JP6252806B2 - ロックパウルの製造方法及び非対称部品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、主としてシートベルトリトラクタにおけるロックパウルの製造方法に関するものである。

従来、シートベルトリトラクタにおけるロックパウルとしては、例えば中間部にシャフトを結合する結合孔を有するパウル本体の一端部にラチェット爪部が一体に形成され、他端部に係合部が一体に形成された構成のものが知られている。

このように構成されたロックパウルは、シャフトを回転軸として回動し、その回動によりラチェット爪部がウエビング巻取軸に設けられたロックベースにおけるラチェット部に係脱可能に噛合されて、緊急時にロックベースの引き出し方向への回転が規制されるようになっている。その際、巻取軸側に設けられるギヤを強制的に逆回転させるラックが、その逆回転操作後にロックパウルの係合部に当接してこれを押圧し、この押圧によりロックパウルを回動させて上記ラチェット爪部をラチェット部に噛合させるようになっている。

一方、上記したロックパウルを製造する方法としては、最大肉厚部分の厚みよりもやや厚い金属板を用いてこれに多段プレス加工を施し、一端部にラチェット爪部を有し、他端部に係合部を有するパウル本体とからなる所定形状のロックパウルを成形し、その後、適宜打抜き加工により求める輪郭形状に打抜き加工すると共に結合孔を穴明け加工して、ロックパウルを１個ずつ製造するようにしている。

特開２００９−２２７０６２号公報

ところで、例えば図１及び図５に示すようなロックパウルを製造する場合、つまりパウル本体の厚みに対してラチェット爪部の厚みを厚くし、またパウル本体の厚みに対して係合部の厚みを薄くした非対称形状で各部分において厚みの大きく異なるロックパウルを製造する場合、上記した従来の最大肉厚部分の厚みよりもやや厚い金属板から多段プレスで成形する製造方法では、非常に大きなプレス荷重が必要となり金型に大きな荷重負荷を与えることになる。

すなわち、最大肉厚となるラチェット爪部の厚みに対し最小肉厚となる係合部の厚みが極端に小さくなる形状、つまり、最大肉厚となるラチェット爪部と最小肉厚の係合部との厚み差が大きい形状であることから、最大肉厚となるラチェット爪部よりもやや厚い金属板を用い、その表面をオス型とメス型でプレス加工して最大肉厚のラチェット爪部と、中間肉厚のパウル本体と、最小肉厚の係合部とを一体成形しようとすると、非常に大きなプレス荷重が必要となり、かつ、複雑な形状であればそのプレス成形自体が困難となる問題がある。そして、プレス荷重を大きくすると金型に大きな荷重負荷がかかり高価な金型の寿命が短くなるといった問題もあった。その上、１個ずつ製造するため、量産する場合に時間を要するものであった。

そこで、本発明は、非対称形状で厚みの異なるロックパウルなどの非対称部品を、１個のブランクから複数の圧造作業と打抜き加工との組み合わせにより製造するようにして、金型に大きな荷重負担をかけることなく、かつ、同時に多数個製造することができるロックパウルの製造方法及び非対称部品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、中間部にシャフトを結合する結合孔を有するパウル本体の一端部にパウル本体の厚みに対して厚い厚みのラチェット爪部が一体に形成され、他端部にパウル本体の厚みに対して薄い厚みの係合部が一体に形成されたロックパウルの製造方法であって、まず、前段側の圧造工程のダイとパンチで１個の棒状ブランクＡを据込み加工して円盤形状の予備成形品Ｂを形成し、次いで、第１圧造工程のダイとパンチで予備成形品Ｂを圧造成形して、上面中央に凹部を備えた皿形状を呈し、かつ、下面中央部周りにラチェット爪部の一部でパウル本体よりも厚肉となるとなる多数個の起立突出部を、皿形状の中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に下方へ突設してなる１次成形品Ｃを形成し、その後、第２圧造工程のダイとパンチで１次成形品Ｃを圧造成形して、厚みがパウル本体の厚みとほぼ同一とした円盤形状で、その上面が扁平状に形成され、かつ、下面中央部周りに多数個の起立突出部が円盤中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に下方へ突出形成されてなる２次成形品Ｄを形成し、然る後、第３圧造工程のダイとパンチで２次成形品Ｄを圧造成形して、厚みがパウル本体の厚みとほぼ同一で半径が求めるロックパウルよりもやや長寸とした円盤形状でその上面が扁平状に形成される一方、下面中央部周りに多数個の起立突出部が円盤中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に下方へ突出形成されると共に、その下面外周部周りで各起立突出部と対応する位置に傾斜状連結部が多数個突出形成され、かつ、傾斜状連結部の外側周りから全外周にわたって係合部の厚みとほぼ同一なる薄肉段部が形成されてなる３次成形品Ｅを形成し、さらに、プレス機により、複数の打抜き工程で３次成形品Ｅに段階的に打抜き加工を施して、求めるロックパウルの外形に合わせて外形抜きすると共に中間部に結合穴を穴明けして、最終製品としてのロックパウルを放射方向に配列した状態で多数個同時に分離形成するようにしたことを特徴とする。

本願の請求項２記載の発明は、本願の請求項１記載の第３圧造工程において、扁平状の上面中央部周りにラチェット爪部の一部を構成する複数個の傾斜膨出部が円盤中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に上方へ突出形成されていることを特徴とする。

本願の請求項３記載の発明は、所定厚みを有する板状本体と、板状本体の厚みよりも厚い厚肉係止部とを一体に備えた非対称形状で厚みの異なる非対称部品を多数同時に製造する非対称部品の製造方法であって、まず、前段側の圧造工程のダイとパンチで１個の棒状ブランクを据込み加工して円盤形状の予備成形品を形成し、次いで、第１圧造工程のダイとパンチで予備成形品を圧造成形して、上面中央に凹部を備えた皿形状を呈し、かつ、下面中央部周りに厚肉係止部の一部で板状本体よりも厚肉となるとなる多数個の起立突出部を、皿形状の中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に下方へ突設してなる１次成形品を形成し、その後、第２圧造工程のダイとパンチで１次成形品を圧造成形して、厚みが板状本体の厚みとほぼ同一とした円盤形状で、その上面が扁平状に形成され、かつ、下面中央部周りに多数個の起立突出部が円盤中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に下方へ突出形成されてなる２次成形品を形成し、その後、プレス機による打抜き工程で２次成形品に打抜き加工を施して、求める非対称部品の外形に合わせて外形抜きし、最終製品としての非対称部品を放射方向に配列した状態で多数個同時に分離形成するようにしたことを特徴とする。

本願の請求項１記載のロックパウルの製造方法によれば、上記した構成により、非対称形状で厚みの異なるロックパウルを、１個のブランクから複数の圧造作業と打抜き加工との組み合わせによって製造するようにしたから、金型に大きな荷重負担をかけることなく、かつ、同時に多数個製造することができる。その結果、非対称形状で厚みの異なるロックパウルを簡単容易にかつ高精度に製造することができると共に高価な金型の長期にわたって使用することができ、その上、量産が容易でコスト面でも安価に提供できる。

また、本願の請求項１記載の第３圧造工程において扁平状の上面中央部周りにラチェット爪部の一部を構成する複数個の傾斜膨出部を、円盤中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に上方へ突出形成するように構成すれば、パウル本体の厚みに対してその厚み方向両方に厚くなるラチェット爪部を金型への荷重負担を効果的に抑えながら簡単容易に圧造成形できるのでこのましい。

さらに、本願の請求項３記載の非対称部品の製造方法によれば、非対称形状で厚みの異なる非対称部品を、１個のブランクから複数の圧造作業と打抜き加工との組み合わせにより製造するようにしたから、金型に大きな荷重負担をかけることなく、かつ、同時に多数個製造することができる。その結果、非対称形状で厚みの異なる非対称部品を簡単容易にかつ高精度に製造することができると共に高価な金型を長期にわたって使用することができ、その上、量産が容易でコスト面でも安価に提供できる。

本発明に係るロックパウルの斜視図である。 同ロックパウルの裏面側から見た斜視図である。 同ロックパウルの正面図である。 同ロックパウルの側面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 ロックパウルの圧造工程における圧造素材の正面図である。 同予備成形品の説明図である。 同１次成形品の説明図である。 同２次成形品の説明図である。 同３次成形品の説明図である。 ３次成形品を１次プレス打抜きした４次成形品の説明図である。 同２次プレス打抜きした５次成形品の説明図である。 同３次プレス打抜きした６次成形品の説明図である。 同４次プレス打抜きした７次成形品の説明図である。 同５次プレス打抜きした多数個のロックパウルの説明図である。

以下本発明に係る実施の形態を図に基づいて説明する。

図１〜５は、シートベルトリトラクタにおけるロックパウルを示し、ロックパウル１は、中間部にシャフト（図示せず）を結合する結合孔２ａを有するパウル本体２の一端部にラチェット爪部３が、また他端部に係合部４がそれぞれ一体に形成された構成となっている。また、図１及び図５に示すようにパウル本体２の厚みに対してラチェット爪部３の厚みが厚くなっており、またパウル本体２の厚みに対して係合部４の厚みが薄くなっていて、各部において厚みに大きな差を有する断面形状となっている。

具体的には、パウル本体２は環状でその両端に連結部２ｂ，２ｃを有している。一方の連結部２ｂは、パウル本体２の環状部分と同じ厚みでその先端にラチェット爪部３が一体に連設されている。ラチェット爪部３は正面視爪形を呈し、その正面側部分の全体がパウル本体２の前面よりも前方側へ起立状に突出（以下起立突出部３ａという）し、また、背面側においては爪部３の先端部分が先端側に行くほどやや肉厚となるよう傾斜面状に膨出（以下傾斜膨出部３ｂという）している。他方の連結部２ｃは、外方へ渦巻状に延びかつ正面側においてパウル本体２の環状部分に対し後方へ少し凹んだ段状となっていると共に、渦巻状の先端側に行くにしたがって正面側の厚みが次第に肉薄になるよう傾斜状になっている。そして、連結部２ｃの先端には横方向に延びる係合部４が連設されている。

次に、以上のように構成するロックパウル１の製造方法について説明する。
その場合、多段式の圧造成形機により段階的に１個の中実ブランクＡからロックパウル１をブランクＡの中心を中心点として点対称に多数個（図では６個）同時にかつ一体に圧造成形し、その後、その圧造成形した最終圧造成形品（３次成形品Ｅ）を多段式プレス機で段階的に打抜き加工を行って求める形状のロックパウル１を同時に多数個分離形成する。

図６〜１０は多段式の圧造成形機により段階的に１個の中実ブランクからロックパウル１をブランクの中心を中心点として点対称に６個一体に圧造成形する圧造工程を示す。

まず、圧造素材として、図６に示すようなステンレス鋼からなる所定長さの中実丸棒状ブランクＡを用い、このブランクＡを圧造成形機（図示せず）における前段側圧造工程のダイとパンチで据え込み加工して図７の正面図（イ）及び底面図（ロ）に示すような円盤形状の予備成形品Ｂを形成する。なお、この予備成形品Ｂを形成するに際し、ブランクＡから直ちに予備成形品Ｂを成形する他、複数段の圧造工程で行ってもよいこと勿論である。

次いで、予備成形品Ｂを圧造成形機における第１圧造工程のダイとパンチで圧造成形して、図８の平面図（イ）、正面から見た場合の断面説明図（ロ）及び底面図（ハ）に示すように、図から見て上面中央に凹部を備えた平面視六角の皿形状を呈し、かつ、下面中央部周りにラチェット爪部３の一部でパウル本体２よりも厚肉となる６個の起立突出部３ａ…３ａを、皿形状の中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に下方へ突設してなる１次成形品Ｃを形成する。このとき、図８の（ロ）から明らかなように円盤状の予備成形品Ｂの上面側中心部周りの広い範囲を凹ませることにより、金型に対し局部的に大きな圧造荷重をかけるといったことなくラチェット爪部３における起立突出部３ａ…３ａを簡単容易に予備成形品Ｂの下面から下方に６個突設できる。

その後、圧造成形機における第２圧造工程のダイとパンチで１次成形品Ｃを圧造成形して、図９の平面図（イ）、正面から見た場合の断面説明図（ロ）及び底面図（ハ）に示すように、厚みがパウル本体２の厚みとほぼ同一とした円盤形状で、図から見てその上面が扁平状に形成され、かつ、下面中央部周りに６個の起立突出部３ａ…３ａが円盤中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に下方へ突出形成されてなる２次成形品Ｄを形成する。

然る後、圧造成形機における第３圧造工程のダイとパンチで２次成形品Ｄを圧造成形して、図１０の平面図（イ）、正面から見た場合の断面説明図（ロ）及び底面図（ハ）に示すように、厚みがパウル本体２の厚みとほぼ同一で半径が求めるロックパウル１よりもやや長寸とした円盤形状を呈し、図から見てその上面が扁平状に形成されると共に、その扁平な上面中央部周りにラチェット爪部３の一部を構成する６数個の傾斜膨出部３ｂ…３ｂが円盤中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に上方へ突出形成するように形成される一方、下面中央部周りに多数個の起立突出部３ａ…３ａが円盤中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に下方へ突出形成され、さらに、その下面外周部周りで各起立突出部３ａ…３ａと放射方向にて相対する位置に傾斜状連結部２ｃ…２ｃが６個形成されると共に、これら傾斜状連結部２ｃ…２ｃの外側周りから全外周部にわたって係合部４の厚みとほぼ同一なる薄肉段部Ｅ１が形成されてなる３次成形品Ｅを形成する。

その後、以上のように圧造作業で形成された３次成形品Ｅを、図１１〜１５に示すようにプレス機（図示せず）による複数の打抜き工程（図では５工程）で段階的に打抜き加工して、求める最終製品としてのロックパウル１を同時に６個打抜き形成する。

具体的には、まず、プレス機による第１打抜き工程で先の圧造作業で形成された３次成形品Ｅを、図１１の平面図（イ）、正面から見た場合の断面説明図（ロ）及び底面図（ハ）に示すように、６個の結合孔用下穴２０…２０と、中心部の捨て孔５と外周部６個の捨て孔６…６を打抜き形成して４次成形品Ｆを形成する。その場合、図１１の底面図（ハ）において仮想線で示す各ロックパウル（符号は付けず）におけるパウル本体の中間位置にそれぞれ下穴２０…２０を打抜き形成すると共に、外周部に各下穴２０…２０に対し周方向に３０度の角度差をおいて６個の捨て孔６…６を打抜き形成する。これにより打抜き時にかかる荷重の分散化を図っている。

次に、プレス機による第２打抜き工程で、４次成形品Ｆを図１２の平面図（イ）及び底面図（ロ）に示すように、４次成形品Ｆの中心部分に放射状で３方向に延びる中心型抜き孔７と、外周部３個所に外周型抜き孔８…８とを打抜き加工して５次成形品Ｇを形成する。その場合、図１２の底面図（ロ）において仮想線で示す各ロックパウルのラチェット爪部（起立突出部３ａ…３ａ）側中心部分に、一つ飛びで隣り合う起立突出部３ａ…３ａに沿うよう放射状で３方向に延びる中心型抜き孔７を打抜き形成すると共に、各ロックパウルの係合部４側の外周部分に、一つ飛びで隣り合う係合部４，４に沿うように外周型抜き孔８…８を３個所打抜き形成する。また、中心打抜き孔７と外周打抜き孔８…８とは周方向に６０度ずつ角度をずらせて形成し、打抜き時にかかる荷重の分散化を図っている。

その後、プレス機による第３打抜き工程で、５次成形品Ｇを図１３の平面図（イ）及び底面図（ロ）に示すように示すように、５次成形品Ｇの中心部分における残された部分に打抜き加工を施して６方向の放射状に延びる中心型抜き孔９を形成すると同時に、外周部分の残された３個所に係合部４に沿うように打抜き加工を施して全周型抜き部１０を打抜き形成する。これにより、ロックパウルが図１３の底面図（ロ）において一部仮想線で示すように点対称状に６個形成されると共に、そのパウル本体２…２部分がリング状連結部１１で互いに連結された６次成形品Ｈを形成する。

その後、プレス機による第４打抜き工程で、６次成形品Ｈを図１４の平面図（イ）、正面から見た場合の断面説明図（ロ）及び底面図（ハ）に示すように、５次成形品Ｈの面押しを行うと同時に各下孔２０…２０にサイジング用の前加工を施して段付孔２１…２１を形成して７次成形品Ｉを形成する。

然る後、プレス機による第５打抜き工程で、図１５の平面図（イ）及び底面図（ロ）に示すように、７次成形品Ｉの各ロックパウル１…１におけるリング状連結部の打抜き加工と同時に段付孔２１…２１にサイジング加工を施して高精度の結合孔２ａ…２ａを形成し、求める最終成形品としてのロックパウル１…１を放射方向に配列した状態で６個同時に分離形成する。

以上のように本発明のロックパウルの製造方法によれば、非対称形状で厚みの異なるロックパウル１を、１個のブランクＡから複数の圧造作業と打抜き加工との組み合わせによって製造するようにしたから、金型に大きな荷重負担をかけることなく、かつ、同時に多数個製造することができる。その結果、非対称形状で厚みの異なるロックパウルを簡単容易にかつ高精度に製造することができると共に高価な金型の長期にわたって使用することができ、その上、量産が容易でコスト面でも安価に提供できる。

上述した実施の形態では、その後、以上のように圧造作業で形成された３次成形品Ｅを、打抜き５工程で段階的に打抜き加工して、求める最終成形品としてのロックパウルを打抜き形成するようにしたけれども、何ら打抜き５工程に限定されるものではない。たとえば第２打抜き工程と第３打抜き工程や、第４打抜き工程と第５打抜き工程をそれぞれ一つの打抜き工程で行うようにしてもよいし、さらに、打抜き工程を増やしてより精度の高いロックパウル１…１が得られるようにしてもよい。

また、上記した実施の形態では、ロックパウル１について説明したけれども、本発明の製造方法は、ロックパウル１に限定されるものではなく、他の非対称形状で厚みの異なる非対称部品を多数同時に製造する非対称部品の製造方法としても幅広く適用できること勿論である。

例えば所定厚みを有する板状の本体と、本体の厚みよりも厚い厚肉係止部とを一体に備えた非対称形状で厚みの異なる非対称部品を多数同時に製造方法する場合、まず、前段側の圧造工程のダイとパンチで１個の棒状ブランクを据込み加工して円盤形状の予備成形品を形成し、次いで、第１圧造工程のダイとパンチで予備成形品を圧造成形して、上面中央に凹部を備えた皿形状を呈し、かつ、下面中央部周りに厚肉係止部の一部で板状本体よりも厚肉となるとなる多数個の起立突出部を、皿形状の中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に下方へ突設してなる１次成形品を形成し、その後、第２圧造工程のダイとパンチで１次成形品を圧造成形して、厚みが板状本体の厚みとほぼ同一とした円盤形状で、その上面が扁平状に形成され、かつ、下面中央部周りに多数個の起立突出部が円盤中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に下方へ突出形成されてなる２次成形品を形成し、その後、プレス機による打抜き工程で２次成形品に打抜き加工を施して、求める非対称部品の外形に合わせて外形抜きし、最終製品としての非対称部品を放射方向に延びる状態で多数個同時に形成するようにしてもよい。

このように構成した非対称部品の製造方法によっても、非対称形状で厚みの異なる非対称部品を、１個のブランクから複数の圧造作業と打抜き加工との組み合わせにより金型に大きな荷重負担をかけることなく、かつ、同時に多数個製造することができる。その結果、非対称形状で厚みの異なる非対称部品を簡単容易にかつ高精度に製造することができると共に高価な金型を長期にわたって使用することができ、その上、量産が容易でコスト面でも安価に提供できる。

１ ロックパウル
２ パウル本体
２ａ 結合孔
２ｃ 傾斜状連結部
３ ラチェット爪部
３ａ 起立突出部
３ｂ 傾斜膨出部
４ 係合部
５ 薄肉段部
Ａ ブランク
Ｂ 予備成形品
Ｃ １次成形品
Ｄ ２次成形品
Ｅ ３次成形品

Claims (3)

1. 中間部にシャフトを結合する結合孔を有するパウル本体の一端部にパウル本体の厚みに対して厚い厚みのラチェット爪部が一体に形成され、他端部にパウル本体の厚みに対して薄い厚みの係合部が一体に形成されたロックパウルの製造方法であって、まず、前段側の圧造工程のダイとパンチで１個の棒状ブランクＡを据込み加工して円盤形状の予備成形品Ｂを形成し、次いで、第１圧造工程のダイとパンチで予備成形品Ｂを圧造成形して、上面中央に凹部を備えた皿形状を呈し、かつ、下面中央部周りにラチェット爪部の一部でパウル本体よりも厚肉となるとなる多数個の起立突出部を、皿形状の中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に下方へ突設してなる１次成形品Ｃを形成し、その後、第２圧造工程のダイとパンチで１次成形品Ｃを圧造成形して、厚みがパウル本体の厚みとほぼ同一とした円盤形状で、その上面が扁平状に形成され、かつ、下面中央部周りに多数個の起立突出部が円盤中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に下方へ突出形成されてなる２次成形品Ｄを形成し、然る後、第３圧造工程のダイとパンチで２次成形品Ｄを圧造成形して、厚みがパウル本体の厚みとほぼ同一で半径が求めるロックパウルよりもやや長寸とした円盤形状でその上面が扁平状に形成される一方、下面中央部周りに多数個の起立突出部が円盤中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に下方へ突出形成されると共に、その下面外周部周りで各起立突出部と対応する位置に傾斜状連結部が多数個突出形成され、かつ、傾斜状連結部の外側周りから全外周にわたって係合部の厚みとほぼ同一なる薄肉段部が形成されてなる３次成形品Ｅを形成し、さらに、プレス機により、複数の打抜き工程で３次成形品Ｅに段階的に打抜き加工を施して、求めるロックパウルの外形に合わせて外形抜きすると共に中間部に結合穴を穴明けして、最終製品としてのロックパウルを放射方向に配列した状態で多数個同時に分離形成するようにしたことを特徴とするロックパウルの製造方法。
2. 第３圧造工程において、扁平状の上面中央部周りにラチェット爪部の一部を構成する複数個の傾斜膨出部が円盤中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に上方へ突出形成されていることを特徴とする請求項１記載のロックパウルの製造方法。
3. 所定厚みを有する板状本体と、板状本体の厚みよりも厚い厚肉係止部とを一体に備えた非対称形状で厚みの異なる非対称部品を多数同時に製造する非対称部品の製造方法であって、まず、前段側の圧造工程のダイとパンチで１個の棒状ブランクを据込み加工して円盤形状の予備成形品を形成し、次いで、第１圧造工程のダイとパンチで予備成形品を圧造成形して、上面中央に凹部を備えた皿形状を呈し、かつ、下面中央部周りに厚肉係止部の一部で板状本体よりも厚肉となるとなる多数個の起立突出部を、皿形状の中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に下方へ突設してなる１次成形品を形成し、その後、第２圧造工程のダイとパンチで１次成形品を圧造成形して、厚みが板状本体の厚みとほぼ同一とした円盤形状で、その上面が扁平状に形成され、かつ、下面中央部周りに多数個の起立突出部が円盤中心を対称点として周方向に等角度おいて点対称状に下方へ突出形成されてなる２次成形品を形成し、その後、プレス機による打抜き工程で２次成形品に打抜き加工を施して、求める非対称部品の外形に合わせて外形抜きし、最終製品としての非対称部品を放射方向に配列した状態で多数個同時に分離形成するようにしたことを特徴とする非対称部品の製造方法。

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