中空成形体及びその成形方法
【課題】フランジ部の剛性を高める。
【解決手段】
バンパービーム１は、成形の際内部に加圧オイルを導入することにより加圧膨張した袋状バッグ７と、該バッグ７の外周に配置されたシート状ＳＭＣ成形材３０，３２を上記オイルによるバッグ７の膨張圧により成形型３５の成形面３１ａ，３３ａに押圧密着させて角筒状に成形されたバンパービーム本体９と、該バンパービーム本体９から外方へ張り出すフランジ部１１とを備えている。上記バンパービーム本体９の端面１ａには、該バンパービーム本体９の成形の際、オイルを導入する導入孔１３が上記バッグ７の内部に連通するように形成され、上記フランジ部１１及び導入孔１３周りは、上記バンパービーム本体９の成形の際、該バンパービーム本体９の肉厚よりも厚く成形されている。
【解決手段】
バンパービーム１は、成形の際内部に加圧オイルを導入することにより加圧膨張した袋状バッグ７と、該バッグ７の外周に配置されたシート状ＳＭＣ成形材３０，３２を上記オイルによるバッグ７の膨張圧により成形型３５の成形面３１ａ，３３ａに押圧密着させて角筒状に成形されたバンパービーム本体９と、該バンパービーム本体９から外方へ張り出すフランジ部１１とを備えている。上記バンパービーム本体９の端面１ａには、該バンパービーム本体９の成形の際、オイルを導入する導入孔１３が上記バッグ７の内部に連通するように形成され、上記フランジ部１１及び導入孔１３周りは、上記バンパービーム本体９の成形の際、該バンパービーム本体９の肉厚よりも厚く成形されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空成形体及びその成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、成形型に膨張可能なバッグを配置するとともに、該バッグの外周にシート状ＳＭＣ（Sheet Molding Compound)成形材を配置した状態で、上記バッグの内部に圧力流体を導入して該バッグを加圧膨張させることにより、上記ＳＭＣ成形材を成形型の成形面に押圧密着させてエアスポイラを成形する技術が開示されている。
【特許文献１】特許第３６６６８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に開示されたエアスポイラや、同様の方法で成形されるバンパービーム等の中空成形体を車体等の被取付体に取り付ける場合、各々の取付用フランジ部を互いに当接させてボルトにより締結することがしばしば行われる。この場合、フランジ部を上記ＳＭＣ成形材で構成された本体と一体に形成した場合、フランジ部は金属のものに比べて剛性が低いので取付強度が低くなるという問題が生じる。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フランジ部の剛性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明は、フランジ部の肉厚を、中空成形体本体よりも厚くしたことを特徴とする。
【０００６】
具体的には、本発明は、成形の際内部に圧力流体を導入することにより加圧膨張した袋状バッグと、該バッグの外周に配置されたシート状ＳＭＣ成形材を上記圧力流体によるバッグの膨張圧により成形型の成形面に押圧密着させて所定形状に成形された中空成形体本体と、該中空成形体本体から外方へ張り出すフランジ部とを備えた中空成形体を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の発明は、上記中空成形体本体の成形の際圧力流体を導入する箇所には、導入孔が上記バッグの内部に連通するように形成され、上記フランジ部は、上記中空成形体本体の成形の際、該中空成形体本体の肉厚よりも厚く成形されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の中空成形体において、上記中空成形体本体の導入孔周りは、該中空成形体本体の成形の際、中空成形体本体の他の箇所よりも厚く成形されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の中空成形体において、上記中空成形体本体の導入孔周りには、中空成形体本体とは別体の補強シート材が重合一体化されて当該導入孔周りの全体の肉厚が他の箇所よりも厚くなっていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の中空成形体において、上記フランジ部は、上記中空成形体本体共通の上記ＳＭＣ成形材を素材とし、該中空成形体本体と一体に連続して外方へ張り出す張出部に、該張出部とは別体の補強シート材が重合一体化されて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の中空成形体において、上記フランジ部又は上記中空成形体本体の導入孔周りは、上記中空成形体本体の素材であるＳＭＣ成形材を折り曲げて重合一体化して構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の中空成形体の成形方法であって、膨張可能な袋状バッグの外周にシート状ＳＭＣ成形材が配置され、上記ＳＭＣ成形材のフランジ部に対応する部分に該ＳＭＣ成形材と別体の補強シート材が重なるように上記成形型内に上記バッグ、ＳＭＣ成形材、及び補強シート材を配置し、次いで、成形型を型閉じした状態で、上記バッグの内部に圧力流体を導入して該バッグを加圧膨張させることにより、上記ＳＭＣ成形材を成形型の成形面に押圧密着させてバッグの外周に中空成形体本体を所定形状に成形するとともに、上記中空成形体本体と一体に連続して外方へ張り出す張出部に、上記補強シート材を重合一体化してなるフランジ部を形成した中空成形体を得ることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の中空成形体の成形方法であって、膨張可能な袋状バッグの外周にシート状ＳＭＣ成形材が配置され、上記ＳＭＣ成形材のフランジ部又は中空成形体本体の導入孔周りに対応する部分が折れ曲がって重なった状態となるように上記成形型内に上記バッグ及びＳＭＣ成形材を配置し、次いで、成形型を型閉じした状態で、上記バッグの内部に圧力流体を導入して該バッグを加圧膨張させることにより、上記ＳＭＣ成形材を成形型の成形面に押圧密着させてバッグの外周に中空成形体本体を所定形状に成形するとともに、上記ＳＭＣ成形材の折曲げ重合部分を一体化してフランジ部又は中空成形体本体の導入孔周りを形成した中空成形体を得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、フランジ部が中空成形体本体よりも厚くて高剛性になっているため、中空成形体の車体等の被取付体への取付時のみならず、フランジ部に被取付体側から荷重がかかった場合にも該フランジ部は破損せず、中空成形体を被取付体に強固に取り付けることができる。また、フランジ部が、中空成形体本体の成形の際、該中空成形体本体の肉厚よりも厚くなるように成形されるので、製造コストを削減できる。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、導入孔周りが中空成形体本体の他の箇所よりも厚くて高剛性になっているため、該導入孔周りに荷重がかかった場合、上記導入孔周りが破損しにくい。また、請求項１と同様に、製造コストを削減できる。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、補強シート材を金属材等の高剛性材で構成することが可能となり、導入孔周りの剛性をより確実に高めることができる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、補強シート材を金属材等の高剛性材で構成することが可能となり、フランジ部の剛性をより確実に高めることができる。
【００１８】
請求項５に係る発明によれば、ＳＭＣ成形材を折り曲げて重合一体化することによりフランジ部又は導入孔周りが構成されているので、成形時に補強シート材が別途必要なく、その分製造が容易である。
【００１９】
請求項６に係る発明によれば、ＳＭＣ成形材のフランジ部に対応する部分に補強シート材を重なるように配置して成形を行うだけで、高剛性のフランジ部を確実に成形できる。
【００２０】
請求項７に係る発明によれば、ＳＭＣ成形材のフランジ部又は導入孔周りに対応する部分を折り曲げて重ねて配置して成形を行うだけで、中空成形体本体よりも厚いフランジ部又は導入孔周りを容易・確実に成形できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００２２】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る樹脂中空成形体としての角筒状バンパービーム１を車体（図示せず）における２本の角筒状サイドフレーム３の前端に取り付ける直前の状態を示す斜視図である。上記バンパービーム１は、図２に示すように、閉断面矩形状の中空部５を有し、該中空部５を囲む樹脂製の袋状バッグ７と、該バッグ７の外周に配置され、該バッグ７と一体化された中空成形体本体としての樹脂製角筒状バンパービーム本体９と、該バンパービーム本体９の長手方向に沿って延びる一側面（後面）９ａの両端から該側面９ａの車幅方向（左右方向）外方及び上下方向外方へ張り出す取付用フランジ部１１とを備えている。上記バンパービーム本体９は、図２に示すように、断面コ字状のシート状ＳＭＣ成形材３０及び扁平板状のシート状ＳＭＣ成形材３２を素材として一体に形成されている。上記各フランジ部１１は、図３及び図４に示すように、上記バンパービーム本体９と一体に連続して車幅方向外方及び上下方向外方へ張り出す張出部１１ａに、該張出部１１ａとは別体の補強シート材２９が重合一体化されて構成され、これにより、各フランジ部１１は、上記バンパービーム本体９の成形の際、該バンパービーム本体９の一般部Ｗの肉厚よりも厚く成形されている。また、バンパービーム本体９（後述のＳＭＣ成形材３０）の右側の端面１ａには、図３に示すように、成形時に圧力流体としての加圧オイルを導入するための導入孔１３が上記バッグ７の内部（中空部５）に連通するように形成され、上記導入孔１３周り（端面１ａ）には、バンパービーム本体９とは別体の矩形状の樹脂製補強シート材１５が重合一体化されて、バンパービーム本体９の当該導入孔１３周りの全体の肉厚（バンパービーム本体９の肉厚に補強シート材１５の肉厚を合わせた肉厚）が該バンパービーム本体９の他の箇所（一般部Ｗ）よりも厚くなっている。上記補強シート材１５及びＳＭＣ成形材３０には、上記導入孔１３に対応する孔２５及び２８がそれぞれ形成されている。また、各フランジ部１１には、４つのボルト挿通孔１１ｃが形成されている。
【００２３】
一方、上記各サイドフレーム３の前端には上下方向に外側に張り出すフレーム側フランジ部４が一体的に形成され、各フレーム側フランジ部４には、ボルト挿通孔４ａが２つ形成されている。そして、バンパービーム１のフランジ部１１とフレーム側フランジ部４とを合わせてボルト挿通孔１１ｃ，４ａにボルト（図示せず）を挿通することにより、バンパービーム１をサイドフレーム３に取り付けるようにしている。この場合、一方のサイドフレーム３に４本のボルトが必要である。
【００２４】
上記バンパービーム本体９のシート状ＳＭＣ成形材３０及び３２は、同種のシート状ＳＭＣ成形材を素材とし、例えば、フェノール樹脂（ＰＦ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、メラミン樹脂（ＭＦ）等の熱硬化性樹脂にカーボンファイバーやガラスファイバーなどの強化繊維が混合されたものによって構成される。したがって、上記張出部１１ａも上記シート状ＳＭＣ成形材３０及び３２と同種の素材で構成される。なお、強化繊維が混合されない熱硬化性樹脂単体や、熱硬化性樹脂単体に強化繊維層を積層して形成したものでもよい。
【００２５】
次に、上記のような構成のバンパービーム１の成形方法について説明する。
【００２６】
成形に先立ち、膨張可能な袋状バッグ７と該バッグ７に加圧オイルを導入するオイル導入装置１７とを用意する。上記バッグ７は、内部に中空部５を有する袋状に形成され、図３に示すように、一端に導入管部１９を有している。この導入管部１９の反中空部５側端縁には、全周に沿って導入管フランジ部１９ａが形成されている。上記オイル導入装置１７は、ノズル２１を備え、該ノズル２１には、ジョイント部２２を介してオイルパイプ２３が接続されている。また、上記オイル導入装置１７には、中空部５内にオイルを導入する際に該中空部５内のエアを外部に排出するエアパイプ（図示せず）が備えられている。
【００２７】
まず、柔軟なバッグ７の導入管部１９を、該導入管部１９及び導入管フランジ部１９ａを縮径させて上記補強シート材１５の孔２５に挿入する。その後、上記バッグ７の外周面に、上記バンパービーム本体９の側面９ａを除く外周面を構成する熱硬化性樹脂製の略矩形シート状ＳＭＣ成形材３０を巻き付けるとともに、該ＳＭＣ成形材３０の孔２８に上記バッグ７の導入管部１９を、該導入管部１９及び導入管フランジ部１９ａを縮径させて差し込む。そして、上記バッグ７の上記フランジ部１１に対応する部分に、上記バンパービーム本体９の側面９ａを構成する上記ＳＭＣ成形材３２と別体の矩形状樹脂製補強シート材２９を重ね、この状態で、該ＳＭＣ成形材３２でバッグ７の外周面を覆い、プリフォーム体３４を構成する。これにより、バッグ７の外周にＳＭＣ成形材３０，３２が配置され、上記ＳＭＣ成形材３２の上記フランジ部１１に対応する部分に、補強シート材２９が重なっており、上記ＳＭＣ成形材３０の上記導入孔１３周りに対応する部分に、補強シート材１５が重なった状態となる。
【００２８】
その後、上記プリフォーム体３４を、第１成形型３１の凹状成形面３１ａ上に載置する。そして、バッグ７の導入管部１９を、該導入管部１９及び導入管フランジ部１９ａを縮径させて上記第１成形型３１の貫通孔３１ｂに上記成形面３１ａ側から差し込む。しかる後、ノズル２１を導入管部１９に第１成形型３１の外側から差し込んで、導入管フランジ部１９ａを該第１成形型３１と上記ジョイント部２２により挟持する。この状態で第１成形型３１に第２成形型３３を被せることにより、成形型３５を型閉じする。ここで、該成形型３５は、例えば、約１１０℃〜１５０℃に設定されている。
【００２９】
なお、ＳＭＣ成形材３０，３２及び補強シート材１５，２９を第１成形型３１の成形面３１ａ及び第２成形型３３の成形面３３ａにセットした後に、バッグ７の導入管部１９及び第１成形型３１の貫通孔３１ｂにノズル２１が貫通孔３１ｂに差し込まれた状態となるようにバッグ７をセットし、成形型３５を型閉じしたとき、ＳＭＣ成形材３０の端面１ａ及び補強シート材１５がバッグ７の導入管部１９を包囲するようにしてもよい。このようにした場合、ＳＭＣ成形材３０及び補強シート材１５に孔２８及び孔２５をそれぞれ設ける必要がなくなり、ＳＭＣ成形材３０及び補強シート材１５を成形型３５にセットすることが容易となる。
【００３０】
次いで、上記のように成形型３５を型閉じした状態で、上記バッグ７の中空部５に、例えば、約１００〜１２０℃に加熱された加圧オイルをオイルタンク（図示せず）からオイルパイプ２３を経て導入して該バッグ７を加圧膨張させることにより、上記ＳＭＣ成形材３０，３２を成形型３５の成形面３１ａ，３３ａに押圧密着させる。この際、バッグ７の内部のエアは、オイルの導入に伴って上述のエアパイプを経て外部に排出される。また、導入管部１９の導入管フランジ部１９ａが上記ジョイント部２２と第１成形型３１とで挟まれた状態となっているので、バッグ７がオイルの圧力により補強シート材１５の孔２５及び上記ＳＭＣ成形材３０の孔２８から抜けることが防止される。ＳＭＣ成形材３０，３２が上記オイルによるバッグ７の膨張圧により成形型３５の成形面３１ａ，３３ａに押圧密着すると、ＳＭＣ成形材３０，３２及び補強シート材１５，２９は、成形型３５及び加圧オイルの温度により軟化し、バンパービーム本体９が角筒状に成形され、上記バッグ７と一体化するとともに、上記バンパービーム本体９と一体に連続して外方に張り出す張出部１１ａに、上記補強シート材２９を重合一体化してなるフランジ部１１を形成したバンパービーム１が得られる。
【００３１】
次いで、上記のようにしてバンパービーム１が成形されると、エア供給源（図示せず）からエアが上記エアパイプを経てバッグ７の中空部５に送り込まれ、これに伴い中空部５のオイルがオイルパイプ２３を経て排出される。中空部５のオイルが十分に排出されるとエアの供給をストップする。
【００３２】
次いで、成形型３５を型開きしてオイル導入装置１７をバンパービーム１（バッグ７）及び第１成形型３１から抜き取った後、バンパービーム１を取り出し、バッグ７のバンパービーム１から突出している部分を切除することにより、バンパービーム１が完成する。
【００３３】
なお、上記ボルト挿通孔１１ｃは、第２成形型３３の成形面３３ａに、上記張出部１１ａと上記補強シート材２９との合計の肉厚よりも長いピンを４本設けるとともに、第１成形型３１の成形面３１ａにおける上記各ピンに対向する位置に、上記各ピンの先端が嵌る孔を４つ設けることによって形成できる。
【００３４】
したがって、本実施形態によれば、フランジ部１１がバンパービーム本体９よりも厚くて高剛性になっているため、バンパービーム１をサイドフレーム３に強固に取り付けることができるのみならず、フランジ部１１に車幅方向、前後方向等から荷重がかかった場合にも該フランジ部１１は破損し難い。また、フランジ部１１が、バンパービーム本体９の成形の際、該バンパービーム本体９の肉厚よりも厚くなるように成形されるので、製造コストを削減できる。
【００３５】
また、上記バンパービーム本体９の導入孔１３周りの全体の肉厚が該バンパービーム本体９の他の箇所よりも厚くて高剛性になっているため、該導入孔１３周りに荷重がかかった場合、上記導入孔１３周りが破損しにくい。
【００３６】
また、ＳＭＣ成形材３２の一部に補強シート材２９を重なるように配置して成形を行うだけで、高剛性のフランジ部１１を確実に成形できる。
【００３７】
なお、補強シート材１５，２９は、ＳＭＣ成形材３０，３２と同じ材質あるいは違う材質であってもよいし、樹脂に限らず、金属材で構成してもよい。補強シート材１５，２９を金属材等の高剛性材で構成することで、フランジ部１１、導入孔１３周りの剛性をより確実に高めることができる。
【００３８】
また、補強シート材１５，２９を、ＳＭＣ成形材３０，３２の内側に配置していたが、外側に配置してもよい。
【００３９】
また、バッグ７は、ＳＭＣ成形材３０，３２及び補強シート材１５，２９がバンパービーム１として成形された状態で、バンパービーム本体９の内面に一体化したが、バッグ７が一体化しないように該バッグ７の材質を選定することにより、成形後にバッグ７をバンパービーム（中空成形体）１から除去することも可能である。
【００４０】
（実施形態２）
実施形態２のバンパービーム１は、フランジ部１１が、図６に示すように、上記バンパービーム本体９の素材であるＳＭＣ成形材３７を折り曲げて重合一体化して構成されている点で、実施形態１のバンパービーム１と異なっている。この実施形態２のバンパービーム１を形成する場合、実施形態１のＳＭＣ成形材３２に代えて、該ＳＭＣ成形材３２の長手方向一端（フランジ部１１）にさらに矩形状の折曲部３７ａを一体に形成したＳＭＣ成形材３７を用いる。そして、上記バッグ７のフランジ部１１に対応する部分に別部材の補強シート材２９を重ねることなく、上記折曲部３７ａを折り曲げて重ねた状態で、上記ＳＭＣ成形材３７で上記バッグ７の外周面を覆う。これにより、バッグ７の外周にＳＭＣ成形材３０，３７が配置され、ＳＭＣ成形材３７の上記フランジ部１１に対応する部分が折れ曲がって重なった状態となる。そのほかの形成手順は実施形態１と同じであるので、その詳細な説明を省略する。これにより、上記ＳＭＣ成形材３７の折曲げ重合部分を一体化してフランジ部１１を形成したバンパービーム本体９を得ることができる。
【００４１】
したがって、本実施形態によれば、実施形態１の上記効果に加えて、ＳＭＣ成形材３７を折り曲げて重合一体化することによりフランジ部１１が構成されているので、成形時に補強シート材２９が別途必要なく、その分製造が容易である。
【００４２】
なお、上記実施形態１，２では、上記バンパービーム本体９の導入孔１３周りが補強シート材１５によって補強されていたが、補強シート材１５を用いることなくＳＭＣ成形材３０を折り曲げて重合一体化することにより、上記バンパービーム本体９の導入孔１３周りが、上記バンパービーム本体９の成形の際、該バンパービーム本体９の他の箇所（一般部Ｗ）の肉厚よりも厚く、かつ上記フランジ部１１の肉厚よりも若干薄く成形されるようにしてもよい。ＳＭＣ成形材３０の折曲げ重合部分を一体化して上記バンパービーム本体９の導入孔１３周りを形成したバンパービーム本体９は、ＳＭＣ成形材３０のバンパービーム本体９の導入孔１３周りに対応する部分が折れ曲がって重なった状態となるように、成形型３５内に上記バッグ７とＳＭＣ成形材３０，３２又はＳＭＣ成形材３０，３７とを配置して成形を行うことにより得ることができる。この場合、成形時に補強シート材１５が別途必要なく、その分製造が容易である。
【００４３】
（実施形態３）
図７及び図８は、本発明の実施形態３に係るバンパービーム１を示す。実施形態１では、フランジ部１１が、バンパービーム本体９の側面９ａの車幅方向外方及び上下方向外方へ張り出しているが、本実施形態３では、フランジ部１１が、側面９ａの上下方向両端に、車体側に向けて突出する突出部１１ｄを有している。上記各突出部１１ｄには、ボルト挿通孔１１ｃが２つずつ設けられている。また、本実施形態３のフランジ部１１は、２枚の熱硬化性樹脂製のシート状ＳＭＣ成形材４１，４３を重合一体化して構成されている。また、補強シート材２９が別途用いられていない。
【００４４】
一方、本実施形態３の各サイドフレーム３のフレーム側フランジ部４は、対向する上下の各側縁から車両前方側に突出する突出部４ｂを有している。上記各突出部４ｂには、ボルト挿通孔４ａが２つ形成されている。そして、バンパービーム１におけるフランジ部１１の一対の突出部１１ｄ間にサイドフレーム３におけるフレーム側フランジ部４の一対の突出部４ｂを差し込んで、挿通孔１１ｃ，４ａにボルト（図示せず）を挿通することにより、バンパービーム１をサイドフレーム３に取り付けることができる。
【００４５】
この実施形態３のバンパービーム１を成形する場合、上記バッグ７のフランジ部１１に対応する部分に実施形態１の補強シート材２９を重ねることなく、バッグ７の外周面に、上記バンパービーム本体９の側面９ａを除く外周面を構成する熱硬化性樹脂製の略矩形シート状ＳＭＣ成形材４１を巻き付けるとともに、上記バンパービーム本体９の側面９ａを構成するＳＭＣ成形材４３でバッグ７の外周面を覆う。ＳＭＣ成形材４３は、上記ＳＭＣ成形材４１と同じ材質で構成されている。
【００４６】
次いで、上記プリフォーム体４４を、凹状成形面４５ａを有する第１成形型４５と、凸状成形面４７ａを有する第２成形型４７と、２つのスライド型４９，５１とを備えた成形型５３にセットする。なお、上記第１成形型４５には、上記実施形態１の第１成形型３１と同様に、上記凹状成形面４５ａの側壁を貫通する貫通孔が形成されている。プリフォーム体４４を成形型５３にセットする手順としては、上記プリフォーム体４４を上記バッグ７の導入管部１９が上記第１成形型４５の貫通孔に差し込まれた状態となるように、かつ一対の突出部１１ｄ，１１ｄが２つのスライド型４９，５１間に位置するように第１成形型４５の凹状成形面４５ａ内に配置した後、ノズル２１を導入管部１９に第１成形型４５の外側から差し込み、該凹状成形面４５ａに第２成形型４７の凸状成形面４７ａを被せて、成形型５３を型閉じする。そしてこの状態で、上記バッグ７の中空部５にオイルを導入して該バッグ７を加圧膨張させるとともにスライド型４９及び５１を互いに近づくようにスライドさせることにより、上記ＳＭＣ成形材４１，４３を成形型５３の成形面４５ａ，４７ａに押圧密着させるとともに、該ＳＭＣ成形材４１，４３のフランジ部１１，１１対応部を押圧密着させる。そのほかの形成手順は実施形態１と同じであるので、その詳細な説明を省略する。
【００４７】
したがって、本実施形態によれば、実施形態１の上記効果に加えて、バンパービーム本体９を成形するＳＭＣ成形材４１，４３を延長して重合一体化することによりフランジ部１１が構成されているので、成形時に補強シート材が別途必要なく、その分製造が容易である。
【００４８】
また、ＳＭＣ成形材４１，４３のフランジ部１１を構成する部分が、第２成形型４７の凸状成形面４７ａの側方からスライド型４９，５１により押圧されるので、ＳＭＣ成形材４１及び４３のフランジ部１１を構成する部分が強固に重合一体化される。
【００４９】
なお、上記実施形態１〜３では、フランジ部１１をボルト締めによってサイドフレーム３のフレーム側フランジ部４に取り付ける構造として説明したが、フランジ部１１はボルトにより締結することなく、単に２つの部材間に挟持されたり、中空成形体を支持したりするフランジ部であってもよい。
【００５０】
また、上記実施形態１〜３では、角筒状バンパービーム本体９を備えたバンパービーム１に本発明を適用した例について説明したが、バンパービーム本体９を角筒状以外の所定形状に成形する場合にも本発明を適用できる。また、バンパービーム以外の中空成形体にも本発明を適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、中空成形体及びその成形方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態１に係る中空成形体としてのバンパービームをサイドフレームに取り付ける直前の状態を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図５】実施形態１の成形前のバンパービームを示す図２に対応する断面図である。
【図６】（ａ）は実施形態２のＳＭＣ成形材の平面図、（ｂ）はＳＭＣ成形材を折り曲げた状態を示す図３相当断面図である。
【図７】実施形態３のバンパービームの端部をサイドフレームに取り付ける直前の状態を示す図１相当斜視図である。
【図８】実施形態３の図４相当断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ バンパービーム（中空成形体）
７ バッグ
９ バンパービーム本体（中空成形体本体）
１１ フランジ部
１１ａ 張出部
１３ 導入孔
１５，２９ 補強シート材
３０，３２，３７，４１，４３ ＳＭＣ成形材
３１，４５ 第１成形型
３３，４７ 第２成形型
３１ａ，３３ａ，４５ａ，４７ａ 成形面
３５，５３ 成形型
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空成形体及びその成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、成形型に膨張可能なバッグを配置するとともに、該バッグの外周にシート状ＳＭＣ（Sheet Molding Compound)成形材を配置した状態で、上記バッグの内部に圧力流体を導入して該バッグを加圧膨張させることにより、上記ＳＭＣ成形材を成形型の成形面に押圧密着させてエアスポイラを成形する技術が開示されている。
【特許文献１】特許第３６６６８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に開示されたエアスポイラや、同様の方法で成形されるバンパービーム等の中空成形体を車体等の被取付体に取り付ける場合、各々の取付用フランジ部を互いに当接させてボルトにより締結することがしばしば行われる。この場合、フランジ部を上記ＳＭＣ成形材で構成された本体と一体に形成した場合、フランジ部は金属のものに比べて剛性が低いので取付強度が低くなるという問題が生じる。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フランジ部の剛性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明は、フランジ部の肉厚を、中空成形体本体よりも厚くしたことを特徴とする。
【０００６】
具体的には、本発明は、成形の際内部に圧力流体を導入することにより加圧膨張した袋状バッグと、該バッグの外周に配置されたシート状ＳＭＣ成形材を上記圧力流体によるバッグの膨張圧により成形型の成形面に押圧密着させて所定形状に成形された中空成形体本体と、該中空成形体本体から外方へ張り出すフランジ部とを備えた中空成形体を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の発明は、上記中空成形体本体の成形の際圧力流体を導入する箇所には、導入孔が上記バッグの内部に連通するように形成され、上記フランジ部は、上記中空成形体本体の成形の際、該中空成形体本体の肉厚よりも厚く成形されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の中空成形体において、上記中空成形体本体の導入孔周りは、該中空成形体本体の成形の際、中空成形体本体の他の箇所よりも厚く成形されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の中空成形体において、上記中空成形体本体の導入孔周りには、中空成形体本体とは別体の補強シート材が重合一体化されて当該導入孔周りの全体の肉厚が他の箇所よりも厚くなっていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の中空成形体において、上記フランジ部は、上記中空成形体本体共通の上記ＳＭＣ成形材を素材とし、該中空成形体本体と一体に連続して外方へ張り出す張出部に、該張出部とは別体の補強シート材が重合一体化されて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の中空成形体において、上記フランジ部又は上記中空成形体本体の導入孔周りは、上記中空成形体本体の素材であるＳＭＣ成形材を折り曲げて重合一体化して構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の中空成形体の成形方法であって、膨張可能な袋状バッグの外周にシート状ＳＭＣ成形材が配置され、上記ＳＭＣ成形材のフランジ部に対応する部分に該ＳＭＣ成形材と別体の補強シート材が重なるように上記成形型内に上記バッグ、ＳＭＣ成形材、及び補強シート材を配置し、次いで、成形型を型閉じした状態で、上記バッグの内部に圧力流体を導入して該バッグを加圧膨張させることにより、上記ＳＭＣ成形材を成形型の成形面に押圧密着させてバッグの外周に中空成形体本体を所定形状に成形するとともに、上記中空成形体本体と一体に連続して外方へ張り出す張出部に、上記補強シート材を重合一体化してなるフランジ部を形成した中空成形体を得ることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の中空成形体の成形方法であって、膨張可能な袋状バッグの外周にシート状ＳＭＣ成形材が配置され、上記ＳＭＣ成形材のフランジ部又は中空成形体本体の導入孔周りに対応する部分が折れ曲がって重なった状態となるように上記成形型内に上記バッグ及びＳＭＣ成形材を配置し、次いで、成形型を型閉じした状態で、上記バッグの内部に圧力流体を導入して該バッグを加圧膨張させることにより、上記ＳＭＣ成形材を成形型の成形面に押圧密着させてバッグの外周に中空成形体本体を所定形状に成形するとともに、上記ＳＭＣ成形材の折曲げ重合部分を一体化してフランジ部又は中空成形体本体の導入孔周りを形成した中空成形体を得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、フランジ部が中空成形体本体よりも厚くて高剛性になっているため、中空成形体の車体等の被取付体への取付時のみならず、フランジ部に被取付体側から荷重がかかった場合にも該フランジ部は破損せず、中空成形体を被取付体に強固に取り付けることができる。また、フランジ部が、中空成形体本体の成形の際、該中空成形体本体の肉厚よりも厚くなるように成形されるので、製造コストを削減できる。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、導入孔周りが中空成形体本体の他の箇所よりも厚くて高剛性になっているため、該導入孔周りに荷重がかかった場合、上記導入孔周りが破損しにくい。また、請求項１と同様に、製造コストを削減できる。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、補強シート材を金属材等の高剛性材で構成することが可能となり、導入孔周りの剛性をより確実に高めることができる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、補強シート材を金属材等の高剛性材で構成することが可能となり、フランジ部の剛性をより確実に高めることができる。
【００１８】
請求項５に係る発明によれば、ＳＭＣ成形材を折り曲げて重合一体化することによりフランジ部又は導入孔周りが構成されているので、成形時に補強シート材が別途必要なく、その分製造が容易である。
【００１９】
請求項６に係る発明によれば、ＳＭＣ成形材のフランジ部に対応する部分に補強シート材を重なるように配置して成形を行うだけで、高剛性のフランジ部を確実に成形できる。
【００２０】
請求項７に係る発明によれば、ＳＭＣ成形材のフランジ部又は導入孔周りに対応する部分を折り曲げて重ねて配置して成形を行うだけで、中空成形体本体よりも厚いフランジ部又は導入孔周りを容易・確実に成形できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００２２】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る樹脂中空成形体としての角筒状バンパービーム１を車体（図示せず）における２本の角筒状サイドフレーム３の前端に取り付ける直前の状態を示す斜視図である。上記バンパービーム１は、図２に示すように、閉断面矩形状の中空部５を有し、該中空部５を囲む樹脂製の袋状バッグ７と、該バッグ７の外周に配置され、該バッグ７と一体化された中空成形体本体としての樹脂製角筒状バンパービーム本体９と、該バンパービーム本体９の長手方向に沿って延びる一側面（後面）９ａの両端から該側面９ａの車幅方向（左右方向）外方及び上下方向外方へ張り出す取付用フランジ部１１とを備えている。上記バンパービーム本体９は、図２に示すように、断面コ字状のシート状ＳＭＣ成形材３０及び扁平板状のシート状ＳＭＣ成形材３２を素材として一体に形成されている。上記各フランジ部１１は、図３及び図４に示すように、上記バンパービーム本体９と一体に連続して車幅方向外方及び上下方向外方へ張り出す張出部１１ａに、該張出部１１ａとは別体の補強シート材２９が重合一体化されて構成され、これにより、各フランジ部１１は、上記バンパービーム本体９の成形の際、該バンパービーム本体９の一般部Ｗの肉厚よりも厚く成形されている。また、バンパービーム本体９（後述のＳＭＣ成形材３０）の右側の端面１ａには、図３に示すように、成形時に圧力流体としての加圧オイルを導入するための導入孔１３が上記バッグ７の内部（中空部５）に連通するように形成され、上記導入孔１３周り（端面１ａ）には、バンパービーム本体９とは別体の矩形状の樹脂製補強シート材１５が重合一体化されて、バンパービーム本体９の当該導入孔１３周りの全体の肉厚（バンパービーム本体９の肉厚に補強シート材１５の肉厚を合わせた肉厚）が該バンパービーム本体９の他の箇所（一般部Ｗ）よりも厚くなっている。上記補強シート材１５及びＳＭＣ成形材３０には、上記導入孔１３に対応する孔２５及び２８がそれぞれ形成されている。また、各フランジ部１１には、４つのボルト挿通孔１１ｃが形成されている。
【００２３】
一方、上記各サイドフレーム３の前端には上下方向に外側に張り出すフレーム側フランジ部４が一体的に形成され、各フレーム側フランジ部４には、ボルト挿通孔４ａが２つ形成されている。そして、バンパービーム１のフランジ部１１とフレーム側フランジ部４とを合わせてボルト挿通孔１１ｃ，４ａにボルト（図示せず）を挿通することにより、バンパービーム１をサイドフレーム３に取り付けるようにしている。この場合、一方のサイドフレーム３に４本のボルトが必要である。
【００２４】
上記バンパービーム本体９のシート状ＳＭＣ成形材３０及び３２は、同種のシート状ＳＭＣ成形材を素材とし、例えば、フェノール樹脂（ＰＦ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）、メラミン樹脂（ＭＦ）等の熱硬化性樹脂にカーボンファイバーやガラスファイバーなどの強化繊維が混合されたものによって構成される。したがって、上記張出部１１ａも上記シート状ＳＭＣ成形材３０及び３２と同種の素材で構成される。なお、強化繊維が混合されない熱硬化性樹脂単体や、熱硬化性樹脂単体に強化繊維層を積層して形成したものでもよい。
【００２５】
次に、上記のような構成のバンパービーム１の成形方法について説明する。
【００２６】
成形に先立ち、膨張可能な袋状バッグ７と該バッグ７に加圧オイルを導入するオイル導入装置１７とを用意する。上記バッグ７は、内部に中空部５を有する袋状に形成され、図３に示すように、一端に導入管部１９を有している。この導入管部１９の反中空部５側端縁には、全周に沿って導入管フランジ部１９ａが形成されている。上記オイル導入装置１７は、ノズル２１を備え、該ノズル２１には、ジョイント部２２を介してオイルパイプ２３が接続されている。また、上記オイル導入装置１７には、中空部５内にオイルを導入する際に該中空部５内のエアを外部に排出するエアパイプ（図示せず）が備えられている。
【００２７】
まず、柔軟なバッグ７の導入管部１９を、該導入管部１９及び導入管フランジ部１９ａを縮径させて上記補強シート材１５の孔２５に挿入する。その後、上記バッグ７の外周面に、上記バンパービーム本体９の側面９ａを除く外周面を構成する熱硬化性樹脂製の略矩形シート状ＳＭＣ成形材３０を巻き付けるとともに、該ＳＭＣ成形材３０の孔２８に上記バッグ７の導入管部１９を、該導入管部１９及び導入管フランジ部１９ａを縮径させて差し込む。そして、上記バッグ７の上記フランジ部１１に対応する部分に、上記バンパービーム本体９の側面９ａを構成する上記ＳＭＣ成形材３２と別体の矩形状樹脂製補強シート材２９を重ね、この状態で、該ＳＭＣ成形材３２でバッグ７の外周面を覆い、プリフォーム体３４を構成する。これにより、バッグ７の外周にＳＭＣ成形材３０，３２が配置され、上記ＳＭＣ成形材３２の上記フランジ部１１に対応する部分に、補強シート材２９が重なっており、上記ＳＭＣ成形材３０の上記導入孔１３周りに対応する部分に、補強シート材１５が重なった状態となる。
【００２８】
その後、上記プリフォーム体３４を、第１成形型３１の凹状成形面３１ａ上に載置する。そして、バッグ７の導入管部１９を、該導入管部１９及び導入管フランジ部１９ａを縮径させて上記第１成形型３１の貫通孔３１ｂに上記成形面３１ａ側から差し込む。しかる後、ノズル２１を導入管部１９に第１成形型３１の外側から差し込んで、導入管フランジ部１９ａを該第１成形型３１と上記ジョイント部２２により挟持する。この状態で第１成形型３１に第２成形型３３を被せることにより、成形型３５を型閉じする。ここで、該成形型３５は、例えば、約１１０℃〜１５０℃に設定されている。
【００２９】
なお、ＳＭＣ成形材３０，３２及び補強シート材１５，２９を第１成形型３１の成形面３１ａ及び第２成形型３３の成形面３３ａにセットした後に、バッグ７の導入管部１９及び第１成形型３１の貫通孔３１ｂにノズル２１が貫通孔３１ｂに差し込まれた状態となるようにバッグ７をセットし、成形型３５を型閉じしたとき、ＳＭＣ成形材３０の端面１ａ及び補強シート材１５がバッグ７の導入管部１９を包囲するようにしてもよい。このようにした場合、ＳＭＣ成形材３０及び補強シート材１５に孔２８及び孔２５をそれぞれ設ける必要がなくなり、ＳＭＣ成形材３０及び補強シート材１５を成形型３５にセットすることが容易となる。
【００３０】
次いで、上記のように成形型３５を型閉じした状態で、上記バッグ７の中空部５に、例えば、約１００〜１２０℃に加熱された加圧オイルをオイルタンク（図示せず）からオイルパイプ２３を経て導入して該バッグ７を加圧膨張させることにより、上記ＳＭＣ成形材３０，３２を成形型３５の成形面３１ａ，３３ａに押圧密着させる。この際、バッグ７の内部のエアは、オイルの導入に伴って上述のエアパイプを経て外部に排出される。また、導入管部１９の導入管フランジ部１９ａが上記ジョイント部２２と第１成形型３１とで挟まれた状態となっているので、バッグ７がオイルの圧力により補強シート材１５の孔２５及び上記ＳＭＣ成形材３０の孔２８から抜けることが防止される。ＳＭＣ成形材３０，３２が上記オイルによるバッグ７の膨張圧により成形型３５の成形面３１ａ，３３ａに押圧密着すると、ＳＭＣ成形材３０，３２及び補強シート材１５，２９は、成形型３５及び加圧オイルの温度により軟化し、バンパービーム本体９が角筒状に成形され、上記バッグ７と一体化するとともに、上記バンパービーム本体９と一体に連続して外方に張り出す張出部１１ａに、上記補強シート材２９を重合一体化してなるフランジ部１１を形成したバンパービーム１が得られる。
【００３１】
次いで、上記のようにしてバンパービーム１が成形されると、エア供給源（図示せず）からエアが上記エアパイプを経てバッグ７の中空部５に送り込まれ、これに伴い中空部５のオイルがオイルパイプ２３を経て排出される。中空部５のオイルが十分に排出されるとエアの供給をストップする。
【００３２】
次いで、成形型３５を型開きしてオイル導入装置１７をバンパービーム１（バッグ７）及び第１成形型３１から抜き取った後、バンパービーム１を取り出し、バッグ７のバンパービーム１から突出している部分を切除することにより、バンパービーム１が完成する。
【００３３】
なお、上記ボルト挿通孔１１ｃは、第２成形型３３の成形面３３ａに、上記張出部１１ａと上記補強シート材２９との合計の肉厚よりも長いピンを４本設けるとともに、第１成形型３１の成形面３１ａにおける上記各ピンに対向する位置に、上記各ピンの先端が嵌る孔を４つ設けることによって形成できる。
【００３４】
したがって、本実施形態によれば、フランジ部１１がバンパービーム本体９よりも厚くて高剛性になっているため、バンパービーム１をサイドフレーム３に強固に取り付けることができるのみならず、フランジ部１１に車幅方向、前後方向等から荷重がかかった場合にも該フランジ部１１は破損し難い。また、フランジ部１１が、バンパービーム本体９の成形の際、該バンパービーム本体９の肉厚よりも厚くなるように成形されるので、製造コストを削減できる。
【００３５】
また、上記バンパービーム本体９の導入孔１３周りの全体の肉厚が該バンパービーム本体９の他の箇所よりも厚くて高剛性になっているため、該導入孔１３周りに荷重がかかった場合、上記導入孔１３周りが破損しにくい。
【００３６】
また、ＳＭＣ成形材３２の一部に補強シート材２９を重なるように配置して成形を行うだけで、高剛性のフランジ部１１を確実に成形できる。
【００３７】
なお、補強シート材１５，２９は、ＳＭＣ成形材３０，３２と同じ材質あるいは違う材質であってもよいし、樹脂に限らず、金属材で構成してもよい。補強シート材１５，２９を金属材等の高剛性材で構成することで、フランジ部１１、導入孔１３周りの剛性をより確実に高めることができる。
【００３８】
また、補強シート材１５，２９を、ＳＭＣ成形材３０，３２の内側に配置していたが、外側に配置してもよい。
【００３９】
また、バッグ７は、ＳＭＣ成形材３０，３２及び補強シート材１５，２９がバンパービーム１として成形された状態で、バンパービーム本体９の内面に一体化したが、バッグ７が一体化しないように該バッグ７の材質を選定することにより、成形後にバッグ７をバンパービーム（中空成形体）１から除去することも可能である。
【００４０】
（実施形態２）
実施形態２のバンパービーム１は、フランジ部１１が、図６に示すように、上記バンパービーム本体９の素材であるＳＭＣ成形材３７を折り曲げて重合一体化して構成されている点で、実施形態１のバンパービーム１と異なっている。この実施形態２のバンパービーム１を形成する場合、実施形態１のＳＭＣ成形材３２に代えて、該ＳＭＣ成形材３２の長手方向一端（フランジ部１１）にさらに矩形状の折曲部３７ａを一体に形成したＳＭＣ成形材３７を用いる。そして、上記バッグ７のフランジ部１１に対応する部分に別部材の補強シート材２９を重ねることなく、上記折曲部３７ａを折り曲げて重ねた状態で、上記ＳＭＣ成形材３７で上記バッグ７の外周面を覆う。これにより、バッグ７の外周にＳＭＣ成形材３０，３７が配置され、ＳＭＣ成形材３７の上記フランジ部１１に対応する部分が折れ曲がって重なった状態となる。そのほかの形成手順は実施形態１と同じであるので、その詳細な説明を省略する。これにより、上記ＳＭＣ成形材３７の折曲げ重合部分を一体化してフランジ部１１を形成したバンパービーム本体９を得ることができる。
【００４１】
したがって、本実施形態によれば、実施形態１の上記効果に加えて、ＳＭＣ成形材３７を折り曲げて重合一体化することによりフランジ部１１が構成されているので、成形時に補強シート材２９が別途必要なく、その分製造が容易である。
【００４２】
なお、上記実施形態１，２では、上記バンパービーム本体９の導入孔１３周りが補強シート材１５によって補強されていたが、補強シート材１５を用いることなくＳＭＣ成形材３０を折り曲げて重合一体化することにより、上記バンパービーム本体９の導入孔１３周りが、上記バンパービーム本体９の成形の際、該バンパービーム本体９の他の箇所（一般部Ｗ）の肉厚よりも厚く、かつ上記フランジ部１１の肉厚よりも若干薄く成形されるようにしてもよい。ＳＭＣ成形材３０の折曲げ重合部分を一体化して上記バンパービーム本体９の導入孔１３周りを形成したバンパービーム本体９は、ＳＭＣ成形材３０のバンパービーム本体９の導入孔１３周りに対応する部分が折れ曲がって重なった状態となるように、成形型３５内に上記バッグ７とＳＭＣ成形材３０，３２又はＳＭＣ成形材３０，３７とを配置して成形を行うことにより得ることができる。この場合、成形時に補強シート材１５が別途必要なく、その分製造が容易である。
【００４３】
（実施形態３）
図７及び図８は、本発明の実施形態３に係るバンパービーム１を示す。実施形態１では、フランジ部１１が、バンパービーム本体９の側面９ａの車幅方向外方及び上下方向外方へ張り出しているが、本実施形態３では、フランジ部１１が、側面９ａの上下方向両端に、車体側に向けて突出する突出部１１ｄを有している。上記各突出部１１ｄには、ボルト挿通孔１１ｃが２つずつ設けられている。また、本実施形態３のフランジ部１１は、２枚の熱硬化性樹脂製のシート状ＳＭＣ成形材４１，４３を重合一体化して構成されている。また、補強シート材２９が別途用いられていない。
【００４４】
一方、本実施形態３の各サイドフレーム３のフレーム側フランジ部４は、対向する上下の各側縁から車両前方側に突出する突出部４ｂを有している。上記各突出部４ｂには、ボルト挿通孔４ａが２つ形成されている。そして、バンパービーム１におけるフランジ部１１の一対の突出部１１ｄ間にサイドフレーム３におけるフレーム側フランジ部４の一対の突出部４ｂを差し込んで、挿通孔１１ｃ，４ａにボルト（図示せず）を挿通することにより、バンパービーム１をサイドフレーム３に取り付けることができる。
【００４５】
この実施形態３のバンパービーム１を成形する場合、上記バッグ７のフランジ部１１に対応する部分に実施形態１の補強シート材２９を重ねることなく、バッグ７の外周面に、上記バンパービーム本体９の側面９ａを除く外周面を構成する熱硬化性樹脂製の略矩形シート状ＳＭＣ成形材４１を巻き付けるとともに、上記バンパービーム本体９の側面９ａを構成するＳＭＣ成形材４３でバッグ７の外周面を覆う。ＳＭＣ成形材４３は、上記ＳＭＣ成形材４１と同じ材質で構成されている。
【００４６】
次いで、上記プリフォーム体４４を、凹状成形面４５ａを有する第１成形型４５と、凸状成形面４７ａを有する第２成形型４７と、２つのスライド型４９，５１とを備えた成形型５３にセットする。なお、上記第１成形型４５には、上記実施形態１の第１成形型３１と同様に、上記凹状成形面４５ａの側壁を貫通する貫通孔が形成されている。プリフォーム体４４を成形型５３にセットする手順としては、上記プリフォーム体４４を上記バッグ７の導入管部１９が上記第１成形型４５の貫通孔に差し込まれた状態となるように、かつ一対の突出部１１ｄ，１１ｄが２つのスライド型４９，５１間に位置するように第１成形型４５の凹状成形面４５ａ内に配置した後、ノズル２１を導入管部１９に第１成形型４５の外側から差し込み、該凹状成形面４５ａに第２成形型４７の凸状成形面４７ａを被せて、成形型５３を型閉じする。そしてこの状態で、上記バッグ７の中空部５にオイルを導入して該バッグ７を加圧膨張させるとともにスライド型４９及び５１を互いに近づくようにスライドさせることにより、上記ＳＭＣ成形材４１，４３を成形型５３の成形面４５ａ，４７ａに押圧密着させるとともに、該ＳＭＣ成形材４１，４３のフランジ部１１，１１対応部を押圧密着させる。そのほかの形成手順は実施形態１と同じであるので、その詳細な説明を省略する。
【００４７】
したがって、本実施形態によれば、実施形態１の上記効果に加えて、バンパービーム本体９を成形するＳＭＣ成形材４１，４３を延長して重合一体化することによりフランジ部１１が構成されているので、成形時に補強シート材が別途必要なく、その分製造が容易である。
【００４８】
また、ＳＭＣ成形材４１，４３のフランジ部１１を構成する部分が、第２成形型４７の凸状成形面４７ａの側方からスライド型４９，５１により押圧されるので、ＳＭＣ成形材４１及び４３のフランジ部１１を構成する部分が強固に重合一体化される。
【００４９】
なお、上記実施形態１〜３では、フランジ部１１をボルト締めによってサイドフレーム３のフレーム側フランジ部４に取り付ける構造として説明したが、フランジ部１１はボルトにより締結することなく、単に２つの部材間に挟持されたり、中空成形体を支持したりするフランジ部であってもよい。
【００５０】
また、上記実施形態１〜３では、角筒状バンパービーム本体９を備えたバンパービーム１に本発明を適用した例について説明したが、バンパービーム本体９を角筒状以外の所定形状に成形する場合にも本発明を適用できる。また、バンパービーム以外の中空成形体にも本発明を適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、中空成形体及びその成形方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態１に係る中空成形体としてのバンパービームをサイドフレームに取り付ける直前の状態を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図５】実施形態１の成形前のバンパービームを示す図２に対応する断面図である。
【図６】（ａ）は実施形態２のＳＭＣ成形材の平面図、（ｂ）はＳＭＣ成形材を折り曲げた状態を示す図３相当断面図である。
【図７】実施形態３のバンパービームの端部をサイドフレームに取り付ける直前の状態を示す図１相当斜視図である。
【図８】実施形態３の図４相当断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ バンパービーム（中空成形体）
７ バッグ
９ バンパービーム本体（中空成形体本体）
１１ フランジ部
１１ａ 張出部
１３ 導入孔
１５，２９ 補強シート材
３０，３２，３７，４１，４３ ＳＭＣ成形材
３１，４５ 第１成形型
３３，４７ 第２成形型
３１ａ，３３ａ，４５ａ，４７ａ 成形面
３５，５３ 成形型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形の際内部に圧力流体を導入することにより加圧膨張した袋状バッグと、
該バッグの外周に配置されたシート状ＳＭＣ成形材を上記圧力流体によるバッグの膨張圧により成形型の成形面に押圧密着させて所定形状に成形された中空成形体本体と、
該中空成形体本体から外方へ張り出すフランジ部とを備え、
上記中空成形体本体の成形の際圧力流体を導入する箇所には、導入孔が上記バッグの内部に連通するように形成され、
上記フランジ部は、上記中空成形体本体の成形の際、該中空成形体本体の肉厚よりも厚く成形されていることを特徴とする中空成形体。
【請求項２】
請求項１に記載の中空成形体において、
上記中空成形体本体の導入孔周りは、該中空成形体本体の成形の際、中空成形体本体の他の箇所よりも厚く成形されていることを特徴とする中空成形体。
【請求項３】
請求項１に記載の中空成形体において、
上記中空成形体本体の導入孔周りには、中空成形体本体とは別体の補強シート材が重合一体化されて当該導入孔周りの全体の肉厚が他の箇所よりも厚くなっていることを特徴とする中空成形体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の中空成形体において、
上記フランジ部は、上記中空成形体本体共通の上記ＳＭＣ成形材を素材とし、該中空成形体本体と一体に連続して外方へ張り出す張出部に、該張出部とは別体の補強シート材が重合一体化されて構成されていることを特徴とする中空成形体。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の中空成形体において、
上記フランジ部又は上記中空成形体本体の導入孔周りは、上記中空成形体本体の素材であるＳＭＣ成形材を折り曲げて重合一体化して構成されていることを特徴とする中空成形体。
【請求項６】
請求項４に記載の中空成形体の成形方法であって、
膨張可能な袋状バッグの外周にシート状ＳＭＣ成形材が配置され、上記ＳＭＣ成形材のフランジ部に対応する部分に該ＳＭＣ成形材と別体の補強シート材が重なるように上記成形型内に上記バッグ、ＳＭＣ成形材、及び補強シート材を配置し、
次いで、成形型を型閉じした状態で、上記バッグの内部に圧力流体を導入して該バッグを加圧膨張させることにより、上記ＳＭＣ成形材を成形型の成形面に押圧密着させてバッグの外周に中空成形体本体を所定形状に成形するとともに、上記中空成形体本体と一体に連続して外方へ張り出す張出部に、上記補強シート材を重合一体化してなるフランジ部を形成した中空成形体を得ることを特徴とする中空成形体の成形方法。
【請求項７】
請求項５に記載の中空成形体の成形方法であって、
膨張可能な袋状バッグの外周にシート状ＳＭＣ成形材が配置され、上記ＳＭＣ成形材のフランジ部又は中空成形体本体の導入孔周りに対応する部分が折れ曲がって重なった状態となるように上記成形型内に上記バッグ及びＳＭＣ成形材を配置し、
次いで、成形型を型閉じした状態で、上記バッグの内部に圧力流体を導入して該バッグを加圧膨張させることにより、上記ＳＭＣ成形材を成形型の成形面に押圧密着させてバッグの外周に中空成形体本体を所定形状に成形するとともに、上記ＳＭＣ成形材の折曲げ重合部分を一体化してフランジ部又は中空成形体本体の導入孔周りを形成した中空成形体を得ることを特徴とする中空成形体の成形方法。
【請求項１】
成形の際内部に圧力流体を導入することにより加圧膨張した袋状バッグと、
該バッグの外周に配置されたシート状ＳＭＣ成形材を上記圧力流体によるバッグの膨張圧により成形型の成形面に押圧密着させて所定形状に成形された中空成形体本体と、
該中空成形体本体から外方へ張り出すフランジ部とを備え、
上記中空成形体本体の成形の際圧力流体を導入する箇所には、導入孔が上記バッグの内部に連通するように形成され、
上記フランジ部は、上記中空成形体本体の成形の際、該中空成形体本体の肉厚よりも厚く成形されていることを特徴とする中空成形体。
【請求項２】
請求項１に記載の中空成形体において、
上記中空成形体本体の導入孔周りは、該中空成形体本体の成形の際、中空成形体本体の他の箇所よりも厚く成形されていることを特徴とする中空成形体。
【請求項３】
請求項１に記載の中空成形体において、
上記中空成形体本体の導入孔周りには、中空成形体本体とは別体の補強シート材が重合一体化されて当該導入孔周りの全体の肉厚が他の箇所よりも厚くなっていることを特徴とする中空成形体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の中空成形体において、
上記フランジ部は、上記中空成形体本体共通の上記ＳＭＣ成形材を素材とし、該中空成形体本体と一体に連続して外方へ張り出す張出部に、該張出部とは別体の補強シート材が重合一体化されて構成されていることを特徴とする中空成形体。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の中空成形体において、
上記フランジ部又は上記中空成形体本体の導入孔周りは、上記中空成形体本体の素材であるＳＭＣ成形材を折り曲げて重合一体化して構成されていることを特徴とする中空成形体。
【請求項６】
請求項４に記載の中空成形体の成形方法であって、
膨張可能な袋状バッグの外周にシート状ＳＭＣ成形材が配置され、上記ＳＭＣ成形材のフランジ部に対応する部分に該ＳＭＣ成形材と別体の補強シート材が重なるように上記成形型内に上記バッグ、ＳＭＣ成形材、及び補強シート材を配置し、
次いで、成形型を型閉じした状態で、上記バッグの内部に圧力流体を導入して該バッグを加圧膨張させることにより、上記ＳＭＣ成形材を成形型の成形面に押圧密着させてバッグの外周に中空成形体本体を所定形状に成形するとともに、上記中空成形体本体と一体に連続して外方へ張り出す張出部に、上記補強シート材を重合一体化してなるフランジ部を形成した中空成形体を得ることを特徴とする中空成形体の成形方法。
【請求項７】
請求項５に記載の中空成形体の成形方法であって、
膨張可能な袋状バッグの外周にシート状ＳＭＣ成形材が配置され、上記ＳＭＣ成形材のフランジ部又は中空成形体本体の導入孔周りに対応する部分が折れ曲がって重なった状態となるように上記成形型内に上記バッグ及びＳＭＣ成形材を配置し、
次いで、成形型を型閉じした状態で、上記バッグの内部に圧力流体を導入して該バッグを加圧膨張させることにより、上記ＳＭＣ成形材を成形型の成形面に押圧密着させてバッグの外周に中空成形体本体を所定形状に成形するとともに、上記ＳＭＣ成形材の折曲げ重合部分を一体化してフランジ部又は中空成形体本体の導入孔周りを形成した中空成形体を得ることを特徴とする中空成形体の成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１７２９６２（Ｐ２００９−１７２９６２Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６６１４（Ｐ２００８−１６６１４）
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度、経済産業省、地域新生コンソーシアム研究開発事業「軽量で高剛性な高機能樹脂とこれを活用した商品展開技術の開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３９００２６５３８）ダイキョーニシカワ株式会社 (492)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度、経済産業省、地域新生コンソーシアム研究開発事業「軽量で高剛性な高機能樹脂とこれを活用した商品展開技術の開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３９００２６５３８）ダイキョーニシカワ株式会社 (492)
【Ｆターム（参考）】
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