空パイプ潰し部の形成方法が開示されている。
特開平５−２４５０１８号公報

従来、ヘッドレストステイには、位置調整用となるノッチ形状をしたポンチをプレスなどを用いて中空パイプを押圧して凹部を形成していたが、中空パイプの肉厚が薄くなるとこのノッチの形状が明確に出なくなった。

すなわち、パイプ材を上型と下型とで固定してその外周面の所定位置をポンチなどの加工部材で押圧して陥没させる従来のプレス成形では、加工部位に対して加工部材を所定速度で打ち付けるため加工部周囲に大きなダレが生じ、薄肉中空パイプを用いたプレス成形法は、シャープなノッチ形状が得られにくいという問題点があった。
特に、特許文献１に記載の芯材と共に中空パイプを加圧してノッチを形成させるようにした方法では、予めパイプ端部の開口したヘッドレストステイに芯材を挿入しておく必要があり、パイプ上の加圧される部分に合わせて凹部が形成された芯材を正確に設定しなければならず、作業工程が複雑となって生産の迅速性や効率性に欠けるという課題があった。

本発明は前記従来の課題を解決するためになされたもので、ヘッドレストステイとなる金属パイプ材のノッチ加工を薄肉のものであっても容易かつ効率的に行なうことができ、加工後のノッチ周辺におけるひずみや変形を抑制できるとともに、ノッチ加工のための制御が容易なヘッドレストステイ用ノッチ形成装置を提供することを目的とする。

（１）本発明のヘッドレストステイ用ノッチ形成装置は、
金属パイプ材により全体が略コ字状に形成されたヘッドレストステイの両脚軸を上段及び下段で挟圧して把持するクランプ部材と、
前記クランプ部材の上方が、把持されるヘッドレストステイの脚軸の直角方向に対して矩形状に開口して設けられた開口溝と、
前記上段及び下段のクランプ部材の上方にそれぞれ設けられ、
前記開口溝にその回転する周端部が圧入されて前記ヘッドレストステイの両脚軸をノッチ状に変形させる上側及び下側のローラ部材と、を有し、
ヘッドレストステイの両脚軸をそれぞれ把持する前記クランプ部材を水平方向に進退させるクランプ駆動部と、
装置本体に回転軸部を介して複数配列された前記ローラ部材をそれぞれ同期して回転させるローラ駆動部と、
ヘッドレストステイを装置本体１０ａ側方に押し出すステイ押出部１７と、
を備え、
前記クランプ駆動部１３により、装置本体の上下段に配置された前記クランプ部材をステイ挿入位置に位置付け、
クランプ部材のステイ保持部１８に前記両脚軸を水平方向から挿入するとともに前記クランプ部材により前記両脚軸を把持し、
前記クランプ駆動部により、ヘッドレストステイを把持した前記クランプ部材を前記ローラ部材に向かって押し出すようにしてスライドさせ、
前記上側及び下側のローラ部材のそれぞれの回転ローラの周端部を前記開口溝に沿って前記脚軸に圧入してヘッドレストステイの両脚軸にノッチを形成し、
装置本体の後端位置でステイ保持部からヘッドレストステイが解放されるとともに、
前記ステイ押出部１７により、
ノッチが形成されたヘッドレストステイを装置本体１０ａ側方に押し出されるようにしたことを特徴とする

（２）本発明のヘッドレストステイ用ノッチ形成装置は、前記（１）において、
前記ローラ部材が前記クランプ部材の進退方向に沿って複数組配置され、
前記クランプ部材の開口溝及びこれに圧入される前記ローラ部材の周端部がその進行向に段階的に拡大して形成されていることを特徴とする。

（３）本発明のヘッドレストステイのノッチ加工方法は、前記（１）又は（２）に記載のヘッドレストステイ用ノッチ形成装置を用いて、
ヘッドレストステイを把持しているクランプ部材を一旦解放し、ステイ押出部１７でヘッドレストステイを装置本体側方に若干押し出し、形成されたノッチの位置を開口溝の位置とずらし再度クランプし、ノッチ加工部を修正加工するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、金属パイプ材により全体が略コ字状に形成されたヘッドレストステイの両脚軸を挟圧して把持するクランプ部材と、前記クランプ部材に開口して設けられた開口溝と、前記開口溝にその回転する周端部が圧入されて前記ヘッドレストステイの両脚軸をノッチ状に変形させるローラ部材と、を有するので、ヘッドレストステイのローラ部材が当接する周辺部分をクランプ部材により確実に把持して保護しながら薄肉の金属パイプ材であっても、そのヘッドレストステイのノッチ加工を容易かつ効率的に行なうことができる。また、加工後のノッチ周辺におけるひずみや変形を抑制できるのでノッチ加工のための制御を容易にすることができる。

図１は本実施例に係るヘッドレストステイ用ノッチ形成装置の側面断面図、図２はその平面図、図３はその正面断面図である。以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１〜図３において、１０は本発明の一実施の形態に係るヘッドレストステイ用ノッチ形成装置である。
ヘッドレストステイ用ノッチ形成装置１０には、上下一対のクランプ部材１１、１２が、
ヘッドレストステイＨの左右の脚軸Ｌ，Ｒをそれぞれ挟圧把持して装置本体１０ａの水平方向にスライド自在に設けられている。また、ノッチ形成装置１０には、クランプ駆動部１３が備えられ、スライド機構などにより、ヘッドレストステイＨを把持したクランプ部材１１、１２をアーム１３ａを介して進退させる。
さらに、装置本体１０ａには、上下側それぞれ３基のローラ部材１４、１５が回転自在に固定並設されている。そして、装置本体１０ａには、電動モータなどのローラ駆動部１６が備えられ、その回転軸部を介して複数配列されたローラ部材１４、１５をそれぞれギア機構を介して回転駆動させると共に、ステイ押出部１７は、ローラ部材１４、１５により脚軸Ｌ，ＲにノッチＮが形成されたヘッドレストステイＨを装置本体１０ａ側方に押し出して取り出す。
なお、上下側それぞれ３基のローラ部材１４、１５の上下間の間隔は、可変可能であり、ヘッドレストステイＨの形状変更に対応可能である。

ヘッドレストステイ用ノッチ形成装置１０によりノッチが形成されるヘッドレストステイＨは、図４に示すように、自動車のシートバックにその左右の脚軸Ｌ、Ｒが支持部材Ｓに挿入固定されて用いられる。ヘッドレストステイＨは、金属パイプ材を素材として全体が略コの字状に形成され、その両脚軸Ｌ、Ｒの奥側に着座者の頭部を支えるヘッドレスト本体Ｔが取り付けられる。
金属パイプ材はステンレススチールや鋼材、アルミ合金などの金属素材からなっており、ヘッドレストステイＨの左右の脚軸Ｌ、Ｒに設けられた複数のノッチＮを介してシートバックの支持部材Ｓに対してその上下位置が段階的に調整可能になっている。またヘッドレスト本体Ｔはその表皮の内側に発泡ポリスチレン樹脂やポリエチレン樹脂等の軟質材よりなるパッド材が袋状に形成された合成樹脂シートや布地などの皮膜材に内蔵され、これによって着座者の頭部をヘッドレスト本体Ｔに載せて安定支持することができる。

図５は、クランプ部材及びクランプ部材の開口溝に圧入されるローラ部材の動作を説明する正面図であり、図６（ａ）はその平面図であり、図６（ｂ）はその側面図である。
クランプ部材１１、１２は、図１などに示すように、装置本体１０ａの上段下段側にそれぞれ進退自在に配置される。クランプ部材１２は、左右一対のクランプ１２ａ、１２ｂを図５（ａ）、（ｂ）に示すように開閉して、ヘッドレストステイＨの脚軸Ｒをその周囲から挟圧固定できるようになっている。なお、クランプ１２ａ、１２ｂはボルト孔Ｂを介してクランプ部材１２に開閉自在に固定されている。
クランプ部材１２の上方側には、図６（ａ）に示すように、把持されるヘッドレストステイＨの脚軸Ｒの直角方向に対して矩形状に配列された開口溝Ｍ１〜Ｍ６が設けられている。クランプ駆動部１３を介して駆動されるクランプ部材１２がローラ部材１５に対して水平移動されると、これらの開口溝Ｍ１〜Ｍ６に、ローラ部材１５に設けられた回転ローラＫ１〜Ｋ６の周端部が脚軸Ｒの内周面に噛み込むように圧入される（図５（ｃ）参照）。このようにして、３基のローラ部材１５によって金属パイプ材が順次塑性変形され、最終的に所定形状を有するノッチＮ１〜Ｎ６が脚軸Ｒに形成することができる（図６（ｂ）参照）。
なお、装置本体１０ａの上段側に配置されるクランプ部材１１には、１個の開口溝Ｍ０が備えられ、クランプ部材１１の進行方向に対して配列された３基のローラ部材１４の回転ローラが、この開口溝Ｍ０を介してヘッドレストステイＨの他方にある脚軸Ｌの外周面に噛み込むようになっている。

装置本体１０ａにそれぞれが３基ずつ並列されるローラ部材１４、１５は、金属パイプ材からなる脚軸Ｌ、Ｒに圧入される部分の幅や深さが、下流側から上流側に順次所定の拡大率で段階的に増大するように形成することができる。これによって加工負荷を適度に調整しながら、無理なくノッチ部分の形成ができるようにしている。
例えば、このような互いに隣接するローラ部材における圧入幅や圧入深さの拡大率をそれぞれ５〜１０％の範囲に設定することで、このような塑性変形にともなう加工歩留りを安定させるとともに、良好な寸法精度や形状精度を有するノッチをヘッドレストステイに形成することができる。こうして、ヘッドレストステイＨを自動車のシートバックの所定高さに確実かつ安定的に固定できる。

続いて、上記のように構成されたヘッドレストステイ用ノッチ形成装置１０を用いて、金属パイプ材を素材とするヘッドレストステイＨの脚軸Ｌ、Ｒに、ノッチＮ０〜Ｎ６を形成させる手順について説明する。
まず、クランプ駆動部１３を用いて、装置本体１０ａの上下段に配置されたクランプ部材１１、１２をステイ挿入位置に位置付ける。こうして、クランプ部材１１、１２、のクランプ１２ａ、１２ｂなどで形成されるステイ保持部１８にヘッドレストステイＨの脚軸Ｌ，Ｒを水平方向から挿入して、これらクランプ間を図示しないボルトナットなどの締め付け具により固定して把持する（図７及び図６（ａ）参照）。
つぎに、クランプ駆動部１３を用いてヘッドレストステイＨを把持したクランプ部材１１、１２をローラ駆動部１６によりギア機構を介して同期して回転駆動されるローラ部材１４、１５に向かって押し出すようにしてスライドさせる。これによって、図１に示すように、ローラ部材１４、１５のそれぞれ回転ローラＫの周端部が、開口溝Ｍに沿ってヘッドレストステイＨの金属パイプ材からなる脚軸Ｌ，Ｒに圧入される。
図３に示すように、ローラ部材１４、１５は、このスライド方向に３基が水平配列されており、それぞれのローラ部材により段階的にこの圧入部分が塑性変形されて、最終的に所定形状のノッチＮが形成されるようにしている。
こうして、所定のノッチＮが形成されたヘッドレストステイＨは、装置本体１０ａの後端位置で、ステイ保持部１８から開放され、ヘッドレストステイＨがステイ押出部１７を用いて押し出される。そして、クランプ部材１１、１２はクランプ駆動部１３により前記ステイ挿入位置に復帰されて、新たなヘッドレストステイがステイ保持部１８に挿入される。

以上説明したように、実施の形態のヘッドレストステイ用ノッチ形成装置１０は、ヘッドレストステイＨが把持されるクランプ部材１１、１２の上方に開口して略矩形状に形成された開口溝Ｍと、開口溝Ｍにその回転する周端部が圧入されてヘッドレストステイＨの両脚軸Ｌ、Ｒの胴部をノッチ状や凹部状に塑性変形させるためのローラ部材１４、１５と、クランプ部材１１、１２を水平方向に進退させるためのクランプ駆動部１３と、装置本体１０ａにその回転軸部を介して複数配列されたローラ部材１４、１５のそれぞれの回転ローラを同期して回転させるためのローラ駆動部１６と、を備えている。
これによって、ヘッドレストステイＨのローラ部材１４、１５が当接する周辺部分をクランプ部材１１、１２により確実に把持することができるので、ヘッドレストステイＨとなる金属パイプ材のノッチ周辺におけるひずみや変形を抑制してノッチ加工を精密かつ効率的に行なうことができる。

以上、本実施の形態に係るヘッドレストステイ用ノッチ形成装置１０について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヘッドレストステイを把持するとともに開口Ｍが形成されたクランプ部材と、この開口溝に挿入されてヘッドレストステイを塑性変形させる回転ローラを備えたローラ部材とを構成要件とするものであれば、本発明を広く適用することができる。
例えば、本実施の形態では、並列配置されるローラ部材の数を３基としたが、単数もしくは４基以上のものを所定の拡大率で段階的に拡大するように配置することもできる。
さらに、ローラ部材毎に配置する回転ローラの数やヘッドレストステイの内周面又は外周面に配置する位置なども本実施の形態のものに限定されるものではない。
また、本発明における各回転ローラの回転軸と金属パイプ材は、後加工のものを接近させないような所定間隔を有した相対位置に配置するとともに、各回転ローラの形状はそれぞれ異なる形状のものとすることができる。
なお、最終的なノッチの形状を整えるために、ノッチ形成部分を挟んで扁平状になったパイプの形状を円筒形に戻す最終工程を設けることもできる。この場合は、ヘッドレストステイＨを把持しているクランプ部材１１，１２を一旦解放し、ステイ押出部１７でヘッドレストステイＨを装置本体１０ａ側方に若干押し出して（取り出し方向Ｙ）、形成されたノッチの位置を開口溝の位置とずらし再度クランプし、ノッチ加工で楕円形（扁平）になったパイプ部分を横方向から押すことにより円筒形状に修正ができる。

本実施例に係るヘッドレストステイ用ノッチ形成装置の側面断面図である。 ノッチ形成装置の平面図である。 ノッチ形成装置の正面断面図である。 ヘッドレストの説明図である。 開口溝に圧入されるローラ部材の正面図である。 （ａ）は同ローラ部材の平面図であり、（ｂ）はその側面図である。 ヘッドレストステイが把持されたノッチ形成装置の説明図である。

符号の説明

１０ ヘッドレストステイ用ノッチ形成装置
１０ａ 装置本体
１１、１２ クランプ部材
１２ａ、１２ｂ クランプ
１３ クランプ駆動部
１３ａ アーム
１４、１５ ローラ部材
１６ ローラ駆動部
１７ ステイ押出部
１８ ステイ保持部
Ｈ ヘッドレストステイ
Ｌ、Ｒ 脚軸
Ｔ ヘッドレスト本体
Ｓ 支持部材
Ｋ０〜Ｋ６ 回転ローラ
Ｍ０〜Ｍ６ 開口溝
Ｎ０〜Ｎ６ ノッチ
Ｂ ボルト孔

Claims (3)

1. 金属パイプ材により全体が略コ字状に形成されたヘッドレストステイの両脚軸を上段及び下段で挟圧して把持するクランプ部材と、
   前記クランプ部材の上方が、把持されるヘッドレストステイの脚軸の直角方向に対して矩形状に開口して設けられた開口溝と、
   前記上段及び下段のクランプ部材の上方にそれぞれ設けられ、
   前記開口溝にその回転する周端部が圧入されて前記ヘッドレストステイの両脚軸をノッチ状に変形させる上側及び下側のローラ部材と、を有し、
   ヘッドレストステイの両脚軸をそれぞれ把持する前記クランプ部材を水平方向に進退させるクランプ駆動部と、
   装置本体に回転軸部を介して複数配列された前記ローラ部材をそれぞれ同期して回転させるローラ駆動部と、
   ヘッドレストステイを装置本体１０ａ側方に押し出すステイ押出部１７と、
   を備え、
   前記クランプ駆動部１３により、装置本体の上下段に配置された前記クランプ部材をステイ挿入位置に位置付け、
   クランプ部材のステイ保持部１８に前記両脚軸を水平方向から挿入するとともに前記クランプ部材により前記両脚軸を把持し、
   前記クランプ駆動部により、ヘッドレストステイを把持した前記クランプ部材を前記ローラ部材に向かって押し出すようにしてスライドさせ、
   前記上側及び下側のローラ部材のそれぞれの回転ローラの周端部を前記開口溝に沿って前記脚軸に圧入してヘッドレストステイの両脚軸にノッチを形成し、
   装置本体の後端位置でステイ保持部からヘッドレストステイが解放されるとともに、
   前記ステイ押出部１７により、
   ノッチが形成されたヘッドレストステイを装置本体１０ａ側方に押し出されるようにしたことを特徴とするヘッドレストステイ用ノッチ形成装置。
2. 前記ローラ部材が前記クランプ部材の進退方向に沿って複数組配置され、
   前記クランプ部材の開口溝及びこれに圧入される前記ローラ部材の周端部がその進行向に段階的に拡大して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドレストステイ用ノッチ形成装置。
3. 請求項１又は２に記載のヘッドレストステイ用ノッチ形成装置を用いて、
   ヘッドレストステイを把持しているクランプ部材を一旦解放し、ステイ押出部１７でヘッドレストステイを装置本体側方に若干押し出し、形成されたノッチの位置を開口溝の位置とずらし再度クランプし、ノッチ加工部を修正加工するようにしたことを特徴とする（２）本発明のヘッドレストステイ用ノッチ形成装置は、前記（１）において、前記ヘッドレストステイのノッチ加工方法。

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