JPH0435327B2 - - Google Patents

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JPH0435327B2
JPH0435327B2 JP62097246A JP9724687A JPH0435327B2 JP H0435327 B2 JPH0435327 B2 JP H0435327B2 JP 62097246 A JP62097246 A JP 62097246A JP 9724687 A JP9724687 A JP 9724687A JP H0435327 B2 JPH0435327 B2 JP H0435327B2
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JP
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mold
molded
resin
reinforcing material
cavity
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Bii Furiiman Richaado
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ThyssenKrupp Budd Co
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Budd Co
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D24/00—Producing articles with hollow walls
    • B29D24/001—Producing articles with hollow walls formed of hollow ridges or ribs, e.g. separate ridges; continuous corrugated structure
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
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    • B29C70/443—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding and impregnating by vacuum or injection
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、異なる方向に延長する部分を有する
一体的な補強構造物を成型する方法に関する。
従来技術とその問題点 中空の繊維補強構造物の成形方法が本件発明の
譲り受け人によつて提出された米国特許出願第
768259号（対応日本特許出願：特願昭61−165458
号）及び米国特許出願第833304号（対応日本特許
出願：特願昭62−36848号）に記載されている。
その方法は、膨張可能な気嚢を用いつつ、繊維材
料に樹脂を含浸させる工程を含んでいる。本発明
は、この出願に記載された多くの工程を利用し、
且つその方法を改善するものである。
上述の出願は、いわゆるレジン・トランスフ
ア・モルデイング技術（resin transfer
molding、以下、RTMと略称する）を用いてい
る。この出願の発明では、形成されるべき構造物
の中空領域に膨張可能な気嚢を配置しておいて、
上方モールド部材と下方モールド部材との間に配
置された繊維材料に樹脂が含浸させられる。
上述の出願の発明は、同一平面上で構造物を成
型するのに適している。しかしながら、場合によ
つては、一つの平面における構造物の部分と、異
なつた平面内で延長する構造部分とを一体的に結
合した構造物を成形することが望まれることがあ
る。例えば、自動車用のスペースフレーム又はサ
ブフレーム、サイドフレーム間の横方向のルーフ
ビーム等においてそのような要求がある。これら
のルーフビームや他の部材は、一般にサイドフレ
ームに対して直角に横方向に延長している。これ
らの延長部分もしくは延長部材は、サイドフレー
ムと一体的になつていることが望ましい。
詳述すれば、概して一つの平面上に延長するサ
イドフレームの一部分に、他の平面内に延長する
部分を設けて、ルーフビームとの接続のための突
起を与えることが望ましい。
発明の目的 本発明の目的は、RTMの改良方法を提供する
ことである。
本発明の他の目的は、異なつた方向に延長する
部分を互いに一体的に成型するRTMの改良方法
を提供することである。
本発明の更に他の目的は、自動車のアンダーフ
レームから異なつた方向に延長する一体的な部分
を持つた構造物を成型するRTMの改良方法を提
供することである。
問題点を解決する手段 上記目的達成のために創案された本発明は、異
なる方向に延長する第１と第２の部分を有する強
化複合成形体の製造方法であつて、(a)２つのモー
ルド部材からなり、それらの共働によつて、前記
強化複合体における前記第１と第２の部分とにそ
れぞれ対応する第１と第２の成形空洞部分を内部
に規定するところのモールド内に、強化材料を配
置し、(b)前記モールドの前記第１の成形空洞部分
内に、膨張可能な部材を配置すると共に、(c)前記
モールドの前記第２の成形空洞部分内に、既に膨
張された部材を配置し、(d)前記第１の成形空洞部
分内の前記膨張可能な部材を膨張させ、前記既に
膨張された部材を前記第２の成形空洞内に完全に
押し込み、(e)これら第１と第２の成形空洞部分内
において膨張された部材と前記各モールド部材内
面との間に挾圧された状態の前記強化材料に樹脂
を注入含浸し、(f)次いで前記樹脂を硬化させるこ
とを特徴とする。
このように、本発明方法では、異なる方向に延
長する第１と第２の部分を一体的に成形するに際
して、これら各部分に対応するモールドの第１と
第２の成形空洞部分内に各別に膨張可能部材（後
述する実施例における気嚢に相当する）を配置す
る。そして、第２の成形空洞部分には既に膨張さ
れた部材を配置するが、この部材は該第２の成形
空洞部分の内部形状及び寸法と略合致するため
に、その隅々にまでゆきわたらせることが困難で
ある。そこで、第１の成形空洞部分には未だ膨張
されていない状態のものを用いて配置し、これを
事後的に膨張させることにより、第２の成形空洞
部分内の既に膨張された部材を該部分内に完全に
押し込むことを可能にしたのである。
これにより、第１と第２の成形空洞部分のいず
れにおいても、その内面と膨張された部材との間
に強化材料が挾圧状態にて配置せしめられ、これ
に通常のRTM法にて樹脂を注入、含浸、硬化せ
しめることにより、自動車のサイドフレームのよ
うに異なる方向に延長する部分を有する繊維強化
構造体を堅固に且つ一体的に成形することができ
る。
本発明の他の目的並びに利点は、添付図面を参
照して、以下の記載並びに前掲の特許請求の範囲
を一読することによつて、当業技術者には明らか
となり、想到されよう。
実施例 第１〜３図に示された実施例について、本発明
を説明する。本発明は、RTMによつて異なつた
方向に延長する部分を有する一体的構造物を成型
することに関している。発明の説明に当たつて上
述の特許出願の詳細説明及び特許請求の範囲に記
載した特徴の多くの事柄について、本明細書でも
言及する。上方及び下方モールド部材を有するモ
ールドに、樹脂を含浸させるべき補強材料もしく
は繊維を受け入れるが、このことについては上述
の出願に記載されており、従つて詳細には説明し
ない。
第１図には、自動車のアンダーフレーム構造２
０が示されている。このサブフレームもしくはス
ペースフレーム構造は、前部ポスト２２、センタ
ーポスト２４、及び後部ポスト２６を持つてい
る。このフレームはドア開口２８，３０、ウイン
ドウ開口３２を設けるものとして設計されてい
る。
先に出願された本件出願人の出願では、自動車
のサブフレーム構造の一部分が示されており、そ
れは自動車用のドアフレーム部分を構成する。こ
のサブフレーム構造は多くの接合部、湾曲面、不
規則な断面形状の領域を持つている。単一の一体
的硬化構造物は、まだ樹脂を含浸されていない数
個の繊維材料の片から成形され、それらの繊維材
料片は上方モールド部材と下方モールド部材との
間に置かれ、ついで樹脂を注入される。樹脂を含
浸された繊維材料片は適切に成形され硬化され
る。図示の構造物２０はそれらの内部に中空領域
を持つている。
樹脂供給源は複数の注入口３４に接続されて繊
維もしくは他の強化材料３６に樹脂を含浸させ、
最終的に剛直なサブフレーム構造２０を形成す
る。樹脂注入口３４と繊維材料との間には、複数
の溝または貯留部分３８，４０，４２，４４，４
６が設けられており、それらは上方または下方の
モールド部材の何れかにある。溝または貯留部分
は繊維材料に近接して配置されている。溝または
貯留部分は図示されていない樹脂供給源に接続さ
れた注入口３４から樹脂を受け取るよう配置され
ている。
樹脂が加圧下に供給されると、繊維材料３６は
樹脂を含浸させられる。複数の空気排出口４８が
設けられて、樹脂が繊維材料３６に注入されるに
連れて空気が排出される。排気溝またはチヤンネ
ル５８がフレームの周辺の回りに配置されてお
り、排気溝６０がセンターポストに排気溝６２が
後部ポスト２６に配置されて、排気口４５からの
排気を助けている。排気溝またはチヤンネルは装
置の上方または下方モールド部材の一部をなして
いる。第２，３図に特徴が示されているように、
本発明は構造物２０から横方向に延長する一体的
なビームを与えることに関しており、それらのビ
ームは最終的に対向するサイドフレーム構造に対
する結合手段を与える。
第２図には形成された構造物の平面が示されて
おり、その構造物は第１図に示されたように、サ
イドアンダーフレーム２０とそれに一体的に結合
された延長部分７０とを持つている。延長部分７
０がサイドアンダーフレーム２０に結合される態
様は第３図を参照して説明する。本発明は、延長
部分７０に結合されたルーフビーム７２を、第２
のサイドアンダーフレーム構造７６に結合された
第２の延長部分７４に結合することをもくろんで
いる。
第３図を参照して、構造物２０（第１図）の頂
部７８は自動車構造におけるルーフフレームの一
部分を構成し、耳部または延長部分７０に一体的
に取り付けられるよう配置されている。このため
には、幾つかの工程を経なければならない。
繊維材料の幾つかの片８６が、上方モールド部
材８０及び下方モールド部材８２内に予め配置さ
れる。これらの片は、RTM成形の後は一体的な
構造物を形成する。モールド内で上方及び下方補
強材料の片並びに横断部材取り付け用の耳部また
は延長部分が、まづ形成されなければならない。
この際に用いられる補強材料は熱可塑性バインダ
をその上に持つており、それは熱と圧力とによつ
て補強材料を成形することができる。過不足のな
い材料を構成する予め裁断された補強材料の形状
は、個々的にあるいは集合的に加熱成形されて特
定の形状を持つた材料を形成する。
この実施例では、繊維材料の片８４，８６（そ
れらの各々は複数の片からなつている）はモール
ド部材８０，８２内で組み立てられる。気嚢８８
と部分補強材料もまた、モールド内に挿入され
る。金属製の部分補強材料が必要な場合には、そ
れを準備し、それを適切に配置して、その上に連
続した繊維のマツトの層を置くことにより、適所
に保持することができる。このマツトは、熱可塑
性バインダを持つており、金属製の補強材料を固
めることができる。しかしながら、従来金属製の
補強材料を挿入する必要があると考えられていた
殆どの部分に関して、追加の硝子繊維を用いるこ
とで充分であると考えられている。そのような金
属製の補強材料は、図には示されていない。
気嚢８８は、ポリエチレンあるいは他の適当な
材料でできた使捨ての偏平なチユーブであつて良
く、それは膨張されたときモールドの形状とな
る。しかし、気嚢は、場合によつては吹き込み成
形された材料であつても良い。気嚢８８は予め膨
張させる。
モールド８０，８２に後の離型を容易にするた
めに離型剤を塗布した後、延長部分７０を成形す
るために上方モールド８０に形成された成形空洞
部分内に気嚢８８を挿入配置する。気嚢８８は既
に膨張された状態として挿入されるが、該成形空
洞部分内に完全に挿入されるには至らず、その基
端部分はフレーム７８を成形すべき成形空洞部分
内に部分的に突出している。気嚢９０は、通常は
膨張させられていない状態でモールド内に配置さ
れる。この状態が第３図において点線で示された
気嚢８８，９０によつて示されており、実線で示
した気嚢は樹脂を注入する前の気嚢の最終的な位
置を示している。膨張していない状態でモールド
内に挿入される膨張可能な気嚢９０は、上述の先
願に記載されているように、吹き込み口９２を介
して適当な気体供給源によつて膨張させられる。
気嚢９０が膨張するとき、それは膨張している枕
もしくは気嚢８８に押し付けられて、補強材料８
６に対して延長部分７０内に押し込み、延長部分
７０の内側の形状を取らせる。気嚢９０は、偏平
なチユーブであるときは、部分７８の最大内部形
状寸法以下の寸法にしなければならない。ついで
気嚢は、一端を密閉し、フレームに収められる。
二つの気嚢をフレームの一つの部分に収めても何
等の問題も生じない。気嚢９０は、トランククロ
スメンバの部位で空気注入口をモールドの外に出
し、空気注入口に空気供給源を迅速にとりつける
ことができるようにする。気嚢８８は、延長部分
７０内に挿入する前に半ば膨張させて両端を密封
する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明により成型され得るタイプの
自動車のサイドフレーム構造の一部を破断した側
面図、第２図は、第１図の２−２線における断面
図であつて、自動車構造における二つのサイドフ
レーム間に結合されたルーフビーム構造を概括的
に示しており、第３図は、第１図の３−３線にお
ける断面図である。 符号の説明、２０：アンダーフレーム、サブフ
レーム、又はスペースフレーム構造、２２：前部
ポスト、２４：センターポスト、２６：後部ポス
ト、２８，３０：ドア開口、３２：ウインドウ開
口、３４：樹脂注入口、３６：強化材料（繊維材
料）、３８，４０，４２，４６：樹脂貯留部分、
４５：排気口、４８：空気排出口、５８，６０，
６２：排気溝、７０：延長部分、７２：ルフビー
ム、７４：第２の延長部分、７６：サイドアンダ
ーフレーム構造、７８：アンダーフレーム構造の
頂部、８０：上方モールド部材、８２：下方モー
ルド部材、８４，８６：強化材料の片、８８，９
０：気嚢、９２：吹き込み口。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 異なる方向に延長する第１と第２の部分を有
    する強化複合成形体の製造方法であつて、 (a) ２つのモールド部材からなり、それらの共働
    によつて、前記強化複合体における前記第１と
    第２の部分とにそれぞれ対応する第１と第２の
    成形空洞部分を内部に規定するところのモール
    ド内に、強化材料を配置し、 (b) 前記モールドの前記第１の成形空洞部分内
    に、膨張可能な部材を配置すると共に、 (c) 前記モールドの前記第２の成形空洞部分内
    に、既に膨張された部材を配置し、 (d) 前記第１の成形空洞部分内の前記膨張可能な
    部材を膨張させ、前記既に膨張された部材を前
    記第２の成形空洞内に完全に押し込み、 (e) これら第１と第２の成形空洞部分内において
    膨張された部材と前記各モールド部材内面との
    間に挾圧された状態の前記強化材料に樹脂を注
    入含浸し、 (f) 次いで前記樹脂を硬化させることを特徴とす
    る、異なる方向に延長する部分を有する強化複
    合体の製造方法。 ２ 前記強化材料が予め前記各モールド部材内面
    に沿つて配置される、特許請求の範囲第１項に記
    載の方法。 ３ 前記膨張可能な部材が非膨張状態であるとき
    に、前記第１の成形空洞部分内に配置される、特
    許請求の範囲第１項又は第２項のいずれかに記載
    の方法。 ４ 前記二つの成形空洞部分の少なくとも一方
    に、前記樹脂を受容するための溝が備えられる、
    特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記
    載の方法。 ５ 前記二つの成形空洞部分の少なくとも一方
    に、前記樹脂が前記強化材料に注入される際に空
    気抜きするための排気溝が備えられる、特許請求
    の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の方
    法。 ６ 前記強化複合体が自動車のサイドフレームで
    ある、特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれ
    かに記載の方法。
JP62097246A 1986-04-21 1987-04-20 異なる方向に延長する部分を有する強化複合成形体の製造方法 Granted JPS6322618A (ja)

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JPS6322618A JPS6322618A (ja) 1988-01-30
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EP (1) EP0243751B1 (ja)
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KR (1) KR940004801B1 (ja)
CN (1) CN1007883B (ja)
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