WO2005003589A1

WO2005003589A1 - 輸送機械用骨格構造部材及び同骨格構造部材の製造方法

Info

Publication number: WO2005003589A1
Application number: PCT/JP2004/009234
Authority: WO
Inventors: Shouzi Yamazaki
Original assignee: Honda Motor Co., Ltd.
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2005-01-13
Also published as: JPWO2005003589A1; US20070092685A1

Abstract

中空の骨格部材(11)内に複数の粉粒体(18)を充填した骨格構造部材(12,38,50)が提供される。骸骨格部材内に離隔した隔壁形成材(21,23,26,35,42)が配設され、該隔壁形成材と骨格部材とで閉空間(16,37)が形成される。該閉空間内に上記複数の粉粒体が充填される。隔壁形成材を加熱して膨脹させることで隔壁部材(15,36)が形成され、閉空間の内圧が増大する。

Description

明細書輸送機械用骨格構造部材及び同骨格構造部材の製造方法技術分野

本発明は、鉄道車両、産業車両、船舶、航空機、自動車、自動二輪車等の輸送機械用骨格構造部材及び同骨格構造部材の製造方法に関する。背景技術

骨格構造部材として、骨格部材に粉粒体を充填した技術が、例えば、特開 2 0 0 2 - 1 9 3 6 4 9公報、米国特許第 4 6 1 0 8 3 6号明細書、及び米国特許第 4 6 9 5 3 4 3号明細書において知られている。

図 1 0は、特開 2 0 0 2— 1 9 3 6 4 9公報に開示された骨格構造部材を構成する固形化粉粒体を示している。

この固形化粉粒体 2 0 0は、複数の粉粒体 2 0 1 と、これらの粉粒体 2 0 1 を固形にするために複数の粉粒体 2 0 1のそれぞれの間に満たした樹脂、又は接着剤からなるバインダ 2 0 2とで構成され、複数の粉粒体を結合して固めたものである。粉粒体 2 0 1 を密にした状態で型に投入した後、バインダ 2 0 2を流し込んで固形化粉粒体 2 0 0を形成する。この固形化粉粒体 2 0 0は、車体等の骨格部材内に挿入することで骨格構造部材が形成され、車体の強度、剛性の向上を図っている。

図 1 1は、米国特許第 4 6 1 0 8 3 6号明細書、及び米国特許第 4 6 9 5 3 4 3号明細書に記載された骨格構造部材を構成する固形化粉粒体を示している。

上記固形化粉粒体 2 1 0は、接着剤 2 1 1 をコーティングした粉粒体としてのガラス製の複数の小球体 2 1 2からなる。これらの小球体 2 1 2をガラス繊維製のクロスで包み、骨格部材内に満たすことで骨格構造部材が形成される。

しかし、図 1 0に示した固形化粉粒体 2 0 0では、粉粒体 2 0 1のみの場合に比べてバインダ 2 0 2の分だけ重量が増す。図 1 1に示した固形化粉粒体 2 1 0も同様に j、球体 2 1 2のみの場合よりも接着剤 2 1 1の分だけの重量が増す。このため、これらの固形化粉粒体 2 0 0， 2 "I 0を用いた骨格構造部材の重量が大きくなる。

また、粉粒体 2 0 1又は小球体 2 1 2を密にすれば、固形化粉粒体 2 0 0， 2 1 0の剛性が高められるが、閉空間に粉粒体 2 0 1又は小球体 2 1 2を満たすには、外部から加圧する等の手段を講じなければならず、容易ではない。

次に、上記の固形化粉粒体 2 0 0， 2 1 0を用いた骨格構造部材を曲げ試験で強制的に曲げ変形させて、骨格構造部材の吸収エネルギー量を求める。

図 1 2は、骨格構造部材の曲げ試験の方法を示している。曲げ試験は、骨格構造部材 2 2 0を 2つの支点 2 2 1 ， 2 2 1で支え、これらの支点 2 2 1 ， 2 2 1間の中央位置に対応する骨格構造部材 2 2 0の上面に曲げ試験機の押圧片 2 2 2を介して下向きの荷重 Fを加えて行う。記号 Sは押圧片 2 2 2のストローク量、即ち下方への変位量である。参照番号 2 2 3は、骨格構造部材 2 2 0内に挿入した固形化粉粒体である。

図 1 3は、骨格構造部材の曲げ試験の結果として得られる荷重と変位量との関係を示したグラフであ。縦軸は荷重 F、横軸は変位量 Sを表す。

このグラフでは、変位量 Sが小さいうちは、荷重 Fは直線的に急激に立ち上がり、最大荷重 f 1が発生する。この後、変形量 (5が大きくなるにつれて、荷重 Fは次第に減少し、やがてほぼ一定になる。

立ち上がりの直線部の上端の荷重をし、直線の角度をとすると、角度が大きいほど、また、荷重 Lが大きい（即ち、直線部が長い）ほど骨格構造部材の剛性は大きい。更に、荷重 f 1が大きいほど、骨格構造部材の強度は大きい。

このグラフ上の線と横軸とで囲まれた部分の面積は、仕事量、即ち骨格構造部材の変形による吸収エネルギー量であり、例えば、車両の骨格構造における衝突時の吸収エネルギー量を求める場合に使用する。

図 1 4八~図1 4 Dは、骨格構造部材の曲げ試験の結果として得られる荷重 Fと変位量 Sとの関係、及び吸収エネルギー量を示したグラフである。

図 1 4 Aに示したグラフ中の試料 1は、図 1 3に示した骨格構造部材と同一の部材で、例えば中空の四角形断面とし、内部に固形化粉粒体を挿入していない骨格構造部材である。試料 2は、試料 1の最大の荷重 f 1となる変位量より大きい変位量では、試料 1よりも荷重 Fが大きくなる。

試料 3は、試料 1の荷重 f 1 となる変位量より大きい変位量では、試料 2よリも荷重 Fが大きくなる。

これらの試料 1〜試料 3の吸収エネルギー量は、図 1 4 Bに示される。図 1 4 Bは、縦軸が吸収エネルギー量 Eを表す。試料 1〜試料 3の各吸収ェネルギー量を e 1〜 e 3とすると、 e 1 < e 2 < e 3となる。

図 1 4 Cにおいて、試料 4は、試料 1よりも立ち上がりの角度（図 1 3参照）を大きくし、且つ試料 1の荷重 f 1よリも大きな荷重 f 2を最大値とするものであり、荷重 f 2のときの変位量よりも大きな変位量 Sでは、次第に試料 1に重なる。

試料 5は、試料 4よりも立ち上がりの角度（図 1 3参照）を大きくし、且つ試料 4の荷重 f 2よりも大きな荷重 f 3を最大値とするものであり、荷重 f 3 のときの変位量よりも大きな変位量 Sでは、次第に試料 1に重なる。

これらの試料 1、試料 4及び試料 5の吸収エネルギー量は、図 1 4 Dに示される。

図 1 4 Dは、縦軸が吸収エネルギー量 Eを表す。試料 4、試料 5の各吸収ェネルギー量を e 4、 e 5とすると、 e 1 < e 4 < e 5となる。

図 1 4八~図1 4 Dにより、荷重 Fの最大値が大きくなつただけでは吸収ェネルギー量の増加は小さいが、荷重 Fの最大値を大きくするとともに、最大荷重発生後の荷重を高く維持すれば、吸収エネルギー量の増加を大きくすることができることが判る。

図 1 5は、従来の骨格構造部材の曲げ試験におれる変形状態を示している。例えば、固形化粉粒体 2 0 0 (図 1 0も参照）を挿入した骨格構造部材 2 0

5を曲げ試験で変形させた場合、固形化粉粒体 2 0 0を挿入した部分はほとんど変形せず、固形化粉粒体 2 0 0の端部側が大きく変形した。参照番号 2 0 6は大きく変形して屈曲した骨格部材 2 0 7の屈曲部である。

これは、充填率の高い粉粒体とバインダとによる強い結合のために、固形化粉粒体 2 0 0を挿入した部分の強度が非常に高まり、固形化粉粒体 2 0 0以外の部分に歪みが集中したと考えられる。

図 1 6は、比較例 1〜3として示した各骨格構造部材の曲げ試験を行ったグラフであり、縦軸は荷重 F、横軸は変位量 Sを表す。各データの最大の変位量 (5 は、変位量 5を次第に増していき、急激に荷重 Fが低下する直前の値を示している。

破線で示した比較例 1は、中空の四角形断面を有する骨格構造部材で固形化粉粒体を揷入していないものであり、最大の変位量 d 5は大きいが、最大の荷重 f 5は小さい。

—点鎖線で示した比較例 2は、図 1 0及び図 1 5に示した骨格構造部材、即ち中実の粉粒体をバインダで結合した固形化粉粒体を備えたものであり、粉粒体の結合が強固であるために最大の荷重 f 6は大きくなるが、曲げ試験の早期に固形化粉粒体以外の部分が局部的に大きく変形することにより最大の変位量 d 6は小さくなる。

二点鎖線で示した比較例 3は、図 1 1に示した骨格構造部材、即ち中実の粉粒体に接着剤をコーティングして結合した固形化粉粒体を備えたものであり、粉粒体の結合が強固なために最大の荷重 f 7は比較例 2よリも大きくなるが、比較例 2と同様に局部的な変形が大きいため、最大の変位量 d 7は小さい。

図 1 7は、図 1 6に示した各骨格構造部材（比較例 1〜比較例 3 ) の吸収ェネルギー量を示す。縦軸は吸収エネルギー量 Eを示す。

比較例 1の吸収エネルギー量を 1 . 0としたとき、比較例 2の吸収エネルギ一量は比較例 1よリも小さく、比較例 3は比較例 1とほぼ同等の値となった。

このように、比較例 2及び比較例 3では、粉粒体が強固に結合するために骨格構造部材の粉粒体充填部分の強度が過度に高まリ、曲げ試験の早期に局部崩壊が発生して荷重が急激に低下した結果、吸収エネルギー量は比較例 1に対して向上しなかった。

そこで、粉粒体の固形化に伴う重量増を抑え、また骨格部材内に粉粒体を容易に充填でき、しかも骨格構造部材の吸収エネルギー量を増大させる輸送機械用骨格構造部材及び該骨格構造部材の製造方法が望まれる。発明の開示

本発明においては、輸送機械に用いられる骨格構造部材であって、骨格部材と、該骨格部材内及び骨格部材とその周囲のパネル部材とで囲まれた空間に充填された複数の粉粒体と、前記複数の粉粒体を充填する閉空間を形成するため、前記骨格部材内及び又は前記空間に設けられた少なくとも 1つの隔壁形成材を膨張させることで形成された隔壁部材と、を備えた輸送機械用骨格構造部材が提供される。

このように、隔壁形成材を膨張させることで隔壁を形成するため、容易に閉空間を形成することができるとともに、外部から加圧しなくても、簡単に閉空間内に粉粒体を満たした状態にすることができる。従って、閉空間に内圧を発生させることができ、この内圧によって、例えば、骨格構造部材の縦壁部の変形を抑えることができ、骨格構造部材の剛性及び強度を増すことができる。この結果、大きな変位量まで大きな荷重を支えることができ、従来の骨格構造部材に比較して、骨格構造部材の吸収エネルギー量を増大させることができる。

前記隔壁形成材は、好適には、前記複数の粉粒体が膨張するよりも速く膨張する。隔壁形成材が膨張して隔壁部材が形成された後に、粉粒体の膨張が完了すれぱ、粉粒体によって閉空間に内圧をより確実に発生させることができる。

上記隔壁形成材を、例えば発泡樹脂材料のように膨張しやすい材料にすれば、隔壁部材の重量が小さくなリ、骨格構造部材の軽量化を図れるので好ましい。

さらに、本発明においては、骨格部材内及び骨格部材とその周囲のパネル部材とで囲まれる空間に複数の粉粒体を充填した輸送機械に用いられる骨格構造部材の製造方法であって、前記骨格部材内及び Z又は前記空間に隔壁部材を形成するための複数の隔壁形成材を容器又は袋の内部に離間して配置する工程と、前記複数の隔壁形成材間に前記粉粒体を投入する工程と、前記容器ごと又は前記袋ごと前記骨格部材内及び Z又は前記空間に配置する工程と、容器ごと又は袋ごと加熱する工程と、を含む輸送機械用骨格構造部材の製造方法が提供される。

容器又は袋に隔壁形成材及び粉粒体を入れることで、骨格部材内及び Z前記空間に隔壁形成材及び粉粒体を配置する作業が容易になり、骨格構造部材の生産性を高めることができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る輸送機械用骨格構造部材の斜視図である。

図 2は、図 1の 2 _ 2線に沿った第 1実施例に係る骨格構造部材の断面図で fo 。

図 3は、図 1の 3— 3線に沿った第 1実施例に係る骨格構造部材の断面図であ。

図 4 A〜図 4 Dは、第 1実施例に係る骨格構造部材の製造方法を示した図で図 5 A〜図 5 Cは、第 2実施例に係る骨格構造部材の製造方法を示した図である。

図 6 A〜図 6 Cは、本発明に係る骨格構造部材の曲げ試験時の変形状態を示した図である。

図 7は、本発明に係る骨格構造部材の曲げ試験を示すグラフである。

図 8 A〜図 8 Cは、第 3実施例に係る骨格構造部材の製造方法を示した図で o

図 9 A及び図 9 Bは、第 4実施例に係る骨格構造部材の製造方法を示した図である。

図 1 0は、従来の骨格構造部材を構成する第 1の固形化粉粒体の断面図である。

図 1 1は、従来の骨格構造部材を構成する第 2の固形化粉粒体の断面図である。

図 1 2は、骨格構造部材の曲げ試験の方法を示した図である。

図 1 3は、骨格構造部材の曲げ試験における荷重と変位量との関係を示したグラフである。

図 1 4 〜図1 4 Dは、骨格構造部材の曲げ試験における荷重と変位量との関係、及び吸収エネルギー量を示したグラフである。

図 1 5は、従来の骨格構造部材の曲げ試験における変形状態を示した図である。

図 1 6は、比較例 1 〜3の各骨格構造部材の曲げ試験における荷重と変位量との関係を示したグラフである。

図 1 7は、図 6に示した各骨格構造部材の曲げ試験における吸収エネルギー量を示したグラフである。発明を実施するための最良の形態

図 1は、中空とした骨格部材 1 1内に固形化粉粒体を充填した輸送機械用骨格構造部材 1 2 (以下、単に「骨格構造部材 1 2 jと記す。）を示している。参照番号 1 3， 1 3は骨格部材 1 1の両端を塞ぐ端部閉塞部材である。

図 2に示した骨格構造部材 1 2は、骨格部材 1 1と、該骨格部材 1 1内に離間するよう設けられた 2つの隔壁部材 1 5， 1 5と、これらの隔壁部材 1 5， 1 5の間の閉空間 1 6に充填された熱可塑性樹脂からなる複数の粉粒体 1 8とから構成される。ここでは、前記粉粒体 1 8を骨格構造部材 1 2の長手方向の中央に配置した。前記粉粒体 1 8は、実際には外径が 1 0 jU m〜5 . O m mである。

隔壁部材 1 5は、発泡樹脂からなり、後述する発泡樹脂材料を発泡させたものである。発泡樹脂材料は、常温で又は熱を加えた状態で発泡する性質を有する材料である。

図 3は、中空の四角形断面とした骨格部材 1 1内に複数の粉粒体 1 8を充填した状態を示す。

上記したように、発泡樹脂で隔壁部材 1 5， 1 5 (図 2参照）を形成すると、発泡樹脂材が膨張して隔壁部材 1 5， 1 5となるときに、発泡樹脂材が粉粒体 1 8を押圧しながら膨張するため、隔壁部材 1 5が出来た後では、閉空間 1 6は内圧が発生した状態となる。このように粉粒体 1 8は骨格部材 1 1を押圧するため、骨格部材 1 1の縦壁部 1 1 a , 1 1 aは外部からの力によって変形しにくくなる。例えば、骨格構造部材 1 2に上下方向の荷重が作用した場合、骨格部材 1 1内に何も充填せず骨格部材 1 1のみでその荷重を支えるのに比べて、本実施例では、より大きな荷重を支えることができる。

なお、本実施例では、図 3に示したように、骨格部材として、断面閉空間を有する四角形状の部材を示しているが、本発明においてはこれに限らず、例えば断面 U字状の開放部分を有する骨格部材と、開放部分を閉鎖する骨格部材周辺のパネル部材とで閉空間を形成するようにしてもよい。すなわち、本発明においては、骨格部材内及び又は骨格部材とその周囲のパネル部材とで囲まれる空間に複数の粉粒体を充填する。

図 4 A〜図 4 Dは、本発明の第 1実施例に係る骨格構造部材の製造方法を示している。

図 4 Aにおいて、発泡樹脂材からなる一方の隔壁形成材 2 1 を骨格部材 1 1 内に配置する。このときの骨格部材 1 1の内面と隔壁形成材 2 1 との嵌合状態は、すきまばめでもよいし、しまりばめでもよい。

図 4 Bにおいて、粉粒体 1 8を詰めた袋 2 2を骨格部材 1 1内に投入する。図 4 Cにおいて、発泡樹脂材からなる他方の隔壁形成材 2 3を骨格部材 1 1 内に配置し、粉粒体 1 8を隔壁形成材 2 1 ， 2 3で挟み込む。

そして、粉粒体 1 8及び隔壁形成材 2 1 ， 2 3を骨格部材 1 1 ごと加熱する。この結果、図 4 Dに示すように、隔壁形成材 2 1， 2 3 (図 4 C参照）は発泡して膨張し、隔壁部材 1 5， 1 5になる。骨格部材 1 1の壁面とともに閉空間 1 6が形成される。粉粒体 1 8は、閉空間 1 6内に充満した状態になる。このとき、袋 2 2は、加熱によって融解又は消失する。

この後、骨格部材 1 1を冷却する。これで、骨格構造部材 1 2が完成する。このように、粉粒体 1 8を予め袋 2 2に入れ、袋 2 2を骨格部材 1 1内に投入することで、粉粒体 1 8をそのまま骨格部材 1 1内に投入するよりも投入作業を簡単に行え、作業性及び粉粒体 1 8の取り扱い性が向上する。

また、図 4 C及び図 4 Dにおいて、粉粒体 1 8に替えて、例えば、芯物質（液体又は固体）を微粒ィヒし、この芯物質を被膜で被覆した（即ち、殻で包み込んだ）粉粒体、いわゆる「マイクロカプセル」を骨格部材 1 1内に投入するようにしてもよい。このマイクロカプセルは、加熱することで、芯物質が気化し被膜（即ち、殻）が軟化して膨張することで中空の粉粒体となる。

上記の被膜（殻）の組成物としては、熱可塑性樹脂、即ち、（1) ァクリル酸、メタクリル酸、ィタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル安息香酸及びこれらの酸のエステル類、（2) アクリル二トリルゃメタクリル二トリル等の二トリル類、（3) 塩化ビニル、酢酸ビニル等のビニル化合物、（4) 塩化ビニリデン等のビニリデン化合物、（5) スチレン等のビニル芳香族類、（6) その他としてエチレングリコールジ（メタ）ァクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）ァクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）ァクリレート、ネオペンチルグリコール（メタ）ァクリレート、 1 , 6へキサンジオールジァクリレート、 1， 9ノナンジオールジ（メタ）ァクリレート、平均分子量 2 0 0 ~ 6 0 0のポリエチレングリコールのジァクリレート、平均分子量 2 0 0 - 6 0 0のポリェチレングリコールのジメタクリレート、トリメチルプロパンジ（メタ）ァクリレート、トリメチルプロパントリ（メタ）ァクリレート、ペンタエリストールテ卜ラァクリレート、ジペンタエリス！ ^一ルァクリレー卜、ジペンタエリストールへキサァクリレー卜等、及び上記の単量体の重合物やそれらの組み合わせによる共重合物が好適である。

芯物質としては、ェタン、プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、へキサン、イソへキサン、オクタン、イソオクタン等の低沸点炭化水素、クロ口フルォロカ一ボンが好適である。

更に、上記のマイクロカプセルと前記隔壁形成材 2 1 , 2 3とを骨格部材 1 1内に配置した場合には、マイクロ力プセルが膨張するよりも速く隔壁形成材 2 1 , 2 3を膨張させるようにする。これにより、隔壁形成材 2 1 , 2 3が膨張して隔壁部材 1 5， 1 5が出来た後に、マイクロカプセルの膨張が完了すれば、閉空間 1 6に内圧をより確実に発生させることができる。

図 5 A〜図 5 Cは、本発明の第 2実施例に係る骨格構造部材の製造方法を示している。

図 5 Aにおいて、隔壁形成材 2 6， 2 6と、底板 2 7と、蓋 2 8とからなる容器 3 1に複数の粉粒体 1 8を入れ、該容器 3 1 ごと骨格部材 1 1内に挿入する。

図 5 Bにおいて、骨格部材 1 1及び容器 3 1を加熱する。

図 5 Cにおいて、図 5 Bに示した隔壁形成材 2 6， 2 6は発泡して膨張し、隔壁部材 1 5， 1 5になることで、骨格部材 1 1の壁面とともに閉空間 1 6が形成される。粉粒体 1 8は閉空間 1 6内に充満した状態になる。このとき、容器 3 1の底板 2 7及び蓋 2 8は、加熱によって融解又は消失する。

この後、骨格部材 1 1を冷却する。これで、骨格構造部材 1 2が完成する。図 6 A〜図 6 Cは、本発明に係る骨格構造部材の曲げ試験時の変形状態を示している。図 1 2に示したのと同じ方法で骨格構造部材 1 2の曲げ試験を実施し、そのときの骨格構造部材 1 2の変形、詳しくは、固形化粉粒体 1 6の変化について説明する。

図 6 Aにおいて、骨格構造部材 1 2に荷重 Fを加える。参照番号 3 2は荷重 Fを加えた骨格部材 1 1上の加重点である。

図 6 Bにおいて、骨格構造部材 1 2が撓み、加重点 3 2近傍の粉粒体 1 8では、該粉粒体 1 8は矢印で示すように隔壁部材 1 5， 1 5方向に移動し、骨格部材 1 1の内部圧力が激増するのを抑える。

図 6 Cにおいて、骨格構造部材 1 2の撓みが更に大きくなると、粉粒体 1 8 は更に矢印で示すように隔壁 1 5， 1 5側へ移動し、歪みを拡散させる。

従って、骨格構造部材 1 2は局部的に変形せず、ほぼ均一に変形するため、大きな荷重を維持しつつ流動によって大きな変位量まで安定して変形することができる。

図 7は、本発明に係る骨格構造部材の曲げ試験を示すグラフであり、縦軸は荷重 F、横軸は変位量 5を表す。

実施例（中実粉 +発泡隔壁）の骨格構造部材 1 2のデータ（実線で示す。）は、立ち上がり角度、その立ち上がりの直線部の長さ、及び変位量 d 9での荷重 f 9が、前述の比較例 2及び比較例 3とほぼ同等であり、剛性及び強度の点で大きな差は見られない。更に、大きな変位量 Sまで大きな荷重 F、即ち荷重 f 9に近い荷重を維持している。これらのことから、本発明の骨格構造部材 1 2では、比較例 1〜比較例 3に比べて吸収エネルギー量をよリ増大させることができる。

図 8 A〜図 8 Cは、本発明の第 3実施例に係る骨格構造部材の製造方法を示している。

図 8 Aにおいて、複数の粉粒体 1 8と、これらの粉粒体 1 8を間に挟み込んだ断面視 U字状の隔壁形成材 3 5， 3 5とを骨格部材 1 1内に配置する。そして、粉粒体 1 8及び隔壁形成材 3 5 , 3 5を骨格部材 1 1 ごと加熱する。

図 8 Bは、図 8 Aに示された隔壁形成材 3 5， 3 5が加熱によって発泡して膨張し、隔壁部材 3 6， 3 6になることで、骨格部材 1 1の壁面とともに閉空間 3 7が形成されたことを示す。参照番号 3 8は完成した骨格構造部材である。粉粒体 1 8は閉空間 3 7内に充満した状態になる。

図 8 Cは、図 8 Aに示した実施の形態の変形例である。容器 4 1内に断面 U 字状の 2つの隔壁形成材 4 2， 4 2を離して配置するとともに、これらの隔壁形成材 4 2， 4 2の間に複数の粉粒体 1 8を投入し、前記容器 4 1を骨格部材 1 1 内に挿入する。骨格部材 1 1を介して容器 4 1内の隔壁形成材 4 2， 4 2を加熱する。この結果、前述した図 8 Bに示したようになる。このとき、容器 4 1は、加熱によって融解する。このように、隔壁形成材 4 2， 4 2及び粉粒体 1 8を容器 4 1に入れておけば、この容器 4 1を骨格部材 1 1内に容易に挿入することができる。

図 9 A及び図 9 Bは、本発明の第 4実施例に係る骨格構造部材の製造方法を示している。

図 9 Aにおいて、側壁部 4 4， 4 4、底板 4 5及び蓋 4 6からなる隔壁形成材としての容器 4 7を発泡樹脂材料で形成し、該容器 4 7内に複数の粉粒体 1 8 を充填し、該容器 4 7を骨格部材 1 1内に配置する。そして、骨格部材 1 1を介して容器 4 7を加熱する。

図 9 Bは、図 9 Aで示した容器 4 7が加熱によって発泡して膨張し、密閉容器状の隔壁部材 4 8になることで、該隔壁部材 4 8内に閉空間 4 9を形成したことを示す。参照番号 5 0は完成した骨格構造部材である。

図 4で説明したように、本発明の骨格構造部材は、複数の粉粒体 1 8を充填する閉空間 1 6を形成するために、骨格部材 1 1内及び Z又は骨格部材とその周囲のパネル部材とで囲まれる空間に隔壁形成材 2 1 , 2 3を膨張させることで形成された隔壁部材 1 5， 1 5を設けたことを特徴とする。

従って、隔壁形成材 2 1 , 2 3を膨張させることで隔壁部材 1 5 , 1 5を形成するため、容易に閉空間 1 6を形成することができるとともに、外部から加圧しなくても、簡単に閉空間 1 6内に複数の粉粒体 1 8を満たした状態にすることができる。よって、閉空間 1 6に内圧を発生させることができ、この内圧によつて、例えば、骨格構造部材 1 2の縦壁部 1 1 a (図 3参照）の変形を抑えることができ、骨格構造部材 1 2の剛性及び強度を増すことができる。この結果、大きな変位量まで大きな荷重を支えることができ、従来の骨格構造部材に比較して、本実施例の骨格構造部材 1 2の吸収エネルギー量は増大する。

また、隔壁形成材 2 1 ， 2 3を、例えば発泡樹脂材料等の膨張しやすい材料にすれば、隔壁部材 1 5の重量を小さくすることができ、骨格構造部材 1 2の軽量化を図ることができる。

更に、本発明は、隔壁形成材 2 1 , 2 3を、粉粒体（例えば、マイクロカブセル）が膨張するよりも速く膨張させるようにしたことを特徴とする。

隔壁形成材 2 1 ， 2 3が膨張して隔壁 1 5 , 1 5が出来た後に、粉粒体の膨張が完了すれば、粉粒体によって閉空間 1 6に内圧をより確実に発生させることができる。

更にまた、本発明は、図 8 B及び図 8 Cに示したように、骨格部材 1 1内及び/又は骨格部材とその周囲のパネル部材とで囲まれる空間に隔壁部材 3 6 , 3 6を形成するための複数の隔壁形成材 4 2， 4 2を容器 4 1 (又は袋）の内部に離して配置する工程と、前記隔壁形成材 4 2 , 4 2間に複数の粉粒体 1 8を投入する工程と、容器 4 1 ごと（又は袋ごと）骨格部材 1 1内及び Z又は前記空間に配置する工程と、容器 4 1 ごと（又は袋ごと）加熱する工程と、から構成したことを特徴とする。

容器 4 1 (又は袋）に隔壁形成材 4 2， 4 2及び粉粒体 1 8を入れることで、骨格部材 1 1内に隔壁形成材 4 2， 4 2及び粉粒体 1 8を配置する作業が容易になり、骨格構造部材 3 8の生産性を高めることができる。

本発明の実施例においては、隔壁形成材を発泡樹脂材料としたが、これに限らず、隔壁形成材を前述したマイクロカプセルとしてもよい。該マイクロカプセルを加熱することで、膨張するとともに表面が融解してマイクロ力プセル同士が結合し隔壁を形成する。

さらに、図 2に示した実施例では、隔壁部材 1 5を 2個設けたが、これに限らず、隔壁 1 5を 1個としてもよい。この場合、骨格部材 1 1内で、粉粒体 1 8 を一方の端部閉塞部材 1 3と 1個の隔壁形成材とで挟み込んで加熱すれば、 1個の隔壁 1 5を形成するとともに、閉空間を形成することができ、閉空間内に内圧を発生させることができる。更に、図 4の（b ) に示した袋としては、例えば、ゴム製、ポリエチレン等の樹脂製、紙製のものが好適である。また、袋の代わりに容器を用いてもよい。産業上の利用可能性

以上説明したように、上記骨格構造体は、剛性及び強度の高く、吸収エネルギー量が増大するため、各種輸送機械に用いるのに適している。

Claims

請求の範囲

1 - 輸送機械に用いられる骨格構造部材であって、

中空の骨格部材と；

該骨格部材内及び Z又骨格部材とその周囲のパネル部材とで囲まれる空間に充填された複数の粉粒体と；

前記複数の粉粒体を充填する閉空間を形成するため、前記骨格部材内及び又は前記空間に設けられた少なくとも 1つの隔壁形成材を膨張させることで形成された隔壁部材と；

を備えた輸送機械用骨格構造部材。

2 . クレーム 1に記載の骨格構造部材であって、

前記隔壁形成材は、前記複数の粉粒体が膨張するよりも速く膨張することを特徴とする。

3 . クレーム 1に記載の骨格構造部材であって、

前記隔壁形成材は、発泡樹脂材料からなることを特徴とする。

4. 骨格部材内及び Z又は骨格部材とその周囲のパネル部材とで囲まれる空間に複数の粉粒体を充填した輸送機械に用いられる骨格構造部材の製造方法であつて、

前記骨格部材内及び又は前記空間に隔壁部材を形成するための複数の隔壁形成材を容器又は袋の内部に離間して配置する工程と、

前記複数の隔壁形成材間に前記粉粒体を投入する工程と、

前記容器ごと又は前記袋ごと前記骨格部材内及び Z又は前記空間に配置する工程と、

容器ごと又は袋ごと加熱する工程と、

を含む輸送機械用骨格構造部材の製造方法。