JP5152288B2 - ディフューザの製造方法 - Google Patents
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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８の断面図に示すものがあった。なお、ファイバーフローが重要なので断面図においてハッチングは省略している。
このディフューザ６Ａは、図８に示すように、中央穴部６１ａと外端係合部６１ｂとを有するフランジ６１と、該フランジ６１の軸方向一端に連設されかつ上記穴部６１ａと連通する連通穴６３ａを有する有底円筒状部６３とを備え、有底円筒状部６３の外周部には周溝６３ｂが形成されると共に、連通穴６３ａ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６４ｂが連設された構成となっている。そして、フランジ６１の外端面は高圧ガス容器１０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６３の外周部にはエアーバック１１が嵌合されると共に上記周溝６３ｂを介してカシメ止めされて取り付けられている。
そして、上記したディフューザ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、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）を用い、この円柱状の中実素材をホーマーまたはプレスによりその軸方向に段階的に圧造成形して図９に示すような中央穴部３１ａを有するフランジ３１とフランジ３１の軸方向一端に連設されかつ中央穴部３１ａと連通する連通穴３３ａを有する有底円筒状部３３とを備えた第１の成形品３Ａを形成し、次に、図１０に示すように第１の成形品３Ａにおける有底円筒状部３３の外周に切削加工により周溝４３ｂを形成して第２の中間成形品４Ａを形成する。その後、図８に示すように、第２成形品４Ａのフランジ４１外端面への外端係合部６１ｂの切削加工と、有底円筒状部４３の連通穴４３ａ底部への小径連通穴６４ａ及び小径連通穴６４ａに連通する複数の排出孔６４ｂの切削加工とを行うようにしている。
ところが、上記したディフューザの製造方法によれば、歩留まりをよくしてコストを抑えることができる反面、第１の成形品３の有底円筒状部３３の外周に周溝４３ｂを形成する際、切削加工により周溝４３ｂの形成を行っているため、図１０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８に示すようにディフューザ６Ａを高圧ガス容器１０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周溝６３ｂ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ずるファイバーフローや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極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周溝図１０の６３ｂのファイバーフローが切断された部分に、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、周溝６３ｂの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うと必然的に生じ、また非金属介在物は、製鉄メーカーにて製鋼する際に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、有底円筒状部の外周部には周溝が形成されると共に、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連設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段階的に圧造成形して、中央穴部を有するフランジと、該フランジの軸方向一端の中央部から段部を介して外方に延びかつ上記穴部と連続する連通穴をもった段部外径よりも小径の有底円筒状部と、この有底円筒状部の先端中央部から外方に突出する小径突起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ほぼ軸方向に流れている第１成形品を形成する第１の工程と、第１成形品をその軸方向から上型と割ダイスを備えた下型により、上記段部と有底円筒状部との境界部分を割ダイスにより拘束した状態のもとで有底円筒状部の先端側のみを膨大させるように圧造加工して、ファイバーフローを切断するこ となく上記段部と同径となる有底円筒部の外周に周溝を形成し、これにより中央穴部を有するフランジと、該フランジの軸方向一端の中央部から段部の外径と同径で外方に延び、かつその外周の長さ方向中間部に周溝を有すると共にフランジの中央穴部と連続する連通穴を有する有底円筒状部と、上記小径突起部とを備え、且つファイバーフローが切断されることなく上記周溝が成形された第２成形品を形成する第２の工程を備えていることを特徴とする。
また、本願の請求項２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、有底円筒状部の外周部には周溝が形成されると共に、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連設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多段式ホーマーもしくはプレスにより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その軸方向から段階的に圧造成形して、フランジと、該フランジの軸方向一端の中央部から段部を介して外方に延び、かつフランジの穴部と連通する連通穴を有する有底円筒状部と、この有底円筒状部の先端中央部から外方に突出する小径突起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ほぼ軸方向に流れている中間成形品を形成する中間の工程と、上記中間成形品をプレス装置によりその軸方向からプレス成形して、中央穴部を有するフランジと、該フランジの軸方向一端の中央部から段部を介して外方に延びかつ上記穴部と連続する連通穴をもった段部外径よりも小径の有底円筒状部と、この有底円筒状部の先端中央部から外方に突出する小径突起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ほぼ軸方向に流れている第１成形品を形成する第１の工程と、上記第１成形品をその軸方向から上型と割ダイスを備えた下型により、上記段部と有底円筒状部との境界部分を割ダイスにより拘束した状態のもとで有底円筒状部の先端側のみを膨大させるように圧造加工して、ファイバーフローを切断することなく上記段部と同径となる有底円筒部の外周に周溝を形成し、これにより中央穴部を有するフランジと、該フランジの軸方向一端の中央部から段部の外径と同径で外方に延び、かつその外周の長さ方向中間部に周溝を有すると共にフランジの中央穴部と連続する連通穴を有する有底円筒状部と、上記小径突起部とを備え、且つファイバーフローが切断されることなく上記周溝が成形された第２成形品を形成する第２の工程とを備えていることを特徴とする。
本願の請求項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その軸方向から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、第１の工程でファイバーフローが切断されることなくほぼ軸方向に流れている上記した形状の第１成形品を形成し、そのうえで、第２の工程において、第１成形品における段部と有底円筒状部との境界部分を割ダイスにより拘束した状態のもとで、有底円筒状部の先端側のみを膨大させるように圧造加工することにより、ファイバーフローを切断することなく上記段部と同径となる有底円筒状部の外周に周溝を成形して第２成形品を形成するようにしたから、周溝形成に伴うファイバーフローの切断をなくし、フランジの外面に高圧ガス容器を取り付けたとき、ファイバーフローの切断箇所からガスがリークするのを防止することができる。これにより、ディフューザの製造後、周溝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プロセスで保証できるので安心して使用でき、かつコストも抑えることができる。
本願の請求項２記載のディフューザの製造方法によれば、まず、中間の工程として、多段式ホーマーまたはプレスにより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その軸方向から段階的に圧造成形して、フランジと、該フランジの軸方向一端の中央部から段部を介して外方に延び、かつフランジの穴部と連通する連通穴を有する有底円筒状部と、この有底円筒状部の先端中央部から外方に突出する小径突起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ほぼ軸方向に流れている中間成形品を安価に形成し、次いで、第１の工程で、プレス装置により中間成形品の軸方向からプレス成形して、中央穴部を有するフランジと、該フランジの軸方向一端の中央部から段部を介して外方に延びかつ上記穴部と連続する連通穴をもった段部外径よりも小径の有底円筒状部と、この有底円筒状部の先端中央部から外方に突出する小径突起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ほぼ軸方向に流れている第１成形品を高精度に形成し、その後、上記第１成形品をその軸方向から上型と割ダイスを備えた下型により、上記段部と有底円筒状部との境界部分を割ダイスにより拘束した状態のもとで有底円筒状部の先端側のみを膨大させるように圧造加工して、ファイバーフローを切断することなく上記段部と同径となる有底円筒部の外周に周溝を形成し、これにより中央穴部を有するフランジと、該フランジの軸方向一端の中央部から段部の外径と同径で 外方に延び、かつその外周の長さ方向中間部に周溝を有すると共にフランジの中央穴部と連続する連通穴を有する有底円筒状部と、上記小径突起部とを備え、且つファイバーフローが切断されることなく上記周溝が成形された第２成形品を高精度に形成するようにしたから、請求項１の発明と同様に周溝部分におけるファイバーフローの切断箇所をなくし、フランジの外面に高圧ガスの容器を取り付けたとき、ファイバーフローの切断箇所からガスがリークするのを完全に防止することができる。これにより、ディフューザの製造後、周溝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プロセス保証で安心安全であり、かつコストも抑えることができる。しかも、中間成形品をホーマーにより安価に圧造成形すると共に第１成形品をプレス装置により高精度にプレス成形し、さらに第２成形品を割りダイスを用いた割型据込により行なうことにより、高精度に製造することが出来ながら積極的にコストの低減化も図ることができる。
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１〜７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。なお、ファイバーフローが重要なので断面図の場合、ハッチングは省略している。
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、軸方向に流れている。
そして、図２では、多段式ホーマーの各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段階的に圧造加工されて、図２に示すような外周円形状のフランジ２１と、フランジ２１の軸方向一端中央部から段部２２を介して外方に延びる円柱状部２３と小径突起部２４とを備えた中実状の中間成形品２が形成される。ここで、中間成形品２の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。
次に、図３では、上記ホーマーで圧造成形された中実状の中間成形品２を、縦型プレス装置（図示せず）の第１プレスステーションにて、中間成形品２がその軸方向から上型と下型によりプレス加工されて、図３に示すような中央穴部３１ａを有するフランジ３１と、フランジ３１の軸方向一端の中央部から段部３２を介して外方に延び、かつフランジ３１の穴３１ａと連続する連通穴３３ａを有する有底円筒状部３３と、小径突起部３４とを備えた高精度の第１成形品３が形成される。ここで、第１成形品３のファイバーフローは図３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、縦型プレス装置における上型と割ダイスを有する下型とを備えた第２プレスステーションにて、第１成形品３がその軸方向から上型と、割ダイスを備えた下型により、上記段部３２と有底円筒状部３３との境界部分を割ダイスにより拘束した状態のもとで、有底円筒状部３３の先端側のみを膨大させるように圧造加工する。これにより、図４に示すような中央穴部４１ａを有するフランジ４１と、フランジ４１の軸方向一端の中央部から上記段部３２の外径と同径で外方に延び、かつその外周の長さ方向中間に周溝４１ｂを備えると共にフランジ４１の中央穴部４１ａと連続する連通穴４３ａを有する有底円筒状部４３（段部３２部分も含む）と、小径突起部４４とを備えた高精度の第２成形品４が形成される。ここで、第２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。
その後、図５に示すように第２成形品４は切削装置（図示せず）の第１切削ステーションによりフランジ４１の外側面における中央穴部５１ａ周りにガスボンベの閉鎖板などの取付用係合部５１ｂが切削されて形成されると共に、有底円筒状部５３における連通穴５３ａの底部から小径突起部５４内に延びる小径連通穴５４ａが切削されて第３成形品５が形成される。なお、図５において、黒塗り部分は切削箇所であり、また、符号７は第２成形品４の切削時における保持部材である。
さらに、図６に示すように第３成形品５の小径突起部５４における小径連通穴５４ａの底部近くに半径方向に延びる複数個の排出口６４ｂ…６４ｂが切削により形成されて最終製品としてのディフューザ６が形成される。なお、図６において、黒塗り部分は切削箇所であり、また、符号８、９は第２成形品４の切削に際しての保持部材である。
そして、このように成形されたディフューザ６は、図７に示されているようにそのフランジ６１の外端面が、高圧ガス容器１０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６３の外周部にはエアーバック１１が嵌合されると共に上記周溝６３ａを介してカシメ止め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６によれば、有底円筒状部６３の周溝６３ｂ部分におけるファイバーフローの切断箇所をなくしたから、フランジの外面に高圧ガス容器１０を取り付けたとき、周溝６３ａ部分からガスがリークするといったことを防止することができる。これにより、ディフューザ６の製造後、周溝６３ｂ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コストも抑えることができる。しかも、上記した実施の形態では、まず、中間成形品２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１、第２成形品３，４を縦型プレス装置により高精度にプレス成形し、その後、第３成形品５及び最終成形品６を切削装置により切削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、縦型プレスと、切削装置を組み合わせるのがこのましいが、例えば中間成形品２をプレス成形により行なってプレス装置のみで連続的に行うようにしてもよい。
１ 中実素材
２ 中間成形品
２１ フランジ
２２ 段部
２３ 円柱状部
３ 第１成形品
３１ フランジ
３１ａ 中央穴部
３２ 段部
３３ 有底円筒状部
３３ａ 連通穴
４ 第２成形品
４１ フランジ
４１ａ 中央穴部
４３ 有底円筒状部
４３ａ 連通穴
４３ｂ 周溝
６ ディフューザ
６１ フランジ
６１ａ 中央穴部
６３ 有底円筒状部
６３ａ 連通穴
６３ｂ 周溝
６４ａ 排出孔
２ 中間成形品
２１ フランジ
２２ 段部
２３ 円柱状部
３ 第１成形品
３１ フランジ
３１ａ 中央穴部
３２ 段部
３３ 有底円筒状部
３３ａ 連通穴
４ 第２成形品
４１ フランジ
４１ａ 中央穴部
４３ 有底円筒状部
４３ａ 連通穴
４３ｂ 周溝
６ ディフューザ
６１ フランジ
６１ａ 中央穴部
６３ 有底円筒状部
６３ａ 連通穴
６３ｂ 周溝
６４ａ 排出孔
Claims (2)
- 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、有底円筒状部の外周部には周溝が形成されると共に、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連設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段階的に圧造成形して、中央穴部を有するフランジと、該フランジの軸方向一端の中央部から段部を介して外方に延びかつ上記穴部と連続する連通穴をもった段部外径よりも小径の有底円筒状部と、この有底円筒状部の先端中央部から外方に突出する小径突起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ほぼ軸方向に流れている第１成形品を形成する第１の工程と、第１成形品をその軸方向から上型と割ダイスを備えた下型により、上記段部と有底円筒状部との境界部分を割ダイスに より拘束した状態のもとで有底円筒状部の先端側のみを膨大させるように圧造加工して、ファイバーフローを切断することなく上記段部と同径となる有底円筒部の外周に周溝を形成し、これにより中央穴部を有するフランジと、該フランジの軸方向一端の中央部から段部の外径と同径で外方に延び、かつその外周の長さ方向中間部に周溝を有すると共にフランジの中央穴部と連続する連通穴を有する有底円筒状部と、上記小径突起部とを備え、且つファイバーフローが切断されることなく上記周溝が成形された第２成形品を形成する第２の工程を備えていることを特徴とするディフューザの製造方法。
- 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、有底円筒状部の外周部には周溝が形成されると共に、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連設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多段式ホーマーもしくはプレスにより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その軸方向から段階的に圧造成形して、フランジと、該フランジの軸方向一端の中央部から段部を介して外方に延び、かつフランジの穴部と連通する連通穴を有する有底円筒状部と、この有底円筒状部の先端中央部から外方に突出する小径突起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ほぼ軸方向に流れている中間成形品を形成する中間の工程と、上記中間成形品をプレス装置によりその軸方向からプレス成形して、中央穴部を有するフランジと、該フランジの軸方向一端の中央部から段部を介して外方に延びかつ上記穴部と連続する連通穴をもった段部外径よりも小径の有底円筒状部と、この有底円筒状部の先端中央部から外方に突出する小径突起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ほぼ軸方向に流れている第１成形品を形成する第１の工程と、上記第１成形品をその軸方向から上型と割ダイスを備えた下型により、上記段部と有底円筒状部との境界部分を割ダイスにより拘束した状態のもと で有底円筒状部の先端側のみを膨大させるように圧造加工して、ファイバーフローを切断することなく上記段部と同径となる有底円筒部の外周に周溝を形成し、これにより中央穴部を有するフランジと、該フランジの軸方向一端の中央部から段部の外径と同径で外方に延び、かつその外周の長さ方向中間部に周溝を有すると共にフランジの中央穴部と連続する連通穴を有する有底円筒状部と、上記小径突起部とを備え、且つファイバーフローが切断されることなく上記周溝が成形された第２成形品を形成する第２の工程とを備えていることを特徴とするディフューザの製造方法。
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