JP6292013B2 - 衝撃吸収体の成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、衝撃を吸収する衝撃吸収体に関する。

通常、衝撃吸収体は、車両の衝突による外部からの衝撃荷重に伴う衝撃を吸収することにより、車両内部の乗員を保護するために用いられており、例えば、ドアパネルや天井パネルの内部に設置されている。

従来は、例えば、特許文献１（ＷＯ２００８／１０５５１７号公報）に開示されているような二重壁の衝撃吸収体が主流であったが、近年では、特許文献２（特開２０１４−５９０１号公報）に開示されているような一重壁の衝撃吸収体も開発されている。

二重壁の衝撃吸収体は、樹脂製の中実板状の２つの壁部を対向させて溶着し、その２つの壁部の間に中空部を有して構成し、少なくとも一方の壁部にリブを設けたもの等があげられる。一重壁の衝撃吸収体は、樹脂製の中実板状の１つの壁部を有して構成し、その壁部にリブを設けたもの等があげられる。

特許文献２には、リブの厚みを変化させることで、衝撃吸収性能を向上させた一重壁の衝撃吸収体が開示されている。

ＷＯ２００８／１０５５１７号公報 特開２０１４−５９０１号公報

従来は、一重壁の衝撃吸収体は、特許文献２に開示されているように、押出装置から押し出された一枚の樹脂シートを用いて成形していた。

しかし、押出装置から押し出された一枚の樹脂シートを用いて一重壁の衝撃吸収体を成形していると、押出装置から何度も一枚の樹脂シートを押し出す必要があり、所望の数の一重壁の衝撃吸収体を成形するのに時間がかかってしまっていた。このため、所望の数の一重壁の衝撃吸収体を成形する時間を短縮し、一重壁の衝撃吸収体を効率的に成形する必要がある。

本発明の目的は、衝撃吸収体を効率的に成形することである。

本発明にかかる衝撃吸収体の成形方法は、
樹脂製の衝撃吸収体の成形方法であって、
一対の分割金型の間に筒状のパリソンまたは一対の樹脂シートを構成する樹脂を配置する配置工程と、
ブロー成形により、互いに周囲を溶着された一対の壁部より形成された中空成形品を成形する成形工程と、
前記中空成形品を切断し、一対の前記壁部を個々に切り離す切断工程と、を有し、
前記成形工程は、ブロー成形により、一方の前記分割金型側に位置する樹脂を一方の前記分割金型のキャビティの形状に引き伸ばし、前記樹脂で一方の前記壁部を形成し、他方の前記分割金型側に位置する樹脂を他方の前記分割金型のキャビティの形状に引き伸ばし、前記樹脂で他方の前記壁部を形成し、前記中空成形品を成形し、
一対の前記分割金型は、前記中空成形品を切断する切断箇所の周囲に一対の前記樹脂を溶着した溶着部を形成する溶着部形成部を有し、
前記成形工程は、前記溶着部形成部により前記中空成形品に前記溶着部を形成し、
一対の前記分割金型は、前記溶着部形成部の一端から前記分割金型の型開き方向に向かって立ち上がる立壁形成面を有し、前記立壁形成面は、前記溶着部形成部と前記屈曲部形成部との間に位置し、
前記成形工程は、前記樹脂を前記立壁形成面に沿って引き伸ばし、前記立壁形成面の形状に応じた立壁を前記溶着部の一端から形成し、前記溶着部と前記屈曲部との間に前記立壁を形成する、ことを特徴とする。
あるいは、
樹脂製の衝撃吸収体の成形方法であって、
一対の分割金型の間に筒状のパリソンまたは一対の樹脂シートを構成する樹脂を配置する配置工程と、
ブロー成形により、互いに周囲を溶着された一対の壁部より形成された中空成形品を成形する成形工程と、
前記中空成形品を切断し、一対の前記壁部を個々に切り離す切断工程と、を有し、
前記成形工程は、ブロー成形により、一方の前記分割金型側に位置する樹脂を一方の前記分割金型のキャビティの形状に引き伸ばし、前記樹脂で一方の前記壁部を形成し、他方の前記分割金型側に位置する樹脂を他方の前記分割金型のキャビティの形状に引き伸ばし、前記樹脂で他方の前記壁部を形成し、前記中空成形品を成形し、
前記衝撃吸収体は、突起部を有し、前記突起部は、前記突起部の根元から立ち上がり互いに対向する一対の側壁と、前記一対の側壁の頂同士を連結する頂壁と、を有しており、
一対の前記分割金型は、前記突起部を形成する突起部形成部を有し、前記突起部形成部は、前記突起部形成部の根元から立ち上がり互いに対向する一対の側壁形成面と、前記一対の側壁形成面の頂同士を連結する頂壁形成面と、を有しており、前記頂壁形成面は、一対の前記分割金型の間に一対の前記樹脂を配置した際に、前記突起部形成部の根元よりも前記樹脂に近い側に位置しており、
前記成形工程は、前記樹脂を前記突起部形成部の形状に引き伸ばし、前記頂壁形成面で前記頂壁を形成し、一対の前記側壁形成面で一対の前記側壁を形成し、一対の前記側壁は、前記頂壁から前記突起部の根元に至るに連れて断面の肉厚が薄くなるように形成される、ことを特徴とする。

本発明によれば、衝撃吸収体を効率的に成形することができる。

本実施形態の衝撃吸収体１を上面側から見た状態の斜視図である。 本実施形態の衝撃吸収体１を底面側から見た状態の斜視図である。 図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。 図１の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。 図１の線Ｃ−Ｃに沿う断面図である。 肉厚変動率を説明するための図である。 本実施形態の衝撃吸収体１を成形する成形装置の概略図であり、円筒状のパリソンを押出装置から押し出した状態を示す図である。 円筒状のパリソンを分割金型で型締めした状態を示す図である。 分割金型を開き、分割金型から中空成形品を取り出す状態を示す図である。 分割金型から取り出した中空成形品の一部を切断し、一対の衝撃吸収体１を取り出した状態を示す図である。 屈曲部形成部に案内形成面を設けた場合の構成例を示す図である。 他の成形方法例を示す成形装置の概略図である。 衝撃吸収体１を成形するための他の分割金型の形状例を示す第１の図である。 衝撃吸収体１を成形するための他の分割金型の形状例を示す第２の図である。

（本発明の一態様にかかる衝撃吸収体１の概要）
まず、図１〜図５、図７〜図１０を参照しながら、本発明の一態様にかかる衝撃吸収体１について説明する。図１〜図５は、本発明の一態様にかかる衝撃吸収体１の構成例を示す。図７〜図１０は、本発明の一態様にかかる衝撃吸収体１の成形方法例を示す。

本発明の一態様にかかる衝撃吸収体１は、図１〜図５に示すように、樹脂製の矩形薄板状の一重壁構造の衝撃吸収体１である。

本発明の一態様にかかる衝撃吸収体１は、図７〜図１０に示す成形方法で成形することができる。まず、図７に示すように、一対の分割金型１１ａ,１１ｂの間に筒状のパリソン１０１を構成する樹脂を配置する。

次に、図８に示すように、ブロー成形により、互いに周囲を溶着された一対の壁部１,１より形成された中空成形品１００を成形する。壁部１は、後に、衝撃吸収体１となる部分である。具体的には、図８に示すように、一方の分割金型１１ａ側に位置する樹脂を一方の分割金型１１ａのキャビティ１２ａの形状に引き伸ばし、その樹脂で一方の壁部１を形成し、他方の分割金型１１ｂ側に位置する樹脂を他方の分割金型１１ｂのキャビティ１２ｂの形状に引き伸ばし、その樹脂で他方の壁部１を形成し、互いに周囲を溶着された一対の壁部１,１より形成された中空成形品１００を成形する。

次に、図９に示すように中空成形品１００を一対の分割金型１１ａ,１１ｂから取り出し、その取り出した中空成形品１００を図１０に示すように切断し、一対の壁部１,１を個々に切り離す。

本発明の一態様にかかる衝撃吸収体１は、ブロー成形により、互いに周囲を溶着された一対の壁部１,１より形成された中空成形品１００を成形し、その中空成形品１００を切断し、一対の壁部１,１を個々に切り離して形成している。このため、一枚の樹脂シートを用いて一重壁の衝撃吸収体１を成形するよりも効率的に成形することができる。なお、本発明の一態様にかかる衝撃吸収体１は、図７に示す筒状のパリソン１０１を構成する樹脂ではなく、図１２に示すように、一対の樹脂シートＰ１,Ｐ２を構成する樹脂を用いて成形することも可能である。但し、筒状のパリソン１０１を用いてブロー成形で一重壁の衝撃吸収体１を成形することで、一重壁の衝撃吸収体１を成形するための設備改修を軽減できると共に、簡易な構成で一重壁の衝撃吸収体１を効率的に成形することができるため、筒状のパリソン１０１を用いることが好ましい。以下、添付図面を参照しながら、本発明の一態様にかかる衝撃吸収体１について詳細に説明する。

＜衝撃吸収体１の構成例＞
まず、図１〜図５を参照しながら、本実施形態の衝撃吸収体１の構成例について説明する。図１は、本実施形態の衝撃吸収体１を上面側から見た状態の斜視図であり、図２は、衝撃吸収体１を底面側から見た状態の斜視図である。図３は、図１のＡ−Ａに沿う断面図であり、図４は、図１のＢ−Ｂに沿う断面図であり、図５は、図１のＣ−Ｃに沿う断面図である。

本実施形態の衝撃吸収体１は、樹脂製の矩形薄板状の一重壁構造であり、図１に示すように、矩形薄板状の平面部２と、平面部２から突出した複数の突起部３と、複数の突起部３同士を連結する連結部４と、を有している。本実施形態の衝撃吸収体１は、図１に示すように、同じ形状の突起部３が３条設けられている。また、同じ形状の連結部４が２条設けられており、その２条の連結部４で３つの突起部３同士を連結している。

本実施形態の衝撃吸収体１は、熱可塑性樹脂で構成している。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、または非晶性樹脂等があげられる。より具体的にはエチレン、プロピレン、ブテン、イソプレンペンテン、メチルペンテン等のオレフィン類の単独重合体または共重合体であるポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン）等があげられる。

平面部２は、衝撃吸収体１をドアパネルや天井パネル等の所望の箇所に設置する際の基礎となる薄板状部分である。本実施形態の平面部２は、矩形状で構成している。但し、平面部２は、衝撃吸収体１を設置する箇所に応じて任意の形状で構成することが可能である。

突起部３は、衝撃を受け付けて衝撃を吸収する際の基礎となるリブであり、平面部２の位置から所望の高さだけ突出して構成している。突起部３は、突起部３の根元から立ち上がる４つの側壁３１、３２と、その４つの側壁３１、３２の頂同士を連結する頂壁３３と、で構成している。頂壁３３の上面は平坦になっている。突起部３を構成する４つの側壁３１、３２は、突起部３の長手方向に沿って設けられる一対の側壁３１と、突起部３の短手方向に沿って設けられる一対の側壁３２と、がある。突起部３の条数は任意の数で設けることが可能である。

連結部４は、複数の突起部３同士を連結するリブである。連結部４は、突起部３の短手方向で突起部３同士を連結している。連結部４は、平面部２の位置から任意の高さだけ突出して構成している。但し、突起部３の高さよりも低く、突起部３の根元付近で連結する高さになっている。連結部４は、連結部４の根元から立ち上がる２つの側壁４１と、その２つの側壁４１の頂同士を連結する頂壁４２と、で構成している。頂壁４２の上面は平坦になっている。連結部４の条数は任意の数で設けることが可能である。

本実施形態の突起部３及び連結部４の内部は、図２〜図５に示すように中空になっており、図２に示すように、突起部３の中空部３４と、連結部４の中空部４３と、が互いに連結して一体になっている。

突起部３の長手方向に沿って設けられる一対の側壁３１は、図５に示すように、平面部２の位置から頂壁３３に向かって互いに近づくように所定傾斜角度αで傾斜しており、突起部３の長手方向に直交する断面の外形は台形状になっている。また、突起部３の短手方向に沿って設けられる側壁３２は、図３に示すように、平面部２の位置から頂壁３３に向かって互いに近づくように所定傾斜角度βで傾斜しており、突起部３の短手方向に直交する断面の外形は台形状になっている。

突起部３の肉厚は、衝撃吸収体１が所望のエネルギー吸収特性を得ると共に、衝撃吸収体１の軽量化を達成可能なように定める。この場合、図５に示すように、突起部３の長手方向に直交する断面の外形である台形、及び、図３に示すように、突起部３の短手方向に直交する断面の外形である台形（以下、これらを纏めて、「台形状のリブ」という。）を構成する側壁３１、３２の肉厚変動率が４０％以上であるように定めることが好ましい。肉厚変動率［％］は、以下の式で求める。

肉厚変動率＝（（最大肉厚−最小肉厚）／最大肉厚）×１００

最大肉厚は、図６（Ｂ）に示すｄ１の部分の肉厚である。最小肉厚は、図６（Ｃ）に示すｄ２の部分の肉厚である。

図６は、衝撃吸収体１の突起部３の台形状のリブを示しており、（Ａ）は、突起部３の長手方向に直交する断面の斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す頂壁３３近傍で長手方向に平行に切り取ったときの断面の斜視図であり、（Ｃ）は、（Ａ）に示す平面部２近傍で長手方向に平行に切り取ったときの断面の斜視図である。

（Ｂ）の断面は、（Ａ）に示す頂壁３３の上辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離ｓの箇所で、頂壁３３の上辺に平行な長手方向に切り取ったときの断面を表している。（Ｃ）の断面は、（Ａ）に示す平面部２の下辺から所定の曲率半径を有する曲線の終点までの距離ｔの箇所で、平面部２の下辺に平行な長手方向に切り取ったときの断面を表している。

また、本実施形態の衝撃吸収体１全体の平均肉厚は、１．８ｍｍ以下であることが好ましく、少なくとも０．８ｍｍ以下の肉厚を有する薄い部分が存在し、どんなに薄い部分であっても０．１５ｍｍ以上の肉厚を有することが望ましい。

さらに、所定傾斜角度α及びβは、衝撃荷重が平面部２に対して斜めに負荷される場合における側壁３１、３２の倒れ込みの防止、及び衝撃荷重が平面部２に対して直交する向き（正面）に負荷される場合における頂壁３３の平面部２への落ち込み（底付き）の防止の観点、及び、上述した台形状のリブを構成する側壁３１、３２の肉厚変動率を４０％以上にする観点から、２°〜１５°であることが好ましく、より好ましくは、所定傾斜角度αに関しては３〜７°、所定傾斜角度βに関しては６〜１０°であることが望ましい。

所定傾斜角度α、βが２°より小さいと、頂壁３３の底付き防止には有効であるが、側壁３１、３２の倒れ込みが引き起こされ、逆に１５°より大きいと、側壁３１、３２の倒れ込み防止には有効であるが、頂壁３３の底付きが引き起こされる。さらに、所定傾斜角度α、βは、２°〜１５°の範囲で可変して対応可能であることが好ましい。なお、所定傾斜角度α、βの角度調整は、後述する分割金型１１ａ,１１ｂの凸部（凹部）の傾斜角度、すなわち、分割金型１１ａ,１１ｂのテーパ角度（抜き角度）を可変させることによって対応可能である。

また、連結部４を構成する一対の側壁４１は、図４に示すように平面部２の位置から頂壁４２に向かって互いに近づくように所定傾斜角度で傾斜しており、連結部４の長手方向に直交する断面の外形は台形状になっている。頂壁４２の上面の位置は、突起部３の上面の位置よりも低く、突起部３の根元付近で連結している。これにより、衝撃荷重が突起部３に対して斜めに負荷される場合に、突起部３の側壁３１の倒れ込みを抑制することができる。

本実施形態の衝撃吸収体１は、図１、図３〜図５に示すように、平面部２の周囲は平面部２から上方に向かって屈曲しており、平面部２の周囲の屈曲部２１の箇所で切断することで、図１〜図５に示す一重壁の衝撃吸収体１を形成することが可能になっている。屈曲部２１は、平面部２から上方に向かって屈曲しているため、その屈曲部２１の箇所で切断した際に、その切断箇所にバリや凹凸や反り等が発生しても、その切断箇所が平面部２から上方に浮いた状態になる。その結果、平面部２をドアパネルや天井パネル等の所望の箇所に設置する際に平面部２の周囲の切断箇所が設置の支障の妨げにならないようにすることができる。また、衝撃吸収体１を設置した場合でも、衝撃吸収体１のがたつきが発生しないようにすることができる。衝撃吸収体１の設置面は、平面部２の底面側になる。

また、本実施形態の衝撃吸収体１は、突起部３を構成する側壁３１、３２が平面部２の位置から頂壁３３に至るに連れて断面の肉厚が増加するように形成されており、突起部３を構成する頂壁３３の部分が最も肉厚になっている。これにより、衝撃を受け付ける頂壁３３の部分が最も肉厚になっているため、衝撃を受け付けた際に割れにくくすることができ、所望の衝撃吸収性能を得ることができる。また、本実施形態の衝撃吸収体１は、平面部２や屈曲部２１を構成する部分が薄肉になっている。このため、屈曲部２１の箇所で容易に切断することができる。

＜衝撃吸収体１の成形方法例＞
次に、図７〜図１０を参照しながら、本実施形態の衝撃吸収体１の成形方法例について説明する。図７は、円筒状のパリソン１０１を分割金型１１ａ,１１ｂの間に配置した状態を示す概略図である。図８は、分割金型１１ａ,１１ｂを型締めし、一対の衝撃吸収体１を有する中空成形品１００を成形した状態を示す概略図である。一方の衝撃吸収体１は、一方の分割金型１１ａ側で成形され、他方の衝撃吸収体１は、他方の分割金型１１ｂ側で成形される。パリソン１０１から成形される中空成形品１００は、一対の衝撃吸収体１の周囲に形成される溶着部１０２で一対の衝撃吸収体１の周囲が溶着しており、一対の衝撃吸収体１の内部に中空部２００を有している。図９は、分割金型１１ａ,１１ｂを開いて中空成形品１００を取り出す状態を示す概略図である。図１０は、中空成形品１００の屈曲部２１の箇所を切断し、中空成形品１００から２つの衝撃吸収体１を切り出した状態を示す概略図である。

まず、図７に示すように、押出装置１０から円筒状のパリソン１０１を押し出し、円筒状のパリソン１０１を分割金型１１ａ,１１ｂ間に配置する。パリソン１０１は、衝撃吸収体１を構成するための熱可塑性樹脂を用いて形成する。

また、図７に示すように、押出装置１０から押し出したパリソン１０１の下部側を下ピンチ１３で塞ぎ、プリブローによりパリソン１０１を所定の大きさまで拡張する。これにより、パリソン１０１のしわを伸ばすことができる。

なお、プリブローの方法は特に限定せず、例えば、押出装置１０側からプリブロー用のエアーをパリソン１０１の内部に吹き込むようにすることも可能である。また、下ピンチ１３側から吹き込みノズルをパリソン１０１内に挿入し、下ピンチ１３側からプリブロー用のエアーをパリソン１０１の内部に吹き込むようにすることも可能である。

次に、図８に示すように、分割金型１１ａ,１１ｂを移動させ、パリソン１０１を分割金型１１ａ,１１ｂで挟み込み型締めする。これにより、パリソン１０１を分割金型１１ａ,１１ｂのキャビティ１２ａ,１２ｂに収納させる。

次に、分割金型１１ａ,１１ｂを型締めした状態で、分割金型１１ａ,１１ｂに設けられた所定の孔に吹き込み針と吹き出し針とを貫通させ、パリソン１０１に同時に突き刺す。吹き込み針、吹き出し針の先端がパリソン１０１内に入ると、すぐに吹き込み針から空気等の圧縮気体をパリソン１０１の内部に吹き込み、パリソン１０１の内部を経由して吹き出し針から圧縮気体を吹き出し、所定のブロー圧でブロー成形を行う。これにより、パリソン１０１は、キャビティ１２ａ,１２ｂの壁面に押圧され、パリソン１０１が引き伸ばされてキャビティ１２ａ,１２ｂの形状になる。それぞれのキャビティ１２ａ,１２ｂの表面には、パリソン１０１に基づいて成形される衝撃吸収体１の外形、及び表面形状に応じて凹凸部が設けられている。

本実施形態の分割金型１１ａ,１１ｂは、突起部３を形成する突起部形成部１４と、屈曲部２１を形成する屈曲部形成部１５と、を有しており、パリソン１０１がキャビティ１２ａ,１２ｂの形状になることで、突起部形成部１４により、突起部形成部１４の形状に応じた突起部３を形成することになる。また、屈曲部形成部１５により、屈曲部形成部１５の形状に応じた屈曲部２１を形成することになる。突起部形成部１４は、図８（Ｂ）に示すように、側壁３１を形成する側壁形成面１４１と、頂壁３３を形成する頂壁形成面１４２と、を有しており、側壁形成面１４１により、側壁形成面１４１に沿った側壁３１を形成し、頂壁形成面１４２により、頂壁形成面１４２に沿った頂壁３３を形成する。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示す分割金型１１ａの一部を拡大した図であり、突起部形成部１４と、屈曲部形成部１５と、を示している。

突起部形成部１４は、図８（Ｂ）に示すように、突起部形成部１４の根元から立ち上がり互いに対向する一対の側壁形成面１４１と、一対の側壁形成面１４１の頂同士を連結する頂壁形成面１４２と、を有しており、頂壁形成面１４２は、図７に示すように、一対の分割金型１１ａ,１１ｂの間にパリソン１０１を配置した際に、突起部形成部１４の根元よりもパリソン１０１に近い側に位置している。そして、図８（Ｂ）に示すように、パリソン１０１を突起部形成部１４の形状に沿って引き伸ばし、頂壁形成面１４２で頂壁３３を形成し、一対の側壁形成面１４１で一対の側壁３１を形成し、一対の側壁３１は、頂壁３３から突起部３の根元に至るに連れて断面の肉厚が薄くなるように形成される。なお、図８（Ｂ）に示す突起部形成部１４は、側壁３１を形成する側壁形成面１４１と、頂壁３３を形成する頂壁形成面１４２と、を有して構成する部分を示しているが、本実施形態の突起部形成部１４は、側壁３２を形成する側壁形成面と、頂壁３３を形成する頂壁形成面と、を有して構成する部分も存在することは言うまでもない。

パリソン１０１は、キャビティ１２ａ,１２ｂの壁面に押圧されて引き伸ばされ、キャビティ１２ａ,１２ｂの形状になるため、押出装置１０から押し出されたパリソン１０１の配置位置に近くパリソン１０１が引き伸ばされ難い箇所である頂壁形成面１４２の箇所で形成される頂壁３３は、肉厚が厚くなる。また、押出装置１０から押し出されたパリソン１０１の配置位置から遠くパリソン１０１が引き伸ばされ易い箇所である側壁形成面１４１の箇所で形成される側壁３１は、頂壁形成面１４２の箇所から突起部形成部１４の根元に向かって肉厚が薄くなる。また、押出装置１０から押し出されたパリソン１０１の配置位置から遠くパリソン１０１が引き伸ばされ易い箇所で形成される平面部２や屈曲部２１は、肉厚が薄くなる。

本実施形態では、吹き込み針から圧縮気体をパリソン１０１内に吹き込むと共に、分割金型１１ａ,１１ｂのキャビティ１２ａ,１２ｂから排気を行い、パリソン１０１とキャビティ１２ａ,１２ｂとの間の隙間をなくし、負圧状態にさせる。これにより、分割金型１１ａ,１１ｂ内部のキャビティ１２ａ,１２ｂに収納されたパリソン１０１の内外において圧力差（パリソン１０１の内部が外部よりも高い圧力を意味する）が設定され、パリソン１０１は、キャビティ１２ａ,１２ｂの壁面に押圧され、パリソン１０１が引き伸ばされてキャビティ１２ａ,１２ｂの形状になる。

なお、上述した成形工程において、パリソン１０１の内部に圧縮気体を吹き込む工程と、パリソン１０１の外部に負圧を発生させる工程と、は同時に行う必要はなく、互いの工程を時間的にずらして行うことも可能である。

また、本実施形態の分割金型１１ａ,１１ｂは、パリソン１０１をコンプレッションして溶着部１０２を形成するための溶着部形成部１６を有しており、パリソン１０１を分割金型１１ａ,１１ｂで型締めした際に溶着部形成部１６でパリソン１０１をコンプレッションして溶着部１０２を形成している。

また、本実施形態の分割金型１１ａ,１１ｂは、溶着部形成部１６の一端から分割金型１１ａ,１１ｂの型開き方向に向かって立ち上がる立壁形成面１７を有し、立壁形成面１７は、溶着部形成部１６と屈曲部形成部１５との間に位置している。そして、パリソン１０１を立壁形成面１７に沿って引き伸ばし、立壁形成面１７の形状に応じた立壁１０３を溶着部１０２の一端から形成し、溶着部１０２と屈曲部２１との間に立壁１０３を形成している。

パリソン１０１から一対の衝撃吸収体１となる部分については、上述のように吹き込み針から空気等の圧縮気体をパリソン１０１の内部に吹き込み、パリソン１０１の内部を経由して吹き出し針から圧縮気体を吹き出す。そして、所定のブロー圧により所定の時間だけパリソン１０１をキャビティ１２ａ,１２ｂに押圧し、パリソン１０１の一部を冷却固化する。その後は、圧縮気体による冷却を行わず、分割金型１１ａ,１１ｂで型締めした状態で残りの溶融状態のパリソン１０１を自然固化する。これにより、一対の衝撃吸収体１の内部に中空部２００を有する中空成形品１００を成形することができる。

吹き込み針からパリソン１０１内に冷却のために供給する圧縮気体の温度は、１０℃〜３０℃に設定し、室温（例えば、２３℃）に設定することが好ましい。圧縮気体の温度を室温に設定することで、圧縮気体の温度を調整するための温調設備を設ける必要がないため、衝撃吸収体１を低コストで成形することができる。また、温調設備を設け、吹き込み針からパリソン１０１内に供給する圧縮気体の温度を室温よりも低くした場合は、衝撃吸収体１の冷却時間を短縮することができる。なお、圧縮気体の温度にもよるが、圧縮気体による冷却時間（印加時間を意味する）は、３５秒以下で行うことが好ましい。これにより、衝撃吸収体１を構成するパリソン１０１の材料にかかわらず、パリソン１０１の一部を冷却固化し、パリソン１０１の残りの部分を溶融状態のままにすることができる。その後は、圧縮気体による冷却を行わず、分割金型１１ａ,１１ｂで型締めした状態で溶融状態の残りのパリソン１０１を自然に固化することができる。

次に、図９に示すように、分割金型１１ａ,１１ｂの型開きを行い、中空成形品１００を分割金型１１ａ,１１ｂから取り出し、外周部のバリを除去する。

次に、図１０（Ａ）に示すように、中空成形品１００に設けられた屈曲部２１の箇所でカッター等の切断刃３００で中空成形品１００を切断し、図１０（Ｂ）に示すように、一対の衝撃吸収体１を分離し、２つの衝撃吸収体１を切り出す。これにより、図１〜図５に示す衝撃吸収体１を形成することができる。また、本実施形態の成形方法は、１ショットのパリソン１０１から一対の衝撃吸収体１を成形することができる。このため、一枚の樹脂シートから衝撃吸収体１を成形するよりも効率的に衝撃吸収体１を成形することができる。

中空成形品１００は、図１０（Ａ）に示すように、屈曲部２１の近傍にパリソン１０１をコンプレッションして形成した溶着部１０２を有している。また、屈曲部２１と溶着部１０２との間に立壁１０３を有している。屈曲部２１は、衝撃吸収体１の全周囲に設けられるため、その屈曲部２１の周囲に立壁１０３と溶着部１０２とを有する中空成形品１００を成形することになる。このため、屈曲部２１の周囲の剛性が高くなっており、屈曲部２１の箇所で中空部２００を横断して中空成形品１００を切断し易くなっている。また、屈曲部２１の周囲の剛性が高くなっているため、中空成形品１００を切断する際に大きな力を加えることなく中空成形品１００を切断することができるため、切断箇所が変形しないようにすることができる。また、屈曲部２１は、中空成形品１００の内側に屈曲しているため、切断刃３００が屈曲部２１に当接し易く、屈曲部２１の箇所で切断し易くなっている。屈曲部２１の形状は、一部が屈曲していれば、任意の形状で構成することが可能である。但し、屈曲部２１の形状は、中空成形品１００から切り出した衝撃吸収体１の平面部２から上方に向かって屈曲した形状にすることは必須である。

なお、図１０に示す中空成形品１００に形成される一方の屈曲部２１は、切断刃３００の切断方向Ａと同一方向に向かって屈曲しており、切断刃３００を切断方向Ａに案内し易い形状になっている。しかし、一方の屈曲部２１に対向する他方の屈曲部２１は、切断刃３００の切断方向Ａと逆方向に向かって屈曲しており、切断刃３００を切断方向Ａに案内し難い形状になっている。このため、図１１に示すように、他方の屈曲部２１に対し、切断刃３００の切断方向Ａと同一方向に向かって屈曲した案内部２２を設け、切断刃３００を切断方向Ａに案内し易くすることが好ましい。図１１は、他方の屈曲部２１を形成する屈曲部形成部１５の箇所の構成例を示す図であり、屈曲部形成部１５に対し、案内部２２を形成するための案内部形成面１８を設けた状態を示している。図１１に示すように屈曲部形成部１５に案内部形成面１８を設けることで、案内部形成面１８の形状に応じた案内部２２を屈曲部２１に設けることが可能となる。これにより、屈曲部２１の箇所でさらに切断し易くすることが可能となる。案内部形成面１８の形状は、切断刃３００の切断方向Ａと同一方向に屈曲した形状であれば、任意の形状で構成することが可能である。

なお、図７〜図１０に示す成形方法例では、円筒状のパリソン１０１を用いて衝撃吸収体１を成形する場合について説明した。しかし、円筒状のパリソン１０１ではなく、例えば、図１２に示すように、２枚の樹脂シートＰ１,Ｐ２を用いて衝撃吸収体１を成形することも可能である。

図１２に示す成形装置は、２台の押出装置５０ａ,５０ｂと、上述した成形方法例と同様の分割金型１１ａ,１１ｂと、を有して構成される。

押出装置５０（５０ａ,５０ｂ）は、上述した成形方法例におけるパリソン１０１と同様の材質の溶融状態の樹脂シートＰ１,Ｐ２を、分割金型１１ａ,１１ｂ間に所定の間隔で略平行に垂下させるように配置される。溶融状態の樹脂シートＰ１,Ｐ２を押し出す押出装置５０ａ,５０ｂの下方には調整ローラ６０ａ,６０ｂが配置され、この調整ローラ６０ａ,６０ｂにより厚さ等の調整を行う。こうして押し出された樹脂シートＰ１,Ｐ２を、分割金型１１ａ,１１ｂで挟み込んで型締めし、成形する。

２台の押出装置５０（５０ａ,５０ｂ）の構成は同様であるため、１つの押出装置５０について、図１２を参照して説明する。

押出装置５０は、ホッパ５１が付設されたシリンダ５２と、シリンダ５２内に設けられたスクリュー（図示せず）と、スクリューに連結された油圧モーター５３と、シリンダ５２と内部が連通したアキュムレータ５４と、アキュムレータ５４内に設けられたプランジャー５６と、Ｔダイ５８と、一対の調整ローラ６０と、を有して構成される。

ホッパ５１から投入された樹脂ペレットが、シリンダ５２内で油圧モーター５３によるスクリューの回転により溶融、混練され、溶融状態の樹脂がアキュムレータ５４に移送されて一定量貯留され、プランジャー５６の駆動によりＴダイ５８に向けて溶融樹脂を送る。こうして、Ｔダイ５８下端の押出スリットから、溶融状態の樹脂による連続的な樹脂シートＰが押し出され、間隔を隔てて配置された一対の調整ローラ６０によって挟圧されながら下方へ向かって送り出され、分割金型１１ａ,１１ｂの間に垂下される。

また、Ｔダイ５８には、押出スリットのスリット間隔を調整するためのダイボルト５９が設けられる。スリット間隔の調整機構は、このダイボルト５９を用いた機械式の機構に加え、公知の各種調整機構を他に備えてもよい。

こうした構成により、２つのＴダイ５８ａ,５８ｂの押出スリットから、溶融状態の樹脂シートＰ１,Ｐ２が押し出され、上下方向（押出方向を意味する）に一様な厚みを有する状態に調整され、分割金型１１ａ,１１ｂの間に垂下される。

こうして樹脂シートＰ１,Ｐ２が分割金型１１ａ,１１ｂ間に配置されると、この分割金型１１ａ,１１ｂを水平方向に前進させ、分割金型１１ａ,１１ｂの外周に位置する型枠６１ａ,６１ｂを、樹脂シートＰ１,Ｐ２に密着させる。こうして分割金型１２ａ,１２ｂ外周の型枠６１ａ,６１ｂにより樹脂シートＰ１,Ｐ２を保持した後、分割金型１１ａ,１１ｂのキャビティ１２ａ,１２ｂに樹脂シートＰ１,Ｐ２を真空吸引することで、樹脂シートＰ１,Ｐ２それぞれをキャビティ１２ａ,１２ｂに沿った形状にする。

次に、分割金型１１ａ,１１ｂを水平方向に前進させて型締めし、上述した成形方法と同様に、吹き込み針と吹き出し針とを樹脂シートＰ１,Ｐ２に突き刺し、吹き込み針から空気等の圧縮気体を樹脂シートＰ１,Ｐ２の内部に吹き込み、樹脂シートＰ１,Ｐ２の内部を経由して吹き出し針から圧縮気体を吹き出す。こうして、中空成形品１００の内側を冷却する。これにより、一対の衝撃吸収体１の内部に中空部２００を有する中空成形品１００を成形することができる。

次に、分割金型１１ａ,１１ｂを水平方向に後退させ、分割金型１１ａ,１１ｂを中空成形品１００から離型させる。

次に、中空成形品１００に設けられた屈曲部２１の箇所でカッター等の切断刃３００で中空成形品１００を切断し、一対の衝撃吸収体１を分離し、２つの衝撃吸収体１を切り出す。これにより、衝撃吸収体１を形成することができる。

なお、一対の分割金型１１ａ,１１ｂの間に垂下された樹脂シートＰ１,Ｐ２は、ドローダウン、ネックインなどにより肉厚のバラツキが発生するのを防止するため、樹脂シートの厚み、押出速度、押出方向の肉厚分布などを個別に調整することが必要になる。こうした樹脂シートの厚み、押出速度、押出方向の肉厚等の調整は、公知の各種方法を用いてよい。

以上のように、図１２に示す他の成形方法例によっても、図７〜図１０で説明した成形方法と同様に、衝撃吸収体１を好適に成形することができる。

なお、図１２に示す他の成形方法例は、上述のようにＴダイ５８から押し出した樹脂シートを分割金型で成形する場合に限らない。

例えば、予め成形された樹脂シートを再加熱して分割金型で挟み込んで成形する場合にも本発明は適用できる。具体的には、予め成形してある２枚の樹脂シートを再加熱した後、分割金型で軟化した２枚の溶融状態の樹脂シートを挟み込み、溶融状態の樹脂シートを分割金型に吸引する、もしくは、２枚の樹脂シート間にエアーを導入し、エアーの圧力で分割金型に樹脂シートを密着させることになる。

図１〜図５に示す衝撃吸収体１は、図７や図１２に示す分割金型１１ａ,１１ｂを用いて図７に示す円筒状のパリソン１０１または図１２に示す一対の樹脂シートＰ１,Ｐ２を構成する樹脂を型締めし、一方の分割金型１１ａ側に位置する樹脂を一方の分割金型１１ａのキャビティ１２ａの形状に引き伸ばし、その樹脂で衝撃吸収体１を形成する。また、他方の分割金型１１ｂ側に位置する樹脂を他方の分割金型１１ａのキャビティ１２ａの形状に引き伸ばし、その樹脂で衝撃吸収体１を形成する。そして、一対の衝撃吸収体１の間に中空部２００を有する中空成形品１００を成形する。そして、中空成形品１００の中空部２００を横断するように中空成形品１００に設けられた屈曲部２１の箇所で中空成形品１００を切断し、一対の衝撃吸収体１を個々の衝撃吸収体１に切り離すことで成形することができる。

これにより、図１〜図５に示すような所望の衝撃吸収性能を有する衝撃吸収体１を成形することができる。

なお、一重壁の衝撃吸収体１は、例えば、図１３、図１４に示す分割金型１１ａ,１１ｂの形状でも形成することができる。この図１３、図１４に示す分割金型１１ａ,１１ｂの形状で中空成形品１００を成形することで、一枚の樹脂シートを用いて一重壁の衝撃吸収体１を成形するよりも効率的に成形することができる。図１３、図１４に示す分割金型１１ａ,１１ｂは、突起部形成部１４と屈曲部形成部１５とを押出装置１０から押し出されたパリソン１０１の位置から遠ざかる方向に窪んだ形状になっており、図８に示す分割金型１１ａ,１１ｂに設けられた突起部形成部１４と屈曲部形成部１５との突出方向と逆方向に窪んだ形状になっている。図１３は、分割金型１１ａ,１１ｂを型締めし、一対の衝撃吸収体１を有する中空成形品１００を成形した状態を示す概略図である。図１４は、分割金型１１ａ,１１ｂを開いて中空成形品１００を取り出す状態を示す概略図である。

図１３、図１４に示す分割金型１１ａ,１１ｂを用いて成形した中空成形品１００は、中空成形品１００に設けられた屈曲部２１が中空成形品１００の外側に向かって突出している。このため、中空成形品１００に設けられた屈曲部２１の箇所でカッター等の切断刃３００で中空成形品１００を切断する際に、切断箇所の位置決めができにくくなっている。なお、切断箇所の位置決めは、上述した図１１に示すような案内部２２を屈曲部２１に設けることで解消することが可能である。しかし、屈曲部２１に案内部２２を設けても、屈曲部２１の周囲に溶着部１０２や立壁１０３が存在しないため、屈曲部２１の箇所で切断する際に、屈曲部２１の部分が中空成形品１００の内側に向かってへこみ易くなっており、屈曲部２１の箇所で中空成形品１００を切断し難くなっている。また、屈曲部２１の箇所の肉厚が厚くなっているため、屈曲部２１の箇所で中空成形品１００を切断し難くなっている。

また、図１３（Ｂ）に示すように、突起部形成部１４の頂壁形成面１４２の箇所は、押出装置１０から押し出されたパリソン１０１の位置から最も遠ざかっており、突起部形成部１４の側壁形成面１４１の箇所で形成される側壁３１は、突起部形成部１４の根元から頂壁形成面１４２に向かって薄肉になっており、突起部形成部１４の頂壁形成面１４２の箇所に接するパリソン１０１が最も引き伸ばされて頂壁形成面１４２の箇所で形成される頂壁３３の肉厚が最も薄肉になっている。このため、図１３、図１４に示す分割金型１１ａ,１１ｂを用いて成形される衝撃吸収体１は、所望の衝撃吸収性能を確保し難い形状になってしまう場合がある。

このため、一重壁の衝撃吸収体１を成形する場合は、図１３、図１４に示す分割金型１１ａ,１１ｂの形状よりも、図７や図１２に示す分割金型１１ａ,１１ｂの形状で成形することが好ましい。また、一重壁の衝撃吸収体１を成形する場合は、図１２に示す一対の樹脂シートＰ１,Ｐ２を用いるよりも、図７に示す円筒状のパリソン１０１を用いてブロー成形にて成形することが好ましい。これは、一重壁の衝撃吸収体１を成形するための設備改修を軽減できると共に、簡易な構成で一重壁の衝撃吸収体１を効率的に成形することができるためである。

＜本実施形態の衝撃吸収体１の作用・効果＞
このように、本実施形態の衝撃吸収体１は、以下の成形方法で成形することができる。まず、一対の分割金型１１ａ,１１ｂの間に円筒状のパリソン１０１または一対の樹脂シートＰ１,Ｐ２を構成する樹脂を配置する。次に、ブロー成形により、互いに周囲を溶着された一対の壁部１,１より形成された中空成形品１００を成形する。具体的には、一方の分割金型１１ａ側に位置する樹脂を一方の分割金型１１ａのキャビティ１２ａの形状に引き伸ばし、その樹脂で一方の壁部１を形成し、他方の分割金型１１ｂ側に位置する樹脂を他方の分割金型１１ｂのキャビティ１２ｂの形状に引き伸ばし、その樹脂で他方の壁部１を形成し、互いに周囲を溶着された一対の壁部１,１より形成された中空成形品１００を成形する。次に、中空成形品１００を切断し、一対の壁部１,１を個々に切り離す。これにより、本実施形態の衝撃吸収体１を効率的に成形することができる。

なお、本実施形態の衝撃吸収体１は、図７に示す円筒状のパリソン１０１を用いてブロー成形で一重壁の衝撃吸収体１を成形することが好ましい。これにより、一重壁の衝撃吸収体１を成形するための設備改修を軽減できると共に、簡易な構成で一重壁の衝撃吸収体１を効率的に成形することができる。

また、本実施形態の衝撃吸収体１を成形する一対の分割金型１１ａ,１１ｂは、中空成形品１００を切断する切断箇所に樹脂を屈曲させた屈曲部２１を形成する屈曲部形成部１５を有しており、樹脂を屈曲部形成部１５の形状に沿って引き伸ばし、屈曲部２１を形成している。中空成形品１００に形成される屈曲部２１は、個々の衝撃吸収体１に切り離した際に衝撃吸収体１の上方に向かって屈曲した形状になっている。このため、中空成形品１００を屈曲部２１の箇所で切断した際に、屈曲部２１の切断箇所にバリや凹凸や反り等が発生しても、屈曲部２１が衝撃吸収体１から上方に浮いた状態になるため、衝撃吸収体１をドアパネルや天井パネル等の所望の箇所に設置する際に屈曲部２１が設置の支障の妨げにならないようにすることができる。また、衝撃吸収体１を設置した場合でも、衝撃吸収体１のがたつきが発生しないようにすることができる。

なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々変形して実施することが可能である。

１ 衝撃吸収体
２ 平面部
２１ 屈曲部
３ 突起部
３１、３２ 側壁
３３ 頂壁
３４ 中空部
４ 連結部
４１ 側壁
４２ 頂壁
４３ 中空部
１０ 押出装置
１１ 分割金型
１２ キャビティ
１３ 下ピンチ
１４ 突起部形成部
１４１ 側壁形成面
１４２ 頂壁形成面
１５ 屈曲部形成部
１６ 溶着部形成部
１７ 立壁形成面
１８ 案内部形成面
１００ 中空成形品
１０１ パリソン
１０２ 溶着部
１０３ 立壁
２００ 中空部
５０ 押出装置
５１ ホッパ
５２ シリンダ
５３ 油圧モーター
５４ アキュムレータ
５６ プランジャー
５８ Ｔダイ
５９ ダイボルト
６０ 調整ローラ
６１ 型枠
Ｐ 樹脂シート
３００ 切断刃

Claims (5)

1. 樹脂製の衝撃吸収体の成形方法であって、
   一対の分割金型の間に筒状のパリソンまたは一対の樹脂シートを構成する樹脂を配置する配置工程と、
   ブロー成形により、互いに周囲を溶着された一対の壁部より形成された中空成形品を成形する成形工程と、
   前記中空成形品を切断し、一対の前記壁部を個々に切り離す切断工程と、を有し、
   前記成形工程は、ブロー成形により、一方の前記分割金型側に位置する樹脂を一方の前記分割金型のキャビティの形状に引き伸ばし、前記樹脂で一方の前記壁部を形成し、他方の前記分割金型側に位置する樹脂を他方の前記分割金型のキャビティの形状に引き伸ばし、前記樹脂で他方の前記壁部を形成し、前記中空成形品を成形し、
   一対の前記分割金型は、前記中空成形品を切断する切断箇所の周囲に一対の前記樹脂を溶着した溶着部を形成する溶着部形成部を有し、
   前記成形工程は、前記溶着部形成部により前記中空成形品に前記溶着部を形成し、
   一対の前記分割金型は、前記溶着部形成部の一端から前記分割金型の型開き方向に向かって立ち上がる立壁形成面を有し、前記立壁形成面は、前記溶着部形成部と前記屈曲部形成部との間に位置し、
   前記成形工程は、前記樹脂を前記立壁形成面に沿って引き伸ばし、前記立壁形成面の形状に応じた立壁を前記溶着部の一端から形成し、前記溶着部と前記屈曲部との間に前記立壁を形成する、ことを特徴とする衝撃吸収体の成形方法。
2. 樹脂製の衝撃吸収体の成形方法であって、
   一対の分割金型の間に筒状のパリソンまたは一対の樹脂シートを構成する樹脂を配置する配置工程と、
   ブロー成形により、互いに周囲を溶着された一対の壁部より形成された中空成形品を成形する成形工程と、
   前記中空成形品を切断し、一対の前記壁部を個々に切り離す切断工程と、を有し、
   前記成形工程は、ブロー成形により、一方の前記分割金型側に位置する樹脂を一方の前記分割金型のキャビティの形状に引き伸ばし、前記樹脂で一方の前記壁部を形成し、他方の前記分割金型側に位置する樹脂を他方の前記分割金型のキャビティの形状に引き伸ばし、前記樹脂で他方の前記壁部を形成し、前記中空成形品を成形し、
   前記衝撃吸収体は、突起部を有し、前記突起部は、前記突起部の根元から立ち上がり互いに対向する一対の側壁と、前記一対の側壁の頂同士を連結する頂壁と、を有しており、
   一対の前記分割金型は、前記突起部を形成する突起部形成部を有し、前記突起部形成部は、前記突起部形成部の根元から立ち上がり互いに対向する一対の側壁形成面と、前記一対の側壁形成面の頂同士を連結する頂壁形成面と、を有しており、前記頂壁形成面は、一対の前記分割金型の間に一対の前記樹脂を配置した際に、前記突起部形成部の根元よりも前記樹脂に近い側に位置しており、
   前記成形工程は、前記樹脂を前記突起部形成部の形状に引き伸ばし、前記頂壁形成面で前記頂壁を形成し、一対の前記側壁形成面で一対の前記側壁を形成し、一対の前記側壁は、前記頂壁から前記突起部の根元に至るに連れて断面の肉厚が薄くなるように形成される、ことを特徴とする衝撃吸収体の成形方法。
3. 一対の前記分割金型は、前記中空成形品を切断する切断箇所に前記樹脂を屈曲させた屈曲部を形成する屈曲部形成部を有し、
   前記成形工程は、前記樹脂を前記屈曲部形成部の形状に引き伸ばし、前記中空成形品に前記屈曲部を形成し、前記屈曲部は、個々の前記壁部に切り離した際に前記壁部の上面に向かって屈曲した形状になっている、ことを特徴とする請求項１または２記載の衝撃吸収体の成形方法。
4. 前記切断工程は、前記中空成形品を切断刃で切断し、一対の前記壁部を個々に切り離し、
   少なくとも一方の前記分割金型の前記屈曲部形成部は、前記切断刃を切断方向に案内する案内部を前記屈曲部に形成する案内部形成面を有し、
   前記成形工程は、前記樹脂を前記案内部形成面に沿って引き伸ばし、前記切断刃の切断方向に向かって屈曲した前記案内部を前記屈曲部に形成する、ことを特徴とする請求項３記載の衝撃吸収体の成形方法。
5. 一対の前記分割金型は、前記中空成形品を切断する切断箇所の周囲に一対の前記樹脂を溶着した溶着部を形成する溶着部形成部を有し、
   前記成形工程は、前記溶着部形成部により前記中空成形品に前記溶着部を形成する、ことを特徴とする請求項２記載の衝撃吸収体の成形方法。

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