JP4584109B2

JP4584109B2 - エアバッグ用インフレータハウジングの製造方法

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Publication number: JP4584109B2
Application number: JP2005300915A
Authority: JP
Inventors: 章原田
Original assignee: Miyata Co Ltd
Current assignee: Miyata Co Ltd
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2025-10-14
Also published as: JP2007106330A

Description

本発明は、エアバッグ用インフレータハウジングの製造方法に関する。

エアバッグ用インフレータには、高圧燃焼剤（火薬）を使用して、ガスを発生させる方式と、アルゴンガスなどの不活性ガスをインフレータに高圧に充填し常時高圧に保ったまま、衝突時に一気にガスを噴出させる方式とがある。いずれの場面もインフレータのハウジング体またはボトルには、高強度に優れたものが要求され、また耐バースト性も要求される。

このため現状では、特殊な素材からなるインフレータ用の高強度な鋼管を製造し、この鋼管を焼き入れ戻し等の熱処理を行い、引き抜き加工を経た鋼管を丸め、溶接した図１２に示すような、電縫管１０１や溶接部を持たないシームレスパイプ１１１を得た後、プレス等で底部をかしめまたは溶接加工により、高圧のハウジング体またはボトル（以下、単に「インフレータハウジング」という。）が作られている（特許文献１参照）。この種のインフレータハウジングに対して近年要求される強度は、パイプ引張強度としては８００Ｎ／ｍｍ^２から１０００Ｎ／ｍｍ^２で、インフレータハウジングの耐圧性能としては１２０ＭＰａ〜１５０ＭＰａの耐バースト性が要求される。

特開平１０−１４０２５０号

従来のエアバッグ用インフレータハウジングは、以下のような問題がある。すなわち、図１２（Ａ）に示すように、板を丸め溶接した電縫管１０１の場合は、図１２（Ａ）のように溶接ビート部１０２での割れが発生しやすい。また、従来工法で作られた図１２（Ｂ）のようなシームレスパイプ１１１の場合は、肉厚が偏るという現象が発生し、肉厚が厚い部分１１２に比べ肉厚の薄い部分１１３で耐バースト性能が維持できないという問題が発生する。すなわち、肉厚が厚い部分１１２の厚さＨ１に比べ、肉厚の薄い部分１１３の厚さＨ２が小さくなり、肉厚が薄い部分１１３でバースト（破壊）が生じてしまう。

また、従来のエアバッグ用インフレータハウジングにおいては、底部を形成する際、パイプ状のものの一端をかしめたり、他の部材を溶接で付加しているため、高強度の材料をかしめるのに手間がかかり、また精度を出しにくく、さらに溶接をする場合はその部分の強度が落ちやすくなる。

また、底部とは反対側には、センサやガス出口用の部材を設けることが多く、その開口側の内径をできる限り大きくしたいという要望がある。さらに、従来のインフレータハウジングは、特許文献１のように、特殊な素材を用いていることと、これに熱処理等を加えているために、コストの高い製品となっている。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、耐バースト性能を高め、かつ低コストのエアバッグ用インフレータハウジングおよびその製造方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため本発明のエアバッグ用インフレータハウジングは、少なくとも、一端に開口を有するエアバッグ用インフレータハウジングにおいて、全体形状を高張力鋼板から深絞り加工により形成された継ぎ目無しの筒状部材とし、筒状部材の底部を筒状部材の側面に比べ、肉厚を厚くする一方、硬度を低くしている。

本発明によれば、継ぎ目無しでしかも全体が高張力鋼板から深絞り加工により形成されているため、偏肉が生じにくく、溶接部が無くなり耐バースト性能が向上すると共に低コスト化が達成される。なお、高張力鋼板（ハイ・テンション・スチール）とは、引張強度が２７０Ｎ／ｍｍ^２以上のものを言うが、ここでは３００Ｎ／ｍｍ^２以上のものを言うこととする。また、従来の特殊な素材の場合、３００〜３５０円／ｋｇであるのに対し、現在、市販の高張力鋼板、たとえばＪＩＳＧ３１３４、ＪＩＳＧ３１３５のような高張力鋼板は、８０〜９０円／ｋｇとされている。

また、上述の構成を採用すると、底部にガス注入口用の穴あけ加工を施したり、切削加工を施したりするのが容易となる。また、底部と側面の強度が平準化されるため、耐バースト性能がさらに向上する。

また、他の発明のエアバッグ用インフレータハウジングは、少なくとも、一端に開口を有するエアバッグ用インフレータハウジングにおいて、全体形状を高張力鋼板から深絞り加工により形成された継ぎ目無しの筒状部材とし、筒状部材の開口側の側面を、他の側面部分より硬度を高くしている。

本発明によれば、継ぎ目無しでしかも全体が高張力鋼板から深絞り加工により形成されているため、偏肉が生じにくく、溶接部が無くなり耐バースト性能が向上すると共に低コスト化が達成される。また、開口側の側面の硬度が高いので、開口側の肉厚を薄くすることが可能になり、その開口側にセンサなどの部材を入れ込む場合も大きな余裕が取れる。

さらに、他の発明のエアバッグ用インフレータハウジングは、少なくとも、一端に開口を有するエアバッグ用インフレータハウジングにおいて、全体形状を高張力鋼板から深絞り加工により形成された継ぎ目無しの筒状部材とし、筒状部材の側面を開口側に行くに従い硬度を高くしている。

本発明によれば、継ぎ目無しでしかも全体が高張力鋼板から深絞り加工により形成されているため、偏肉が生じにくく、溶接部が無くなり耐バースト性能が向上すると共に低コスト化が達成される。また、開口側ほど硬度が高いので、開口部分が最強になり割れにくくなり、開口部分にはめ込んだ部材等がバースト時にはずれ、大けがをするという危険性が減少する。

さらに、他の発明のエアバッグ用インフレータハウジングは、少なくとも、一端に開口を有するエアバッグ用インフレータハウジングにおいて、全体形状を高張力鋼板から深絞り加工により形成された継ぎ目無しの筒状部材とし、筒状部材の側面の肉厚を、開口側は一定とし、その一定部分から奥側を内径が徐々に小さくなるテーパー状にし徐々に肉厚を厚くしている。

本発明によれば、継ぎ目無しでしかも全体が高張力鋼板から深絞り加工により形成されているため、偏肉が生じにくく、溶接部が無くなり耐バースト性能が向上すると共に低コスト化が達成される。また内面がテーパー状とされるので製造しやすくなり、かつ底部側の側面が厚くされるため、底部側の側面の耐バースト性能がさらに向上する。

また、筒状部材は、外径が２０〜６０ｍｍで、長さがその外径の５〜１０倍とするのが好ましい。この構成を採用すると、一段と低コスト化できると共に、通常の長さのものからより長いものまでの種々の形状のエアバッグ用インフレータハウジングを得ることができる。

また、本発明のエアバッグ用インフレータハウジングの製造方法は、平板状の高張力鋼板を第１のパンチと第１のダイとを使用し、深絞り加工によって、一端に開口を有し他端に底部を有する凹状の筒部を形成する第１工程と、その後、徐々にパンチ径とダイ径を小さくして３〜６回の絞り加工をし、徐々に筒部の側面の肉厚を薄くすると共に側面の長さを長くし、底部に比べ側面を薄くする一方、硬度を高くする繰り返し絞り工程と、先端側の径が先端に行くに従い小さくなるテーパー部を有するパンチを使用し、側面の内面に底部から開口側に行くに従い内径が大きくなると共に肉厚が薄くなるテーパー面を設ける内面形成工程と、を有している。

本発明の製造方法によれば、継ぎ目無しで底が完全に塞がれた全体が高張力鋼からなるエアバッグ用インフレータハウジングが製造されるので、耐バースト性能が高いエアバッグ用インフレータハウジングを得ることができる。しかも、高張力鋼板としては市販の高張力鋼板、たとえばＪＩＳＧ３１３４、ＪＩＳＧ３１３５のような高張力鋼板を採用できるので、簡単に低コスト化が達成される。

さらに本発明の製造方法では、底部は肉厚が厚くかつ硬度が低いものとなるので、底部にガス注入口用の穴あけ加工を施したり、切削加工を施したりするのが容易となる。また、底部と側面の強度が平準化されるため、耐バースト性能がさらに向上する。また、テーパー状のパンチを使用するので、パンチがダイから抜け易くなり、加工がしやすいものとなる。さらに側面の強度が平準化されるので、耐バースト性能がさらに向上する。

また、他の発明のエアバッグ用インフレータハウジングの製造方法は、平板状の高張力鋼板を第１のパンチと第１のダイとを使用し、深絞り加工によって、一端に開口を有し他端に底部を有する凹状の筒部を形成する第１工程と、その後、徐々にパンチ径とダイ径を小さくして３〜６回の絞り加工をし、徐々に側面の肉厚を薄くすると共に側面の長さを長くし、底部に比べ側面を薄くする一方、硬度を高くし、かつ開口側に行くに従い、その硬度が高くなる処理をする繰り返し絞り工程と、を有している。

本発明の製造方法によれば、継ぎ目無しで底が完全に塞がれた全体が高張力鋼からなるエアバッグ用インフレータハウジングが製造されるので、耐バースト性能が高いエアバッグ用インフレータハウジングを得ることができる。しかも、使用する高張力鋼板を市販の高張力鋼板、たとえばＪＩＳＧ３１３４、ＪＩＳＧ３１３５のような高張力鋼板を採用すれば低コスト化が達成される。また、本発明の製造方法では、底部は肉厚が厚くかつ硬度が低いものとなるので、底部にガス注入口用の穴あけ加工を施したり、切削加工を施したりするのが容易となる。さらに側面の硬度が開口側に行くに従い高くなるものを得られるので、開口側を薄くしても十分耐バースト性能を保持するエアバッグ用インフレータハウジングを得られる。このため、開口部の内径を大きくすることが可能となる。

さらに、他の発明のエアバッグ用インフレータハウジングの製造方法は、平板状の高張力鋼板を第１のパンチと第１のダイとを使用し、深絞り加工によって、一端に開口を有し他端に底部を有する凹状の筒部を形成する第１工程と、第１のパンチより径の小さい第２のパンチと第１のダイより径の小さい第２のダイとを使用し筒部の側面の肉厚を薄くすると共に底部の硬度を高くする第２工程と、その後、徐々にパンチ径とダイ径を小さくして絞り加工をし、徐々に側面の肉厚を薄くすると共に側面の長さを長くし、底部に比べ側面を薄くする一方、硬度を高くし、かつ開口側に行くに従い、その硬度が高くなるように処理する繰り返し絞り工程とを有している。

本発明の製造方法によれば、継ぎ目無しで底が完全に塞がれた全体が高張力鋼からなるエアバッグ用インフレータハウジングが製造されるので、耐バースト性能が高いエアバッグ用インフレータハウジングを得ることができる。しかも、使用する高張力鋼板を市販の高張力鋼板、たとえばＪＩＳＧ３１３４、ＪＩＳＧ３１３５のような高張力鋼板を採用すれば低コスト化が達成される。また、本発明の製造方法では、底部は肉厚が厚くされ、第２工程で硬度が高くされるので、耐バースト性能が高い底部が得られる。また、底部は側面に比べ硬度が低いものとなるので、底部にガス注入口用の穴あけ加工を施したり切削加工を施したりするのが容易となる。また、側面の肉厚が薄くなるので内部容積の大きいエアバッグ用インフレータハウジングを得られる。さらに側面の硬度が開口側に行くに従い高くなるものを得られるので、開口側を薄くしても十分耐バースト性能を保持するエアバッグ用インフレータハウジングを得られる。このため、開口部の内径を大きくすることが可能となる。

また、他の発明のエアバッグ用インフレータハウジングの製造方法は、平板状の高張力鋼板を第１のパンチと第１のダイとを使用し深絞り加工によって一端に開口を有し他端に底部を有する外径が５０〜１５０ｍｍで長さが２０〜５０ｍｍの凹状の筒部を形成する第１工程と、その後、徐々にパンチ径とダイ径を小さくして３〜６回の絞り加工をし、徐々に側面の肉厚を薄くすると共に側面の長さを長くし、底部に比べ側面を薄くする一方、硬度を高くし、外径が２０〜６０ｍｍで、長さがその外径の５〜１０倍の底有り筒部を形成する繰り返し絞り工程とを有している。

本発明の製造方法によれば、継ぎ目無しで底が完全に塞がれた全体が高張力鋼からなるエアバッグ用インフレータハウジングが製造されるので、耐バースト性能が高いエアバッグ用インフレータハウジングを得ることができる。しかも、使用する高張力鋼板を市販の高張力鋼板、たとえばＪＩＳＧ３１３４、ＪＩＳＧ３１３５のような高張力鋼板を採用すれば低コスト化が達成される。また、本発明の製造方法では、底部は肉厚が厚くかつ硬度が低いものとなるので、底部にガス注入口用の穴あけ加工を施したり切削加工を施したりするのが容易となる。また、この製造方法を採用すると、深絞りの工程数が少ないので、一段と低コスト化できると共に、細長いエアバッグ用インフレータハウジングを得ることができる。

また、内面形成工程を、繰り返し絞り工程の中の１つの工程または複数の工程として実施するのが好ましい。この製造方法によれば、内面形成工程が繰り返し絞り工程の中のものとして実施されるので、合計４〜７回の絞り加工によってテーパー付きのエアバッグ用インフレータハウジングが製造されることとなる。この結果、製造時間が短縮され、より低コスト化されることとなる。

さらに、各工程の全てが油圧プレスにより行われるのが好ましい。この製造方法を採用すると、大きな絞り力を得ることができると共に、加工時のストロークを大きく（たとえば５５０mm程度）することができる。

また、各工程の全てまたは一部において、加工される部材を加熱するのが好ましい。この製造方法によれば、板厚の厚い高張力鋼板が使用可能になると共に、加工の短時間化が可能となる。

さらに、各工程の終了後、所定時間、熱を加えその後急冷処理をするのが好ましい。この製造方法を採用すると、エアバッグ用インフレータハウジングに低温脆性が発生しづらくなり、強度を高く維持できることとなる。

また、高張力鋼板の引張強度を４００〜７００Ｎ／ｍｍ^２とするのが好ましい。このように当初の高張力鋼板の引張強度を４００Ｎ／ｍｍ^２以上とすると、要求される１２０ＭＰａ以上の耐バースト性能を得られやすくなる。また、７００Ｎ／ｍｍ^２以下とすると、強靱性が十分なものとなり、バーストしたとき粉々に砕け散るという危険性が大きく減少する。

さらに、他の発明では、上述の発明に加え、各工程の終了後、底部側を切断し開口させている。この方法を採用すると、底部側にも種々なものを配置することができる。

また、他の発明では、上述の発明に加え、各工程の終了後、穴あけ加工により底部に内部に通ずる貫通孔を設けている。この製造方法では、底部側をガス注入口とすることができる。

本発明によれば、耐バースト性能を高め、かつ低コストのエアバッグ用インフレータハウジングおよびその製造方法を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態に係るエアバッグ用インフレータハウジングおよびその製造方法について、図を参照しながら説明する。

このエアバッグ用インフレータハウジング５０は、図１に示すように、一端に開口５１を有し、他端に底部５２する円筒状部材となっている。このエアバッグ用インフレータハウジング（以下、単に「ハウジング」という。）５０は、平板状の高張力鋼板から深絞り加工により形成されている。

また、ハウジング５０は、外径Ｒ１が３５ｍｍで、内径Ｒ２が２９．６ｍｍで、長さＨが２５０ｍｍとしている。なお、これらの値は、次のような範囲とするのが好ましい。すなわち、外径Ｒ１が２０〜６０ｍｍで、長さＨがその外径の５〜１０倍とするのが好ましい。この構成を採用すると、一段と低コスト化できると共に、通常の長さのものからより長いものまでの種々の形状のハウジング５０を得ることができる。なお、肉厚（（Ｒ１−Ｒ２）÷２）は、薄い方が好ましいが、耐バースト性能を考慮すると、２．７ｍｍ前後（２〜３ｍｍ）が好ましい。

なお、高張力鋼板（ハイ・テンション・スチール）とは、引張強度が２７０Ｎ／ｍｍ^２以上のものを言うが、ここでは３００Ｎ／ｍｍ^２以上のものを言うこととする。この実施の形態に係るハウジング５０は、自動車構造用熱間圧延鋼板で高張力帯鋼であるＳＡＰＨ５９０（引張強度が５９０Ｎ／ｍｍ^２）を使用している。

この構成、すなわち、継ぎ目無しでしかも全体が高張力鋼板から深絞り加工により形成される構成を採用しているので、ハウジング５０は、偏肉が生じにくく、溶接部が無くなり耐バースト性能が向上すると共に低コスト化が達成される。

図２は、後述する製造方法により製造された５つのハウジング５０の図１に示す各位置での硬度を示す表で、図３は、その数値をグラフ化したものである。図４は、同じ５つのハウジング５０の図１に示す各位置での肉厚を示す表で、図５は、その数値のうち各位置での平均値をグラフ化したものである。

このハウジング５０は、継ぎ目無しの筒状部材とされ、図２から図５に示すように、筒状部材の底部５２を筒状部材の側面５３に比べ、肉厚が厚くなっている一方、硬度が低くなっている。このため、底部５２にガス注入口用の穴あけ加工を施したり、切削加工を施したりするのが容易となる。また、底部５２と側面５３の強度が平準化されるため、耐バースト性能がさらに向上する。

また、ハウジング５０は、図２および図３に示すように、円筒状部材の開口５１側の側面５３ａは、他の側面部分より硬度がを高くなっている。このため、開口５１側の側面の硬度が高いので、開口５１側の肉厚を薄くすることが可能になり、その開口５１側にセンサなどの部材を入れ込む場合も大きな余裕が取れる。なお、この実施の形態では、側面５３の肉厚は、図５に示すように、略同一となっているが、硬度と逆比例するように、徐々に薄くしても良い。

さらに、ハウジング５０は、側面５３の硬度を開口５１側に行くに従い高くしている。ここで、「開口５１側に行くに従い硬度を高く」とは、完全な直線状で変化する場合のみならず、図３に示すように、全体としての傾向が、「開口５１側に行くに従い硬度が高い」状況をも含むものとし、一部に逆の傾向が存在する場合も含むものとする。このように、開口５１側ほど硬度が高いので、開口５１の部分を最強にでき、開口５１の部分が割れにくくなり、開口５１の部分にはめ込んだ部材等がバースト時にはずれ、大けがをするという危険性が減少する。

次に、ハウジング５０を製造する製造方法について説明する。

まず、平板状の高張力帯鋼であるＳＡＰＨ５９０（引張強度が５９０Ｎ／ｍｍ^２）を、ブランク抜き型を使用し、直径が１６０ｍｍの円形板を抜き出す。その後、図６に示す第１絞り型を使用して、一端に開口（開口５１の基となるもの）を有し、他端に底部（底部５２の基となるもの）を有する凹状の円筒部を形成する第１工程を実施する。

第１絞り型は、第１のダイとなる上型としてのダイ６１と、下型としてのパンチ部６２から構成される。ダイ６１は、中央に凹部６３を有し、その奥には深絞りされた筒部を外に出すノックアウト部６４が配されている。ダイ６１の径となる凹部６３の内径、すなわちダイ径Ｄ１は、図８の一覧表に示すように、９８．５０ｍｍとされている。パンチ部６２は、第１のパンチとなるパンチ６５と、ベースプレート６６を有する。パンチ６５の径となるパンチ径Ｐ１は、９２．３０ｍｍとされている。この結果、この第１工程後では、円筒部の側面の肉厚が３．１０ｍｍとなる。なぜなら、肉厚は、ダイ径からパンチ径を引いた値の２分の１となるからである。

なお、第１工程後の円筒部の長さ（図１の長さＨに相当するもの）は、図９に示すように、図１の位置１から位置６を超える程度の長さとされる。

次に、図７に示す第２絞り型を使用して、その後の深絞り加工の基となる形状を形成する第２工程を実施する。なお、この第２工程は、その後の繰り返し絞り工程の一部とされる場合もある。

第２絞り型は、第２のダイとなる下型としてのダイ７１と、上型としてのパンチ部７２から構成される。ダイ７１は、凹部７３と、ベースプレート７４を有する。ダイ７１の径となる凹部７３の内径、すなわちダイ径Ｄ２は、図８の一覧表に示すように、８３．５０ｍｍとされている。パンチ部７２は、第２のパンチとなるパンチ７５と、ベースプレート７６を有する。パンチ７５の径となるパンチ径Ｐ２は、７７．５０ｍｍとされている。この結果、この第２工程後では、円筒部の側面の肉厚が３．００ｍｍとなる。

なお、第２工程後の円筒部の長さ（図１の長さＨに相当するもの）は、図９に示すように、図１の位置１から位置６を超える程度の長さとされ、第１工程後に比べ、若干長くなる程度である。また、図９に示すように、底部５２の位置での硬度は、高くなっているが、他の部分では、それほどの変化は無い。

その後、徐々にパンチ径Ｐ２とダイ径Ｄ２を小さくして５回の絞り加工をし、徐々に側面５３の肉厚を薄くすると共に側面５３の長さを長くする（繰り返し絞り工程）。この繰り返し絞り工程で使用する型、すなわち、第３絞り型から第７絞り型は、第２絞り型と同様な形状で、ダイ径とパンチ径がそれぞれ徐々に小さくなるものである（図８参照）。第７工程（第７絞り）を完了すると、図１に示すハウジング５０となる。なお、第２工程後の繰り返し絞り工程を５回としたが、この工程は、２〜５回程度が好ましい。第１、第２工程を含め、合計で４回以上とすると、深絞り加工により、硬度が高く、かつ長さＨが長いものが得られる。合計で７回以下とすると、加工時間が少なくなり、効率化されると共に低コストとなる。

繰り返し絞り工程の初めの工程（第３工程）では、図９に示すように、図１の位置１から位置７を超える程度の長さとされ、その次の工程（第４工程）では、図１の位置１から位置１０を超える程度の長さとされる。第５工程では、図１の位置１から位置１４を超える程度の長さとされ、、第６工程では、図１の位置１から位置１６を超える程度の長さとされる。繰り返し絞り工程の最後の工程（第７工程）では、図１の位置１から位置２３を超える程度の長さ、すなわち、ハウジング５０とされる。

第２工程を含めた繰り返し絞り工程では、円筒部の底部に比べ、側面を薄くする一方、硬度を高くする処理を行う。また、硬度を開口５１側に行くほど高める処理を行う。よって、出来上がったハウジング５０の硬度は、図３に示すように、底部５２が低く、開口５１側に行くほど高くなっている。また、ハウジング５０の肉厚は、底部５２に比べ、側面５３が薄くなると共に、側面５３の肉厚は、各部において略一定となる（図５参照）。

出来上がったハウジング５０のバースト試験（破壊試験）を行った結果を図１０に示す。なお、バースト試験（破壊試験）は、３００ＭＰａバースト試験機を利用し、ガス充填使用とし、ハウジング５０の内部空間の圧力を０から徐々に上げていき、破壊圧を見るものとした。図１０に示す値は、各サンプルの破壊された時点での圧力である。

図１０に示すように、得られたハウジング５０は、現在の目標値である１５０ＭＰａの耐バースト性を満足する値（平均値で約１７３ＭＰａ）が得られた。なお、高張力帯鋼であるＳＡＰＨ５９０（引張強度が５９０Ｎ／ｍｍ^２）は、硬度は約１８０ＨＶ（ビッカースかたさ(Vickers hardness)）であり、この加工を施すと、底部５２で、１０％強アップし、約２０４ＨＶ（図２参照）となり、開口５１の部分では、６０％ほどアップし、約２９０ＨＶ（図２参照）となっている。この硬度アップにより、引張強度もアップし、８００Ｎ／ｍｍ^２から１０００Ｎ／ｍｍ^２を満足するものとなった。なお、深絞り加工を１０回以上とすると、脆弱性が増し、引張強度は８００Ｎ／ｍｍ^２から１０００Ｎ／ｍｍ^２を満足しないものとなる確率が高いので、深絞り加工は、合計９回以下、好ましくは７回以下とするのが良い。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、これ以外にも種々変形可能である。以下、それについて述べる。

図１１に第１変形例を示す。ハウジング５０Ａは、ハウジング５０と同様な外形を有し、同様な深絞り加工によって形成される。異なる点は、ハウジング５０Ａの内面の形状と、その製造のためのパンチ形状である。以下では、その相違点を中心にして説明する。なお、実施の形態として説明したハウジング５０の符号と同一部材、同一部分は、同じ符号を使用し、その説明を省略または簡略化する。

円筒状部材のハウジング５０Ａの内面は、次のように構成されている。すなわち、側面５３の肉厚が、開口５１側は一定の厚さの一定部５４とし、その一定部５４から奥側を内径Ｒ２が徐々に小さくなるテーパー状のテーパー部５５とし、徐々に肉厚を厚くしている。この第１変形例では、底部５２の厚さを、テーパー部５５の最も厚い部分よりさらに厚くしているが、テーパー部５５の最も厚い部分と同一としても良い。ハウジング５０Ａは、内面がテーパー状とされるので製造しやすくなり、かつ底部５２側の側面５３が厚くされるため、底部５３側の側面５３（テーパー部５５の部分の側面５３）、すなわち、硬度が低い部分の強度が増し、耐バースト性能がさらに向上する。

なお、図３や図９に示されるように、開口５１側の側面５３ａの部分は、硬度が徐々に上がっているものの、その上がり率は低いので、厚さを一定とすると、その強度（耐バースト性能）も略一定となる。硬度変化が激しいのは、側面５３の底部５２側であるので、テーパー部５５を側面５３の底部５２側に設けるのが好ましいといえる。

このハウジング５０Ａは、先端側の径が先端に行くに従い小さくなるテーパー部を有するパンチを使用することで製造される。このようなパンチを使用すると、パンチが抜け易くなり、加工が容易となる。なお、テーパー部を有するパンチを使用する工程は、最後の工程、上述の例では、第７工程（第７絞り）、のみで行うのが好ましいが、第１〜第７の全ての工程で先細りのパンチを使用したり、所定の工程以後の全ての工程で使用するようにしても良い。このようにすると、テーパー部５５を形成する内面形成工程が繰り返し絞り工程の中のものとして実施されるので、合計４〜７回の絞り加工によってテーパー付きのハウジングが製造されることとなる。この結果、製造時間が短縮され、より低コスト化されることとなる。

また、内面全体をテーパー部５５のみとしても良い。すなわち、一定部５４を形成せず、開口５１から底部５２までに渡るテーパー部を形成するようにしても良い。また、内面の一部に形成されるテーパー部５５や内面全体のテーパー部は、直線状ではなく、曲面状のテーパーとしても良い。

上述の実施の形態や変更例では、絞り加工の合計回数を４〜７回としたり、９回以下が好ましいとしていたが、上述した実施の形態のような深絞り加工ではなく、他の絞り加工を採用した場合は、合計１０回以上の絞り加工で、ハウジング５０が得られることもあり、この絞り加工の回数は、４〜７回や９回以下に限定されない。また、絞りの回数は、そのハウジングの長さとの関係もあり、４回以上にする必要が無い場合も存在する。また、第１工程で、一端に底部を有する外径が１００ｍｍ程度で、長さが３０ｍｍ程度の円筒部材を形成していたが、第１工程で製造する円筒部材は、外径が５０〜１５０ｍｍで長さが２０〜５０ｍｍのものとするのが、ハウジングを効率良く製造する上では、好ましい。また、出来上がるハウジング５０としては、外径Ｒ１が２０〜６０ｍｍで、長さがその外径Ｒ１の５〜１０倍のものとするのが好ましい。

また、テーパー部５５を形成する工程を深絞り加工とは別に設けても良い。その場合は、繰り返し絞り工程が終わった後に行うのが好ましい。数の工程として実施するのが好ましい。さらに、各工程の全てを油圧プレスにより行うのが好ましい。この製造方法を採用すると、大きな絞り力を得ることができると共に、加工時のストロークを大きく（たとえば５５０mm程度）することができる。

また、上述の実施の形態や変形例では、各加工を冷間絞り加工としたが、各工程の全てまたは一部において、加工される部材を加熱するようにしても良い。この製造方法によれば、板厚の厚い高張力鋼板が使用可能になると共に、加工の短時間化が可能となる。さらに、各工程の終了後、所定時間、熱を加え、その後、急冷処理をするようにしても良い。この製造方法を採用すると、ハウジングに低温脆性が発生しづらくなり、強度を高く維持できることとなる。

また、高張力鋼板の引張強度は、４００〜７００Ｎ／ｍｍ^２とするのが好ましい。このように当初の高張力鋼板の引張強度を４００Ｎ／ｍｍ^２以上とすると、要求される１２０ＭＰａ以上の耐バースト性能を得られやすくなる。また、７００Ｎ／ｍｍ^２以下とすると、強靱性が十分なものとなり、バーストしたとき粉々に砕け散るという危険性が大きく減少する。

さらに、上述の実施の形態や変形例において、各工程の終了後、底部５２側を切断し、開口させても良い。この方法を採用すると、ハウジング５０，５０Ａの底部５２があった側にも種々なものを配置することができる。その底部５２側の開口や当初の開口５１をかしめ加工をし、外径Ｒ１が小さくなる部分を両端に設けるようにしても良い。また、各工程の終了後、穴あけ加工により底部５２に、内部に通ずる貫通孔を設けても良い。この製造方法では、底部５２側をガス注入口とすることができる。

また、上述の実施の形態や変形例では、出来上がるハウジング５０，５０Ａや第１工程後の筒部は円筒状とされているが、三角筒や五角筒のように角状の筒としても良い。また、ハウジング５０，５０Ａの外形は、外径が同一な円筒形とされているが、外形は、開口５１側に行くほど、徐々に外径が広がる形状としたり、開口５１の近傍のみ広がる形状など各種な形状とすることができる。

また、ハウジング５０，５０Ａは、エアバッグ用のインフレータとされているが、本発明は、燃料電池用のハウジング部材やは、燃料ガス用のハウジング部材など、他のハウジング部材にも適用することができる。

本発明の実施の形態に係るエアバッグ用インフレータハウジングの断面図である。図１のエアバッグ用インフレータハウジングの各位置での硬度を示す硬度表である。図２の表の値をグラフ化した図で、硬度変化を示す図である。図１のエアバッグ用インフレータハウジングの各位置での肉厚を示す肉厚表である。図４の表の値中の平均値をグラフ化した図で、肉厚変化を示す図である。図１のエアバッグ用インフレータハウジングを製造する際に使用する絞り型で、第１工程で使用する上型と下型を示す側面図である。図１のエアバッグ用インフレータハウジングを製造する際に使用する絞り型で、第２工程およびそれ以後の工程で使用する上型と下型を示す側面図である。図１のエアバッグ用インフレータハウジングを製造する際に使用する絞り型のダイ径、パンチ径およびその型で得られる肉厚を示す表である。図１のエアバッグ用インフレータハウジングの製造工程の各工程後の各位置での硬度の変化とそハウジングの長さを示す硬度変化図である。図１のエアバッグ用インフレータハウジングのバースト値（破壊値）を示す表である。図１のエアバッグ用インフレータハウジングの変形例の断面図である。従来のエアバッグ用インフレータハウジングを示す図で、（Ａ）は、板を丸め溶接した電縫管の斜視図で、（Ｂ）は、シームレスパイプを示す斜視図である。

符号の説明

５０エアバッグ用インフレータハウジング（ハウジング）
５１開口
５２底部
５３側面

Claims

平板状の高張力鋼板を第１のパンチと第１のダイとを使用し、深絞り加工によって、一端に開口を有し他端に底部を有する凹状の筒部を形成する第１工程と、
その後、徐々にパンチ径とダイ径を小さくして３〜６回の絞り加工をし、徐々に上記筒部の側面の肉厚を薄くすると共に上記側面の長さを長くし、上記底部に比べ上記側面を薄くする一方、硬度を高くする繰り返し絞り工程と、
先端側の径が先端に行くに従い小さくなるテーパー部を有するパンチを使用し、上記側面の内面に上記底部から上記開口側に行くに従い内径が大きくなると共に肉厚が薄くなるテーパー面を設ける内面形成工程と、
を有することを特徴とするエアバッグ用インフレータハウジングの製造方法。
前記内面形成工程を、前記繰り返し絞り工程の中の１つの工程または複数の工程として実施することを特徴とする請求項１記載のエアバッグ用インフレータハウジングの製造方法。
前記各工程の全てが油圧プレスにより行われることを特徴とする請求項１記載のエアバッグ用インフレータハウジングの製造方法。
前記各工程の全てまたは一部において、加工される部材を加熱したことを特徴とする請求項１記載のエアバッグ用インフレータハウジングの製造方法。
前記各工程の終了後、所定時間、熱を加えその後、急冷処理をしたことを特徴とする請求項１記載のエアバッグ用インフレータハウジングの製造方法。
前記高張力鋼板の引張強度を４００〜７００Ｎ／ｍｍ^２としたことを特徴とする請求項１記載のエアバッグ用インフレータハウジングの製造方法。
前記各工程の終了後、前記底部側を切断し開口させることを特徴とする請求項１記載のエアバッグ用インフレータハウジングの製造方法。
前記各工程の終了後、穴あけ加工により前記底部に内部に通ずる貫通孔を設けることを特徴とする請求項１記載のエアバッグ用インフレータハウジングの製造方法。