JP4639726B2 - 液圧成形用予備成形体、液圧成形方法および液圧成形品 - Google Patents

Description

本発明は、液圧成形用予備成形体、液圧成形方法および液圧成形品に関する。

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設されており、車体構造部材に適用される液圧成形品は、２枚の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、膨出変形させて得られている（例えば、特許文献１および２参照。）。
特開２００３−３２０９６０号公報 特開２００４−８２１４２号公報

しかし、補強材の変形は、外面材の場合と異なり材料流入を伴わず、補強材は、直線的に伸展することで補強リブを形成しており、補強材の破断が比較的発生し易い。そのため、補強リブを確実に形成し、液圧成形品の強度品質を安定的かつ良好に維持することが困難である問題を有する。

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、補強材の破断を抑制し得る液圧成形用予備成形体、安定的かつ良好な強度品質を有する液圧成形品を得るための液圧成形方法、および、安定的かつ良好な強度品質を有する液圧成形品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、液圧成形品の外面を形成することとなる第１および第２外面材と、前記第１および第２外面材に接合され、前記外面の中空断面を仕切る補強リブを形成することとなる補強材と、を有する予備成形体であって、
前記補強材は、液圧成形による膨出変形の際に拡張し得る複数の開口部を有する
前記開口部は、千鳥状に配置されており、液圧成形による膨出変形の際に拡張することで、前記補強材の破断を引き起こす伸びを抑制する
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２３に記載の発明は、
請求項１〜２２のいずれか１項に記載の予備成形体を、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金型の内側に配置し、
前記予備成形体の内部に液圧を付与することで、前記予備成形体を膨出変形および複数かつ千鳥状に配置された前記開口部を拡張させ、前記補強材の破断を引き起こす伸びを抑制しつつ、前記液圧成形品の外面および前記液圧成形品の中空断面を仕切る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。

上記目的を達成するための請求項２６に記載の発明は、
請求項２３〜２５のいずれか１項に記載の液圧成形方法を用いて成形される液圧成形品であって、
液圧成形品外面の中空断面が、拡張した複数かつ千鳥状に配置された前記開口部を有する補強リブによって仕切られている
ことを特徴とする液圧成形品である。

上記のように構成した本発明は、以下の効果を奏する。

請求項１に記載の発明によれば、液圧成形による膨出変形の際に、補強材が有する複数かつ千鳥状に配置された開口部を拡張させることが可能であり、開口部の拡張は、補強材の破断を引き起こす補強材の伸びを抑制する。したがって、補強材の破断を抑制し得る液圧成形用予備成形体を提供することができる。

請求項２３に記載の発明によれば、液圧成形による膨出変形の際における補強材が有する複数かつ千鳥状に配置された開口部の拡張は、補強材の破断を引き起こす補強材の伸びを抑制する。そのため、補強材から補強リブを確実に形成し、液圧成形品の強度品質を安定的かつ良好に維持することが可能である。したがって、安定的かつ良好な強度品質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。

請求項２６に記載の発明によれば、外面の中空断面を仕切る補強リブは、拡張した複数かつ千鳥状に配置された開口部を有しており、液圧成形による膨出変形の際において、補強リブを形成する補強材の破断を引き起こす補強材の伸びが抑制されている。そのため、補強リブは、確実に形成されており、液圧成形品の強度品質が安定的かつ良好に維持されている。したがって、安定的かつ良好な強度品質を有する液圧成形品を提供することが可能である。

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に係る液圧成形品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品が適用される自動車部品を説明するための平面図である。

液圧成形品６０は、中空状構造を形成する外面６１，６２および補強リブ６３，６４を有し、軽量化および高剛性化を必要とする自動車部品、例えば、サスペンション部品６５のサイドメンバやクロスメンバに適用される。しかし、液圧成形品６０は、ピラー部品、アスクル部品、あるいはボディサイド部品に適用することも可能である。

外面６１，６２は、重ね合わせ面ＯＳに対して傾斜している側壁部６１Ａ，６２Ａと、側壁部６１Ａ，６２Ａによって囲まれる頂部６１Ｂ，６２Ｂとを有する。補強リブ６３，６４は、外面６１，６２の中空断面を仕切り、かつ側壁部６１Ａ，６２Ａを支持しており、重ね合わせ面ＯＳに水平な方向（横方向）に関する剛性を向上させる。また、補強リブ６３，６４は、網目状のスリット（拡張した開口部）６３Ａ，６４Ａを有する。

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に関する断面図である。

予備成形体５０は、外面材および補強材を有する。外面材は、液圧成形品６０の外面６１，６２を形成することとなる部材である。補強材は、液圧成形品６０の補強リブ６３，６４を形成することとなる部材である。

外面材を構成する板材は、上板（第１外面材）１０および下板（第２外面材）２０からなり、重ね合わせられた縁部は、すみ肉溶接によって形成された接合部５２を有する。接合部５２の形成方式は、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。

補強材を構成する板材は、略同一形状の上方中板（第１補強材）３０および下方中板（第２補強材）４０からなり、上板１０および下板２０の内側に重ね合せて配置される。外面材１０，２０および補強材３０，４０を構成する板材の素材は、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。

液圧成形品６０の外面６１を形成することとなる上板１０は、中間部１５と、中間部１５を挟んで位置する端部１１，１６とを有する。中間部１５の外周部位１５Ａおよび中央部位１５Ｂは、外面６１における側壁部６１Ａおよび頂部６１Ｂを形成することとなる。一方の端部１１は、ドーム状部１２が形成されている。

液圧成形品６０の外面６２を形成することとなる下板２０は、上板１０より若干大きいサイズを有し、かつ上板１０と相似形であり、上板１０の中間部１５と相対する中間部２５と、上板１０の端部１１，１６と相対する端部２１，２６とを有する。中間部２５の外周部位２５Ａおよび中央部位２５Ｂは、外面６２における側壁部６２Ａおよび頂部６２Ｂを形成することとなる。端部２１は、ドーム状部１２と位置合わされた開口部２２を有する。

上方中板３０および下方中板４０は、略同一形状である。下方中板４０の両端部４１は、接合部５４を介して、下板２０に連結される。上方中板３０の両端部３１は、接合部５６を介して、上板１０に連結される。下方中板４０の中央部位４２は、接合部５５を介して、上方中板３０の中央部位３２に、連結されている。

上方中板３０および下方中板４０の両端部３１，４１は、液圧成形品６０の外面６１，６２における側壁部６１Ａ，６２Ａを形成することとなる上板１０および下板２０の中間部１５，２５の外周部位１５Ａ，２５Ａに接合される。そのため、予備成形体５０から得られる液圧成形品は、側壁部６１Ａ，６２Ａを支持する補強リブ６３，６４を有することとなり、重ね合わせ面ＯＳに平行な方向（横方向）に関する剛性を向上させることが可能である。

接合部５４，５５，５６は、貫通溶接によって形成される。貫通溶接は、表面に位置する１枚目の板材と、その内側に位置する２枚目の板材とが相互に融接し、良好な接合強度が得られるため、好ましい。貫通溶接は、レーザ溶接や電子ビーム溶接などを、適用することが可能である。また、接合部５４，５５，５６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、特に限定されず、例えば、接着剤を適用することも可能である。

図７は、図５および図６に示される予備成形体の補強材を構成する下方中板および上方中板の形状を説明するための平面図、図８は、図７に示される開口部の形状変化を説明するための拡大図である。

上方中板３０および下方中板４０は、例えば、エキスパンドメタル（ＪＩＳ Ｇ ３３５１に規定）が適用されており、開口部３５，４５を有する。開口部３５，４５は、例えば、機械加工により千鳥状に切れ目（切込み）を入れることで、形成されており、液圧成形による膨出変形の際に拡張することで、上方中板３０および下方中板４０の破断を引き起こす伸びを抑制する。

開口部３５，４５は、非接合部（接合部５４，５５，５６が配置される上方中板３０および下方中板４０の両端部３１，４１および中央部位４２を除いた部位）に配置されており、接合に対する影響を抑制している。しかし、開口部３５，４５は、必要に応じて、全面に渡って形成することも可能である。

以上のように、予備成形体５０は、液圧成形による膨出変形の際に、補強材３０，４０が有する開口部３５，４５を拡張させることが可能であり、開口部３５，４５の拡張は、補強材３０，４０の破断を引き起こす補強材３０，４０の伸びを抑制する。したがって、補強材３０，４０の破断を抑制することができる。

また、開口部３５，４５の存在により、補強材３０，４０の実質的な伸び特性が向上しているため、外面材１０，２０の幅と補強材３０，４０の幅との比率（液圧成形品の外面の外周長と補強リブ長との比率）の自由度が向上する。そのため、設計上の余裕および製造上の工程能力の拡大を図ることが可能である。また、補強材３０，４０の幅を短くしても、補強材３０，４０の破断は抑制されるため、補強材３０，４０を軽量化することもできる。

さらに、開口部３５，４５の形状は、液圧成形による膨出変形の際に拡張し得るものであれば、特に限定されず、例えば、菱形や亀甲形を適用することが可能である。また、開口部３５，４５の形成は、切欠きによって形成することも可能である。

図９は、図７に示される開口部を形成するための形成装置の一例を説明するための斜視図である。

開口部を形成するための形成装置は、例えば、エキスパンドメタル用の機械加工装置が適用され、波形の刃先を有する上刃３８と、直線状の刃先を有する下刃３９とを有する。上刃３８は、上下動自在および長さ方向への移動自在に配置され、補強材３０，４０を構成することになる素材板３９の上方に、位置決めされる。上刃３８の刃先波形は、開口部３５，４５の長目寸法に対応する。下刃３９は、素材板３９の下方に固定配置され、素材板３９の下部を支持する。

開口部の形成においては、まず、素材板３９を、例えばピンチローラによって開口部３５，４５のストランド幅ＳＷずつ送りながら、上刃３８を、所定ストローク下降させ、下刃３８と連携させることで、素材板３９を切断かつ押し込み、その後上昇する。上刃３８は、上昇位置で、刃先波形の半ピッチ分だけ長さ方向へ移動し、再び下降することで、素材板３９を切断かつ押し込む。

このように、素材板３９に間欠的な送りを与えると共に、上刃３８の上下動と長さ方向への往復移動とを繰り返すことにより、開口部が形成される。なお、開口部３５，４５は隆起を有するため、重ね合せする場合、比較的大きな設置スペースを必要とし、予備成形体が大型化する。そのため、例えば圧延によるフラット加工を施すことが好ましい。

次に、予備成形体の補強材（下方中板および上方中板）の接合方法の一例を説明する。図１０は、下板に対する下方中板の接合を説明するための断面図、図１１は、図１０に続く、下方中板に対する上方中板の接合を説明するための断面図、図１２は、図１１に続く、上方中板に対する上板の接合を説明するための断面図である。

まず、所定位置に配置された下板２０に対して、下方中板４０を配置する。そして、下方中板４０の両方の端部４１を、貫通溶接によって、下板２０の中間部２５の外周部位２５Ａに接合し、接合部５４を形成する（図１０参照）。

その後、下方中板４０に対して上方中板３０を重ね合うように載置し、上方中板３０の中央部位３２を、貫通溶接によって、下方中板４０の中央部位４２に接合し、接合部５５を形成する（図１１参照）。

そして、上板１０が載置され、上板１０の縁部と下板２０の縁部とが、重ね合わされる。そして、上板１０の中間部１５の外周部位１５Ａを、貫通溶接によって、上方中板３０の両方の端部３１に接合し、接合部５６を形成する（図１２参照）。

最後に、上板１０および下板２０の重ね合わせられた縁部が接合され、予備成形体５０が得られる（図６参照）。

なお、開口部３５，４５は、接合部５４，５５，５６が配置される上方中板３０および下方中板４０の両端部３１，４１および中央部位４２を除いた部位に配置されているため、上記接合に対して影響を及ぼさない。

図１３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１４は、図１３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１５は、図１３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。

液圧成形装置は、成形金型（上型７０および下型８０）および液圧供給手段９０を有する。上型７０および下型８０は、近接離間可能に設置され、予備成形体５０が内側に配置されて、型締めされる。

上型７０および下型８０は、キャビティ面７１，８１と、押圧部７５，８５とを有する。キャビティ面７１，８１は、液圧成形品６０の外面形状に対応しており、液圧成形品６０の外面６１，６２における側壁部６１Ａ，６２Ａおよび頂部６１Ｂ，６２Ｂに対応する側壁および頂面（上面あるいは底面）を有する。押圧部７５，８５は、型締めによって予備成形体５０の外周を把持する部位である。

上型７０の押圧部７５は、キャビティ面７１から延長する凹部７６と、凹部７６の先端部７６Ａを取り囲むように配置される円弧状溝７７，７８とを有する。先端部７６Ａは、予備成形体５０のドーム状部１２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７７，７８の中心は、先端部７６Ａの中央である。下型８０の押圧部８５は、ノズル部９１が配置される略矩形の凹部８６を有する。

なお、液圧成形装置は、上型７０の押圧部７５と下型８０の押圧部８５との間に配置される大型スペーサおよび小型スペーサ（不図示）をさらに有しており、上型７０および下型８０は、２段階に型締め自在に構成される。

大型スペーサの厚みは、接合部５４，５５，５６が配置されている予備成形体５０の部位の厚み（上板１０および下板２０と上方中板３０および下方中板４０の合計の厚み）に対応して設定される。小型のスペーサの厚みは、接合部５２が配置されている予備成形体５０の縁部の厚み（上板１０および下板２０の合計の厚み）に対応して設定される。

液圧供給手段９０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９９に連結される流路９８とノズル部９１とを有する。流路９８は、下型８０の内部を延長し、ノズル部９１に達している。成形媒体は、例えば、水である。

ノズル部９１は、予備成形体５０のドーム状部１２の内面に対応するドーム状部９２と、ドーム状部９２を取り囲むように配置される環状凸部９４，９５とを有する。環状凸部９４，９５は、上型７０の押圧部７５の円弧状溝７７，７８と位置合せされている。環状凸部９４，９５のサイズは、円弧状溝７７，７８のサイズより小さく、上板１０，２０の厚みを考慮して設定される。円弧状溝７７，７８および環状凸部９４，９５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９２は、下板２０の開口部２２に挿入自在であり、また、流路９８と連通している注入口９３を有する。ノズル部９１を開口部２２に挿入し、予備成形体５０のドーム状部１２に配置する場合、液圧回路９９から供給される成形媒体は、ノズル部９１および開口部２２を経由して、予備成形体５０の内部に導入される。そのため、成形媒体は、予備成形体５０の内部に液圧を付与し、予備成形体５０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１６は、型締めを説明するための断面図、図１７は、図１６の線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩに関する断面図、図１８は、図１７に続く、成形初期を説明するための断面図、図１９は、図１８に続く、型締めを説明するための断面図、図２０は、図１９に続く、成形中期を説明するための断面図、図２１は、図２０に続く、成形後期を説明するための断面図である。

まず、予備成形体５０が、下型８０に配置される。この際、液圧成形品６０の外面６２を形成することとなる下板２０を、キャビティ面８１に相対するように配置し、下板２０の開口部２２を、液圧供給手段９０のノズル部９１のドーム状部９２に位置決めする。

その後、待機位置に退避していた上型７０が降下し、下型８０に近接することで、上型７０および下型８０が型締めされる（図１６および図１７参照）。この際、液圧成形品６０の外面６１を形成することとなる上板１０を、キャビティ面７１に相対するように配置し、上板１０のドーム状部１２を、上型７０の押圧部７５に位置する凹部７６の先端部７６Ａに嵌合させる。

ドーム状部１２の近傍部位は、上型７０の押圧部７５における円弧状溝７７，７８と、下型８０の凹部８６に配置されるノズル部９１における環状凸部９４，９５とによって把持される。これにより、ドーム状部１２の近傍部位には、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。

予備成形体５０の接合部５２，５４，５６は、大型スペーサ（不図示）によって所定のクリアランスが確保されている押圧部７５，８５に配置される。

液圧供給手段９０は、液圧回路９９から供給される成形媒体を、ノズル部９１および開口部２２を経由して、予備成形体５０の内部に導入し、液圧を付与する。その結果、予備成形体５０は、膨出変形し、予備成形体５０の縁部がキャビティ面７１，８１に向かって移動し、材料流入が引起こされる。

予備成形体５０の接合部５４，５６が、キャビティ面７１，８１の内部成形空間に移動すると（図１８参照）、上型７０および下型８０の押圧部７５，８５の間に配置される大型スペーサ（不図示）が、小型スペーサに交換される。上型７０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５０の縁部の厚みに対応する所定のクリアランスを確保する（図１９参照）。

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１０および下板２０に接合されている上方中板３０および下方中板４０は、引張られて引伸ばされる（図２０参照）。この際、上方中板３０および下方中板４０の開口部３５，４５は、拡張することで、上方中板３０および下方中板４０の破断を引き起こす上方中板３０および下方中板４０の伸びを抑制する。

また、上方中板３０および下方中板４０の根元部は、接合部５４，５６の存在によって、Ｌ字状に屈曲し、その屈曲部の曲率半径が小さくなる。さらに、上方中板３０および下方中板４０は、接合部５５を介して引張り合うため、加えられる力が均衡し、上方中板３０および下方中板４０の根元部の形状は、略同一となる。

予備成形体５０の内部が最終液圧に到達すると、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５０の膨出が完了する（図２１参照）。これにより、上板１０および下板２０は、液圧成形品６０の外面６１，６２を形成し、上板１０および下板２０の中間部１５，２５の外周部位１５Ａ，２５Ａおよび中央部位１５Ｂ，２５Ｂは、外面６１，６２における重ね合わせ面ＯＳに対して傾斜している側壁部６１Ａ，６２Ａおよび側壁部６１Ａ，６２Ａによって囲まれる頂部６１Ｂ，６２Ｂを形成する。

一方、上方中板３０および下方中板４０の両端部３１，４１は、側壁部６１Ａ，６２Ａに接合され、かつ、中央部位３２，４２が互いに接合されているため、上方中板３０および下方中板４０は、液圧成形品６０の外面６１，６２の中空断面を仕切り、かつ外面６１，６２の側壁部６１Ａ，６２Ａを支持する補強リブ６３，６４を形成する。

そして、除圧した後、上型７０を上昇させて型開し、液圧成形品を取り出し、切断などのトリミングが施される。

液圧成形品６０の補強リブ６３，６４は、上方中板３０および下方中板４０の開口部３５，４５が拡張することで、破断を引き起こす伸びを抑制して確実に形成されるため、液圧成形品６０の強度品質を安定的かつ良好に維持することが可能である。

以上のように、実施の形態１は、補強材の破断を抑制し得る液圧成形用予備成形体、安定的かつ良好な強度品質を有する液圧成形品を得るための液圧成形方法、および、安定的かつ良好な強度品質を有する液圧成形品を提供することができる。

なお、実施の形態１においては、外面材のいずれか一方に形成される開口部に、成形媒体を注入することによって、液圧を付与しているが、特にこの形態に限定されず、多様なタイプの予備成形体および液圧成形装置を適用することが可能である。

例えば、下板２０の開口部２２および液圧供給手段９０のノズル部９１を、複数とすることも可能である。また、予備成形体５０の接合部５４，５６を、キャビティ面７１，８１の内部成形空間に、最初から配置されるように構成することで、スペーサの交換を不要とし、型締めを１回とすることも可能である。

図２２および図２３は、実施の形態１に係る開口部の変形例１および変形例２を説明するための平面図、図２４は、実施の形態１に係る開口部の変形例３を説明するための概念図である。

上方中板３０および下方中板４０の開口部３５，４５は、両端部３１，４１および中央部位３２，４２の接合部に向かって均等に拡張するように構成することが好ましい。これは、例えば、図２２に示されるように、両端部３１，４１および中央部位３２，４２に隣接する周辺領域３３，４３における開口部３５，４５の配置密度を、周辺領域３３，４３の間に位置する中央領域３４，４４における開口部３５，４５の配置密度より小さくすることで達成することが可能である。

また、開口部３５，４５の形状は、同一にすることに限定されず、例えば、図２３に示されるように、上方中板３０および下方中板４０における配置位置に応じて、適宜変更することも可能である。

開口部３５，４５は、例えば、図２４に示されるように、複数形成した円状の切欠きを適用し、軽量化を図ることも可能である。この場合、液圧成形の際における張力の発生方向を考慮し、開口部３５，４５の形状を略楕円とし、その長軸方向を、上方中板３０および下方中板４０の両端部３１，４１およびは中央部位３２，４２における接合方向に沿うように配置することが好ましい。

また、切欠きは、例えば、レーザ（穿孔）加工やファインブランキング（精密打ち抜き）加工を適用し、切欠きの内周を平滑とすることで、液圧成形の際にクラック等の起点となるのを避けることが好ましい。

図２５は、実施の形態２に係る予備成形体を説明するための断面図、図２６は、図２５に示される予備成形体の補強材を構成する下方中板および上方中板の形状を説明するための断面図である。なお、以後においては、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。

実施の形態２は、上方中板および下方中板の形状を変更し、溶接歩留まりを向上させている点で、実施の形態１と概して異なる。

実施の形態２に係る上方中板１３０および下方中板１４０は、両端部の間の略中央に位置している凹部１３１，１４１を有する。凹部１３１，１４１は、例えば、屈曲形状を有し、プレス成形によって形成することが可能である。

凹部１３１，１４１は、接合部１５５に位置合せされており、貫通溶接される。貫通溶接による溶接熱は、板厚減少した箇所を優先的に移動し、また、板厚の２〜３倍の溶け込みを好ましくは必要とする。そのため、凹部１３１，１４１の底面の板厚Ｄ_２は、凹部１３１，１４１の近傍（凹部１３１，１４１が形成されていない部位）の板厚Ｄ_１より小さく、また、凹部１３１，１４１の幅Ｗは、板厚Ｄ_１の２〜３倍となるように設定されている。

下方中板１４０は、凹部１４１が下板１２０と相対するように設置され、その両方の端部が、接合部１５４を介して、下板１２０の中央部位に連結される。凹部１４１は、下方中板１４０と下板１２０との間に、略矩形形状の隙間Ｓ_２を形成する。

上方中板１３０は、凹部１３１の背面部位１３２が下方中板１４０の凹部１４１の背面部位１４２と相対するように設置され、上方中板１３０は、接合部１５５を介して、下方中板１４０に連結される。上方中板１３０の凹部１３１の背面部位１３２と下方中板１４０の凹部１４１の背面部位１４２とは、突起部を構成する（突起状である）ため、上方中板１３０と下方中板１４０との間に、薄く平坦な隙間Ｓ _３ を形成する。

上板１１０は、上方中板１３０の凹部１３１と相対するように設置され、上板１１０の中央部位は、接合部１５６を介して、上方中板１３０の両端部に連結される。上板１１０と上方中板１３０の凹部１３１とは、一体となり、略矩形形状の隙間Ｓ _１ を形成する。上板１１０の縁部は、接合部１５２を介して、下板１２０の縁部に連結される。

次に、予備成形体１５０の補強材１３０，１４０の接合方法の一例を説明する。図２７は、下板に対する下方中板の接合を説明するための断面図、図２８は、図２７に続く、下方中板に対する上方中板の接合を説明するための断面図、図２９は、図２８に続く、上方中板に対する上板の接合を説明するための断面図である。

まず、所定位置に配置された下板１２０に対して、凹部１４１が下板１２０と相対するように、下方中板１４０を配置する。そして、下方中板１４０の両方の端部を、貫通溶接によって、下板１２０に接合し、接合部１５４を形成する（図２７参照）。

その後、下方中板１４０に対して上方中板１３０を載置し、上方中板１３０の凹部１３１の背面部位１３２を、下方中板１４０の凹部１４１の背面部位１４２と当接させる。そして、上方中板１３０の凹部１３１を、貫通溶接によって、下方中板１４０の凹部１４１の背面部位１４２に接合し、接合部１５５を形成する（図２８参照）。

つまり、接合部１５５は、外面材（下板１２０）および補強材を構成する板材（上方中板１３０および下方中板１４０）が３枚以上積重ねられた状態で、表面に位置する１枚目の板材（上方中板１３０）を、その内側に位置する２枚目の板材（下方中板１４０）に溶接することで、形成される。

下方中板１４０の凹部１４１は、隙間Ｓ_２を形成する。つまり、溶接の際に、２枚目の板材（下方中板１４０）と、その内側に位置する３枚目の板材（下板１２０）との間に、接合面と位置合わされた隙間Ｓ_２が配置されている。したがって、隙間Ｓ_２は、溶接熱の伝達を妨害し、２枚目の板材（下方中板１４０）と３枚目の板材（下板１２０）との誤溶接を防ぐことで、溶接歩留まりを向上させる。

上方中板１３０は、凹部１３１の背面部位１３２を介し、下方中板１４０の凹部１４１の背面部位１４２によって支持されるのみであり、比較的不安定である。そのため、上方中板１３０と下方中板１４０との間に形成される隙間Ｓ_３に、噛まし板１５８，１５９を配置することで、不安定状態を解消する。また、隙間Ｓ_３は、下方中板１４０と下板１２０とを接合することで発生する反りを吸収する機能を有しており、溶接不良を削減し、溶接歩留まりを向上させることが可能である。

接合部１５５の形成が完了すると、噛まし板１５８，１５９が取り外され、上板１１０が載置され、上板１１０の縁部と下板１２０の縁部とが、重ね合わされる。そして、上板１１０を、貫通溶接によって、上方中板１３０の両方の端部に接合し、接合部１５６を形成する（図２９参照）。

この際、上方中板１３０と下方中板１４０との間には、隙間Ｓ_３が存在する。つまり、接合部１５６は、外面材（上板１１０および下板１２０）および補強材を構成する板材（上方中板１３０および下方中板１４０）が３枚以上積重ねられた状態で、表面に位置する１枚目の板材（上板１１０）を、その内側に位置する２枚目の板材（上方中板１３０）に溶接することで、形成される。そして、２枚目の板材（上方中板１３０）と、その内側に位置する３枚目の板材（下方中板１４０）との間に、接合面と位置合わされた隙間Ｓ_３が配置されている。

したがって、隙間Ｓ_３は、溶接熱の伝達を妨害し、２枚の板材（上方中板１３０）と３枚目の板材（下方中板１４０）との誤溶接を防ぐことで、溶接歩留まりを向上させる。

接合部１５６の形成が完了すると、上板１１０および下板１２０の重ね合わせられた縁部が接合され、予備成形体１５０が得られる（図２５参照）。

以上のように、実施の形態２においては、予備成形体１５０は、誤溶接を防ぐことで、溶接歩留まりが向上しており、予備成形体の製造コストを低下させることが可能であり、製造コストに優れた予備成形体を提供することができる。なお、隙間Ｓ_３に配置される噛まし板１５８，１５９は、必要に応じて、適宜省略することも可能である。

図３０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である。

実施の形態３に係る予備成形体２５０は、上方中板と下方中板の形状が同一でない点で、実施の形態２に係る予備成形体１５０と概して異なっており、上方中板２３０は、略平坦であり、下方中板２４０は、両端部の間の略中央に位置している凹部２４１を有する。

下方中板２４０は、凹部２４１が下板２２０と相対するように設置され、下方中板２４０の両端部は、接合部２５４を介して、下板２２０に連結されており、凹部２４１は、下板２２０との間に隙間Ｓ_２を形成している。

下方中板２４０の凹部２４１の背面部位２４２は、接合部２５５を介して、上方中板３０は、連結されている。なお、符号２３２は、下方中板２４０の凹部２４１の背面部位２４２と当接する上方中板２３０の背面部位であり、背面部位２３２と背面部位２４２との当接面は、接合面を規定する。背面部位２４２は、突出形状を有するため、上方中板２３０と下方中板２４０との間に、隙間Ｓ_３が形成される。

上述にように、下方中板２４０のみに凹部２４１が形成されており、接合部２５５の近傍の形状が、上下対称ではない。一方、液圧成形の初期においては、上方中板２３０および下方中板２４０は、圧縮加重による曲げ状態を経ることになる（図１８参照）。

この際、接合部２５５における凹部２４１が配置される側が屈曲し易いため、実施の形態２に係る予備成形体２５０と異なり、初期曲げの方向が一定となり、接合部２５５の位置を略中央の位置に確実に保つことが可能となる。つまり、液圧成形における膨らみ量が異なることで、補強リブが歪な形状になるのを避けることが可能である。

以上のように、実施の形態３においては、実施の形態２に比較し、成形品の中空断面を仕切る補強リブの形状品質（精度）を向上させることが可能である。

図３１は、実施の形態４に係る補強材を構成する下方中板および上方中板を説明するための断面図である。実施の形態４に係る予備成形体は、上方中板および下方中板に突起部が形成されている点で、実施の形態２に係る予備成形体１５０と概して異なる。

実施の形態４に係る突起部３３４，３４４は、凹部３３１，３４１の背面部位３３２，３４２を挟んで配置され、端部近傍に位置している。突起部３３４，３４４は、略平坦な頂部を有する屈曲形状を呈し、例えば、プレス成形によって形成することが可能である。なお、符号３３５，３４５は、突起部３３４，３４４の窪み状の背面部位を示している。

突起部３３４，３４４は、当接自在に位置決めされており、また、突起部３３４，３４４の高さは、凹部３３１，３４１の背面部位３３２，３４２の高さと一致している。

そのため、上方中板３３０の背面部位３３２と下方中板３４０の背面部位３４２とを相対させて、上方中板３３０を下方中板３４０に重ね合せる場合、上方中板３３０の突起部３３４および凹部３３１，３４１の背面部位３３２，３４２は、下方中板３４０の突起部３４４および凹部３４１の背面部位３４２と、それぞれ当接する。また、上方中板３３０と下方中板３４０との間に形成される隙間Ｓ_３は、背面部位３３２，３４２の高さの合計と一致することとなる。

次に、図３１に示される補強材の接合方法の一例を説明する。図３２は、下方中板に対する上方中板の接合を説明するための断面図、図３３は、図３２に続く、下板に対する下方中板の接合を説明するための断面図、図３４は、図３３に続く、上方中板に対する上板の接合を説明するための断面図、図３５は、図３４に続く、下板に対する上板の接合を説明するための断面図である。

まず、所定位置に配置された下方中板３４０に対して、上方中板３３０を重ね合せ、上方中板３３０の突起部３３４および凹部３３１，３４１の背面部位３３２，３４２と、下方中板３４０の突起部３４４および凹部３４１の背面部位３４２とを、それぞれ当接させる。そして、上方中板３３０の凹部３３１を、貫通溶接によって、下方中板３４０の凹部３４１の背面部位３４２に接合し、接合部３５５を形成する（図３２参照）。

上方中板３３０は、１箇所で支持される実施の形態２の場合と異なり、突起部３３４および凹部３３１の背面部位３３２を介し、下方中板３４０の突起部３４４および凹部３４１の背面部位３４２（合計３箇所）によって支持されるため、安定している。そのため、不安定状態を解消するための噛まし板１５８，１５９の適用が不要であり、噛まし板１５８，１５９に係る工数を削減することが可能であり、生産性に優れている。

その後、下板３２０に対して、下方中板３４０の凹部３４１が相対するように、上方中板３３０と下方中板３４０の接合体を配置する。そして、下板３２０を、貫通溶接によって、下方中板３４０の両方の端部に接合し、接合部３５４を形成する（図３３参照）。溶接位置は、突起部３４４（背面部位３４５）の近傍である。

つまり、接合部３５４は、外面材（下板３２０）および補強材を構成する板材（上方中板３３０および下方中板３４０）が３枚以上積重ねられた状態で、表面に位置する１枚目の板材（下板３２０）を、その内側に位置する２枚目の板材（下方中板３４０）に溶接することで、形成される。

一方、上方中板３３０と下方中板３４０の間には、突起部３３４，３４４および凹部３３１，３４１の背面部位３３２，３４２の当接によって形成された隙間Ｓ_３が存在している。したがって、隙間Ｓ_３は、溶接熱の伝達を妨害し、２枚目の板材（下方中板３４０）と３枚目の板材（上方中板３３０）との誤溶接を防ぐことで、溶接歩留まりを向上させる。

接合部３５４の形成が完了すると、上板３１０が載置され、上板３１０の縁部と下板３２０の縁部とが、重ね合わされる。そして、上板３１０を、貫通溶接によって、上方中板３３０の両方の端部に接合し、接合部３５６を形成する（図３４参照）。溶接位置は、突起部３３４（背面部位３３５）の近傍であり、上方中板３３０と下方中板３４０との間には、隙間Ｓ_３が存在する。

つまり、接合部３５６は、外面材（上板３１０および下板３２０）および補強材を構成する板材（上方中板３３０および下方中板３４０）が３枚以上積重ねられた状態で、表面に位置する１枚目の板材（上板３１０）を、その内側に位置する２枚目の板材（上方中板３３０）に溶接することで、形成される。そして、２枚目の板材（上方中板３３０）と、その内側に位置する３枚目の板材（下方中板３４０）との間に、接合面と位置合わされた隙間Ｓ_３が配置されている。

したがって、隙間Ｓ_３は、溶接熱の伝達を妨害し、２枚目の板材（上方中板３３０）と３枚目の板材（下方中板３４０）との誤溶接を防ぐことで、溶接歩留まりを向上させる。

接合部３５６の形成が完了すると、上板３１０および下板３２０の重ね合わせられた縁部が接合され、予備成形体３５０が得られる（図３５参照）。なお、符号３５２は、縁部に形成される接合部３５２を示している。

以上のように、実施の形態４においては、実施の形態２および実施の形態３に比較し、生産性を向上させることが可能である。

なお、突起部３３４，３４４の高さは、同一であることに限定されない。例えば、突起部３３４，３４４の合計の高さが、凹部３３１，３４１の背面部位３３２，３４２の合計と一致していれば、突起部３３４，３４４の各高さを、適宜異ならせることが可能である。また、上方中板３３０および下方中板３４０の一方のみに、突起部を形成することも可能である。この場合、突起部の高さは、凹部３３１，３４１の背面部位３３２，３４２の合計と一致することとなる。

図３６は、実施の形態５に係る補強材を説明するための断面図である。

実施の形態５に係る予備成形体４５０は、上方中板の形状に関して、実施の形態４に係る予備成形体３５０と概して異なっており、実施の形態５においては、上方中板４３０は、略平坦であり、凹部および突起部を有しておらず、下方中板４４０は、凹部４４１および突起部４４４を有する。

上方中板４３０は、下方中板４４０の凹部４４１の背面部位４４２および突起部４４４（合計３箇所）によって支持されるため、安定している。そのため、実施の形態４の場合と同様に、工数を削減することが可能であり、生産性に優れている。

また、上方中板４３０と下方中板４４０の間には、上方中板４３０と、凹部４４１の背面部位４４２および突起部４４４との当接によって形成された隙間Ｓ_３が存在している。そのため、接合部４５５が形成されている上方中板４３０と下方中板４４０の接合体を、下板４２０に配置し、突起部４４４（背面部位４４５）の近傍に、接合部４５４を形成する場合、隙間Ｓ_３は、実施の形態４の場合と同様に、溶接熱の伝達を妨害し、下方中板４４０と上方中板４３０との誤溶接を防ぐことで、溶接歩留まりを向上させる。

さらに、接合部４５４の形成が完了した後で、上板４１０を、上方中板４３０に配置し、突起部４４４と当接する部位４３４の近傍に、接合部４５６を形成する場合、隙間Ｓ_３は、実施の形態４の場合と同様に、溶接熱の伝達を妨害し、上方中板４３０と下方中板４４０との誤溶接を防ぐことで、溶接歩留まりを向上させる。

一方、予備成形体４５０においては、下方中板４４０のみに凹部４４１が形成されており、実施の形態３の場合と同様に、接合部４５５の近傍の形状が、上下対称ではない。したがって、液圧成形が適用される際、接合部４５５における凹部４４１が配置される側が屈曲し易いため、初期曲げの方向が一定となり、接合部４５５の位置を略中央の位置に確実に保つことが可能となる。つまり、液圧成形における膨らみ量が異なることで、補強リブが歪な形状になるのを避けることが可能である。

以上のように、実施の形態５においては、実施の形態４に比べて、成形品の中空断面を仕切る補強リブの形状品質（精度）を向上させることが可能である。

なお、突起部は、下方中板４４０に形成されることに限定されず、上方中板４３０に設けることも可能である。また、下方中板４４０と上方中板４３０の両方に突起部を形成することも可能である。この場合、突起部の合計の高さは、下方中板４４０の凹部４４１の背面部位４４２の高さと略一致させることが必要である。

図３７は、実施の形態６に係る補強材を構成する上方中板を説明するための断面図、図３８は、実施の形態６に係る補強材を構成する下方中板を説明するための断面図、図３９は、図３７の上方中板と図３８の下方中板の嵌合構造を説明するための断面図である。

実施の形態６に係る予備成形体は、上方中板および下方中板の形状に関し、実施の形態４に係る予備成形体３５０（図２５参照）と概して異なっており、実施の形態６に係る上方中板５３０は、凹部５３１の背面部位５３２を挟んで配置される突起部５３４を有する。突起部５３４は、略Ｖ字状であり、上方中板５３０の端部近傍に位置している。

一方、下方中板５４０は、凹部５４１の背面部位５４２を挟んで配置される受け部５４４を有する。受け部５４４は、例えば、プレス成形によって形成される突起部からなり、上方中板５３０の突起部５３４と嵌合自在に位置決めされている。受け部５４４は、上方中板５３０の突起部５３４と嵌合自在のくぼみ部５４４Ａが形成された頂部を有する。なお、符号５４５は、受け部５４４の窪み状の背面部位を示している。

また、下方中板５４０の受け部５４４を、上方中板５３０の突起部５３４に嵌合させた際における下方中板５４０と上方中板５３０との間に形成される隙間Ｓ_３は、上方中板５３０の凹部５３１の背面部位５３２の高さと下方中板５４０の凹部５４１の背面部位５４２の高さの合計と一致している。

下方中板５４０に対して上方中板５３０を重ね合せる場合、上方中板５３０の突起部５３４と下方中板５４０の受け部５４４とは、所定の位置で嵌合する。つまり、突起部５３４および受け部５４４は、下方中板５４０に対する上方中板５３０の位置決め機構として機能する。

したがって、上方中板５３０の凹部５３１を、貫通溶接によって、下方中板５４０の凹部５４１の背面部位５４２に接合し、接合部を形成する際（図３２参照）、下方中板５４０に対する上方中板５３０の重ね合せは、容易かつ迅速に実施可能である。

以上のように、実施の形態６においては、実施の形態４に比較し、生産性を向上させることが可能である。

なお、上方中板５３０に受け部５４４を配置し、下方中板５４０の突起部５３４を配置することも可能である。

また、突起部５３４と受け部５４４の嵌合による位置決め機構は、実施の形態３に適用することも可能である。例えば、上方中板５３０に突起部５３４を配置し、下方中板５４０に受け部５４４を配置することで、下方中板５４０に対する上方中板５３０の重ね合せは、容易かつ迅速に実施可能となる。

この場合、下方中板５４０の受け部５４４を、上方中板５３０の突起部５３４に嵌合させた際における下方中板５４０と上方中板５３０との間に形成される隙間Ｓ_３は、下方中板５４０の凹部５４１の背面部位５４２の高さと一致させる必要がある。また、上方中板５３０に受け部５４４を配置し、下方中板５４０に突起部５３４を配置することも可能である。

図４０は、実施の形態７を説明するための断面図である。

実施の形態７は、予備成形体の形状および液圧成形装置の構成に関し、実施の形態１と概して異なっており、実施の形態７に係る予備成形体６５０は、液圧成形品の外面部を形成することとなる上板６１０および下板６２０と、液圧成形品の補強リブを形成することとなる上方中板６３０と下方中板６４０と、成形媒体を導入することによって液圧を付与するための非接合部６５１とを有する。

上方中板６３０および下方中板６４０は、上板６１０および下板６２０の内側に配置される。非接合部６５１は、上板６１０の端面と下板６２０との当接面によって構成され、当該当接面は、略円錐状に予備成形されている。非接合部６５１は、円状の開口部が配置される外側端面と、予備成形体６５０の内部に連通している内側先端部６５２を有する。つまり、予備成形体６５０は、外面材の一方６１０の端面と他方６２０の端面との当接面によって形成される開口部を有する。非接合部６５１は、端面全面に渡って配置される形態に限定されず、部分的に配置することも可能である。

上板６１０は、上型６７０のキャビティ面６７１に相対して配置される。下板６２０は、下型６８０のキャビティ面６８１に相対して配置される。キャビティ面６７１，６８１は、成形品の外面部にそれぞれ対応している。

液圧供給手段６９０は、液圧回路６９９に連結される流路６９８と、軸押しポンチ６９１と、軸押しシリンダ６９７とを有する。軸押しポンチ６９１は、上型６７０および下型６８０の側面に配置され、軸押しシリンダ６９７に連結されている。軸押しポンチ６９１は、ノズル部６９２を有する。

ノズル部６９２は、流路６９８と連通している注入口６９３を有し、かつ、非接合部６５１の形状と対応する略円錐状を呈している。軸押しシリンダ６９７は、軸押しポンチ６９１を、金型（上型６７０および下型６８０）側に向かって進退自在に支持している。軸押しシリンダ６９７の駆動源は、例えば、油圧あるいは空圧である。

予備成形体６５０の非接合部６５１は、その開口部にノズル部６９２が挿入されると、拡径すると共に、上型６７０および下型６８０により当該拡径が規制される。その結果、非接合部６５１は、ノズル部６９２に密着して、気密性が確保される。

ノズル部６９２の注入口６９３は、予備成形体６５０の内部に連通している内側先端部６５２と位置合せされる。そのため、液圧回路６９９から供給される成形媒体が、流路６９８および注入口６９３に導入されると、成形媒体は、非接合部６５１および内側先端部６５２を通過して、予備成形体６５０の内部に注入される。

したがって、液圧供給手段６９０は、予備成形体６５０の内部に液圧を付与して膨出変形させことが可能である。

以上のように、実施の形態７においては、外面材６１０，６２０の一方の端面と他方の端面との当接面によって形成される開口部に、成形媒体を導入することによって液圧を付与し、予備成形体６５０を膨出変形させることで、液圧成形品の外面部および液圧成形品の中空断面を仕切る補強リブを形成することが可能である。

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品の構成に応じて、第１および第２外面材を構成する板材の形状、補強材を構成する板材の形状、凹部の配置位置、予備成形体における補強材を構成する板材の配置形態などを、適宜変更することが可能である。

また、第１および第２補強材をオフセットして配置および接合することで、液圧成形品の中空断面を略水平方向および略垂直方向に均等に仕切る補強リブを形成することも可能である。また、第１および第２補強材の形状を、異ならせることで、液圧成形品の中空断面を不均等に仕切る補強リブを得ることも可能である。

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１に示される液圧成形品が適用される自動車部品を説明するための平面図である。 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５および図６に示される予備成形体の補強材を構成する下方中板および上方中板の形状を説明するための平面図である。 図７に示される開口部の形状変化を説明するための平面図である。

図７に示される開口部を形成するための形成装置の一例を説明するための斜視図である。 下方中板および上方中板の接合方法の一例を説明するための断面図であり、下板に対する下方中板の接合を示している。 図１０に続く、下方中板に対する上方中板の接合を説明するための断面図である。 図１１に続く、上方中板に対する上板の接合を説明するための断面図である。 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１３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１３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。 図１６の線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩに関する断面図である。 図１７に続く、成形初期を説明するための断面図である。 図１８に続く、型締めを説明するための断面図である。 図１９に続く、成形中期を説明するための断面図である。 図２０に続く、成形後期を説明するための断面図である。 実施の形態１に係る開口部の変形例１を説明するための平面図である。 実施の形態１に係る開口部の変形例２を説明するための平面図である。 実施の形態１に係る開口部の変形例３を説明するための概念図である。 実施の形態２に係る予備成形体を説明するための断面図である。 図２５に示される予備成形体の補強材を構成する下方中板および上方中板の形状を説明するための断面図である。 予備成形体の補強材の接合方法の一例を説明するための断面図であり、下板に対する下方中板の接合を示している。 図２７に続く、下方中板に対する上方中板の接合を説明するための断面図である。 図２８に続く、上方中板に対する上板の接合を説明するための断面図である。 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。 実施の形態４に係る補強材を構成する下方中板および上方中板を説明するための断面図である。 図３１に示される補強材の接合方法の一例を説明するための断面図であり、下方中板に対する上方中板の接合を示している。 図３２に続く、下板に対する下方中板の接合説明するための断面図である。 図３３に続く、上方中板に対する上板の接合を説明するための断面図である。 図３４に続く、下板に対する上板の接合を説明するための断面図である。 実施の形態５に係る補強材を説明するための断面図である。 実施の形態６に係る補強材を構成する上方中板を説明するための断面図である。 実施の形態６に係る補強材を構成する下方中板を説明するための断面図である。 図３７の上方中板と図３８の下方中板の嵌合構造を説明するための断面図である。 実施の形態７を説明するための断面図である。

符号の説明

１０・・上板（外面材）、
１１，１６・・端部、
１２・・ドーム状部、
１５・・中間部、
１５Ａ・・外周部位、
１５Ｂ・・中央部位、
２０・・下板（外面材）、
２１，２６・・端部、
２２・・開口部、
２５・・中間部、
２５Ａ・・外周部位、
２５Ｂ・・中央部位、
３０・・上方中板（補強材）、
３１・・端部、
３２・・中央部位、
３３・・周辺領域、
３４・・中央領域、
３５・・開口部、
３７・・素材板、
３８・・上刃、
３９・・下刃、
４０・・下方中板（補強材）、
４１・・端部、
４２・・中央部位、
４３・・周辺領域、
４４・・中央領域、
４５・・開口部、
５０・・予備成形体、
５２，５４，５５，５６・・接合部、
６０・・液圧成形品、
６１，６２・・外面、
６１Ａ，６２Ａ・・側壁部、
６１Ｂ，６２Ｂ・・頂部、
６３，６４・・補強リブ、
６３Ａ，６４Ａ・・網目状開口部（拡張した開口部）、
６５・・サスペンション部品、
７０・・上型、
７１・・キャビティ面、
７５・・押圧部、
７６・・凹部、
７６Ａ・・先端部、
７７，７８・・円弧状溝、
８０・・下型、
８１・・キャビティ面、
８５・・押圧部、
８６・・凹部、
９０・・液圧供給手段、
９１・・ノズル部、
９２・・ドーム状部、
９３・・注入口、
９４，９５・・環状凸部、
９８・・流路、
９９・・液圧回路、
１１０・・上板（外面材）、
１２０・・下板（外面材）、
１３０・・上方中板（補強材）、
１３１・・凹部、
１３２・・背面部位、
１４０・・下方中板（補強材）、
１４１・・凹部、
１４２・・背面部位、
１５０・・予備成形体、
１５２，１５４，１５５，１５６・・接合部、
１５８，１５９・・噛まし板、
２２０・・下板（外面材）、
２３０・・上方中板（補強材）、
２３２・・背面部位、
２４０・・下方中板（補強材）、
２４１・・凹部、
２４２・・背面部位、
２５０・・予備成形体、
２５４，２５５・・接合部、
３１０・・上板（外面材）、
３２０・・下板（外面材）、
３３０・・上方中板（補強材）、
３３１・・凹部、
３３２・・背面部位、
３３４・・突起部、
３３５・・背面部位、
３４０・・下方中板（補強材）、
３４１・・凹部、
３４２・・背面部位、
３４４・・突起部、
３４５・・背面部位、
３５０・・予備成形体、
３５２，３５４，３５５，３５６・・接合部、
４１０・・上板（外面材）、
４２０・・下板（外面材）、
４３０・・上方中板（補強材）、
４３４・・当接する部位、
４４０・・下方中板（補強材）、
４４１・・凹部、
４４２・・背面部位、
４４４・・突起部、
４４５・・背面部位、
４５０・・予備成形体、
４５５，４５６・・接合部、
５３０・・上方中板（補強材）、
５３１・・凹部、
５３２・・背面部位、
５３４・・突起部、
５４０・・下方中板（補強材）、
５４１・・凹部、
５４２・・背面部位、
５４４・・受け部、
５４４Ａ・・くぼみ部、
５４５・・背面部位、
６１０・・上板（外面材）、
６２０・・下板（外面材）、
６３０・・上方中板（補強材）、
６４０・・下方中板（補強材）、
６５０・・予備成形体、
６５１・・非接合部、
６５２・・内側先端部、
６７０・・上型、
６７１・・キャビティ面、
６８０・・下型、
６８１・・キャビティ面、
６９０・・液圧供給手段、
６９１・・ポンチ、
６９２・・ノズル部、
６９３・・注入口、
６９７・・シリンダ、
６９８・・流路、
６９９・・液圧回路、
Ｄ_１，Ｄ_２・・板厚、
Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３・・隙間、
ＳＷ・・ストランド幅、
Ｗ・・幅。

Claims (28)

1. 重ね合わせて接合された縁部を有し、液圧成形品の外面を形成することとなる第１および第２外面材と、前記第１および第２外面材に接合され、前記外面の中空断面を仕切る補強リブを形成することとなる補強材と、を有する予備成形体であって、
   前記補強材は、液圧成形による膨出変形の際に拡張し得る複数の開口部を有し、
   前記開口部は、千鳥状に配置されており、液圧成形による膨出変形の際に拡張することで、前記補強材の破断を引き起こす伸びを抑制する
   ことを特徴とする予備成形体。
2. 前記開口部は、切込みによって形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。
3. 前記開口部は、非接合部に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の予備成形体。
4. 前記開口部の配置密度は、不均一であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の予備成形体。
5. 前記第１および第２外面材と前記補強材とを構成する板材が３枚以上積重ねられた状態で、表面に位置する１枚目の板材を、前記１枚目の板材の内側に位置する２枚目の板材に溶接することで形成される接合部を有しており、
   前記溶接の際に、前記２枚目の板材と、前記２枚目の板材の内側に位置する３枚目の板材との間に、接合面と位置合わされた隙間が配置されている
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の予備成形体。
6. 前記隙間は、前記２枚目の板材に形成された凹部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。
7. 前記凹部は、屈曲形状を有することを特徴とする請求項６に記載の予備成形体。
8. 前記凹部の底面の板厚は、前記凹部の近傍の板厚より小さいことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の予備成形体。
9. 前記２枚目の板材および／または前記３枚目の板材は、相対する面に突起部が形成されており、
   前記隙間は、前記突起部の当接によって形成されることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の予備成形体。
10. 前記２枚目の板材は、前記補強材からなることを特徴とする請求項６に記載の予備成形体。
11. 前記補強材は、重ね合わせて配置される第１および第２補強材からなり、
    前記第１および第２補強材は、中央部位が互いに接合され、かつ、前記第１補強材の両端部は、前記第１外面材に接合され、また、前記第２補強材の両端部は、前記第２外面材に接合されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の予備成形体。
12. 前記開口部は、前記第１および第２補強材の両端部および／又は中央部位における接合方向に沿って、配置されることを特徴とする請求項１１に記載の予備成形体。
13. 前記開口部は、前記両端部の接合部と前記中央部位の接合部との間に位置する非接合部に配置されることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の予備成形体。
14. 前記開口部は、前記両端部および前記中央部位の接合部に向かって均等に拡張するように構成され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. 前記両端部および前記中央部位に隣接する周辺領域における前記開口部の配置密度は、前記周辺領域の間に位置する中央領域における前記開口部の配置密度より小さいことを特徴とする請求項１４に記載の予備成形体。
16. 前記補強材は、前記凹部が形成されている第１補強材と、略平坦な第２補強材とを有しており、
    前記凹部が前記第１外面材と相対するように配置されて、前記第１補強材の両端部が、前記第１外面材と溶接され、
    前記第２補強材における前記凹部の背面部位と当接する部位が、前記第１補強材と接合され、
    前記第２補強材の両端部が、前記第２外面材と溶接されていることを特徴とする請求項１０に記載の予備成形体。
17. 前記第１補強材の凹部は、前記第１補強材の両端部の間における略中央に位置していることを特徴とする請求項１６に記載の予備成形体。
18. 前記補強材は、前記凹部が形成されている第１補強材および第２補強材を有しており、
    前記第１補強材の凹部が前記第１外面材と相対するように配置されて、前記第１補強材の両端部が、前記第１外面材と溶接され、
    前記第２補強材の凹部が前記第２外面材と相対するように配置されて、前記第２補強材の凹部の背面部位が、前記第１補強材の凹部の背面部位と溶接され、
    前記第２補強材の両端部が、前記第２外面材と溶接されていることを特徴とする請求項１０に記載の予備成形体。
19. 前記第１補強材および前記第２補強材は、前記凹部の背面部位を挟んで配置される突起部を有し、前記第１補強材の突起部と前記第２補強材の突起部は、当接自在に位置決めされており、
    前記第２補強材の突起部を前記第２補強材の突起部に当接させた際における前記第１補強材と前記第２補強材との間に形成される隙間は、前記第１補強材の凹部の背面部位の高さと前記第２補強材の凹部の背面部位の高さの合計と一致していることを特徴とする請求項１８に記載の予備成形体。
20. 前記第２補強材は、前記凹部の背面部位を挟んで配置される突起部を有し、
    前記第１補強材は、前記凹部の背面部位を挟んで配置され、かつ前記突起部と嵌合自在に位置決めされた受け部を有し、
    前記第１補強材の受け部を、前記第２補強材の突起部に嵌合させた際における前記第１補強材と前記第２補強材との間に形成される隙間は、前記第１補強材の凹部の背面部位の高さと前記第２補強材の凹部の背面部位の高さの合計と一致していることを特徴とする請求項１８に記載の予備成形体。
21. 前記受け部は、前記突起部と嵌合自在のくぼみ部が形成された頂部を有する突起部からなることを特徴とする請求項２０に記載の予備成形体。
22. 前記第１補強材および第２補強材の凹部は、前記第１補強材および第２補強材の両端部の間における略中央に位置していることを特徴とする請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の予備成形体。
23. 請求項１〜２２のいずれか１項に記載の予備成形体を、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金型の内側に配置し、
    前記予備成形体の内部に液圧を付与することで、前記予備成形体を膨出変形および複数かつ千鳥状に配置された前記開口部を拡張させ、前記補強材の破断を引き起こす伸びを抑制しつつ、前記液圧成形品の外面および前記液圧成形品の中空断面を仕切る補強リブを形成する
    ことを特徴とする液圧成形方法。
24. 前記第１および第２外面材の一方に形成される開口部に、成形媒体を注入することによって、液圧を付与することを特徴とする請求項２３に記載の液圧成形方法。
25. 前記第１外面材の端面と第２外面材の端面との当接面によって形成される開口部に、成形媒体を導入することによって液圧を付与することを特徴とする請求項２３に記載の液圧成形方法。
26. 請求項２３〜２５のいずれか１項に記載の液圧成形方法を用いて成形される液圧成形品であって、
    液圧成形品外面の中空断面が、拡張した複数かつ千鳥状に配置された前記開口部を有する補強リブによって仕切られている
    ことを特徴とする液圧成形品。
27. 前記液圧成形品は、自動車の車体構造部材であることを特徴とする請求項２６に記載の液圧成形品。
28. 前記自動車の車体構造部材は、サスペンション部品であることを特徴とする請求項２７に記載の液圧成形品。

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