JPH07116767A - シートベルト用巻取軸の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シートベルト用巻取軸の冷間鍛造による製造
方法において、成形素材から成形したフランジ部の外周
部にラチェットギァーの歯を打ち抜いていく際に、歯面
に二次破断面あるいは割れが発生しないようにする。 【構成】 円柱状の成形素材を冷間鍛造することにより
得られた、フランジ形状の円盤部６と中心に軸部５が連
設する中間成形材に対して、そのフランジ外周部にラチ
ェット歯形状した楔型をフランジの上下面から押圧して
ラチェット歯を部分的に形成すると共にその部分的に形
成されたラチェット歯の周囲に薄肉部１６を形成させ、
その後に前記の薄肉部を打ち抜くことによりラチェット
歯を形成することを特徴とするシートベルト用巻取軸の
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シートベルトの巻取装
置において、シートベルトを巻き取る軸部と、巻取装置
がロックした時、軸部を停止させるラチェット歯を一体
に形成したシートベルト用巻取軸を成形するための製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シートベルト用巻取軸は、前記したよう
に軸部とラチェット歯とかなるものであるが、衝突時に
非常に大きな力が掛かる関係で大きな強度を持つことが
要求され、そのため通常冷間鍛造により製造されてい
る。その冷間鍛造による製造方法としてはいくつかの方
法が知られているが、その１つである冷間鍛造方法（特
公平５−１３７３９号公報）は、図６に示す次のような
工程からなっている。まず、巻取軸を成形するために必
要な体積を持つ、図６（ａ）に示す円柱状の素材３１ａ
を準備する。

【０００３】（１）第１工程：前記の成形素材３１ａを
型内で端面矯正して、一端には浅い円錐状の凹部を形成
し、他端には円錐状のテーパを形成する端面矯正して、
図６（ｂ）に示す成形素材３１ｂを得る。この際、前記
の型として、成形素材の他端に矩形突部等を形成するも
のを用いることにより、他端に矩形突部３２とこの矩形
突部３２の裾部分に円錐状のテーパ面３３を形成した成
形素材３１ｂとすることができ、このようにすると、第
２工程において押出成形を容易に行うことができる。 （２）第２工程：端面矯正した成形素材３１ｂをダイス
に入れてパンチにより断面が角型の軸を押出成形する。
この押出成形により図６（ｃ）に示す円柱状の頭部３４
と角形断面の軸部３５がテーパ面で連設する形状の中間
成形材３１ｃを得る。

【０００４】（３）第３工程：前記の中間成形材３１ｃ
をパンチ成形によって、中間成形材３１ｃの頭部３４を
若干円錐状に広がるテーパ状に成形して中間成形材３１
ｄを得る。 （４）第４工程：中間成形材３１ｄの頭部３４をパンチ
成形によって、フランジ形状の円盤部３６と中心に二面
幅あるいは四面幅を有する突出部３７を成形して、中間
成形材３１ｅを成形する。この中間成形材３１ｅは、角
形断面の軸部３５とフランジ部（円盤部）３６が連設し
た形状をしている。 （５）第５工程：前記中間成形材３１ｅのフランジ部３
６の外周部分にラチェットギャーの歯部３８を打抜成形
して、目的とする成形品４０を得ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のシートベルト用巻取軸の冷間鍛造による製造
方法では、次のような問題があった。すなわち、前記製
造方法の第５工程において、前記中間成形材３１ｅのフ
ランジ部３６の外周部分にラチェットギァーの歯を打抜
いていくために、図７に示すように、歯部３８の歯面に
二次破断面あるいは割れ３９が発生し、歯面の性状が悪
いという問題と、抜き刃の寿命が短いという問題があっ
た。本発明は、このような問題点に鑑み、シートベルト
用巻取軸を成形するのに好適な冷間鍛造方法を提供する
ことを目的とするものである。すなわち、本発明は、シ
ートベルト用巻取軸の冷間鍛造による製造方法におい
て、前記の欠点をを解消するために、前記中間成形材の
フランジ部の外周部分にラチェットギァーの歯を打抜く
際に、歯面に二次破断面あるいは割れが発生するのを防
止することを目的とするものである。また、本発明は、
シートベルト用巻取軸の冷間鍛造による製造方法におい
て、フランジ部の外周部分にラチェットギァーの歯を打
抜いて得たラチェットギァーの歯の刃面の性状がよく、
抜き刃の寿命が長いシートベルト用巻取軸を得ることを
目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、下記の手段に
より前記の課題を解決することができた。 （１）円柱状の成形素材を冷間鍛造することによりシー
トベルト用巻取軸を成形するシートベルト用巻取軸の製
造方法において、円柱状の成型素材を冷間鍛造すること
により得られた、フランジ形状の円盤部と中心に二面幅
あるいは四面幅を有する軸部が連設する中間成形材に対
して、そのフランジ外周部にラチェット歯形状した楔型
をフランジの上下面から押圧してラチェット歯を部分的
に形成すると共にその部分的に形成されたラチェット歯
の周囲に薄肉部を形成させ、その後に前記の薄肉部を打
ち抜くことによりラチェット歯を形成することを特徴と
するシートベルト用巻取軸の製造方法。

【０００７】本発明は、前記の目的を達成するために、
前記フランジ外周部を歯抜きする前にパンチとダイによ
って歯形状を部分的に成形しておき、歯抜き部分の厚み
を薄くした上で歯抜きをすることにより良好なラチェッ
ト歯を成形することができ、歯抜きによって発生する欠
点を改善することができるようにしたことを技術的要点
とする。前記フランジ外周部に前記の楔型により上下面
から押圧してラチェット歯を成形する際における、押圧
により形成される歯部周囲の薄肉となった部分の厚さ
は、フランジの厚さの約１／３〜１／５が好ましい。前
記ラチェット歯の周囲部分は１度に歯抜きされず前記押
圧で一端薄くしており、その薄くなった前記ラチェット
歯の周囲部分を次の段階で歯抜きすることにより、その
箇所に割れを発生することがない。

【０００８】

【作用】特に、シートベルト用巻取軸は、前述したよう
に衝突時に非常に大きな力が掛かる関係で大きな強度を
持つことが要求される関係で、大きな強度を持つ材質の
金属が使用されているが、このような材料は前記したよ
うなラチェット歯の成形の際には割れを生じ易い。本発
明においては、このような材料から冷間鍛造によりシー
トベルト用巻取軸を製造しても、前記ラチェット歯の周
囲部分は１度に歯抜きされず前記押圧で一旦薄くし、そ
の薄くなった前記ラチェット歯の周囲部分を次の段階で
歯抜きすることにより、割れを発生することがない。

【０００９】

【実施例】以下、本発明による１実施例を図面と共に説
明する。ただし、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではない。 実施例１ （１）第１工程：巻取軸を成形するために必要な体積を
持つ、図１の（ａ）に示す円柱状の成形素材１ａをパン
チ成形によりその一端にテーパ状部分２を形成して端面
矯正する。それにより図１の（ｂ）に示す成形素材１ｂ
を得る。 （２）第２工程：第１工程で端面矯正した成形素材１ｂ
をダイスに入れてパンチにより断面が角型の軸５を押出
成形する。これにより、図１の（ｃ）に示す、円柱状の
頭部３と角型断面の軸部５が円錐状のテーパ面４で連設
する形状の中間成形材１ｃを得る。図１の（ｃ）の上の
図はその側面図を、また下の図はその底面図を示す。

【００１０】（３）第３工程：前記の中間成形材１ｃを
パンチ成形によって、成形材の頭部３をフランジ形状の
円盤部（「フランジ」ともいう）６と中心に二面幅ある
いは四面幅を有する突出部７に成形して、図１の（ｄ）
に示す、角型断面の軸部５とフランジ部６が連設した形
状の中間成形材１ｄを得る。図１の（ｄ）の上の図はそ
の側面図を、また下の図はその底面図を示す。 （４）第４工程：前記中間成形材１ｄを図２の成形装置
８に設けたダイ１１の中央の孔部１０に入れ、ダイ１１
の周囲にダイ１２を設け、そのダイ１２の端の楔型は歯
型を有し、それが前記中間成形材１ｄのフランジ６の下
面の外周部に当たるようにする。ダイ１１の中央の孔部
の下部にはノックアウトピン１３を設けて、前記中間成
形材１ｄを受ける。次に、前記中間成形材１ｄのフラン
ジ６の上面にパンチ９を載せる。このパンチ９は、中央
に孔部があり、その孔部に前記中間成形材１ｄの突出部
７を挿入し、またその突出部７の上にノックアウトピン
１４を設ける。前記パンチ９の下端の周囲に設けた楔型
は歯型を有するもので、それが前記中間成形材１ｄのフ
ランジ６の上面の外周部に当たるようにする。

【００１１】なお、前記の両楔型は、いずれも歯抜きす
るような刃部を有さず、押圧で薄肉部を形成するに適す
る形状を有しているものを使用する。これらを用いた成
形により次に示すように、その形状に合致したラチェッ
ト歯が部分的に形成されると共にその部分的に形成され
たラチェット歯の周囲に薄肉部が形成される。前記成形
装置８を油圧装置により作動してパンチ９とダイ１１及
び１２を押圧するときには、前記中間成形材１ｄのフラ
ンジ６の外周部がパンチ９とダイ１２により押圧されて
それらの楔型に当接する部分が薄肉となり、その肉厚の
違いから上下面にそれぞれ段部が形成され、それはラチ
ェット歯部を部分的に形成したものとなる。この成形に
より形成された中間成形材１ｅを図３の（ｅ）に示す。
この図３の（ｅ）の上の図は、フランジ６の外周部を部
分断面図で示したもので、薄肉部と外側の外周部１５を
有するものである。

【００１２】前記中間成形材１ｅのフランジ６の外周部
であるイ部の部分拡大図を図４に示す。前記のパンチ９
及びダイス１２の楔型の形状並びにそれらを用いた押圧
における操作は、次の工程で歯部を打ち抜く関係上、図
４に示すような構造の薄肉部を形成できるようなもので
あることが好ましい。この外周部の詳細を図４に基づい
て説明すると、ラチェット歯形状の上下の突起により成
形すべき歯型形状を持つ中間成形材とフランジ外周部の
余肉部分を分けるために連設部分に当たる部分（薄肉
部）の厚さがｈまで押圧成形する。この薄肉部１６は次
の工程で打ち抜かれるところなので、その厚さｈはフラ
ンジの厚さＷの１／４程度とし、またフランジ外周部分
は加工度が高い部位なので、さらにうすくするような加
工を加えると、割れが発生するので、前記楔型の突起の
幅は１〜２ｍｍとして、楔状に逃がし、フランジ外周部
に割れが発生することを抑制し、かつラチェット歯部に
割れが及びことを防止するようにする。

【００１３】また、パンチ側のラチェット歯形状は全面
にわたり、ｚだけダイ側より小さく、次工程でトリムす
る方向は外周部を角型断面をもつ軸と反対方向に抜きさ
るので、食い込み量（ｙ）は０．５ｍｍ以下と小さく
し、そのコーナーはシャープエッジ１８となっている。
この食い込み量（ｙ）は、ｈの５〜１５％とするのが好
ましく、次工程の抜きによって欠陥あるいはバリか発生
しないように選ばれる。（５）第５工程：第４工程で成
形されたラチェット歯の外側に連設する薄肉部を打ち抜
きする。その際、抜きは図４に示すｐ点から始まり、前
の工程でパンチにより成形された歯形状のエッジに向か
って破断が途中から起こり、バリや欠陥のないラチェッ
ト歯部１９が形成される。図３の（ｆ）に、この工程に
より得られた製品２０を示す。また、図５にラチェット
歯の端部（図３のロ部）を断面図で示す。図４のシャー
プエッジ１８により打ち抜きが容易になり、切断面も鋭
くなる。

【００１４】以上説明したように、この実施例では従来
のように、フランジ外周に直接にラチェット歯を歯抜き
せず、まず、フランジの上下面より歯形状押しをして、
ラチェット歯を予備成形し、かつその外周部には更なる
加工を加えないように刃先近傍の外周部のみを押圧する
ことにより、割れを防ぎ、その後薄くした部分を打ち抜
くようにすることによって良い歯面性状のラチェット歯
が得られる。

【発明の効果】本発明では、成形素材からシートベルト
用巻取軸を製造するに際に、成形素材から成形したフラ
ンジ部を有する中間成形材についてフランジ外周部を歯
抜きする前にパンチとダイによって歯形状を部分的に成
形しておき、歯抜き部分の厚みを薄くした上で、歯抜き
をすることにより、歯抜き加工における割れの発生を防
ぐことができ、かつ歯面に割れ等を有せず、歯の形状が
良いラチェット歯を有するシートベルト用巻取軸を高効
率で製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の前半の工程を説明する工程
図を示す。

【図２】本発明のラチェット歯の予備成形工程における
成形装置の説明図を示す。

【図３】本発明の製造方法の後半の工程を説明する工程
図を示す。

【図４】図３の（ｅ）のフランジ外周部の部分断面の拡
大図を示す。

【図５】図３の（ｆ）のラチェット歯部１９の端部の断
面拡大図を示す。

【図６】従来の製造方法の工程を説明する工程図を示
す。

【図７】従来の製造方法により製造された巻取軸の歯部
の部分拡大図を示す。

【符号の説明】

１ａ〜１ｂ 成形素材 １ｃ〜１ｅ 中間成形材 ２ テーパ状部分 ３ 頭部 ４ テーパ面 ５ 軸部 ６ 円盤部（フランジ） ７ 突出部 ８ 成形装置 ９ パンチ １０ 孔部 １１〜１２ ダイ １３〜１４ ノックアウトピン １５ 外周部 １６ 薄肉部 １７ 段部 １８ シャープエッジ １９ 歯部 ２０ 製品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱状の成形素材を冷間鍛造することに
   よりシートベルト用巻取軸を成形するシートベルト用巻
   取軸の製造方法において、円柱状の成型素材を冷間鍛造
   することにより得られた、フランジ形状の円盤部と中心
   に二面幅あるいは四面幅を有する軸部が連設する中間成
   形材に対して、そのフランジ外周部にラチェット歯形状
   した楔型をフランジの上下面から押圧してラチェット歯
   を部分的に形成すると共にその部分的に形成されたラチ
   ェット歯の周囲に沿って薄肉部を形成させ、その後に前
   記の薄肉部を打ち抜くことによりラチェット歯を形成す
   ることを特徴とするシートベルト用巻取軸の製造方法。