(57)【要約】【課題】  構造が単純でありかつ良好な強度を有する液圧成形品を提供する。【解決手段】  重ね合わせて接合された縁部２２，５２を有する第１および第２外面２０，５０を有する中空状の外面部１２、第１外面２０に配置される第１開口部２４、および、第１外面２０に接合され、外面部１２の中空断面を仕切る第１補強リブを有する。第１外面２０と第１補強リブとの接合部６４によって、閉領域６５を形成する。開口部２４は、閉領域６５の内側に位置している。【選択図】            図１
2007014970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ね合わせて接合された縁部を有し、液圧成形品の外面部を形成することとなる第１および第２外面材、
前記第１および第２外面材の内側に配置されかつ前記第１外面材に接合され、液圧成形品の中空断面を仕切る第１補強リブを形成することとなる第１補強材、および、
成形媒体を導入するための１次および２次導入口を有し、
前記第１補強材と前記第１外面材との接合部によって、閉領域を形成し、
前記１次導入口は、前記閉領域から離間した位置に配置され、
前記２次導入口は、前記第１外面材に配置されかつ前記閉領域の内側に位置合せされた開口部からなる
ことを特徴とする予備成形体。
【請求項２】
前記第１補強材と第２外面材との内側に配置されかつ前記第２外面材に接合され、液圧成形品の中空断面を仕切る第２補強リブを形成することとなる第２補強材、および、
成形媒体を導入するための第２の２次導入口を、さらに有し、
前記第２補強材と前記第２外面材との接合部によって、閉領域を形成し、
前記第２の２次導入口は、前記第２外面材に配置されかつ前記閉領域の内側に位置合せされた開口部から構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の予備成形体。
【請求項３】
前記第１外面材の開口部と、前記第２外面材の開口部とは、位置合せされていることを特徴とする請求項２に記載の予備成形体。
【請求項４】
前記第１および第２補強材は、互いに接合されており、当該接合部は、前記第１および第２外面材の開口部によって露出されている部位に位置していることを特徴とする請求項３に記載の予備成形体。
【請求項５】
前記第１および第２外面材の縁部における重ね合わせ端面は、非接合部を有し、前記１次導入口は、前記非接合部から構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の予備成形体。
【請求項６】
前記第１および第２外面材の縁部における重ね合わせ端面は、それぞれ半円錐状部位を有し、前記非接合部は、前記半円錐状部位が一体となって形成する円錐状部位から構成されることを特徴とする請求項５に記載の予備成形体。
【請求項７】
重ね合わせて接合された縁部を有する第１および第２外面材、
前記第１および第２外面材の内側に配置されかつ前記第１外面材に接合された第１補強材、および、
成形媒体を導入するための１次および２次導入口を有し、
前記第１補強材と前記第１外面材との接合部によって、閉領域を形成し、
前記１次導入口は、前記閉領域から離間した位置に配置され、
前記２次導入口は、前記第１外面材に配置されかつ前記閉領域の内側に位置合せされた開口部からなる予備成形体の内部に、
前記１次導入口を経由して、液圧を付与し、膨出変形させた後において、前記２次導入口を経由して、液圧を付与し、さらに膨出変形させることによって、
前記第１および第２外面材から、液圧成形品の外面部を形成し、
前記第１補強材から、前記液圧成形品の中空断面を仕切る第１補強リブを形成する
ことを特徴とする液圧成形方法。
【請求項８】
前記予備成形体は、
前記第１補強材と第２外面材との内側に配置されかつ前記第２外面材に接合された第２補強材、および、
成形媒体を導入するための第２の２次導入口を、さらに有し、
前記第２補強材と前記第２外面材との接合部によって、閉領域を形成し、
前記第２の２次導入口は、前記第２外面材に配置されかつ前記閉領域の内側に位置合せされた開口部から構成されており、
前記１次導入口を経由して、液圧を付与し、膨出変形させた後において、前記２次導入口および第２の２次導入口を経由して、液圧を付与し、さらに膨出変形させることによって、
前記第１および第２外面材から、液圧成形品の外面部を形成し、
前記第１補強材および第２補強材から、前記液圧成形品の中空断面を仕切る第１および第２補強リブを形成する
ことを特徴とする請求項７に記載の液圧成形方法。
【請求項９】
前記第１外面材の開口部と、前記第２外面材の開口部とは、位置合せされていることを特徴とする請求項８に記載の液圧成形方法。
【請求項１０】
前記予備成形体の内部に、前記１次導入口を経由して、液圧を付与することで膨出変形させる前において、
前記第１および第２外面材の開口部によって露出されている前記第１および第２補強材の部位を、互いに接合することを特徴とする請求項９に記載の液圧成形方法。
【請求項１１】
前記２次導入口および第２の２次導入口を経由して、液圧を付与し、さらに膨出変形させる際に、前記第１補強材と第２補強材とを当接させることを特徴とする請求項９に記載の液圧成形方法。
【請求項１２】
前記第１補強材および第２補強材の当接部位を、互いに接合することを特徴とする請求項１１に記載の液圧成形方法。
【請求項１３】
前記第１および第２外面材の縁部における重ね合わせ端面は、非接合部を有し、前記１次導入口は、前記非接合部から構成されることを特徴とする請求項７〜１２のいずれか１項に記載の液圧成形方法。
【請求項１４】
前記第１および第２外面材の縁部における重ね合わせ端面は、それぞれ半円錐状部位を有し、前記非接合部は、前記半円錐状部位が一体となって形成する円錐状部位から構成されることを特徴とする請求項１３に記載の液圧成形方法。
【請求項１５】
重ね合わせて接合された縁部を有する第１および第２外面材、
前記第１および第２外面材の内側に配置されかつ前記第１外面材に接合された第１補強材、および、
成形媒体を導入するための１次および２次導入口を有し、
前記第１補強材と前記第１外面材との接合部によって、閉領域を形成し、
前記１次導入口は、前記閉領域から離間した位置に配置され、
前記２次導入口は、前記第１外面材に配置されかつ前記閉領域の内側に位置合せされた開口部からなる
予備成形体が配置され、液圧成形品の外面形状に対応するキャビティを有する成形型、
成形媒体を供給するための液圧回路に連結され、前記予備成形体の１次導入口を経由して、液圧を付与して膨出変形させるための１次ノズル部、および、
前記液圧回路に連結され、前記予備成形体の２次導入口を経由して、液圧を付与して膨出変形させるための２次ノズル部を有し、
前記１次導入口を経由して、前記１次ノズル部から液圧を付与し、膨出変形させた後において、前記２次導入口を経由して、前記２次ノズル部から液圧を付与し、さらに膨出変形させることによって、
前記第１および第２外面材から、液圧成形品の外面部を形成し、
前記第１補強材から、前記液圧成形品の中空断面を仕切る第１補強リブを形成する
ことを特徴とする液圧成形装置。
【請求項１６】
前記第１および第２外面材の縁部における重ね合わせ端面は、非接合部を有し、前記１次導入口は、前記非接合部から構成されており、
前記１次ノズル部は、前記非接合部に対して近接離間自在に配置されていることを特徴とする請求項１５に記載の液圧成形装置。
【請求項１７】
前記第１および第２外面材の縁部における重ね合わせ端面は、それぞれ半円錐状部位を有し、前記非接合部は、前記半円錐状部位が一体となって形成する円錐状部位から構成されており、
前記１次ノズル部は、前記円錐状部位に対応する外形形状を有する突出部を有することを特徴とする請求項１６に記載の液圧成形装置。
【請求項１８】
前記キャビティは、前記２次ノズル部が突出自在の開口部を有することを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の液圧成形装置。
【請求項１９】
前記キャビティの開口部は、前記予備成形体の２次導入口と位置合せされていることを特徴とする請求項１８に記載の液圧成形装置。
【請求項２０】
請求項７〜１４のいずれか１項に記載の液圧成形方法によって製造されたことを特徴とする液圧成形品。
【請求項２１】
重ね合わせて接合された縁部を有する第１および第２外面を有する中空状の外面部、
前記第１外面に配置される第１開口部、および、
前記第１外面に接合され、前記外面部の中空断面を仕切る第１補強リブを有し、
前記第１外面と前記第１補強リブとの接合部によって、閉領域を形成し、
前記開口部は、前記閉領域の内側に位置している
ことを特徴とする液圧成形品。
【請求項２２】
前記第２外面に配置される第２開口部、および、
前記第２外面に接合され、前記外面部の中空断面を仕切る第２補強リブを有し、
前記第２外面と前記第２補強リブとの接合部によって、閉領域を形成し、
前記第２開口部は、前記閉領域の内側に位置している
ことを特徴とする請求項２１に記載の液圧成形品。
【請求項２３】
前記第１および第２開口部は、位置合せされていることを特徴とする請求項２２に記載の液圧成形品。
【請求項２４】
前記第１および第２補強リブは、当接していることを特徴とする請求項２３に記載の液圧成形品。
【請求項２５】
前記第１および第２補強リブの当接部位は、接合されていることを特徴とする請求項２４に記載の液圧成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予備成形体、液圧成形方法、液圧成形装置および液圧成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサイドメンバ等の自動車の車体構造部材は、衝撃吸収性を向上させるために中空構造を有し、かつ強度を補うための補強リブが内側に配置されている。車体構造部材に適用される液圧成形品は、外面材および補強材を有する予備成形体の内部に液圧を供給し、膨出変形させて製造される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−８２１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、外面材および補強材は、積層および接合が繰り返されることによって、予備成形体を形成しており、複雑な内部構造を有し、生産性に問題を有する。また、接合に溶接が適用される場合、溶接熱の伝達による誤接合が引き起こされ、接合強度が低下する虞もある。
【０００４】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、構造が単純でありかつ良好な強度を有する液圧成形品を得るための予備成形体、液圧成形方法および液圧成形装置と、構造が単純でありかつ良好な強度を有する液圧成形品とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
重ね合わせて接合された縁部を有し、液圧成形品の外面部を形成することとなる第１および第２外面材、
前記第１および第２外面材の内側に配置されかつ前記第１外面材に接合され、液圧成形品の中空断面を仕切る第１補強リブを形成することとなる第１補強材、および、
成形媒体を導入するための１次および２次導入口を有し、
前記第１補強材と前記第１外面材との接合部によって、閉領域を形成し、
前記１次導入口は、前記閉領域から離間した位置に配置され、
前記２次導入口は、前記第１外面材に配置されかつ前記閉領域の内側に位置合せされた開口部からなる
ことを特徴とする予備成形体である。
【０００６】
上記目的を達成するための請求項７に記載の発明は、
重ね合わせて接合された縁部を有する第１および第２外面材、
前記第１および第２外面材の内側に配置されかつ前記第１外面材に接合された第１補強材、および、
成形媒体を導入するための１次および２次導入口を有し、
前記第１補強材と前記第１外面材との接合部によって、閉領域を形成し、
前記１次導入口は、前記閉領域から離間した位置に配置され、
前記２次導入口は、前記第１外面材に配置されかつ前記閉領域の内側に位置合せされた開口部からなる予備成形体の内部に、
前記１次導入口を経由して、液圧を付与し、膨出変形させた後において、前記２次導入口を経由して、液圧を付与し、さらに膨出変形させることによって、
前記第１および第２外面材から、液圧成形品の外面部を形成し、
前記第１補強材から、前記液圧成形品の中空断面を仕切る第１補強リブを形成する
ことを特徴とする液圧成形方法である。
【０００７】
上記目的を達成するための請求項１５に記載の発明は、
重ね合わせて接合された縁部を有する第１および第２外面材、
前記第１および第２外面材の内側に配置されかつ前記第１外面材に接合された第１補強材、および、
成形媒体を導入するための１次および２次導入口を有し、
前記第１補強材と前記第１外面材との接合部によって、閉領域を形成し、
前記１次導入口は、前記閉領域から離間した位置に配置され、
前記２次導入口は、前記第１外面材に配置されかつ前記閉領域の内側に位置合せされた開口部からなる
予備成形体が配置され、液圧成形品の外面形状に対応するキャビティを有する成形型、
成形媒体を供給するための液圧回路に連結され、前記予備成形体の１次導入口を経由して、液圧を付与して膨出変形させるための１次ノズル部、および、
前記液圧回路に連結され、前記予備成形体の２次導入口を経由して、液圧を付与して膨出変形させるための２次ノズル部を有し、
前記１次導入口を経由して、前記１次ノズル部から液圧を付与し、膨出変形させた後において、前記２次導入口を経由して、前記２次ノズル部から液圧を付与し、さらに膨出変形させることによって、
前記第１および第２外面材から、液圧成形品の外面部を形成し、
前記第１補強材から、前記液圧成形品の中空断面を仕切る第１補強リブを形成する
ことを特徴とする液圧成形装置である。
【０００８】
上記目的を達成するための請求項２０に記載の発明は、
請求項７〜１４のいずれか１項に記載の液圧成形方法によって製造されたことを特徴とする液圧成形品である。
【０００９】
上記目的を達成するための請求項２１に記載の発明は、
重ね合わせて接合された縁部を有する第１および第２外面を有する中空状の外面部、
前記第１外面に配置される第１開口部、および、
前記第１外面に接合され、前記外面部の中空断面を仕切る第１補強リブを有し、
前記第１外面と前記第１補強リブとの接合部によって、閉領域を形成し、
前記開口部は、前記閉領域の内側に位置している
ことを特徴とする液圧成形品である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、予備成形体の内部に、１次導入口を経由して、液圧を付与し、膨出変形させた後において、２次導入口を経由して、液圧を付与し、さらに膨出変形させることによって、第１および第２外面材から、液圧成形品の外面部を形成し、第１補強材から、前記液圧成形品の中空断面を仕切る第１補強リブを形成することが可能である。液圧成形品における第１外面と第１補強リブとの接合部によって、閉領域が形成され、液圧成形品の横（左右）方向の強度およびねじり剛性を向上させる。したがって、液圧成形品は、構造が単純でありながら、良好な強度を有することとなる。つまり、構造が単純でありかつ良好な強度を有する液圧成形品を得るための予備成形体を提供することが可能である。
【００１１】
請求項７に記載の発明によれば、予備成形体の内部に、１次導入口を経由して、液圧を付与し、膨出変形させた後において、２次導入口を経由して、液圧を付与し、さらに膨出変形させることによって、第１および第２外面材から、液圧成形品の外面部が形成され、第１補強材から、液圧成形品の中空断面を仕切る第１補強リブが形成される。液圧成形品における第１外面と第１補強リブとの接合部によって、閉領域が形成され、液圧成形品の横方向の強度およびねじり剛性を向上させる。したがって、液圧成形品は、構造が単純でありながら、良好な強度を有する。つまり、構造が単純でありかつ良好な強度を有する液圧成形品を得るための液圧成形方法を提供することが可能である。
【００１２】
請求項１５に記載の発明によれば、予備成形体の内部に、１次導入口を経由して、１次ノズル部から液圧を付与し、膨出変形させた後において、２次導入口を経由して、２次ノズル部から液圧を付与し、さらに膨出変形させることによって、第１および第２外面材から、液圧成形品の外面部を形成し、第１補強材から、液圧成形品の中空断面を仕切る第１補強リブを形成することが可能である。液圧成形品における第１外面と第１補強リブとの接合部によって、閉領域が形成され、液圧成形品の横方向の強度およびねじり剛性を向上させる。したがって、液圧成形品は、構造が単純でありながら、良好な強度を有することとなる。つまり、構造が単純でありかつ良好な強度を有する液圧成形品を得るための液圧成形装置を提供することが可能である。
【００１３】
請求項２０および請求項２１に記載の発明によれば、液圧成形品は、第１外面に接合され、外面部の中空断面を仕切る第１補強リブを有する。第１外面と第１補強リブとの接合部によって、閉領域が形成され、液圧成形品の横方向の強度およびねじり剛性を向上させる。つまり、構造が単純でありかつ良好な強度を有する液圧成形品を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１は、実施の形態１に係る液圧成形品を説明するための斜視図、図２は、図１の液圧成形品の断面図、図３は、図２の線ＩＩＩ−ＩＩに関する断面図、図４は、図２の線ＩＶ−ＩＶに関する断面図である。
【００１６】
液圧成形品１０は、中空状の外面部１２および補強リブ３０，４０を有し、軽量化および高剛性化を必要とする自動車部品に適用される。自動車部品は、例えば、サイドメンバやクロスメンバ等のサスペンション部品、ピラー部品、アスクル部品、あるいはボディサイド部品である。液圧成形品１０の素材は、特に限定されないが、例えば、冷間圧延鋼板や熱間圧延軟鋼板を適用することが可能である。
【００１７】
外面部１２は、外面２０，５０および開口部２４，５４を有する。外面２０，５０における重ね合わせられた縁部２２，５２は、接合されており、当該接合部６２は、外面２０，５０の延長方向に沿って配置されている。開口部２４，５４は、外面２０，５０にそれぞれ配置され、かつ互いに位置合せされている。
【００１８】
補強リブ３０，４０は、外面２０，５０にそれぞれ接合されている。外面２０と補強リブ３０との接合部６４は、外面２０の頂部および側面を延長し、閉領域６５を定義（形成）し、開口部２４は、閉領域６５の内側に位置している。外面５０と補強リブ４０との接合部６８は、外面５０の頂部および側面を延長し、閉領域６９を定義（形成）し、開口部５４は、閉領域６９の内側に位置している。閉領域６５，６９は、展開した場合において、中央部が拡張した略楕円形状を呈する。
【００１９】
補強リブ３０，４０は、略ドーム状の凸部外面を有しており、開口部２４，５４と位置合せされた頂部３４，４４が、当接かつ接合されており、頂部３４，４４の接合部６６に関する断面において、補強リブ３０，４０は、外面部１２の中空断面を仕切っているＸ字状形状を呈する（図３参照）。したがって、補強リブ３０，４０は、液圧成形品１０の横（左右）方向および垂直（上下）方向の強度並びにねじり剛性を向上させる。
【００２０】
以上のように、実施の形態１に係る液圧成形品１０は、構造が単純でありながら、良好な強度を有する。
【００２１】
図５は、実施の形態１に係る予備成形体を説明するための平面図であり、予備成形体の上板を示しており、図６は、予備成形体の背面図であり、予備成形体の下板を示しており、図７は、図５の線ＶＩＩ−ＶＩＩに関する断面図、図８は、図５の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに関する断面図、図９は、予備成形体の下方中板および上方中板を説明するための平面図、図１０は、予備成形体の上方中板および下方中板の接合を説明するための断面図である。
【００２２】
予備成形体１１０は、液圧成形品１０の外面部１２における外面２０，５０を形成することとなる上板１２０および下板１５０と、液圧成形品の中空断面を仕切る補強リブ３０，４０を形成することとなる上方中板１３０および下方中板１４０とを有する。
【００２３】
上板１２０および下板１５０は、略矩形形状を呈し、重ね合わせられた縁部１２２，１５２および、略中央部に配置される開口部１２４，１５４を有する。開口部１２４，１５４は、位置合せされている。縁部１２２，１５２は、プラズマすみ肉溶接によって形成された接合部１６２を有する。接合部１６２の形成方式は、接合強度および密閉性が確保され、かつ液圧成形性に悪影響を及ぼさなければ、特に限定されず、例えば、レーザ溶接、アーク溶接、あるいは、接着剤を適用することも可能である。
【００２４】
縁部１２２，１５２における重ね合わせ端面１２１，１５１は、それぞれ半円錐状部位１２３，１５３を有する。半円錐状部位１２３，１５３は、一体となって円錐状部位１１４を形成する。円錐状部位１１４は、成形媒体を導入するための１次導入口を構成する非接合部である。
【００２５】
上方中板１３０および下方中板１４０は、中央部が拡張した略楕円形状を有し、上板１２０および下板１５０の内側に配置され、その中心が、上板１２０および下板１５０の開口部１２４，１５４と位置合せされる。上方中板１３０および下方中板１４０は、上板１２０および下板１５０に、プラズマ貫通溶接によってそれぞれ接合される。
【００２６】
上方中板１３０と上板１２０との接合部１６４は、上方中板１３０の外周に沿って延長しており、閉領域１６５を定義（形成）する。上板１２０の開口部１２４は、閉領域１６５の内側に位置合せされており、成形媒体を導入するための２次導入口を構成する。下方中板１４０と下板１５０との接合部１６８は、下方中板１４０の外周に沿って延長しており、閉領域１６９を定義（形成）する。下板１５０の開口部１５４は、閉領域１６９の内側に位置合せされており、成形媒体を導入するための第２の２次導入口を構成する。
【００２７】
接合部１６４，１６８の形成方式は、接合強度および密閉性が確保され、かつ液圧成形性に悪影響を及ぼさなければ、プラズマ貫通溶接に限定されず、例えば、レーザ溶接、アーク溶接、あるいは、接着剤を適用することも可能である。
【００２８】
上方中板１３０および下方中板１４０は、スポット溶接によって、互いに接合されている。スポット溶接は、電極チップ２０２，２０４を、上板１２０および下板１５０の開口部１２４，１５４によって露出されている部位に当接させ、加圧するとともに通電することで、実施される（図１０参照）。
【００２９】
つまり、上方中板１３０および下方中板１４０は、予備成形体１１０の内部に液圧を付与することで膨出変形させる前において、接合されており、接合部１６６は、上板１２０および下板１５０の開口部１２４，１５４によって露出されている部位に位置している。接合部１６６の近傍は、開口部１２４，１５４によって接合の対象でない部材が存在しないため、溶接熱の伝達による誤接合は、引き起こされない。
【００３０】
接合部１６６の形成方式は、接合強度が確保され、かつ液圧成形性に悪影響を及ぼさなければ、スポット溶接に限定されず、例えば、プラズマ溶接、レーザ溶接、アーク溶接、あるいは、接着剤を適用することも可能である。
【００３１】
なお、円錐状部位（１次導入口）１１４は、縁部１２２，１５２に位置し、閉領域１６５，１６９から離間している。
【００３２】
以上のように、実施の形態１に係る予備成形体１１０においては、その内部に、１次導入口（円錐状部位１１４）を経由して、液圧を付与し、膨出変形させた後において、２次導入口（開口部１２４，１５４）を経由して、液圧を付与し、さらに膨出変形させることによって、第１および第２外面材（上板１２０および下板１５０）から、液圧成形品１０の外面部１２を形成し、第１および第２補強材（上方中板１３０および下方中板１４０）から、液圧成形品１０の中空断面を仕切る第１および第２補強リブ（補強リブ３０，４０）を形成することが可能である。
【００３３】
なお、上板１２０、下板１５０、上方中板１３０および下方中板１４０は、上記形状に特に限定されず、目的とする液圧成形品の形状に対応させ、適宜変更することが可能である。
【００３４】
図１１は、実施の形態１に係る液圧成形装置を説明するための断面図、図１２は、液圧成形装置の２次ノズル部を説明するための断面図、図１３は、２次ノズル部のシール機構を説明するための断面図である。
【００３５】
液圧成形装置２１０は、予備成形体１１０が配置される成形型（上型２２０および下型２３０）、１次ノズル部２４０、２次ノズル部２５０、および液圧回路２９０を有する。成形媒体は、例えば水である。
【００３６】
上型２２０および下型２３０は、近接離間自在に配置され、液圧成形品１０の外面２０，５０に対応するキャビティ２２２，２３２を有する。キャビティ２２２，２３２は、２次ノズル部２５０が突出自在に配置される開口部２２５，２３５を有する。開口部２２５，２３５は、予備成形体１１０が配置された際に、上板１２０および下板１５０の開口部１２４，１５４と相対するように、位置決めされる。
【００３７】
１次ノズル部２４０は、シリンダ式駆動装置２４２および水平可動型２４４を有し、上型２２０および下型２３０の両側面に配置される。シリンダ式駆動装置２４２は、水平可動型２４４に連結されており、水平可動型２４４を、上型２２０および下型２３０に対して近接離間自在に駆動する。
【００３８】
水平可動型２４４は、突出部２４６および供給路２４８を有する。突出部２４６は、予備成形体１１０の円錐状部位１１４に対応する外形形状を有しており、円錐状部位１１４に挿入され、円錐状部位１１４を密閉する。供給路２４８は、水平可動型２４４の内部を延長している。供給路２４８の一端は、液圧回路２９０に連結されている。供給路２４８の他端は、突出部２４６の先端まで延長し、注入口２４９を構成している。
【００３９】
したがって、１次ノズル部２４０は、接合部１６４，１６８によって密閉された閉領域１６５，１６９を除いた予備成形体１１０の内部に、液圧回路２９０から供給される成形媒体を、突出部２４６の先端の注入口２４９から導入することが可能である。なお、１次ノズル部２４０の一方は、予備成形体１１０の内部に存在する滞留気体を排気したり、成形媒体を適宜排出することで液圧を調整したりするためにも、使用される。
【００４０】
２次ノズル部２５０は、縦方向可動型２５１を有し、キャビティ２２２，２３２の開口部２２５，２３５から突出自在に配置される（図１２参照）。縦方向可動型２５１は、スリーブ部２５２、シール部２５４、突出部２５６および供給路２５８を有し、キャビティ２２２，２３２の開口部２２５，２３５から突出自在に配置される（図１２参照）。
【００４１】
スリーブ部２５２は、突出部２５６の軸部が摺動自在に挿入される。シール部２５４は、リング状の弾性部材からなり、スリーブ部２５２の端面２５３と突出部２５６のヘッド部の背面２５７との間の隙間に配置される。突出部２５６は、上板１２０および下板１５０の開口部１２４，１５４と略一致する外径を有する。供給路２５８は、突出部２５６の内部を延長している。供給路２５８の一端は、液圧回路２９０に連結されている。供給路２５８の他端は、突出部２５６の先端まで延長し、注入口２５９を構成している。
【００４２】
突出部２５６を、上板１２０および下板１５０の開口部１２４，１５４に挿入し、スリーブ部２５２の端面２５３と突出部２５６のヘッド部の背面２５７との間の隙間を変更する場合、シール部２５４は、圧縮され、拡径する。したがって、シール部２５４は、開口部１２４，１５４の内壁に密着し、開口部１２４，１５４を密閉する（図１３参照）。
【００４３】
したがって、２次ノズル部２５０は、接合部１６４，１６８によって密閉された閉領域１６５，１６９の内部に、液圧回路２９０から供給される成形媒体を、突出部２５６の先端の注入口２５９から、導入することが可能である。
【００４４】
なお、液圧回路２９０は、増圧シリンダを利用する圧力発生装置や、成形媒体源や、圧力調整装置などが連結されている。
【００４５】
以上のように、実施の形態１に係る液圧成形装置２１０においては、予備成形体１１０の内部に、１次導入口（円錐状部位１１４）を経由して、１次ノズル部２４０から液圧を付与し、膨出変形させた後において、２次導入口（開口部１２４，１５４）を経由して、２次ノズル部２５０から液圧を付与し、さらに膨出変形させることによって、第１および第２外面材（上板１２０および下板１５０）から、液圧成形品１０の外面部１２を形成し、第１および第２補強材（上方中板１３０および下方中板１４０）から、液圧成形品１０の中空断面を仕切る第１および第２補強リブ（補強リブ３０，４０）を形成することが可能である。
【００４６】
なお、１次導入口は、上板１２０および下板１５０の縁部１２２，１５２における重ね合わせ端面１２１，１５１に配置される非接合部によって形成することに限定されず、例えば、下板１５０に形成される開口部によって構成することも可能である。この場合、１次ノズル部は、下型２３０に固定式に配置されることとなる。
【００４７】
また、２次導入口（上板１２０および下板１５０の開口部１２４，１５４部）の密閉は、シール部２５４を圧縮し拡径する上記機構に限定されず、他の適当なシール機構を適用することが可能である。
【００４８】
図１４は、実施の形態１に係る液圧成形方法を説明するための断面図であり、型締めを示しており、図１５は、図１４に続く、１次成形を説明するための断面図、図１６は、図１５に続く、２次成形を説明するための断面図である。
【００４９】
まず、予備成形体１１０が、下型２３０のキャビティ２３２に配置される。下板１５０の開口部１５４は、キャビティ２３２の開口部２３５に位置決めされる。上型２２０が降下し、下型２３０と共に予備成形体１１０を挟み込んで、型締めする。上板１２０の開口部１２４は、上型２２０のキャビティ２２２の開口部２２５に位置決めされる。
【００５０】
１次ノズル部２４０の駆動装置２４２が作動され、水平可動型２４４の突出部２４６が、予備成形体１１０の円錐状部位１１４に挿入され、円錐状部位１１４を密閉する（図１４参照）。
【００５１】
予備成形体１１０の円錐状部位１１４は、水平可動型２４４の突出部２４６により拡張されると共に、上板１２０および下板１５０によって規制される。そのため、予備成形体１１０の円錐状部位１１４は、水平可動型２４４に密着して、予備成形体１１０の気密性が確実に確保される。
【００５２】
その後、液圧回路２９０が作動される。液圧回路２９０からの成形媒体は、１次ノズル部２４０に供給され、突出部２４６の先端の注入口２４９から、予備成形体１１０の内部に導入される。成形媒体の供給を継続し、液圧が上昇することにより、予備成形体１１０は徐々に膨出する。１次成形における所定の最終液圧に到達すると、１次ノズル部２４０に対する成形媒体の供給が停止される。
【００５３】
注入口２４９からの成形媒体は、接合部１６４，１６８によって密閉された閉領域１６５，１６９には導入されず、かつ、上方中板１３０および下方中板１４０が互いに接合されている。そのため、上方中板１３０および下方中板１４０は、液圧成形品１０の補強リブ３０，４０と略一致する形状を呈する一方、上板１２０および下板１５０の膨出変形は、僅かであるため、予備成形体１１０は、１次成形後においては、歪な形状を呈する（図１５参照）。
【００５４】
その後、２次ノズル部２５０が作動される。縦方向可動型２５１は、キャビティ２２２，２３２の開口部２２５，２３５から突出し、突出部２５６が、上板１２０および下板１５０の開口部１２４，１５４に挿入される。スリーブ部２５２の端面２５３と突出部２５６のヘッド部の背面２５７との間の隙間が、変更される。シール部２５４は、圧縮され、拡径し、開口部１２４，１５４の内壁に密着し、開口部１２４，１５４を密閉する。
【００５５】
そして、液圧回路２９０からの成形媒体が、２次ノズル部２５０に供給され、突出部２５６の先端の注入口２５９から、予備成形体１１０の内部に導入される。突出部２５６は、接合部１６４，１６８によって密閉された閉領域１６５，１６９に連通しているため、成形媒体の供給を継続し、液圧が上昇することにより、上板１２０および下板１５０が徐々に膨出する（さらに膨出変形する）。
【００５６】
上板１２０および下板１５０の膨出変形に対応し、２次ノズル部２５０をキャビティ２２２，２３２の開口部２２５，２３５に向かって後退させる。また、必要に応じ、１次ノズル部２４０から成形媒体を適宜排出し、閉領域１６５，１６９の外側の液圧を調整する。
【００５７】
２次成形における所定の最終液圧に到達し、上板１２０および下板１５０が上型２２０および下型２３０のキャビティ２２２，２３２に当接し、液圧成形品１０の外面２０，５０と略一致する形状を呈すると、２次ノズル部２５０に対する成形媒体の供給が停止される（図１６参照）。
【００５８】
所定時間保持されることで、予備成形体１１０の膨出が完了する。これにより、上板１２０および下板１５０は、液圧成形品１０の外面２０，５０を形成し、上方中板１３０および下方中板１４０は、液圧成形品１０の中空断面を仕切る補強リブ３０，４０を形成する。
【００５９】
そして、成形媒体が排出され、除圧した後、上型２２０を上昇させて型開し、液圧成形品１０を取り出し、切断などのトリミングが施される。
【００６０】
したがって、実施の形態１に係る液圧成形方法は、構造が単純でありながら、良好な強度を有する液圧成形品１０を得ることが可能である。なお、必要に応じ、２次成形を開始する前に、予備成形体１１０の内部の成形媒体を排出することも可能である。
【００６１】
以上のように、実施の形態１は、構造が単純でありかつ良好な強度を有する液圧成形品を得るための予備成形体、液圧成形方法および液圧成形装置と、構造が単純でありかつ良好な強度を有する液圧成形品とを提供することが可能である。
【００６２】
図１７は、実施の形態２に係る液圧成形方法を説明するための断面図であり、１次成形を示しており、図１８は、図１７に続く、２次成形を説明するための断面図、図１９は、図１８に続く、液圧成形品の第１補強リブおよび第２補強リブの接合を説明するための断面図である。
【００６３】
実施の形態２は、上方中板および下方中板を２次成形後において接合する点で、１次成形前に接合する実施の形態１と概して異なる。なお、実施の形態１と同様の機能を有する部材については類似する符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。
【００６４】
実施の形態２における１次成形においては、予備成形体の上方中板３３０および下方中板３４０が接合されていないため、１次ノズル部から成形媒体が導入されると、上方中板３３０および下方中板３４０は、上板３２０および下板３５０を同伴して、膨出変形し、上板３２０および下板３５０が上型４２０および下型４３０のキャビティ４２２，４３２に当接する。
【００６５】
そのため、上板３２０および下板３５０に加えて、上方中板３３０および下方中板３４０も、液圧成形品１０の外面２０，５０と略一致する形状を呈する（図１７参照）。
【００６６】
２次成形においては、実施の形態１と同様に、縦方向可動型４５１が、キャビティ４２２，４３２の開口部４２５，４３５から突出し、突出部４５６が、上板３２０および下板３５０の開口部３２４，３５４に挿入される。
【００６７】
そして、液圧回路からの成形媒体が、２次ノズル部４５０に供給され、突出部４５６の先端の注入口４５９から、予備成形体の内部に導入される。突出部４５６は、接合部３６４，３６８によって密閉された閉領域３６５，３６９に連通しているため、成形媒体の供給を継続し、液圧が上昇することにより、上方中板３３０および下方中板３４０が徐々に膨出する（さらに膨出変形する）。膨出方向は、上型４２０および下型４３０のキャビティ４２２，４３２に当接している上板３２０および下板３５０から離間する方向である。
【００６８】
必要に応じ、上方中板３３０および下方中板３４０の膨出変形に対応し、１次ノズル部から成形媒体を適宜排出し、閉領域３６５，３６９の外側の液圧を調整する。この際、上板３２０および下板３５０の開口部３２４，３５４の位置は、略一定であるため、実施の形態１の場合と異なり、２次ノズル部４５０は、略固定される。
【００６９】
上方中板３３０および下方中板３４０が略ドーム状の凸部外面を有するようになり、２次成形における所定の最終液圧に到達し、頂部３３４，３４４が当接し、液圧成形品１０の補強リブ３０，４０と略一致する形状を呈すると、２次ノズル部４５０に対する成形媒体の供給が停止される（図１８参照）。なお、頂部３３４，３４４は、開口部３２４，３５４と相対することとなる。
【００７０】
所定時間保持されることで、予備成形体の膨出が完了すると、成形媒体が排出され、除圧した後、上型４２０を上昇させて型開し、液圧成形品１０が取り出され、切断などのトリミングが施される。また、上方中板３３０および下方中板３４０の当接している頂部３３４，３４４が、スポット溶接によって、接合される。
【００７１】
スポット溶接は、電極チップ４０２，４０４を、上板３２０および下板３５０の開口部３２４，３５４を経由して、液圧成形品１０の内部に導入し、頂部３３４，３４４に当接させ、加圧するとともに通電することで、実施される（図１９参照）。頂部３３４，３４４の近傍は、接合の対象でない部材が存在しないため、溶接熱の伝達による誤接合は、引き起こされない。
【００７２】
これにより、上板３２０および下板３５０は、液圧成形品１０の外面２０，５０を形成し、上方中板３３０および下方中板３４０は、液圧成形品１０の中空断面を仕切る補強リブ３０，４０を形成する。当該接合部の形成方式は、接合強度が確保されれば、スポット溶接に限定されず、例えば、プラズマ溶接、レーザ溶接、アーク溶接、あるいは、接着剤を適用することも可能である。
【００７３】
以上のように、実施の形態２においては、液圧成形の後において、上方中板３３０および下方中板３４０が接合される。当該接合部は、液圧成形による影響は及ぼされないため、その形成方式は、液圧成形性に対する影響を考慮することなく、選定することが可能である。さらに、実施の形態１と異なり、補強リブ３０，４０の頂部３４，４４が接合されていない液圧成形品を得ることも可能である。
【００７４】
図２０は、実施の形態３に係る液圧成形品を説明するための断面図、図２１は、図２０の線ＸＸＩ−ＸＸＩに関する断面図である。
【００７５】
実施の形態３に係る液圧成形品５１０は、補強リブの設置数に関し、実施の形態１および実施の形態２と概して異なる。なお、実施の形態１と同様の機能を有する部材については類似する符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。
【００７６】
液圧成形品５１０の外面部５１２は、外面５２０，５５０および開口部５２４を有する。外面５２０，５５０における重ね合わせられた縁部５２２，５５２は、接合されており、当該接合部５６２は、外面５２０，５５０の延長方向に沿って配置されている。開口部５２４は、外面５２０に配置されている。
【００７７】
補強リブ５３０は、外面５２０に接合されている。外面５２０と補強リブ５３０との接合部５６４は、外面５２０の頂部および側面を延長し、閉領域５６５を定義（形成）し、開口部５２４は、閉領域５６５の内側に位置している。閉領域５６５は、展開した場合において、中央部が拡張した略楕円形状を呈する。
【００７８】
補強リブ５３０は、略ドーム状の凸部外面と、開口部５２４に相対する頂部５３４とを有し、頂部５３４に関する断面において、補強リブ５３０は、外面部１２の中空断面を仕切っている湾曲形状を呈する。したがって、補強リブ５３０は、液圧成形品５１０の横方向の強度およびねじり剛性を向上させる。
【００７９】
図２２は、実施の形態３に係る予備成形体を説明するための断面図、図２３は、図２２の線ＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩに関する断面図である。
【００８０】
予備成形体６１０は、液圧成形品５１０の外面部５１２を形成することとなる上板６２０および下板６５０と、液圧成形品５１０の中空断面を仕切る補強リブ５３０を形成することとなる中板６３０とを有する。
【００８１】
上板６２０および下板６５０は、略矩形形状を呈し、重ね合わせられた縁部６２２，６５２を有する。縁部６２２，６５２は、プラズマすみ肉溶接によって形成された接合部６６２を有する。上板６２０は、略中央部に配置される開口部６２４をさらに有する。
【００８２】
縁部６２２，６５２における重ね合わせ端面６２１，６５１は、それぞれ半円錐状部位６２３，６５３を有する。半円錐状部位６２３，６５３は、一体となって円錐状部位６１４を形成する。円錐状部位６１４は、成形媒体を導入するための１次導入口を構成する非接合部である。
【００８３】
中板６３０は、中央部が拡張した略楕円形状を有し、上板６２０および下板６５０の内側に配置され、その中心が、上板６２０の開口部６２４と位置合せされる。中板６３０は、上板６２０に、プラズマ貫通溶接によって接合される。中板６３０と上板６２０との接合部６６４は、中板６３０の外周に沿って延長しており、閉領域６６５を定義（形成）する。上板６２０の開口部６２４は、閉領域６６５の内側に位置合せされており、成形媒体を導入するための２次導入口を構成する。
【００８４】
なお、円錐状部位（１次導入口）６１４は、縁部６２２，６５２に位置し、閉領域６６５から離間している。
【００８５】
以上のように、実施の形態３に係る予備成形体６１０においては、その内部に、１次導入口（円錐状部位６１４）を経由して、液圧を付与し、膨出変形させた後において、２次導入口（開口部６２４）を経由して、液圧を付与し、さらに膨出変形させることによって、第１外面材（上板６２０）から、液圧成形品５１０の外面部５１２を形成し、第１補強材（中板６３０）から、液圧成形品５１０の中空断面を仕切る第１補強リブ（補強リブ５３０）を形成することが可能である。
【００８６】
実施の形態３に係る液圧成形装置は、下型に配置される２次ノズル部を有していない点を除き、実施の形態１に係る液圧成形装置２１０と略一致し、液圧成形方法も同様であるため、重複を避けるため、その説明を省略する。
【００８７】
以上のように、実施の形態３は、実施の形態１および実施の形態２に比べ、構造がさらに単純化されている。
【００８８】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。
【００８９】
例えば、予備成形体において、上方中板および下方中板を複数並置することで、離間して複数配置される補強リブを有する液圧成形品を形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】実施の形態１に係る液圧成形品を説明するための斜視図である。
【図２】図１の液圧成形品の断面図である。
【図３】図２の線ＩＩＩ−ＩＩに関する断面図である。
【図４】図２の線ＩＶ−ＩＶに関する断面図である。
【図５】実施の形態１に係る予備成形体を説明するための平面図であり、予備成形体の上板を示している。
【図６】予備成形体の背面図であり、予備成形体の下板を示している。
【図７】図５の線ＶＩＩ−ＶＩＩに関する断面図である。
【図８】図５の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに関する断面図である。
【図９】予備成形体の下方中板および上方中板を説明するための平面図である。
【図１０】予備成形体の上方中板および下方中板の接合を説明するための断面図である。
【図１１】実施の形態１に係る液圧成形装置を説明するための断面図である。
【図１２】液圧成形装置の２次ノズル部を説明するための断面図である。
【図１３】２次ノズル部のシール機構を説明するための断面図である。
【図１４】実施の形態１に係る液圧成形方法を説明するための断面図であり、型締めを示している。
【図１５】図１４に続く、１次成形を説明するための断面図である。
【図１６】図１５に続く、２次成形を説明するための断面図である。
【図１７】実施の形態２に係る液圧成形方法を説明するための断面図であり、１次成形を示している。
【図１８】図１７に続く、２次成形を説明するための断面図である。
【図１９】図１８に続く、液圧成形品の第１補強リブおよび第２補強リブの接合を説明するための断面図である。
【図２０】実施の形態３に係る液圧成形品を説明するための断面図である。
【図２１】図２０の線ＸＸＩ−ＸＸＩに関する断面図である。
【図２２】実施の形態３に係る予備成形体を説明するための断面図である。
【図２３】図２２の線ＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩに関する断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０・・液圧成形品、
１２・・外面部、
２０，５０・・外面、
２２，５２・・縁部、
２４，５４・・開口部、
３０，４０・・補強リブ、
３４，４４・・頂部、
６２，６４，６６，６８・・接合部、
６５，６９・・閉領域、
１１０・・予備成形体、
１１４・・円錐状部位、
１２０・・上板、
１２１・・端面、
１２２・・縁部、
１２３・・半円錐状部位、
１２４・・開口部、
１３０・・上方中板、
１４０・・下方中板、
１５０・・下板、
１５１・・端面、
１５２・・縁部、
１５３・・半円錐状部位、
１５４・・開口部、
１６２，１６４，１６６，１６８・・接合部、
１６５，１６９・・閉領域、
２０２，２０４・・電極チップ、
２１０・・液圧成形装置、
２２０・・上型、
２２２・・キャビティ、
２２５・・開口部、
２３０・・下型、
２３２・・キャビティ、
２３５・・開口部、
２４０・・１次ノズル部、
２４２・・シリンダ式駆動装置、
２４４・・水平可動型、
２４６・・突出部、
２４８・・供給路、
２４９・・注入口、
２５０・・２次ノズル部、
２５１・・縦方向可動型、
２５２・・スリーブ部、
２５３・・端面、
２５４・・シール部、
２５６・・突出部、
２５７・・背面、
２５８・・供給路、
２５９・・注入口、
２９０・・液圧回路、
３２０・・上板、
３２４・・開口部、
３３０・・上方中板、
３３４・・頂部、
３４０・・下方中板、
３４４・・頂部、
３５０・・下板、
３５４・・開口部、
３６４，３６８・・接合部、
３６５，３６９・・閉領域、
４０２，４０４・・電極チップ、
４２０・・上型、
４２２・・キャビティ、
４２５・・開口部、
４３０・・下型、
４３２・・キャビティ、
４３５・・開口部、
４５０・・２次ノズル部、
４５１・・縦方向可動型、
４５６・・突出部、
４５９・・注入口、
５１０・・液圧成形品、
５１２・・外面部、
５２０，５５０・・外面、
５２２，５５２・・縁部、
５２４・・開口部、
５３０・・補強リブ、
５３４・・頂部、
５６２，５６４・・接合部、
５６５・・閉領域、
６１０・・予備成形体、
６１４・・円錐状部位、
６２０・・上板、
６２１・・端面、
６２２・・縁部、
６２３・・半円錐状部位、
６２４・・開口部、
６３０・・中板、
６５０・・下板、
６５１・・端面、
６５２・・縁部、
６５３・・半円錐状部位、
６６２，６６４・・接合部、
６６５・・閉領域。
【図１】
2007014970.tif 000003
【図２】
2007014970.tif 000004
【図３】
2007014970.tif 000005
【図４】
2007014970.tif 000006
【図５】
2007014970.tif 000007
【図６】
2007014970.tif 000008
【図７】
2007014970.tif 000009
【図８】
2007014970.tif 000010
【図９】
2007014970.tif 000011
【図１０】
2007014970.tif 000012
【図１１】
2007014970.tif 000013
【図１２】
2007014970.tif 000014
【図１３】
2007014970.tif 000015
【図１４】
2007014970.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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