(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状の本体部の外周に円筒状もしくは角筒状の付帯部品が一体的に結合された中空状構造部品の構造であって、
付帯部品の根元部に当該付帯部品の外周側に延出するフランジ部を予め形成するとともに、最終製品段階における本体部と付帯部品の相対位置関係を保ちつつ本体部を液圧にて膨出させることにより、付帯部品のフランジ部を膨出した本体部のかしめ継ぎ部にて包み込むようにかしめ継ぎを施して本体部に付帯部品を一体に接合固定していて、
上記かしめ継ぎ部は、本体部の外周部分と付帯部品のフランジ部との間に挟み込まれる中間壁部と、その中間壁部との間にフランジ部を挟みこむ底壁部と、その底壁部の内周側端部から付帯部品の内周面に沿うようにして当該付帯部品の先端側に延出する内周壁部と、を有していて、付帯部品の根元側を閉蓋して当該付帯部品の底壁として機能する隔壁部が本体部の一部をもって形成されていることを特徴とする中空状成形部品。
【請求項２】
本体部は不完全膨出形状に予備成形されているものであることを特徴とする請求項１に記載の中空状構造部品。
【請求項３】
請求項１に記載の中空状構造部品を成形する方法であって、
最終製品段階における本体部と付帯部品の相対位置関係を保つようにそれら本体部と付帯部品とを金型にて拘束した上で本体部を液圧にて膨出させ、
付帯部品のフランジ部を膨出した本体部のかしめ継ぎ部にて包み込むようにかしめ継ぎを施して本体部に付帯部品を一体に接合固定することを特徴とする中空状構造部品の成形方法。
【請求項４】
本体部は不完全膨出形状に予備成形されていることを特徴とする請求項３に記載の中空状構造部品の成形方法。
【請求項５】
最終製品段階で上記かしめ継ぎ部となる受容部を本体部に予め形成しておくことを特徴とする請求項４に記載の中空状構造部品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空状の構造部品とその成形方法に関し、特に中空容器状もしくは閉断面構造の本体部の外周に別の付帯部品が一体的に結合されたタイプの中空状構造部品とその成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の中空状構造部品およびその成形方法に関する技術として、例えば特許文献１に記載されているように、二枚の板材同士を重ね合わせるとともにその周縁部に溶接を施した上で金型にて加圧拘束し、板材同士の間に液圧を導入して金型に密着するまで膨出成形することにより任意の断面形状の中空状構造部品を得るようにしたものが知られている。なお、この種の技術は液圧成形法のほかハイドロフォーム工法もしくは液圧バルジ加工法等とも称されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２２５１１４号公報  （図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の液圧成形技術においては、板材の形状および金型の成形面の形状を適宜設定することにより任意の断面形状の中空状構造部品を得ることができる反面、例えばその中空状構造部品の外周に別の付帯部品を結合する必要がある場合には、後加工として溶接等による接合を施さなければならず、コストアップが余儀なくされることとなって好ましくない。
【０００５】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、とりわけ中空状構造部品の本体部が液圧膨出成形にて成形される場合であって且つその本体部の外周に別の付帯部品が一体に固定されるものである場合に、本体部そのものの成形と付帯部品の接合とを実質的に液圧膨出成形の一工程をもって行えるようにした中空状構造部品とその成形方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、中空状の本体部の外周に円筒状もしくは角筒状の付帯部品が一体的に結合された中空状構造部品の構造であって、付帯部品の根元部に当該付帯部品の外周側に延出するフランジ部を予め形成するとともに、最終製品段階における本体部と付帯部品の相対位置関係を保ちつつ本体部を液圧にて膨出させることにより、付帯部品のフランジ部を膨出した本体部のかしめ継ぎ部にて包み込むようにかしめ継ぎを施して本体部に付帯部品を一体に接合固定していて、上記かしめ継ぎ部は、本体部の外周部分と付帯部品のフランジ部との間に挟み込まれる中間壁部と、その中間壁部との間にフランジ部を挟みこむ底壁部と、その底壁部の内周側端部から付帯部品の内周面に沿うようにして当該付帯部品の先端側に延出する内周壁部と、を有していて、上記内周壁部のうち付帯部品先端側を閉蓋する隔壁部が本体部の一部をもって形成されていることを特徴とする。
【０００７】
この場合、請求項２に記載のように、本体部は不完全膨出形状に予備成形されているものであることが望ましい。
【０００８】
請求項３〜５に記載の発明は、請求項１に記載の中空状成形部品の成形方法であって、特に請求項３に記載の発明は、最終製品段階における本体部と付帯部品の相対位置関係を保つようにそれら本体部と付帯部品とを金型にて拘束した上で本体部を液圧にて膨出させ、付帯部品のフランジ部を膨出した本体部のかしめ継ぎ部にて包み込むようにかしめ継ぎを施して本体部に付帯部品を一体に接合固定することを特徴とする。
【０００９】
したがって、特に請求項１，３に記載の発明では、本体部が最終製品形状となるように液圧にて膨出成形される過程で同時に付帯部品とのかしめ継ぎが施されて一体化されることになる。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１，３に記載の発明によれば、上記のように本体部が液圧にて膨出成形される過程で同時に付帯部品とのかしめ継ぎが施されて一体化されることから、従来のように付帯部品の接合のための溶接等の後加工が不要であり、工数削減によるコストダウンを図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜５は本発明の好ましい実施の形態を示す図であり、特に図１は中空状構造部品のより具体的な一例を、図４，５はその中空状構造部品の成形手順の概略をそれぞれ示している。
【００１２】
図１に示すように、中空状構造部品１は断面矩形状の中空容器状もしくは閉断構造の長尺な本体部２を中心として構成されているものであって、その外周面の一辺部には付帯部品として例えば円筒状もしくは角筒状のブラケットタワー３が一体に固定されているととに、反対側の一辺部には同じく付帯部品として取付ボルト４が一体に固定されている。なお、これらのブラケットタワー４３および取付ボルト４の接合固定方法は後述するようにかしめ継ぎ方式による。
【００１３】
すなわち、ブラケットタワー３の根元部には図２に示すように当該ブラケットタワー３の外周側に延出するフランジ部８が予め曲折成形されていて、このフランジ部８を後述するように膨出成形した本体部２の一部にて包み込むようにかしめ継ぎを施すことにより一体に固定されている。なお、かしめ継ぎ部を図１，２に符号９で示す。このかしめ継ぎ部９は、本体部の外周部分とブラケットタワー３のフランジ部８との間に挟み込まれる中間壁部９ａと、その中間壁部９ａとの間にフランジ部８を挟みこむ底壁部９ｂと、その底壁部９ｂの内周側端部からブラケットタワー３の内周面に沿うようにして当該ブラケットタワー３の先端側に延出する内周壁部９ｃと、を有していて、ブラケットタワー３の根元側を閉蓋して当該ブラケットタワー３の底壁として機能する隔壁部１９が本体部２の一部をもって形成されている。
他方、取付ボルト４は例えば四角ボルトをもって形成されていて、その四角形の頭部１０を後述するように膨出成形した本体部２の一部にて包み込むようにかしめ継ぎを施すことにより一体に固定されている。なお、取付ボルト４のかしめ継ぎ部を図１，２に符号１１で示す。
【００１４】
ブラケットタワー３には予めピン穴５が形成されており、後工程にて例えば図外のリンク部材がピンにて結合されることになる。また、取付ボルト４には後工程にて例えばレバー部材６がナット７をもって着脱可能に連結されることになる。
【００１５】
このような中空状構造部品１を成形するには、図４の（Ａ）に示すように、本体部２の最終製品形状に合致した形状の成形面１３ａ，１４ａを有するところの上下型１３，１４からなる金型１２を用意し、例えば上型１３側の部品支持部１１５には前もって成形されたブラケットタワー３を、下型１４側の部品支持部１６には取付ボルト４をその頭部１０を上側にしてそれぞれ位置決め支持させておく。同時に、本体部２は同図（Ｂ）に示すように不完全膨出形状に予め予備成形して予備成形体２Ａとしておくものとし、その予備成形体２Ａには後述するように最終的にはブラケットタワー３の根元部や取付ボルト４の根元部である頭部１０を包み込んで図２，３のかしめ継ぎ部９，１１となる受容部１７，１８を予め成形しておくものとする。また、ブラケットタワー３の根元部には先に述べたようにかしめ継ぎ後の抜け止めのために予め図２に示すフランジ部８を曲折成形しておく。
【００１６】
そして、ブラケットタワー３や取付ボルト４がセットされた金型１２内に本体部２の予備成形体２Ａを収容した上で図５の（Ｃ）に示すように型締めして、ブラケットタワー３や取付ボルト４と予備成形体２Ａとの相対位置決めを行う。すなわち、予備成形体２Ａの形状および受容部１７，１８の位置は、その予備成形体２Ａが最終製品形状となるまで膨出したならば、その受容部１７，１８がブラケットタワー３のの根元部や取付ボルト４の頭部１０の位置と合致して当該部分を包み込むことができるように予め設定しておく。
【００１７】
この後、予備成形体２Ａの内部に公知の方法により液圧を導入して、図５の（Ｄ）に示すようにその予備成形体２Ａを本体部２の最終製品形状となるまで、すなわち金型１２の成形面１３ａ，１４ａに密着してなじむまで膨出成形する。この予備成形体２Ａの膨出過程においては、予備成形体２Ａが金型１２の成形面１３ａ，１４ａに密着するのと相前後して、予め設定されている受容部１７，１８がブラケットタワー３や取付ボルト４の根元部すなわちフランジ部８や頭部１０を包み込むようにしてこれになじみ、最終的には図１〜３に示すようにブラケットタワー３および取付ボルト４のそれぞれがかしめ継ぎの形態をもって本体部２に一体的に接合固定される。なお、図５の（Ｄ）は本体部２たる予備成形体２Ａの全面が金型１２の成形面１３ａ，１４ａに完全に密着していない状態を示している。
【００１８】
そして、予備成形体２Ａの全面が金型１２の成形面１３ａ，１４ａに密着するまで膨出成形されたならば型開きして製品を取り出し、それにより図１に示したようなブラケットタワー３および取付ボルト４を有する中空状構造部品１を得ることが可能となる。
【００１９】
このように本実施の形態によれば、中空状構造部品１の本体部２を膨出成形する過程で付帯部品であるブラケットタワー３や取付ボルト４がかしめ継ぎの形態で一体化されることから、従来のような溶接による接合作業を廃止することが可能となる。
【００２０】
図６は本発明の第２の実施の形態を示し、この実施の形態では、二枚の板材２２ａ，２２ｂを重ね合わせた上でその周囲にビード部Ｂをもって溶接を施したいわゆる重ね合わせ板材を膨出成形して本体部２２としたものであり、先の第１の実施の形態のものと同様の効果が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態として中空状構造部品の一例を示す断面説明図。
【図２】図１のａ部拡大図。
【図３】図１のｂ部拡大図。
【図４】図１に示した中空状構造部品の成形手順を示す工程説明図。
【図５】図４に続く中空状構造部品の成形手順を示す工程説明図。
【図６】本発明の第２の実施の形態として中空状構造部品の他の例を示す断面説明図。
【符号の説明】
１…中空状構造部品
２…本体部
３…ブラケットタワー（付帯部品）
８…フランジ部（根元部）
９…かしめ継ぎ部
９ａ…中間壁部
９ｂ…底壁部
９ｃ…内周壁部
１０…頭部（根元部）
１１…かしめ継ぎ部
１２…金型
１３…上型
１４…下型
１９…隔壁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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