JPH07500784A - バンパープレフォーム及びその成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 バンパープレフォーム及びその成形方法炎東公１ 本発明は、−１１Ｑに、自動車のバンパー及びバンパープレフォームに関し、特 に、バンパープレフォームをプレフォームスクリーンから剥ぎ取る前にトリミン グすることを特徴とするガラス繊維製バンパープレフォームの成形方法に関する 。

炎且直ｊ ガラス繊維は、熱可塑成形品及びその他の硬化プラス材にその強度及び耐久性を 高めるために組み込まれる材料として周知である。例えば、ガラス繊維を金型に に装入し、次いで樹脂を金型へ射出すると、ガラス繊維が埋入された最終成形品 が得られる。その場合、ガラス繊維から最終成形品のプレフォーム（予備成形物 ）を予め成形しておき、そのプレフォームを金型内に装入することが有利である ことが知られれいる。ガラス繊維からプレフォームを成形するのにしばしば用い られる方法は、細断（チョップ）されたチョツプドガラス繊維をプレフォームス クリーン（プレフォーム成形用スクリーン）上に吹き付ける方法である。ガラス 繊維（以下、単に「繊維」とも称する）をプレフォームスクリーン上に吹き付け た後直ぐに、その繊維の上に結合剤を吹き付け（スプレーシ）で硬化させると、 繊維は所定位置に固定される。

強化自動車バンパーのための在来のプレフォームでは、ガラス繊維がプレフォー ム全体に亙って均一に分布されている。それらのプレフォームは、例えばファプ マット（登録商標名）のような巻取シート材から熱成形する方法によって、ある いは、繊維スプレー法によって成形される。

しかしながら、従来技術の方法は、ガラス繊維の層を最も能率的な態様で用いて はいない。従来技術では、織成ロービング又はチョツプドガラス繊維をバンパー 全体に均一に分布させるが、それには固有の非能率が随伴する。なぜなら、バン パーのうち最も低い応力を受ける部分も、最も高い応力を受ける部分と同じ量の 、同じ種類のガラス繊維を有することになるからである。更に、成形プレフォー ムスクリーンからのプレフォームの剥ぎ取りを容易にするために、プレフォーム を剥ぎ取るまえに予めプレフォームから余分な周縁トリミング部分をトリミング しておく（断ち落しでおく）ための手段は何ら講じられていない。

本発明の目的は、比較的多様のガラス繊維材をを包含し、最終品の高応力部分（ 使用中に比較的高い応力を受ける部分）に対応する部分にガラス布を包含したバ ンパーのためのプレフォーム、及びそのようなプレフォームを製造するための方 法を提供することである。

危■夏ＪＬｆｉ 本発明は、その−側面においては、積層本体部分な有する自動車バンパー用プレ フォームを提供する。この本体部分は、チョツプドガラス繊維の中心層と、該中 心層を挾んで該中心層に硬化結合剤によって固着された２層のガラス布の層から 成る積層体である。このプレフォームは、チョツプドガラス繊維と硬化結合剤か ら成る両端部分を有する。更に、該積層本体部分から側方に延長しており、チョ ツプドガラス繊維及び結合剤から形成された上下１対のフランジ部分を有するこ とが好ましい。それらの両端部分及び１対のフランジ部分は、積層本体部分と一 体に形成される０本体部分は、使用において最も高い応力を受ける部分であるた め、チョツプドガラス繊維の層と、２層のガラス布の層から成る積層体とされて いる。高い応力を受ける部位が異なるバンパーやその他の部品のためのプレフォ ームの場合は、本発明の教示に従い、必要に応じて構成を変更することができる 。

本発明は、その別の側面においては、自動車バンパーのための繊維プレフォーム を成形する方法であって、真空引き作用を有し、所定の輪郭を有するプレフォー ムスクリーンの中央部分上にガラス布の第１層を被覆し、該ガラス布の第１層の 上、並びに、プレフォームスクリーンの前記中央部分を除く残部上にチョツプド ガラス繊維及び結合剤を吹き付け、前記中央部分の前記チョツプドガラス繊維及 び結合剤の上にガラス布の第２層を被覆し、前記結合剤を硬化させて、ガラス布 の第１層とチョツプドガラス繊維及び結合剤とガラス布の第２層との積層体から 成る本体部分と、チョツプドガラス繊維及び結合剤から成る両端部分を有するプ レフォームを成形することから成る方法を提供する。

本発明の一実施例においては、前記スクリーンは、前記プレフォームのトリミン グ線の下に整列させた硬質プラスチック製トリミング用パッドを有するものとす る。

プレフォームが硬化した後、スクリーンから剥ぎ取る前に、該トリミング用バッ トの上で回転カッターのようなカッターを用いてプレフォームから余分な周縁ト リミング部分を切除し、プレフォームを所定の形状にトリミングする。

別の実施例では、前記スクリーンは、抜き勾配を有する周縁部分を備えたものと する。プレフォームが硬化しないうちに切断用ダイを移動させてスクリーンの該 周縁部分に衝接させ、それによって未硬化のプレフォームから余分な周縁トリミ ング部分を切除する。切断用ダイは、前記スクリーンとの間に未硬化のプレフォ ームを挟み付けて圧縮し、プレフォームの過度のロフト（膨らみ）を除去する働 きをする第２スクリーンに取り付けることが好ましい。その場合、プレフォーム を該２つのスクリーンの間に挾んだままで硬化させる。

の　な身 図１は、本発明に従ってで用いられる繊維吹き付は装置の一部切除された、一部 断面による側面図である。

図２は、図１に示されたプレフォームスクリーンの上に成形されたプレフォーム の平面図である。

図３は、図２の線３−３に沿ってみた断面図であり、プレフォームスクリーンの 上に成形されたプレフォームの本体部分の断面を示す。

図４は、図１の線４−４に沿ってみた部分図であり、プレフォームスクリーンの 部分図である。

図５は、本発明の別の実施例を示す概略側面図であるに層重 図１を参照して説明すると、ガラス繊維ノズル（ガラス繊維噴出ノズル）１２及 び結合剤ノズル（結合剤噴出ノズル）１４に近接してバンパープレフォームスク リーン（バンパープレフォーム成形用スクリーン）１０が設置されている。バン パープレフォームスクリーン（以下、「プレフォームスクリーン」又は単に「ス クリーン」とも称する）１０は、図示の実施例では、自動車のバンパーのための 繊維プレフォーム２５を製造するための形状を有している。プレフォームスクリ ーン１０は、該スクリーンを通して真空引きを創生するために吸引ファン１６を 取り付けることができる適当なプラットホーム１５上に設置されている。ガラス 繊維ノズル１２は、スクリーン１０上にチョツプドガラス繊維を吹き付け、結合 剤ノズル１４は、そのチョツプドガラス繊維の上に硬化性結合剤をスプレーする 。結合剤としては、市販されている熱硬化性液状結合剤が適当である。

バンパー繊維プレフォーム（以下、「バンパープレフォーム」、「繊維プレフォ ーム」又は単に「プレフォーム」とも称する）２５の成形に当っては、まず、バ ンパープレフォームスクリーン１０の中央部分（図２に示される完成したプレフ ォーム２５の本体部分１８に対応する部分）に、図３に示されるように、ガラス 布１７の第１層（「第１ガラス布層１７」とも称する）を被覆する、ガラス布１ ７は、織成ロービング又はガラス繊維ニットであってよい。

次いで、好ましくはガラス繊維ノズル１２及び結合剤ノズル１４を用いて、チョ ツプドガラス繊維２ｏ及び結合剤をスクリーン１０の中央部分の第１ガラス布層 １７の上並びにスクリーン１０のフランジ部分及び端部分（図２に示される完成 したプレフォーム２５のフランジ部分１９及び端部分２１にそれぞれ対応する部 分）に付着させる。ガラス繊維２０は、例えばＰＰＧ−５５４２というブランド 名で販売されているような市販のロービングから細断されたものであってよく、 細断寸法は、用途に応じて２．５４〜１０．１６ｃｍ　（１〜４　ｉ　ｎ）の範 囲とすることができる。

次に、スクリーン１０の中央部分のチョツプドガラス繊維２０及び結合剤の上に ガラス布２２の第２層（「第２ガラス布層２２」とも称する）を被覆する。ガラ ス布１７は、例えば織成ロービングであってよい。

このようにして積層されたプレフォーム２５（図２及び３）を慣用の態様で硬化 させる。プレフォーム２５が硬化するまで吸引ファン１６による真空引きによっ てプレフォーム２５をスクリーンｌｏ上に引き付けて保持する。

かくして成形されたバンパープレフォーム２５の本体部分（図２及び３）は、２ 層のガラス布１７．２２と、それらの間に挟まれた硬化結合剤及びチョツプドガ ラス繊維２０の層から成る積層体である。バンパープレフォーム２５の本体部分 から延長したフランジ部分１９及び両端部分２１は、積層された本体部分といっ たいに形成されたチョツプドガラス繊維２０と硬化結合剤から成る本願発明によ れば、プレフォームスクリーン１０には、図１及び４に示されるように、スクリ ーン１０の所定輪郭プレフォーム成形部分１１　（完成プレフォーム２５の輪郭 に合致する輪郭を有するプレフォーム成形スクリーン部分）を囲繞する硬質プラ スチック製のインサートリング即ちトリミング用パッド３５を設けることができ る。トリミング用パッド３５は、スクリーン１０に形成した逆■字形溝３６内に 埋設することができる。トリミング用パッド３５は、成形済みプレフォーム２５ が硬化後まだスクリーン１０に保持されている間に、プレフォームをその外周３ ７に沿って迅速にトリミングするために回転カッター（図示せず）のためのトリ ミング用受は面３３を形成する。所定輪郭のプレフォーム２５の外周の余分な周 縁トリミング部分３９を断ち落すこと各こより、プレフォームのスクリーン１０ からの剥ぎ取りを容易にすることができる。

別法として、図５に示されるように、第１プレフオームスクリーン４０と共に周 縁ダイ４２を用し）ることＧこより、プレフォームをトリミングするという上述 した二次的作業を省除することもできる。図５に示される変型実施例においては 、第１プレフオームスクリーン４０は、その周縁部分４４の内側に沿って完成プ レフォーム２５の内側輪郭に合致する輪郭を有している。スクリーン４０の周縁 部分４４は、５〜１５°の相当大きな抜き勾配を有する無孔金属から成る周縁壁 ４６によって画定されている。

周縁ダイ４２は、第１スクリーン４０に対して離接することができる可動フレー ム５２に取り付けられた切断用ダイ５０を有する。フレーム５２は、その移動を 案内する案内ビン５４に摺動自在に装着することができ、スクリーン４０の周り に固定されたスト・ソノ＜−５ＥＮこ衝接するパッド５６を備えたものとするこ とができる。フレーム５２には、切断用ダイ５０の内側に延在する第２の有孔ス クリーン６０が固定されている。第２有孔スクリーン６０は、完成プレフォーム ２５の外側輪郭に合致する輪郭を有している。第２スクリーン６０は、可動フレ ーム５２と共に移動する。切断用ダイ５０及び第２スクリーン６０は、いずれも 、第１プレフオームスクリーン４０に対してその軸線の周りに同軸に設置される 。

作動において、フレーム５２を第１スクリーン４０から離れた位置に位置ぎめし 、プレフォーム２５を上述した適当な態様で、好ましくは、織成ロービングと、 吹き付はチョツプドガラス繊維及び結合剤の組み合わせを用いて積層する。プレ フォーム２５が成形された後、結合剤が硬化しないうち前に、フレーム５２を第 １スクリーン４０に向けて移動し、成形されたばかりのプレフォーム２５を第１ スクリーン４ｏと第２スクリーン６０の間に圧縮し、プレフォームの過度のロフ ト（膨らみ）を除去する。それによって、プレフォーム２５が剛性にされるので 、スクリーン４０からの剥ぎ取りが容易になり、かつ、以後の取扱いも容易にな る。フレーム５２を第１スクリーン４０に向けて移動することにより切断用ダイ ５０も一緒に移動するので、切断用ダイ５０により未硬化プレフォーム２５の余 分な周縁トリミング部分３９が断ち落される。次いで、第１スクリーン４０と第 ２スクリーン６０をそのままに保持してプレフォーム２５を硬化させ、しかる後 、フレーム５２を、従って第２スクリーン６０を第１スクリーン４０から引き離 し、プレフォームを第１スクリーン４０から剥ぎ取る。

このように、プレフォーム２５は、硬化する前に圧縮され、トリミングされるの で、硬化した時点で、圧縮済みのトリミングされたプレフォームが得られる。こ の方法は、自動車のバンパー用プレフォームを製造するのに使用する方法として 望ましい。

斜上のように、本発明の方法は、プレフォームをプレフォームスクリーンから剥 ぎ取る前にプレフォームのロフトを減少させ、周縁トリミング部分を切除するこ とができ、自動車バンパーにおける織成ロービングの能率的な使用を可能にし、 新規な優れたプレフォームを製造することができる。

以上、本発明を実施例に関連して説明したが、本発明は、ここに例示した実施例 の構造及び形態に限定されるものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱する ことなく、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更及び改変を加える ことができることを理解されたい。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. １．自動車バンバーのための繊維プレフォームを成形する方法であって、 前記自動車バンパーの表面輪郭に対応する輪郭を有するプレフォームスクリーン の中央部分上にガラス布の第１層を被覆し、 前記ガラス布の第１層の上、並びに、自動車バンパーの表面輪郭に対応する輪郭 を有するプレフォームスクリーンの前記中央部分を除く残部上にチョップトガラ ス繊維及び結合剤を吹き付け、 前記中央部分の前記チョップトガラス繊維及び結合剤の上にガラス布の第２層を 被覆し、 前記結合剤を硬化させて、ガラス布の第１層とチョップトガラス繊維及び結合剤 とガラス布の第２層との積層体から成る本体部分と、チョップトガラス繊維及び 結合剤から成る両端部分を有するプレフォームを成形することから成る方法。
2. ２．前記スクリーンは、前記自動車バンパーの表面輪郭に対応する該スクリーン の輪郭の外周縁の周りに固定されたトリミング用パッドを有するものであり、該 トリミング用パッドは、前記プレフォームから余分な周縁トリミング部分を切除 するカッターのためのトリミング用受け面を有することを特徴とする請求の範囲 第１項に記載の方法る
3. ３．前記スクリーンは、抜き勾配を有する周縁部分を備えたものであり、前記プ レフォームが硬化しないうちに切断用ダイを移動させてスクリーンの該周縁部分 に衝接させ、それによって未硬化の前記プレフォームから余分な周縁トリミング 部分を切除することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
4. ４．自動車バンパーのためのプレフォームであってチョップトガラス繊維及び結 合剤で形成された両端部分と、 チョップトガラス繊維及び結合剤の層と、該チョップトガラス繊維及び結合剤の 層を挟んで該層にその結合剤によって固着された２層のガラス布の層とで形成さ れた本体部分と、 から成るプレフォーム。
5. ５．前記両端部分は、前記本体部分と一体に形成されていることを特徴とする請 求の範囲第４項に記載のプレフォーム。
6. ６．前記本体部分から側方に延長しており、チョップトガラス繊維及び結合剤か ら形成された１対のフランジ部分を有することを特徴とする請求の範囲第５項に 記載のプレフォーム。
7. ７．前記１対のフランジ部分は、前記本体部分及び両端部分と一体に形成されて いることを特徴とする請求の範囲第６項に記載のプレフォーム。
8. ８．繊維プレフォームを成形する方法であって、前記プレフォームの表面輪郭に 対応する輪郭を有し、該プレフォームから余分な周縁トリミング部分を切除する カッターのためのトリミング用受け面を提供するようにプレフォームの表面輪郭 に対応する該スクリーンの輪郭の外周縁の周りに固定されたトリミング用パッド を有するプレフォームスクリーンを準備し、プレフォームの表面輪郭に対応する 輪郭を有する前記プレフォームスクリーンの上にチョップトガラス繊維及び結合 剤を付着させ、 前記結合剤を硬化させてプレフォームを形成し、前記プレフォームを前記スクリ ーンから剥ぎ取る前に前記トリミング用パッドのところで該プレフォームから余 分な周縁トリミング部分を切除すること、から成る方法。
9. ９．前記プレフォームは自動車バンパーのためのプレフォームであることを特徴 とする請求の範囲第８項に記載の方法。
10. １０．繊維プレフォームを成形する方法であって、前記プレフォームの表面輪郭 に対応する輪郭を有し、抜き勾配を有する周縁部分を備えたプレフォームスクリ ーンを準備し、 プレフォームの表面輪郭に対応する輪郭を有する前記プレフォームスクリーンの 上にチョップトガラス繊維及び結合剤を付着させ、 該プレフォームを硬化させる前に可動切断用ダイを前記プレフォームスクリーン の周縁部分に衝接させることによって該プレフォームの前記輪郭の周りから余分 な周縁トリミング部分を切除し、 前記結合剤を硬化させてプレフォームを形成することから成る方法。
11. １１．前記プレフォームスクリーンとほぼ同じ輪郭を有し、該プレフォームスク リーンに対して同軸的に離接することができる第２スクリーンを準備し、前記穴 合剤の硬化中に、該第２スクリーンを該プレフォームスクリーンに向かって移動 させて前記チョップトガラス繊維及び結合剤に衝接させて該チョップトガラス繊 維及び結合剤をプレフォームスクリーンとの間に挟んで圧縮し、圧縮されたプレ フォームを形成することを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の方法。
12. １２．前記第２スクリーンは前記切断用ダイにそれとともに移動するように取り 付けられていることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の方法。
13. １３．前記プレフォームは自動車バンパーのためのプレフォームであることを特 徴とする請求の範囲第１０項に記載の方法。
14. １４．繊維プレフォームを成形するための装置であって、 チョップトガラス繊維及び結合剤を受容するように配置された第１プレフォーム スクリーンと、前記第１プレフォームスクリーンとほぼ同じ輪郭を有しており、 該第１プレフォームスクリーンに対して接近又は離隔する方向に移動し得るよう に該第１プレフォームスクリーンに対して同軸的に設置された第２スクリーンと 、 前記第２スクリーンを前記第１プレフォームスクリーンに向けて移動させること によって前記チョップトガラス繊維及び結合剤を該第１プレフォームスクリーン と第２スクリーンの間に挟んで圧縮させることができるように該第２スクリーン を前記第１プレフォームスクリーンにに対して接近又は離隔する方向に移動させ るための手段と、 から成る装置。
15. １５．前記第１プレフォームスクリーンは、抜き勾配を有する周縁部分を備えて おり、未硬化のプレフォームから余分なトリミング部分を切除するために該周縁 部分に衝接させることができる移動自在の切断用ダイが設けられていることを特 徴とする請求の範囲第１４項に記載の装置。
16. １６．繊維プレフォームを成形するための装置であって、 抜き勾配を有する周縁部分を備えており、チョップトガラス繊維及び結合剤を受 容するように配置された第１プレフォームスクリーンと、 前記プレフォームスクリーンと上で未硬化のプレフォームから余分なトリミング 部分を切除するために前記周縁部分に衝接させることができるように移動自在に 該プレフォームスクリーンに対して同軸的に設置された切断用ダイと、 から成る装置。
17. １７．自動車バンパーのための繊維プレフォームを成形する方法であって、 前記自動車バンパーの表面輪郭に対応する輪郭を有するプレフォームスクリーン の第１部分上にガラス布の第１層を被覆し、 前記ガラス布の第１層の上、並びに、自動車バンパーの表面輪郭に対応する輪郭 を有するプレフォームスクリーンの前記第１部分を除く残部上にチョップトガラ ス繊維及び結合剤を吹き付け、 前記第１部分の前記チョップトガラス繊維及び結合剤の上にガラス布の第２層を 被覆し、 前記結合剤を硬化させて、ガラス布の第１層とチョップトガラス繊維及び結合剤 とガラス布の第２層との積層体から成る第１部分と、チョップトガラス繊維から 成る第２部分を有するプレフォームを成形することから成る方法。
18. １８．自動車バンパーのためのプレフォームであってチョップトガラス繊維及び 結合剤で形成された第１部分と、 チョップトガラス繊維及び結合剤の層と、該チョップトガラス繊維及び結合剤の 層を挟んで該層にその結合剤によって固着された２層のガラス布の層とで形成さ れた積層第２部分と、 から成るプレフォーム。
19. １９．前記第１部分は、前記第２部分と一体に形成されていることを特徴とする 請求の範囲第１８項に記載のプレフォーム。