JPS61162331A - 繊維強化樹脂製自動車ボデ−フレ−ムの製造方法 - Google Patents
繊維強化樹脂製自動車ボデ−フレ−ムの製造方法Info
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- JPS61162331A JPS61162331A JP60003723A JP372385A JPS61162331A JP S61162331 A JPS61162331 A JP S61162331A JP 60003723 A JP60003723 A JP 60003723A JP 372385 A JP372385 A JP 372385A JP S61162331 A JPS61162331 A JP S61162331A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は自動車ボデーフレーム、更に詳しくは連続した
長Ｍ＆雄で強化した自動車ボデーフレームの製造方法に
関するものである。
長Ｍ＆雄で強化した自動車ボデーフレームの製造方法に
関するものである。
現在、自動車例えば乗用車に使用されるポデー構造とし
ては鋼材を用いたモノコックポデーが大勢を占めている
が、軽量化しようとした場合鋼板の厚さが薄くなるため
強度や剛性が低下する。また、エンジンや足まわりを直
接ポデーで支持するため防音、防振の対策が難しいなど
の問題がある。このため安全性、静寂性、操縦安定性１
乗心地等の総合特性において十分満足でいるものを得る
ことは困難である。
ては鋼材を用いたモノコックポデーが大勢を占めている
が、軽量化しようとした場合鋼板の厚さが薄くなるため
強度や剛性が低下する。また、エンジンや足まわりを直
接ポデーで支持するため防音、防振の対策が難しいなど
の問題がある。このため安全性、静寂性、操縦安定性１
乗心地等の総合特性において十分満足でいるものを得る
ことは困難である。
そこで、ポデー構造にフレームを用いて軽量化するとと
もに強度や剛性を向上させる方法が検討されている。
もに強度や剛性を向上させる方法が検討されている。
しかしながら、従来はボデーフレームを主に金属材を機
械加工し、溶接したり組付けて製造していたため重嬌が
大きく、又、組付工数（時間、工程数）やコストの点で
問題があった。このため、現在ボデーフレームはごく一
部の車例えば高級車にしか使用されていない。
械加工し、溶接したり組付けて製造していたため重嬌が
大きく、又、組付工数（時間、工程数）やコストの点で
問題があった。このため、現在ボデーフレームはごく一
部の車例えば高級車にしか使用されていない。
本発明は上記従来技術における問題点を解決するための
ものであり、その目的とするところは軽量で且つ強度及
び剛性が優れたＦａ維強化樹脂製自動車ボデーフレーム
を得るための簡便迅速で且つ種々の変形が容易な製造方
法を提供することにある。
ものであり、その目的とするところは軽量で且つ強度及
び剛性が優れたＦａ維強化樹脂製自動車ボデーフレーム
を得るための簡便迅速で且つ種々の変形が容易な製造方
法を提供することにある。
すなわち本発明の繊維強化樹脂製自動車ボデーフレーム
の製造方法は、溶剤易溶性物質、低融点合金、形状記憶
合金のうちの少なくとも−・種よりなり表面に樹脂を含
浸した連続した長繊維束を積層するための巻付部を形成
した自動車のボデーフレーム立体型に該長繊維束を該巻
付部に沿って巻付けた後硬化させ、次いで溶剤又は熱的
手段により該立体型を溶解、融解又は崩壊させて脱型す
ることを特徴とする。
の製造方法は、溶剤易溶性物質、低融点合金、形状記憶
合金のうちの少なくとも−・種よりなり表面に樹脂を含
浸した連続した長繊維束を積層するための巻付部を形成
した自動車のボデーフレーム立体型に該長繊維束を該巻
付部に沿って巻付けた後硬化させ、次いで溶剤又は熱的
手段により該立体型を溶解、融解又は崩壊させて脱型す
ることを特徴とする。
溶剤易溶性物質としては好ましくは室温で溶剤によく溶
ける物質例えば塩化ナトリウム（岩塩）、臭化カリウム
等の水溶性の塩類、ポリビニルアルコールなどの水溶性
樹脂、ポリスチレン若しくは発泡ポリスチレンなどの有
機溶剤可溶性樹脂若しくはその発泡体が挙げられる。
ける物質例えば塩化ナトリウム（岩塩）、臭化カリウム
等の水溶性の塩類、ポリビニルアルコールなどの水溶性
樹脂、ポリスチレン若しくは発泡ポリスチレンなどの有
機溶剤可溶性樹脂若しくはその発泡体が挙げられる。
又、低融点合金としてＢｉ −Ｐｂ −Ｓｎ −Ｃｄ系
の合金例えばウッド合金が使用できる。
の合金例えばウッド合金が使用できる。
更に形状記憶合金としては例えば、銅系の形状記憶合金
例えばＣｕ−ＡＭ−Ｎｉ合金、Ｇｕ−Ｚｎ−Ｓｉ−９ｎ
−ＡＪＩ合金やニッケル系の形状記憶合金例えばＮｉ
−ＡＪＬ合金、Ｍｉ−Ｔｉ合金などを挙げることができ
る。
例えばＣｕ−ＡＭ−Ｎｉ合金、Ｇｕ−Ｚｎ−Ｓｉ−９ｎ
−ＡＪＩ合金やニッケル系の形状記憶合金例えばＮｉ
−ＡＪＬ合金、Ｍｉ−Ｔｉ合金などを挙げることができ
る。
上記溶剤易溶性物質、低融点合金及び形状記憶合金を単
独又は組合せて用いて自動車のボデーフレーム立体型を
形成する。この場合立体型は塊状、板状、線状等の各種
性状の上記素材を用いて目的とするポデー形状に形成す
ることができる。
独又は組合せて用いて自動車のボデーフレーム立体型を
形成する。この場合立体型は塊状、板状、線状等の各種
性状の上記素材を用いて目的とするポデー形状に形成す
ることができる。
この立体型の表面の所定位置に連続した長繊維束を巻付
けるための巻付部は例えば溝を形成するか又はＵ字形若
しくはＶ字形等の部材を適当な間隔で配列して形成する
とよい、溝の数や形状、幅及び深さ等の性状並びに上記
部材の数や配列及び性状等は目的とする自動車のボデー
フレームの強度等の要求特性に応じて定めるとよい、又
、上記部材の材質は立体型の材質と同一でも異なってい
てもよい。
けるための巻付部は例えば溝を形成するか又はＵ字形若
しくはＶ字形等の部材を適当な間隔で配列して形成する
とよい、溝の数や形状、幅及び深さ等の性状並びに上記
部材の数や配列及び性状等は目的とする自動車のボデー
フレームの強度等の要求特性に応じて定めるとよい、又
、上記部材の材質は立体型の材質と同一でも異なってい
てもよい。
一ヒ記巻付部に沿って樹脂な含浸した連続した長ａｍ束
を予め定めた巻付は順序で所定量巻付ける。連続した長
繊維束としては例えば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド
繊維などのｍ、ｗ束が使用できる。又、含浸樹脂として
は例えばエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱
硬化性樹脂が挙げられる。これらの繊維束及び樹脂は単
独で用いても組合せて用いてもよい。
を予め定めた巻付は順序で所定量巻付ける。連続した長
繊維束としては例えば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド
繊維などのｍ、ｗ束が使用できる。又、含浸樹脂として
は例えばエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱
硬化性樹脂が挙げられる。これらの繊維束及び樹脂は単
独で用いても組合せて用いてもよい。
）Ｍ維束を巻付けた後所定条件下で硬化させる。次いで
溶剤易溶性物質よりなる立体型の場合には例えば水又は
繊維束に含浸固化させた樹脂を溶解若しくは膨部させな
い有機溶剤を用いて立体型を溶解して変形させることに
より硬化したボデーフレームを脱型する。
溶剤易溶性物質よりなる立体型の場合には例えば水又は
繊維束に含浸固化させた樹脂を溶解若しくは膨部させな
い有機溶剤を用いて立体型を溶解して変形させることに
より硬化したボデーフレームを脱型する。
又は、低融点合金及び形状記憶合金よりなる立体型の場
合には熱的手段すなわち温水、スチーム、エアヒータ、
赤外又は遠赤外線加熱器等により適する温度に加熱する
か、又は、冷水、エアクーラ、氷等により適する温度に
冷却して融解又は崩壊させることにより立体型を収縮変
形させて硬化したボデーフレームを脱型する。この際、
加熱又は冷却条件はボデーフレームの機械的又は化学的
特性を低下させないように選択することは勿論である。
合には熱的手段すなわち温水、スチーム、エアヒータ、
赤外又は遠赤外線加熱器等により適する温度に加熱する
か、又は、冷水、エアクーラ、氷等により適する温度に
冷却して融解又は崩壊させることにより立体型を収縮変
形させて硬化したボデーフレームを脱型する。この際、
加熱又は冷却条件はボデーフレームの機械的又は化学的
特性を低下させないように選択することは勿論である。
以下の実施例において本発明を更に詳細に説明する。な
お、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
お、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
実施例１：
板状の岩塩、ポリビニルアルコール樹脂等の溶剤易溶性
物質を用いて第１図に示す自動車のボデーフレーム立体
型ｌを製作し、所定箇所にｉ４２を形成した。第２図に
第１図の立体型ｌのＡ−Ａ線に沿った部分拡大断面図を
示す０次いでエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等
の熱硬化性樹脂を含浸した連続したガラス繊維束、炭素
繊維束等をｆｉｌ！２に沿って通して立体型１に巻付け
た後赤外線加熱器などを用いて加熱硬化し、次いで所定
温度の水を用いて立体型１を溶解しボデーフレームを脱
型した。第３図ないし第５図に樹脂を含浸した連続した
長繊維束の巻付は様式を変化させた場合のボデーフレー
ム３ないし５を示す。
物質を用いて第１図に示す自動車のボデーフレーム立体
型ｌを製作し、所定箇所にｉ４２を形成した。第２図に
第１図の立体型ｌのＡ−Ａ線に沿った部分拡大断面図を
示す０次いでエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等
の熱硬化性樹脂を含浸した連続したガラス繊維束、炭素
繊維束等をｆｉｌ！２に沿って通して立体型１に巻付け
た後赤外線加熱器などを用いて加熱硬化し、次いで所定
温度の水を用いて立体型１を溶解しボデーフレームを脱
型した。第３図ないし第５図に樹脂を含浸した連続した
長繊維束の巻付は様式を変化させた場合のボデーフレー
ム３ないし５を示す。
第５図に示すボデーフレーム５のように微細なフし・−
ム構造を形成する場合には例えば第６図に示すように立
体型１と同様の素材を用いて立体型１の所定部分に例え
ば棒状、筒状等の立体部分型６を形成し、第７図のよう
に溝２に樹脂を含浸した連続した長繊維束７を通して巻
付けた後同様に硬化させ、次いで脱型してもよし・。こ
のような微細なフレーム構造はボデーフレーム５の主要
部分と同時に形成してもよいし、又は主要部分を形成し
て硬化・脱型したボデーフレーム５に対して更に形成し
てもよい。
ム構造を形成する場合には例えば第６図に示すように立
体型１と同様の素材を用いて立体型１の所定部分に例え
ば棒状、筒状等の立体部分型６を形成し、第７図のよう
に溝２に樹脂を含浸した連続した長繊維束７を通して巻
付けた後同様に硬化させ、次いで脱型してもよし・。こ
のような微細なフレーム構造はボデーフレーム５の主要
部分と同時に形成してもよいし、又は主要部分を形成し
て硬化・脱型したボデーフレーム５に対して更に形成し
てもよい。
実施例２〜３：
ウッド合金などの低融点合金又はＮｉ−Ｔｉ合金などの
形状記憶合金のフレームを用いて第８図に示す自動車の
ボデーフレーム立体型８を製作した。フレームには樹脂
を含浸した連続した長繊維束を通して巻付けるための溝
などの巻付部を形成した。第９図に第８図の立体型８の
Ｂ−Ｂ線に沿った断面図を示す０本実施例は矩形断面の
溝２を形成した例であるが、他に第１Ｏ図に示すような
Ｕ字金具９を用いて巻付部を形成してもよい。立体型８
に実施例１と同様にして樹脂を含浸した連続した長繊維
束を巻付けた後硬化させ、次いで熱的手段すなわち加熱
又は冷却することにより立体型８を融解又は崩壊させる
ことにより収縮変形して脱型した。低融点合金、形状記
憶合金、含浸樹脂の種類は樹脂の硬化及び脱型時の熱的
条件を考慮して操作に不具合を生じないように選択する
とよい。
形状記憶合金のフレームを用いて第８図に示す自動車の
ボデーフレーム立体型８を製作した。フレームには樹脂
を含浸した連続した長繊維束を通して巻付けるための溝
などの巻付部を形成した。第９図に第８図の立体型８の
Ｂ−Ｂ線に沿った断面図を示す０本実施例は矩形断面の
溝２を形成した例であるが、他に第１Ｏ図に示すような
Ｕ字金具９を用いて巻付部を形成してもよい。立体型８
に実施例１と同様にして樹脂を含浸した連続した長繊維
束を巻付けた後硬化させ、次いで熱的手段すなわち加熱
又は冷却することにより立体型８を融解又は崩壊させる
ことにより収縮変形して脱型した。低融点合金、形状記
憶合金、含浸樹脂の種類は樹脂の硬化及び脱型時の熱的
条件を考慮して操作に不具合を生じないように選択する
とよい。
従来例との比較：
本発明の方法を用いて製造したｍ維強、化樹脂製自動車
ボデーフレームと同様の強度を有する従来の金属製自動
車ボデーフレームを比べると、本発明の方法を用いて製
造したボデーフレームは従来のボデーフレームより重量
が約４〜７割軽くなった。
ボデーフレームと同様の強度を有する従来の金属製自動
車ボデーフレームを比べると、本発明の方法を用いて製
造したボデーフレームは従来のボデーフレームより重量
が約４〜７割軽くなった。
上述のように本発明の繊維強化樹脂製自動車ボデーフレ
ームの製造方法は、溶剤易溶性物質、低融点合金及び形
状記憶合金のうちの少なくとも一種よりなり溶剤を使用
するか又は加熱若しくは冷却することにより容易に溶解
、融解又は崩壊して変形する立体型を用いるため、種々
の三次元構造を有し軽量で且つ強度及び剛性等の機械特
性に優れた自動車ボデーフレームを簡便迅速に得ること
ができる。
ームの製造方法は、溶剤易溶性物質、低融点合金及び形
状記憶合金のうちの少なくとも一種よりなり溶剤を使用
するか又は加熱若しくは冷却することにより容易に溶解
、融解又は崩壊して変形する立体型を用いるため、種々
の三次元構造を有し軽量で且つ強度及び剛性等の機械特
性に優れた自動車ボデーフレームを簡便迅速に得ること
ができる。
更に本発明の方法に用いる立体型は溶剤易溶性物質のよ
うに安価な材料を用いて容易に製作可能であったり、又
は低融点合金や形状記憶合金のように再使用可能であっ
たり、又は形状記憶合金のように収縮変形させることに
より保管・管理が容易である等の特徴を有し、又、上記
材料を種々に組合せて使用することもできるため、複雑
な三次元構造を形成したり、あるいはフレームの嶺細部
分の設計変更、調整、補強等を簡単に行うことができる
ため製造時の自由度が大きく、自動車のボデーフレーム
の汎用化にも硬化を奏する。
うに安価な材料を用いて容易に製作可能であったり、又
は低融点合金や形状記憶合金のように再使用可能であっ
たり、又は形状記憶合金のように収縮変形させることに
より保管・管理が容易である等の特徴を有し、又、上記
材料を種々に組合せて使用することもできるため、複雑
な三次元構造を形成したり、あるいはフレームの嶺細部
分の設計変更、調整、補強等を簡単に行うことができる
ため製造時の自由度が大きく、自動車のボデーフレーム
の汎用化にも硬化を奏する。
第１図は本発明の製造方法に用いる自動車のボデーフレ
ーム立体型の一例を示す斜視図、第２図は第１図の立体
型のＡ−Ａ線に沿った部分拡大断面図、 第３図ないし第５図は本発明の方法を用いて製造した各
種巻付は様式の繊維強化樹脂製自動車ボデーフレームの
斜視図、 第６図は本発明の製造方法に用いる立体部分型の斜視図
、 第７図は第６図の立体部分型に樹脂を含浸した連続した
長繊維束を巻付けた状態を示す斜視図、 第８図は本発明の製造方法に用いる自動車ボデーフレー
ム立体型の別の例を示す斜視図、第９図は第８図の立体
型のＢ−Ｂ線に沿った郡部拡大断面図、 第１０図は本発明の製造方法に用いる自動車ボデーフレ
ーム立体型の更に別の例の連続した長繊維束を巻付ける
巻付部を示す斜視図である。 図中、 １．８・・・立体型 ２・・・溝 ３，４．５・・
・ボデーフレーム ６・・・立体部分型 ７ ・・
・長繊維束 ９・・・Ｕ宇金具 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 第１図 第２図 第４図 ム 第８図
ーム立体型の一例を示す斜視図、第２図は第１図の立体
型のＡ−Ａ線に沿った部分拡大断面図、 第３図ないし第５図は本発明の方法を用いて製造した各
種巻付は様式の繊維強化樹脂製自動車ボデーフレームの
斜視図、 第６図は本発明の製造方法に用いる立体部分型の斜視図
、 第７図は第６図の立体部分型に樹脂を含浸した連続した
長繊維束を巻付けた状態を示す斜視図、 第８図は本発明の製造方法に用いる自動車ボデーフレー
ム立体型の別の例を示す斜視図、第９図は第８図の立体
型のＢ−Ｂ線に沿った郡部拡大断面図、 第１０図は本発明の製造方法に用いる自動車ボデーフレ
ーム立体型の更に別の例の連続した長繊維束を巻付ける
巻付部を示す斜視図である。 図中、 １．８・・・立体型 ２・・・溝 ３，４．５・・
・ボデーフレーム ６・・・立体部分型 ７ ・・
・長繊維束 ９・・・Ｕ宇金具 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 第１図 第２図 第４図 ム 第８図
Claims (1)
- 溶剤易溶性物質、低融点合金及び形状記憶合金のうちの
少なくとも一種よりなり表面に樹脂を含浸した連続した
長繊維束を積層するための巻付部を形成した自動車のボ
デーフレーム立体型に該長繊維束を該巻付部に沿って巻
付けた後硬化させ、次いで溶剤又は熱的手段により該立
体型を溶解、融解又は崩壊させて脱型することを特徴と
する繊維強化樹脂製自動車ボデーフレームの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60003723A JPS61162331A (ja) | 1985-01-12 | 1985-01-12 | 繊維強化樹脂製自動車ボデ−フレ−ムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60003723A JPS61162331A (ja) | 1985-01-12 | 1985-01-12 | 繊維強化樹脂製自動車ボデ−フレ−ムの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61162331A true JPS61162331A (ja) | 1986-07-23 |
Family
ID=11565207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60003723A Pending JPS61162331A (ja) | 1985-01-12 | 1985-01-12 | 繊維強化樹脂製自動車ボデ−フレ−ムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61162331A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0916464A2 (en) * | 1997-11-12 | 1999-05-19 | Sakura Rubber Co., Ltd. | Method of manufacturing structure by using biodegradable mold |
| WO1999029484A1 (de) * | 1997-12-09 | 1999-06-17 | Thermoplastic Erich Müller Gmbh | Verwendung des kernausschmelzverfahrens beim herstellen von hohlrahmen |
-
1985
- 1985-01-12 JP JP60003723A patent/JPS61162331A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0916464A2 (en) * | 1997-11-12 | 1999-05-19 | Sakura Rubber Co., Ltd. | Method of manufacturing structure by using biodegradable mold |
| EP0916464A3 (en) * | 1997-11-12 | 2000-02-23 | Sakura Rubber Co., Ltd. | Method of manufacturing structure by using biodegradable mold |
| US6350337B1 (en) | 1997-11-12 | 2002-02-26 | Sakura Rubber Co., Ltd. | Method of manufacturing structure by using biodegradable mold |
| US6666941B2 (en) | 1997-11-12 | 2003-12-23 | Sakura Rubber Co. Ltd. | Method of manufacturing ribbed structure by using biodegradable mold |
| WO1999029484A1 (de) * | 1997-12-09 | 1999-06-17 | Thermoplastic Erich Müller Gmbh | Verwendung des kernausschmelzverfahrens beim herstellen von hohlrahmen |
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