JP4622624B2 - 予備成形体、液圧成形方法および液圧成形部材 - Google Patents

Description

本発明は、予備成形体、液圧成形方法および液圧成形部材に関する。

従来の構造部材は、補強リブを内側に配置することで、強度を補っている。構造部材に適用される液圧成形部材は、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。）。
特開２００３−３２０９６０号公報

しかし、複数の構造部材を接合して分岐部を有する連結部を形成する場合、内側に配置される補強リブが、分岐部において連続しないため、連結部の強度を効率的に補うことが困難である問題点を有している。

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、強度が良好な分岐部を有する液圧成形部材を得るための予備成形体および液圧成形方法と、強度が良好な分岐部を有する液圧成形部材とを提供することを目的とする。

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、少なくとも３方向に延長している拡張部位と、前記拡張部位が集合する中心部位とを有する分岐部を備えている外面部、および、
前記外面部の中空断面を仕切る第１および第２補強リブを有しており、
前記第１および第２補強リブは、前記分岐部の拡張部位および中心部位に相対する拡張部位および中心部位をそれぞれ有し、
前記第１および第２補強リブの拡張部位および中心部位の相対する内面は、互いに接合され、
前記第１および第２補強リブの拡張部位および中心部位の側方面は、前記外面部の拡張部位および中心部位の内面とそれぞれ接合されており、
前記第１および第２補強リブの中心部位における内面接合部は、前記分岐部の形状に対応する閉じた面を定義する
ことを特徴とする液圧成形部材である。

上記目的を達成するための請求項１１に記載の発明は、
重ね合わせて接合された縁部を有し、液圧成形部材の外面部を形成することとなる第１および第２外面材、および、
前記第１および第２外面材の内側に配置され、液圧成形部材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となる第１および第２補強材を有しており、
前記第１および第２外面材は、少なくとも３方向に延長している拡張部位と、前記拡張部位が集合する中心部位とを有する分岐部を、それぞれ含んでおり、
前記第１および第２補強材は、前記分岐部の拡張部位および中心部位に相対する拡張部位および中心部位をそれぞれ有し、
前記第１および第２補強材の拡張部位および中心部位の相対する内面は、互いに接合され、
前記第１および第２補強材の拡張部位および中心部位の外面は、前記外面部の第１および第２外面材の拡張部位および中心部位の内面とそれぞれ接合されており、
前記第１および第２補強材の中心部位における内面接合部は、前記分岐部の形状に対応する閉じた面を定義する
ことを特徴とする予備成形体である。

上記目的を達成するための請求項１９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、および、
前記第１および第２外面材の内側に配置される第１および第２補強材を有しており、
前記第１および第２外面材は、少なくとも３方向に延長している拡張部位と、前記拡張部位が集合する中心部位とを有する分岐部を、それぞれ含んでおり、
前記第１および第２補強材は、前記分岐部の拡張部位および中心部位に相対する拡張部位および中心部位をそれぞれ有し、
前記第１および第２補強材の拡張部位および中心部位の相対する内面は、互いに接合され、
前記第１および第２補強材の拡張部位および中心部位の外面は、前記外面部の第１および第２外面材の拡張部位および中心部位の内面とそれぞれ接合されている予備成形体の内部に、
液圧を付与し、膨出変形させ、
前記第１および第２外面材によって、拡張部位と、前記拡張部位が集合する中心部位とを有する分岐部を備えている液圧成形部材の外面部を形成し、
前記第１および第２補強材によって、前記液圧成形部材の中空断面を仕切る第１および第２補強リブを、それぞれ形成する液圧成形方法において、
前記第１および第２補強材の中心部位における内面接合部は、前記分岐部の形状に対応する閉じた面を定義しており、前記予備成形体の内部に、液圧を付与し、膨出変形させる際に、前記内面接合部は、前記第１および第２補強材の材料余りを抑制する
ことを特徴とする液圧成形方法である。

請求項１に記載の発明によれば、液圧成形部材における分岐部の拡張部位および中心部位の内側に、補強リブが連続して配置されている。そのため、分岐部の強度が効率的に向上している。また、第１および第２補強リブの中心部位における内面接合部は、分岐部の形状に対応する閉じた面を定義しており、第１および第２補強材の材料余りを抑制することができる。つまり、第１および第２補強材の材料余りを抑制することが可能であり、かつ、強度が良好な分岐部を有する液圧成形部材を提供することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、予備成形体の第１および第２外面材における分岐部の拡張部位および中心部位の内側に、第１および第２補強材が連続して配置されている。そのため、当該予備成形体の内部に、液圧を付与し、膨出変形させる場合、液圧成形部材における分岐部の拡張部位および中心部位の内側に、補強リブを連続して配置し、分岐部の強度を効率的に向上させることが可能である。また、第１および第２補強材の中心部位における内面接合部は、分岐部の形状に対応する閉じた面を定義しているため、予備成形体の内部に、液圧を付与し、膨出変形させる際に、内面接合部によって第１および第２補強材の材料余りを抑制することができる。つまり、第１および第２補強材の材料余りを抑制することが可能であり、かつ、強度が良好な分岐部を有する液圧成形部材を得るための予備成形体を提供することができる。

請求項１９に記載の発明によれば、液圧成形部材における分岐部の拡張部位および中心部位の内側に、補強リブが連続して配置されるため、液圧成形部材の分岐部の強度を効率的に向上させることが可能である。また、予備成形体の内部に液圧を付与し膨出変形させる際に、内面接合部は、第１および第２補強材の材料余りを抑制することができる。つまり、第１および第２補強材の材料余りを抑制することが可能であり、かつ、強度が良好な分岐部を有する液圧成形部材を得るための液圧成形方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１は、実施の形態１に係る液圧成形部材を説明するための斜視図、図２は、図１に示される液圧成形部材が適用される車体構造部材を説明するための斜視図である。

液圧成形部材１１０は、拡張部位１１６と中心部位１１４とを有する分岐部１１２を備えている外面部と、外面部の中空断面を仕切る補強リブ（第１および第２補強リブ）１４０，１５０を有する。拡張部位１１６は、中心部位１１４から３方向に延長しており、三叉形状（Ｔ字形状）である。つまり、中心部位１１４において、拡張部位１１６が集合している。外面部は、重ね合わせて接合された縁部１６０を有し、拡張部位１１６の端面は、開口部１１８を有する。

補強リブ１４０，１５０は、拡張部位１１６および中心部位１１４に相対する拡張部位および中心部位をそれぞれ有する。補強リブ１４０，１５０の拡張部位および中心部位の相対する内面は、互いに接合されている。補強リブ１４０，１５０の拡張部位および中心部位の側方面は、外面部の拡張部位１１６および中心部位１１４の内面とそれぞれ接合されており、側方接合部１６２が、拡張部位１１６および中心部位１１４に沿ってそれぞれ延長している。

補強リブ１４０，１５０の中心部位における内面接合部１６４は、液圧成形部材１１０の中心部位１１４の形状に対応する閉じた面を定義する。拡張部位１１６は、３方向に延長しているため、閉じた面は、略三角形状に設定されている。略三角形状の内面接合部１６４は、液圧成形部材１１０を製造するための液圧成形の際に、補強リブ１４０，１５０を構成することとなる第１および第２補強材の材料余りを抑制するために設けられたものである。

補強リブ１４０，１５０の中心部位は、内面接合部１６４によって定義される閉じた面の内側に位置する開口部１４８，１５８を、それぞれ有する。開口部１４８，１５８は、液圧成形部材１１０を軽量化するために配置されている。閉じた面の近傍は、略平板状であり、補強機能が乏しい領域であるため、開口部１４８，１５８の形成による強度に対する影響は、小さく、好ましい。

補強リブ１４０，１５０の拡張部位における内面接合部１６６は、当該拡張部位の略中央を延長し、中心部位における内面接合部１６４と連結している。

実施の形態１に係る上記液圧成形部材１１０によれば、分岐部１１２の拡張部位１１６および中心部位１１４の内側に、補強リブ１４０，１５０が連続して配置されており、分岐部１１２の強度が効率的に向上している。したがって、液圧成形部材１１０を、例えば、自動車におけるサイドシル１０２とセンタピラー１０４を連結するための三叉形状連結部１００に適用する場合、三叉形状連結部１００の強度を向上させ、強固なものとすることが可能である。

次に、液圧成形部材１１０の製造方法を説明する。

図３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、図４は、図３に示される予備成形体の背面図、図５は、図３の線Ｖ−Ｖに関する断面図、図６は、図３の線ＶＩ−ＶＩに関する断面図、図７は、図３に示される予備成形体の補強材を説明するための平面図である。

予備成形体１０は、上板（第１外面材）２０、下板（第２外面材）３０、上方中板（第１補強材）４０、および下方中板（第２補強材）５０を有する。上板２０および下板３０は、略同一の三叉形状（Ｔ字形状）を有し、液圧成形部材１１０の外面部を形成することとなる部材である。上方中板４０および下方中板５０は、外面部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となる部材である。

上板２０および下板３０は、液圧成形部材１１０の外面部の形状に対応し、３方向に延長している拡張部位２６，３６と、拡張部位２６，３６が集合する中心部位２４，３４とを有する分岐部２２，３２を、それぞれ含んでいる。上板２０および下板３０の重ね合わせられた縁部６０は、全周に渡って、接合されている。符号６１は、縁部接合部である。

縁部６０の接合は、適当な接着強度を有し、かつ接合部に沿ってシール性が確保されれば、特に、接合方式は限定されないが、例えば、レーザ溶接やプラズマ溶接、あるいは電気抵抗溶接のスポット溶接やシーム溶接が適用可能である。

上板２０の拡張部位２６は、湾曲形状の凸部であるドーム状部２７が形成されている端部を有する。下板３０の拡張部位３６は、ドーム状部２７と位置合わされた開口部３７が形成されている端部を有する。開口部３７は、成形媒体を注入し、予備成形体１０の内部に液圧を付与し、膨出変形させるために使用される。

上方中板４０および下方中板５０は、略同一の三叉形状（Ｔ字形状）を有し、上板２０および下板３０に比べて、小さい。上方中板４０および下方中板５０は、上板２０および下板３０の内側に配置され、拡張部位２６，３６および中心部位２４，３４に相対する拡張部位４６，５６および中心部位４４，５４をそれぞれ有する。

上方中板４０および下方中板５０の拡張部位４６，５６および中心部位４４，５４の相対する内面は、互いに接合されている。中心部位４４，５４における内面接合部６４は、中心部位４４，５４の形状に対応する閉じた面を定義する。拡張部位４６，５６は、３方向に延長しているため、閉じた面は、略三角形状に設定されている。略三角形状の内面接合部６４は、液圧成形の際において、上方中板４０および下方中板５０の材料余りを抑制する機能を有する。

上方中板４０および下方中板５０の中心部位４４，５４は、前記閉じた面の内側に位置する開口部４８，５８を、それぞれ有する。開口部４８，５８は、予備成形体１０（液圧成形部材１１０）を軽量化するために配置されている。閉じた面の近傍は、液圧成形部材１１０において、略平板状であり、補強機能が乏しい領域となるため、開口部４８，５８（開口部１４８，１５８）の形成による強度に対する影響は、小さく、好ましい。

拡張部位４６，５６における内面接合部６６は、拡張部位４６，５６の略中央を延長し、中心部位４４，５４における内面接合部６４と連結している。内面接合部６６と内面接合部６４との連結点は、閉じた面の角部である。

上方中板４０および下方中板５０の拡張部位４６，５６および中心部位４４，５４の外面は、上板２０および下板３０の拡張部位２６，３６および中心部位２４，３４の内面とそれぞれ接合されている。つまり、上方中板４０および下方中板５０の外面接合部６２は、上方中板４０および下方中板５０の拡張部位４６，５６および中心部位４４，５４の側方に沿ってそれぞれ延長している。拡張部位４６，５６の端面は、接合されず、非接合部を有する。

補強リブ１４０，１５０に係る接合は、適当な接着強度を有すれば、特に、接合方法は限定されず、例えば、上述の溶接方式が適用可能であり、また、断続的に接合することも可能である。

実施の形態１に係る上記予備成形体１０によれば、上板２０および下板３０における分岐部２２，３２の拡張部位２６，３６および中心部位２４，３４の内側に、上方中板４０および下方中板５０が連続して配置されている。そのため、予備成形体１０の内部に、液圧を付与し、膨出変形させる場合、液圧成形部材１１０における分岐部１１２の拡張部位１１６および中心部位１１４の内側に、補強リブ１４０，１５０を連続して配置し、分岐部１１２の強度を効率的に向上させることが可能である。

なお、予備成形体１０の製造は、例えば、上方中板４０および下方中板５０の拡張部位４６，５６および中心部位４４，５４の相対する内面を互いに接合し、重ね合せた上板２０および下板３０の内側に配置し、位置決めし、その後、上方中板４０および下方中板５０の拡張部位４６，５６および中心部位４４，５４の外面を、上板２０および下板３０の拡張部位２６，３６および中心部位２４，３４の内面に、順次、それぞれ接合し、そして、上板２０および下板３０の重ね合わせられた縁部６０を、全周に渡って、接合することで、実施可能であるが、特にこれに限定されない。

図８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９は、図８に示される液圧成形装置の上型を説明するための平面図、図１０は、図８に示される液圧成形装置の下型を説明するための平面図である。

実施の形態１に係る液圧成形装置は、成形金型（上型１７０および下型１８０）および液圧供給機構１９０を有する。上型１７０および下型１８０は、近接離間可能に設置され、予備成形体１０が内側に配置されて、型締めされる。

上型１７０および下型１８０は、キャビティ面１７１，１８１と、押圧部１７５，１８５とを有する。キャビティ面１７１，１８１は、一体として、液圧成形部材１１０の外面部に対応している。押圧部１７５，１８５は、型締めによって予備成形体１０の外周を把持する部位である。

上型１７０の押圧部１７５は、キャビティ面１７１から延長する凹部１７６と、凹部１７６の先端部１７６Ａを取り囲むように配置される円弧状溝１７７，１７８とを有する。先端部１７６Ａは、上板２０の拡張部位２６におけるドーム状部２７を縦方向に２分割して得られる部位の外形形状に対応する断面形状を有する。円弧状溝１７７，１７８の中心は、先端部１７６Ａの中央である。下型１８０の押圧部１８５は、ノズル部１９１が配置される略矩形の凹部１８６を有する。

なお、実施の形態１に係る液圧成形装置は、上型１７０の押圧部１７５と下型１８０の押圧部１８５との間に配置される大型および小型スペーサ（不図示）をさらに有しており、上型１７０および下型１８０は、２段階に型締め自在に構成されている。

大型スペーサの厚みは、上板２０、下板３０、上方中板４０および下方中板５０の合計の厚みに対応して設定されている。小型のスペーサの厚みは、上板２０および下板３０の合計の厚みに対応して設定されている。

液圧供給機構１９０は、例えば、増圧シリンダを利用する圧力発生装置や、成形媒体源が連結されており、液圧回路１９９に連結される流路１９８とノズル部１９１とを有する。流路１９８は、下型１８０の内部を延長し、ノズル部１９１に達している。成形媒体は、例えば、水である。

ノズル部１９１は、上板２０の拡張部位２６におけるドーム状部２７の内面に対応するドーム状部１９２と、ドーム状部１９２を取り囲むように配置される環状凸部１９４，１９５とを有する。環状凸部１９４，１９５は、上型１７０の押圧部１７５の円弧状溝１７７，１７８と位置合せされている。

環状凸部１９４，１９５のサイズは、円弧状溝１７７，１７８のサイズより小さく、上板２０および下板３０の厚みを考慮して設定されている。円弧状溝１７７，１７８および環状凸部１９４，１９５は、必要に応じて、適宜省略することも可能である。

ドーム状部１９２は、流路１９８と連通している注入口１９３を有し、また、下板３０の拡張部位３６における開口部３７に挿入自在である。ノズル部１９１を開口部３７に挿入し、予備成形体１０のドーム状部２７に配置する場合、液圧回路１９９から供給される成形媒体は、ノズル部１９１および開口部３７を経由して、予備成形体１０の内部に導入される。そのため、成形媒体は、予備成形体１０の内部に液圧を付与し、予備成形体１０を膨出変形させることが可能である。

次に、実施の形態１に係る液圧成形方法を説明する。図１１は、型締めを説明するための断面図、図１２は、液圧成形完了時を説明するための断面図、図１３は、図１２の線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩに関する断面図、図１４は、取り出し直後の液圧成形部材を説明するための断面図である。

予備成形体１０が、下型１８０に配置され、下板３０の開口部３７が、液圧供給機構１９０のノズル部１９１のドーム状部１９２に位置決めされる。

その後、待機位置に退避していた上型１７０が降下し、下型１８０に近接することで、上型１７０および下型１８０が型締めされる（図１１参照）。この際、上板２０のドーム状部２７が、上型１７０の押圧部１７５に位置する凹部１７６の先端部１７６Ａに嵌合する。なお、押圧部１７５，１８５の間には、大型スペーサ（不図示）が配置される。

ドーム状部２７の近傍部位は、上型１７０の押圧部１７５における円弧状溝１７７，１７８と、下型１８０の凹部１８６に配置されるノズル部１９１における環状凸部１９４，１９５とによって把持される。これにより、ドーム状部２７の近傍部位に、屈曲した部位が環状に形成され、導入される成形媒体に対するシール性が向上する。

液圧供給機構１９０は、液圧回路１９９から供給される成形媒体を、ノズル部１９１および開口部３７を経由して、予備成形体１０の内部に導入し、液圧を付与する。その結果、予備成形体１０は、膨出変形し、予備成形体１０の縁部がキャビティ面１７１，１８１に向かって移動し、材料流入が引起こされる。

上方中板４０および下方中板５０が、キャビティ面１７１，１８１に移動すると、押圧部１７５，１８５の間に配置される大型スペーサ（不図示）が、小型スペーサに変更される。上型１７０は、小型スペーサの厚みに対応し、さらに降下し、型締することで、予備成形体１０の縁部の厚みに対応する所定のクリアランスが確保される。

そして、成形媒体の供給が継続するに伴って、膨出変形する上板２０および下板３０に接合されている上方中板４０および下方中板５０は、引張られて引伸ばされる。この際、略三角形状の内面接合部６４は、上方中板４０および下方中板５０の材料余りを抑制する。

予備成形体１０の液圧が最終設定値に到達すると、成形媒体の供給が停止され、所定時間保持されることで、予備成形体１０の膨出が完了する（図１２参照）。これによって、上板２０および下板３０は、液圧成形部材１１０の外面部を形成し、上方中板４０および下方中板５０は、液圧成形部材１１０の中空断面を仕切る補強リブ１４０，１５０を形成することとなる。

除圧した後、上型１７０を上昇させて型開し、液圧成形部材（図１４参照）１１０が取り出される。液圧成形部材１１０の拡張部位１１６の端部１１７に位置するドーム状部および開口部は、適宜削除（トリミング）され、開口部１１８が形成される。

実施の形態１に係る上記液圧成形方法によれば、液圧成形部材１１０における分岐部１１２の拡張部位１１６および中心部位１１４の内側に、補強リブ１４０，１５０が連続して配置されるため、液圧成形部材１１０の分岐部１１２の強度を効率的に向上させることが可能である。

なお、上板２０および下板３０における成形媒体を注入するための開口部３７およびドーム状部２７を、各拡張部位２６，３６に配置したり、単一の拡張部位２６，３６のみに配置したりすることも可能である。また、上方中板４０および下方中板５０が、液圧成形装置のキャビティ面１７１，１８１の内部成形空間に、最初から配置されるように構成し、適用されるスペーサを１種類とすることで、型締めを１回とすることも可能である。

以上のように、実施の形態１は、強度が良好な分岐部を有する三叉形状の液圧成形部材を得るための予備成形体および液圧成形方法と、強度が良好な分岐部を有する三叉形状の液圧成形部材とを提供することが可能である。

なお、上方中板４０および下方中板５０の中心部位４４，５４における閉じた面の内側に位置する開口部４８，５８（補強リブ１４０，１５０の中心部位における内面接合部１６４によって定義される閉じた面の内側に位置する開口部１４８，１５８）は、適宜省略することも可能である。

図１５は、実施の形態２に係る液圧成形部材を説明するための斜視図、図１６は、図１５に示される液圧成形部材が適用される車体構造部材を説明するための斜視図である。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。

液圧成形部材３１０は、拡張部位３１６が中心部位３１４から４方向に延長しており、四叉形状（十字形状）である点で、実施の形態１に係る液圧成形部材１１０と概して異なっている。

詳述すると、補強リブ３４０，３５０は、分岐部３１２の拡張部位３１６および中心部位３１４に相対する拡張部位および中心部位をそれぞれ有する。補強リブ３４０，３５０の拡張部位および中心部位の相対する内面は、互いに接合されている。補強リブ３４０，３５０の拡張部位および中心部位の側方面は、外面部の拡張部位３１６および中心部位３１４の内面とそれぞれ接合されており、側方接合継３６２が、拡張部位１１６および中心部位３１４に沿ってそれぞれ延長している。

補強リブ３４０，３５０の中心部位における内面接合部は、液圧成形部材３１０の中心部位３１４の形状に対応する閉じた面を定義する。分岐部３１２の拡張部位３１６は、４方向に延長しているため、閉じた面は、略四角形状に設定されている。略四角形状の内面接合部は、液圧成形部材３１０を製造するための液圧成形の際に、補強リブ３４０，３５０を構成することとなる第１および第２補強材の材料余りを抑制するために設けられたものである。

補強リブ３４０，３５０の中心部位は、内面接合部によって定義される閉じた面の内側に位置する開口部を、それぞれ有する。開口部は、液圧成形部材３１０を軽量化するために配置されている。補強リブ３４０，３５０の拡張部位における内面接合部１６６は、当該拡張部位の略中央を延長し、中心部位における内面接合部と連結している。

補強リブ３４０，３５０の中心部位における内面接合部によって定義される閉じた面は、拡張部位３１６が４方向に延長しているため、略四角形状に設定されている。

補強リブ３４０，３５０の拡張部位における内面接合部３６６は、当該拡張部位の略中央を延長し、中心部位における内面接合部と連結している。

実施の形態２に係る上記液圧成形部材３１０によれば、分岐部３１２の拡張部位３１６および中心部位３１４の内側に、補強リブ３４０，３５０が連続して配置されており、分岐部３１２の強度が効率的に向上している。したがって、液圧成形部材３１０を、例えば、自動車におけるサイドルーフレール３０２、センタピラー３０４およびルーフセンタ３０６を連結するための四叉形状連結部３００に適用する場合、四叉形状連結部３００の強度を向上させ、強固なものとすることが可能である。

図１７は、実施の形態２に係る予備成形体を説明するための平面図、図１８は、図１７に示される予備成形体の背面図、図１９は、図１７の線ＸＩＸ−ＸＩＸに関する断面図、図２０は、図１７の線ＸＸ−ＸＸに関する断面図、図２１は、図１７に示される予備成形体の補強材を説明するための平面図である。

予備成形体２１０は、上板２２０、下板２３０、上方中板２４０、および下方中板２５０を有する。上板２２０および下板２３０は、略同一の四叉形状（十字形状）を有する。

上板２２０および下板２３０は、４方向に延長している拡張部位２２６，２３６と、拡張部位２２６，２３６が集合する中心部位２２４，２３４とを有する分岐部２２２，２３２を、それぞれ含んでいる。上板２２０および下板２３０の重ね合わせられた縁部２６０は、全周に渡って、接合されている。符号２６１は、縁部接合部である。

上板２２０の拡張部位２２６は、湾曲形状の凸部であるドーム状部２２７が形成されている端部を有する。下板２３０の拡張部位２３６は、ドーム状部２２７と位置合わされた開口部２３７が形成されている端部を有する。開口部２３７は、成形媒体を注入し、予備成形体２１０の内部に液圧を付与し、膨出変形させるために使用される。

上方中板２４０および下方中板２５０は、略同一の四叉形状（十字形状）を有し、上板２２０および下板２３０に比べて、小さい。上方中板２４０および下方中板２５０は、上板２２０および下板２３０の内側に配置され、拡張部位２２６，２３６および中心部位２２４，２３４に相対する拡張部位２４６，２５６および中心部位２４４，２５４をそれぞれ有する。

上方中板２４０および下方中板２５０の拡張部位４６，５６および中心部位４４，５４の相対する内面は、互いに接合されている。中心部位２４４，２５４における内面接合部２６４は、中心部位２４４，２５４の形状に対応する閉じた面を定義する。拡張部位２４６，２５６は、４方向に延長しているため、閉じた面は、略四角形状に設定されている。略四角形状の内面接合部２６４は、液圧成形の際において、上方中板２４０および下方中板２５０の材料余りを抑制する機能を有する。

上方中板２４０および下方中板２５０の中心部位２４４，２５４は、前記閉じた面の内側に位置する開口部２４８，２５８を、それぞれ有する。開口部２４８，２５８は、予備成形体２１０（液圧成形部材３１０）を軽量化するために配置されている。閉じた面の近傍は、液圧成形部材３１０において、略平板状であり、補強機能が乏しい領域となるため、開口部２４８，２５８の形成による強度に対する影響は、小さく、好ましい。

拡張部位２４６，２５６における内面接合部２６６は、拡張部位２４６，２５６の略中央を延長し、中心部位２４４，２５４における内面接合部２６４と連結している。内面接合部２６６と内面接合部２６４との連結点は、閉じた面の角部である。

上方中板２４０および下方中板２５０の拡張部位２４６，２５６および中心部位２４４，２５４の外面は、上板２２０および下板２３０の拡張部位２２６，２３６および中心部位２２４，２３４の内面とそれぞれ接合されている。つまり、上方中板２４０および下方中板２５０の外面接合部２６２は、上方中板２４０および下方中板２５０の拡張部位２４６，２５６および中心部位２４４，２５４の側方に沿ってそれぞれ延長している。拡張部位２４６，２５６の端面は、接合されず、非接合部を有する。

実施の形態２に係る上記予備成形体２１０によれば、上板２２０および下板２３０における拡張部位２２６，２３６および中心部位２２４，２３４の内側に、上方中板２４０および下方中板２５０が連続して配置されている。そのため、予備成形体２１０の内部に、液圧を付与し、膨出変形させる場合、液圧成形部材３１０における分岐部３１２の拡張部位３１６および中心部位３１４の内側に、補強リブ３４０，３５０を連続して配置し、分岐部１１２の強度を効率的に向上させることが可能である。

なお、実施の形態２に係る液圧成形装置および液圧成形方法は、実施の形態１と略一致するため、重複を避けるため、その説明を省略する。

以上のように、実施の形態２は、強度が良好な分岐部を有する四叉形状の液圧成形部材を得るための予備成形体および液圧成形方法と、強度が良好な分岐部を有する四叉形状の液圧成形部材とを提供することが可能である。

なお、上方中板２４０および下方中板２５０の中心部位２４４，２５４における閉じた面の内側に位置する開口部２４８（補強リブ３４０，３５０の中心部位における内面接合部によって定義される閉じた面の内側に位置する開口部）は、適宜省略することも可能である。

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。

例えば、目的とする液圧成形部材の構成に応じて、上板および下板（外面部を構成することとなる第１および第２外面材）の形状、上方中板および下方中板（補強リブを構成することとなる第１および第２補強材を）の形状、予備成形体における上方中板および下方中板の配置形態などを、適宜変更することが可能である。

拡張部位の空いているスペースに、別の補強材を追加して、配置したり、拡張部位を、５以上設けたりすることも可能である。

また、上板の拡張部位の端面と、下板の拡張部位の端面との当接面によって開口部を形成し、成形媒体を導入するためのノズルを、側方から導入する形態を適用することも可能である。

実施の形態１に係る液圧成形部材を説明するための斜視図である。 図１に示される液圧成形部材が適用される車体構造部材を説明するための斜視図である。 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る。 図３に示される予備成形体の背面図である。 図３の線Ｖ−Ｖに関する断面図である。 図３の線ＶＩ−ＶＩに関する断面図である。 図３に示される予備成形体の補強材を説明するための平面図である。 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８に示される液圧成形装置の上型を説明するための平面図である。 図８に示される液圧成形装置の下型を説明するための平面図である。 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。 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、液圧成形完了時を示している。 図１２の線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩに関する断面図である。 実施の形態１に係る液圧成形部材方法を説明するための断面図であり、取り出し直後の液圧成形部材を示している。 実施の形態２に係る液圧成形部材を説明するための斜視図である。 図１５に示される液圧成形部材が適用される車体構造部材を説明するための斜視図である。 実施の形態２に係る予備成形体を説明するための平面図である。 図１７に示される予備成形体の背面図である。 図１７の線ＸＩＸ−ＸＩＸに関する断面図である。 図１７の線ＸＸ−ＸＸに関する断面図である。 図１７に示される予備成形体の補強材を説明するための平面図である。

符号の説明

１０・・予備成形体、
２０・・上板（第１外面材）、
２２・・分岐部、
２４・・中心部位、
２６・・拡張部位、
２７・・ドーム状部、
３０・・下板（第２外面材）、
３２・・分岐部、
３４・・中心部位、
３６・・拡張部位、
３７・・開口部、
４０・・上方中板（第１補強材）、
４４・・中心部位、
４６・・拡張部位、
４８・・開口部、
５０・・下方中板（第２補強材）、
５４・・中心部位、
５６・・拡張部位、
５８・・開口部、
６０・・縁部、
６１・・縁部接合部、
６２・・外面接合部、
６４，６６・・内面接合部、
１００・・三叉形状連結部、
１０２・・サイドシル、
１０４・・センタピラー、
１１０・・液圧成形部材、
１１２・・分岐部、
１１４・・中心部位、
１１６・・拡張部位、
１１７・・端部、
１１８・・開口部、
１４０，１５０・・第１および第２補強リブ、
１４８，１５８・・開口部、
１６０・・縁部、
１６２・・側方接合部、
１６４，１６６・・内面接合部、
１７０・・上型、
１７１・・キャビティ面、
１７５・・押圧部、
１７６・・凹部、
１７６Ａ・・先端部、
１７７，１７８・・円弧状溝、
１８０・・下型、
１８１・・キャビティ面、
１８５・・押圧部、
１８６・・凹部、
１９０・・液圧供給機構、
１９１・・ノズル部、
１９２・・ドーム状部、
１９３・・注入口、
１９４，１９５・・環状凸部、
１９８・・流路、
１９９・・液圧回路、
２１０・・予備成形体、
２２０・・上板（第１外面材）、
２２２・・分岐部、
２２４・・中心部位、
２２６・・拡張部位、
２２７・・ドーム状部、
２３０・・下板（第２外面材）、
２３２・・分岐部、
２３４・・中心部位、
２３６・・拡張部位、
２３７・・開口部、
２４０・・上方中板（第１補強材）、
２４４・・中心部位、
２４６・・拡張部位、
２４８・・開口部、
２５０・・下方中板（第２補強材）、
２５４・・中心部位、
２５６・・拡張部位、
２５８・・開口部、
２６０・・縁部、
２６１・・縁部接合部、
２６２・・外面接合部、
２６４，２６６・・内面接合部、
３００・・四叉形状連結部、
３０２・・サイドルーフレール、
３０４・・センタピラー、
３０６・・ルーフセンタ、
３１０・・液圧成形部材、
３１２・・分岐部、
３１４・・中心部位、
３１６・・拡張部位、
３４０，３５０・・第１および第２補強リブ。

Claims (23)

1. 重ね合わせて接合された縁部を有し、少なくとも３方向に延長している拡張部位と、前記拡張部位が集合する中心部位とを有する分岐部を備えている外面部、および、
   前記外面部の中空断面を仕切る第１および第２補強リブを有しており、
   前記第１および第２補強リブは、前記分岐部の拡張部位および中心部位に相対する拡張部位および中心部位をそれぞれ有し、
   前記第１および第２補強リブの拡張部位および中心部位の相対する内面は、互いに接合され、
   前記第１および第２補強リブの拡張部位および中心部位の側方面は、前記外面部の拡張部位および中心部位の内面とそれぞれ接合されており、
   前記第１および第２補強リブの中心部位における内面接合部は、前記分岐部の形状に対応する閉じた面を定義する
   ことを特徴とする液圧成形部材。
2. 前記分岐部の拡張部位は、３方向に延長しており、前記閉じた面は、略三角形状であることを特徴とする請求項１に記載の液圧成形部材。
3. 前記分岐部の拡張部位は、４方向に延長しており、前記閉じた面は、略四角形状であることを特徴とする請求項１に記載の液圧成形部材。
4. 前記第１および第２補強リブの中心部位は、前記閉じた面の内側に位置する開口部を、それぞれ有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液圧成形部材。
5. 前記第１および第２補強リブの拡張部位における内面接合部は、前記拡張部位の略中央を延長し、前記第１および第２補強リブの中心部位における内面接合部と連結していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液圧成形部材。
6. 前記第１および第２補強リブの前記拡張部位の端面は、それぞれ非接合部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液圧成形部材。
7. 前記接合は、溶接であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液圧成形部材。
8. 前記液圧成形部材は、車体構造部材に適用されることを特徴とする請求項１に記載の液圧成形部材。
9. 前記車体構造部材は、サイドシルとセンタピラーを連結するための三叉形状連結部であることを特徴とする請求項８に記載の液圧成形部材。
10. 前記車体構造部材は、サイドルーフレール、センタピラーおよびルーフセンタを連結するための四叉形状連結部であることを特徴とする請求項８に記載の液圧成形部材。
11. 重ね合わせて接合された縁部を有し、液圧成形部材の外面部を形成することとなる第１および第２外面材、および、
    前記第１および第２外面材の内側に配置され、液圧成形部材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となる第１および第２補強材を有しており、
    前記第１および第２外面材は、少なくとも３方向に延長している拡張部位と、前記拡張部位が集合する中心部位とを有する分岐部を、それぞれ含んでおり、
    前記第１および第２補強材は、前記分岐部の拡張部位および中心部位に相対する拡張部位および中心部位をそれぞれ有し、
    前記第１および第２補強材の拡張部位および中心部位の相対する内面は、互いに接合され、
    前記第１および第２補強材の拡張部位および中心部位の外面は、前記外面部の第１および第２外面材の拡張部位および中心部位の内面とそれぞれ接合されており、
    前記第１および第２補強材の中心部位における内面接合部は、前記分岐部の形状に対応する閉じた面を定義する
    ことを特徴とする予備成形体。
12. 前記分岐部の拡張部位は、３方向に延長しており、前記閉じた面は、略三角形状であることを特徴とする請求項１１に記載の予備成形体。
13. 前記分岐部の拡張部位は、４方向に延長しており、前記閉じた面は、略四角形状であることを特徴とする請求項１１に記載の予備成形体。
14. 前記第１および第２補強材の中心部位は、前記閉じた面の内側に位置する開口部を、それぞれ有することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の予備成形体。
15. 前記第１および第２補強材の拡張部位における内面接合部は、前記拡張部位の略中央を延長し、前記第１および第２補強材の中心部位における内面接合部と連結していることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の予備成形体。
16. 前記第１および第２補強材の外面接合部は、前記第１および第２補強材の拡張部位および中心部位の側方に沿ってそれぞれ延長しており、前記拡張部位の端面は、非接合部を有することを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の予備成形体。
17. 前記接合は、溶接であることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の予備成形体。
18. 前記第１および第２外面材の拡張部位の一方は、成形媒体を注入するための開口部を有することを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか１項に記載の予備成形体。
19. 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、および、
    前記第１および第２外面材の内側に配置される第１および第２補強材を有しており、
    前記第１および第２外面材は、少なくとも３方向に延長している拡張部位と、前記拡張部位が集合する中心部位とを有する分岐部を、それぞれ含んでおり、
    前記第１および第２補強材は、前記分岐部の拡張部位および中心部位に相対する拡張部位および中心部位をそれぞれ有し、
    前記第１および第２補強材の拡張部位および中心部位の相対する内面は、互いに接合され、
    前記第１および第２補強材の拡張部位および中心部位の外面は、前記外面部の第１および第２外面材の拡張部位および中心部位の内面とそれぞれ接合されている予備成形体の内部に、
    液圧を付与し、膨出変形させ、
    前記第１および第２外面材によって、拡張部位と、前記拡張部位が集合する中心部位とを有する分岐部を備えている液圧成形部材の外面部を形成し、
    前記第１および第２補強材によって、前記液圧成形部材の中空断面を仕切る第１および第２補強リブを、それぞれ形成する液圧成形方法において、
    前記第１および第２補強材の中心部位における内面接合部は、前記分岐部の形状に対応する閉じた面を定義しており、前記予備成形体の内部に、液圧を付与し、膨出変形させる際に、前記内面接合部は、前記第１および第２補強材の材料余りを抑制する
    ことを特徴とする液圧成形方法。
20. 前記第１および第２外面材の拡張部位の一方に形成される開口部を経由して、成形媒体を注入することを特徴とする請求項１９に記載の液圧成形方法。
21. 前記液圧成形部材は、車体構造部材に適用されることを特徴とする請求項１９又は請求項２０に記載の液圧成形方法。
22. 前記車体構造部材は、サイドシルとセンタピラーを連結するための三叉形状連結部であることを特徴とする請求項２１に記載の液圧成形方法。
23. 前記車体構造部材は、サイドルーフレール、センタピラーおよびルーフセンタを連結するための四叉形状連結部であることを特徴とする請求項２１に記載の液圧成形方法。

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