説明

発泡充填具

【課題】 取着位置の設定に対する自由度を高めることができる発泡充填具を提供する。
【解決手段】 発泡充填具11は、外部加熱により発泡する発泡部材12と、その発泡部材12を支持する支持部13とを備えている。支持部13は、第1支持部14及び第2支持部15を備えて構成される。第1支持部14の基端部及び第2支持部15の基端部には、各支持部14、15を連結する連結部材19が設けられている。第1支持部14及び第2支持部15は、それらの先端部が離間する方向へ延びるようにそれぞれ連結部材19に連結されている。第1支持部14が有する第1支持面と、第2支持部15が有する第2支持面とは、非同一平面に配設されている。この発泡充填具11は、ピラー31における内部の空隙に発泡体を充填するものであり、この発泡体によってピラー31の吸音性、遮音性、制振性、防塵性等が高められる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば車両ピラー等に代表される中空構造部材における内部の空隙に発泡体を充填する発泡充填具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、車両ピラー等に代表される中空構造部材は、車両の走行に伴って、中空構造部材における内部の空隙に空気が流通することによって異音が発生したり、中空構造部材の振動によって異音が発生したりすることがあった。こうした異音の発生を抑制するために、中空構造部材の空隙に発泡体を充填することが提案されている。すなわち、その発泡体によって、空隙を遮断するとともに、中空構造部材の振動を低減することにより、中空構造部材における異音の発生は抑制される。
【0003】
中空構造部材の空隙に発泡体を充填するには、発泡充填具が使用される。この種の発泡充填具としては、外部加熱により発泡する発泡部材と、同発泡部材を支持する支持板と、支持板を中空構造部材の内部に固定するクリップとを備えたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
ところで、車両ピラーに代表される中空構造部材は、例えばインナパネル及びアウタパネルから構成され、各パネルがスポット溶接等によって一体化されることで、車両ピラーは中空状に形成される。こうした中空構造部材に発泡充填具を適用するには、まず一方のパネルに発泡充填具を固定した後、各パネルを一体化することにより、中空構造部材の内部に発泡充填具を装着する。続いて、この中空構造部材が外部から加熱されることにより、発泡部材の発泡によって発泡体が形成され、この発泡体は中空構造部材の内部空隙における所定の位置に充填される。こうした発泡充填具は、充填する発泡体の位置を考慮して中空構造部材の空隙における所定の位置に取り付ける必要がある。すなわち、発泡充填具は発泡体によって振動や異音を効果的に抑制される位置を考慮して、中空構造部材の所定の位置に配置される。
【特許文献1】特開2003−146243号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、中空構造部材には、例えば電装品に使用される配線を挿通させる貫通孔や、他の部品の取り付けに利用される係合部等が設けられることがある。こうした貫通孔や係合部等の機能部は、中空構造部材の空隙に発泡体が充填された後に利用される。従って、例えば貫通孔が発泡体によって閉塞されると、その貫通孔の利用に対して支障をきたすことになる。そのため、機能部が設けられる位置に応じて、発泡体を充填する位置の変更が必要となる。すなわち、上記従来の発泡充填具では、そうした機能部の位置に応じて、発泡充填具の取付位置を変更する必要があった。
【0006】
中空構造部材における発泡充填具の取付位置を新たに設定するに際し、発泡体の機能が十分に発揮される位置を考慮することに加えて、機能部の位置を考慮することは、取付位置の設定範囲がさらに限定されることになる。その結果、上記従来の発泡充填具では、取付位置を設定するに際し、自由度が低下するという問題があった。
【0007】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、取着位置の設定に対する自由度を高めることができる発泡充填具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成するために請求項1に記載の発明は、外部加熱により発泡する発泡部材と同発泡部材を支持する支持部とを備え、中空構造部材の内部に固定される発泡充填具において、前記支持部は、第1支持部及び第2支持部を備えて構成され、前記第1支持部及び前記第2支持部には、各支持部を連結する連結部が設けられ、前記第1支持部及び第2支持部を、それらの先端部が離間する方向へ延びるように前記連結部に連結するとともに、前記第1支持部が有する第1支持面と、第2支持部が有する第2支持面とを非同一平面に配設したことを要旨とする。
【0009】
この構成によれば、中空構造部材の内部において、第1支持面と第2支持面とは非同一平面内に配置される。従って、発泡体を充填させたい位置に、例えば貫通孔や突部等の機能部の位置が設定される場合であっても、第1支持面及び第2支持面の少なくとも一方を、そうした機能部から離間して配置させることができるようになる。すなわち、発泡体によって被覆されることで不具合が生じる機能部が、発泡体を充填させたい位置に存在している場合であっても、第1支持面及び第2支持面の少なくとも一方を利用することで、発泡体の充填位置を部分的に機能部から離間させることができるようになる。つまり、発泡充填具の取付位置を変更せずに、発泡体の充填位置を部分的に変更することができるようになる。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発泡充填具において、前記中空構造部材に固定する固定部を、前記連結部に設けたことを要旨とする。
この構成によれば、例えば中空構造部材の内部空隙を区画する区画部が存在する場合、固定部を利用してその区画部に発泡充填具を固定することにより、区画部に隣接する区画室にそれぞれ第1支持部及び第2支持部を配置させることが容易である。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発泡充填具において、前記連結部は、前記第1支持部及び第2支持部が離間した状態で前記第1支持部及び第2支持部を連結する連結部材から構成されることを要旨とする。
【0012】
この構成によれば、連結部材の形状や寸法を利用して、第1支持面及び第2支持面の配設位置を容易に設定することができるようになる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、取着位置の設定に対する自由度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明を車両のピラーに適用する発泡充填具に具体化した実施形態を図1〜図3に基づいて詳細に説明する。
図1に示すように、中空構造部材としてのピラー31は、インナパネル32、アウタパネル33、及び補強部材34を備えている。この補強部材34は、インナパネル32及びアウタパネル33の間に介在され、ピラー31を補強するためのものである。インナパネル32、アウタパネル33及び補強部材34は鋼板から形成され、各パネル32、33の鍔部35及び補強部材34の鍔部35同士が溶接等によって接合されることにより、中空状のピラー31が形成される。このピラー31は、インナパネル32を車室側、アウタパネル33を車外側として図示しない車両に配設される。図2(a)及び図2(b)に示すように、インナパネル32及びアウタパネル33の間に位置する空隙、すなわちピラー31の内部における空隙は、補強部材34によって区画されている。詳述すると、この補強部材34はピラー31の空隙において区画部を構成し、ピラー31の内部には第1区画室36及び第2区画室37が区画部を介して隣接して設けられている。また、図1及び図2(b)に示すようにインナパネル32には、電装品に使用される配線を挿通させるための貫通孔38が貫設されている。
【0015】
図1に示すように、発泡充填具11は、外部加熱により発泡する発泡部材12と、同発泡部材12を支持する支持部13とを備えている。支持部13は、それぞれ板状をなす第1支持部14及び第2支持部15を備えて構成されている。図2(b)に示すように、第1支持部14は第1支持面14aを有するとともに第2支持部15は第2支持面15aを有し、これら第1支持面14a及び第2支持面15aには、それぞれ板状をなす第1発泡部材16及び第2発泡部材17が支持されている。
【0016】
発泡部材12は、発泡材料から射出成形等によって成形される。この発泡材料は基材、発泡剤、架橋剤、充填剤等を含有して構成される。基材としては合成樹脂、エラストマーゴム等が挙げられる。合成樹脂は熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂に分類され、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられ、熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン、EVA(エチレン/ビニルアセテートコポリマー)等が挙げられる。エラストマーとしてはSBS(スチレン/ブタジエン/スチレンブロックコポリマー)等、ゴムとしてはEPM(エチレン/プロピレンゴム)等が挙げられる。発泡剤としてはアゾジカルボンアミド、ジニトロペンタメチレンテトラミン等、架橋剤としては周知のジメチルウレア、ジシアンジアミド、充填剤としては炭酸カルシウム、硫酸バリウム、フェライト、シリカ等が挙げられる。
【0017】
各支持面14a、15aに対する各発泡部材16、17の支持には、各支持面14a、15aと各発泡部材16、17との熱融着、接着剤による接着等を利用することができる。その他に、各支持部14、15及び各発泡部材16、17に係止突起や係止孔等の係止部を設けることで、各支持面14a、15aに各発泡部材16、17が支持されるように構成することもできる。
【0018】
図1に示すように、第1支持部14及び第2支持部15の基端部18には、断面コ字状の連結部材19が設けられ、この連結部材19が各支持部14、15を連結する連結部を構成している。この連結部材19を介して第1支持部14及び第2支持部15の基端部18は、離間した状態で配設されている。この連結部材19は、ポリアミド等の合成樹脂から第1支持部14及び第2支持部15と一体に形成されている。第1支持部14及び第2支持部15は、それらの先端部20が離間する方向に延びるようにして連結部材19に連結されている。第1支持面14aと第2支持面15aとは、連結部材19を介して非同一平面に配設されている。詳述すると、第2支持面15aは第1支持面14aがなす平面を略平行移動させた平面内に配設されている。そして、第1発泡部材16及び第2発泡部材17は、それぞれ第1支持面14a及び第2支持面15aに支持されることにより、非同一平面を基準にして配設されるようになる。
【0019】
連結部材19の内側には、固定部としての係止突起21が突設され、この係止突起21によって発泡充填具11はピラー31の内部に固定されるように構成されている。詳述すると、補強部材34には係止孔34aが貫設され、この係止孔34aに係止突起21が係止されることによって、発泡充填具11はピラー31の内部における区画部に固定されるように構成されている。
【0020】
さて、この発泡充填具11を補強部材34に固定するには、連結部材19の内側に補強部材34の端部を挿入するようにして、係止突起21を係止孔34aに係止させる。次いで、発泡充填具11が固定された補強部材34は、インナパネル32及びアウタパネル33の間に配置され、各パネル32、33の鍔部35及び補強部材34の鍔部35同士が溶接等によって接合される。そして、図2(a)及び図2(b)に示すピラー31が製造される。このとき、第1支持面14aと、第2支持面15aとは、非同一平面に配設されている。すなわち、図2(b)に示すように第2支持面15aは、第1支持面14aとは異なる平面内に配設されているため、第1支持面14aが形成する仮想平面22(図2(b)に破線で示す)に貫通孔38が存在したとしても、その貫通孔38から第2支持面15aのみを離間して配置させることが可能である。
【0021】
このピラー31は車両ボディの一部を構成し、その車両ボディには、電着塗装、焼付塗装等の塗装が施される。発泡充填具11は、車両の製造工程において、車両ボディが乾燥炉内で加熱される際に、所定温度で所定時間加熱される。その外部加熱に伴って、発泡部材12の発泡(膨張)が開始される。このとき、第1発泡部材16及び第2発泡部材17が発泡(膨張)する方向は、それぞれ第1支持面14a及び第2支持面15aによって規制されることになる。そして、発泡材料に含有する合成樹脂の架橋反応等によって発泡した発泡部材12が硬化することにより、図3(a)及び図3(b)に示すように発泡体23が形成される。ピラー31の内部における第1区画室36及び第2区画室37は、これらの発泡体23によって充填される。
【0022】
ここで、第2区画室37には、第2支持面15aによって発泡(膨張)する方向が規制されつつ、第2発泡部材17から形成された発泡体23が充填されている。図3(b)に示すように、この発泡体23は貫通孔38を避けるようにして、第2区画室37の所定位置に充填されるため、貫通孔38が発泡体23によって閉塞される不具合を防ぐことができる。発泡充填具11によって発泡体23が充填されることで、ピラー31の吸音性、遮音性、制振性、防塵性等は高められている。
【0023】
本実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
(1) 第1支持部14及び第2支持部15は、それらの先端部20が離間する方向へ延びるようにして連結部材19に連結されている。さらに、第1支持面14aと第2支持面15aとは、非同一平面に配設されている。従って、ピラー31の内部において、第1支持面14aと第2支持面15aとは非同一平面内に配置されるため、発泡体23を充填させたい位置に貫通孔38が設けられていても、第2支持面15aのみを、貫通孔38から離間して配置させることができるようになる。すなわち、発泡体23によって閉塞されることで不具合が生じる貫通孔38が、発泡体23を充填させたい位置に存在している場合であっても、第2支持面15aを利用することで、発泡体23の充填位置を貫通孔38から部分的に離間させることができるようになる。つまり、発泡充填具11の取付位置を変更せずに、発泡体23の充填位置を部分的に変更することができるようになるため、この発泡充填具11によれば、取着位置の設定に対する自由度を高めることができる。その結果、振動や異音を効果的に抑制する位置に発泡体23を充填することが容易となり、発泡体23の機能を十分に発揮させることができる。
【0024】
(2) ピラー31に固定する係止突起21は連結部材19に設けられている。この係止突起21を利用して発泡充填具11を区画部に固定することにより、各区画室36、37にそれぞれ各支持部14、15を配置させることが容易である。
【0025】
ところで、中空構造部材の内部における空隙が補強部材等の部材、パネルの一部等から構成される区画部によって、複数の区画室に区画されている場合、複数の区画室内に発泡体が充填されることによって、中空構造部材全体の遮音性、制振性等が高められることになる。こうした中空構造部材に発泡体を充填するに際し、従来では各区画室にそれぞれ発泡充填具を配置する必要があった。さらに、各区画室の断面形状が異なる場合、それらの形状に応じた発泡充填具を準備する必要があった。こうした部品点数の増加や部品の種類の増加に伴い、発泡充填具を取着する作業効率が低下するという問題があった。
【0026】
本実施形態の発泡充填具11では、各区画室36、37にそれぞれ各支持部14、15を配置させることができる。そのため、一つの発泡充填具11によって、複数の区画室、すなわち第1区画室36及び第2区画室37にそれぞれ発泡体23を充填することができる。その結果、部品点数及び部品の種類を削減することができるとともに、取り付け時における作業効率の低下を抑制することができる。
【0027】
(3) 第1支持部14及び第2支持部15を連結する連結部は、連結部材19から構成されているため、連結部材19の形状や寸法を利用して、第1支持面14a及び第2支持面15aの配設位置を容易に設定することができるようになる。従って、発泡充填具11の設計に対する自由度を高めることができる。
【0028】
(4) 発泡部材12は、第1発泡部材16及び第2発泡部材17に分割して支持されているため、発泡部材一個当たりの体積、すなわち重量を低減することができる。従って、発泡部材12が発泡(膨張)する際に、発泡部材12の自重による影響を低減することができるため、発泡部材12が自重によって垂れ下がりながら発泡体23を形成することを抑制することができる。その結果、発泡体23は所望とする位置に充填され易くなるため、発泡体23の機能を十分に発揮させることができる。
【0029】
(5) 車両製造工程における電着塗装工程において、ピラー31の内部に流入した電着液は、電着槽から車両ボディが搬出されるに伴って、ピラー31の内部から流出する。ここで、例えば発泡充填具11を固定する固定部を、第1支持部14や第2支持部15に設けた場合、そうした固定部は、各パネル32、33と、発泡充填具11との間隙を通じて電着液が流出する際の抵抗となる。
【0030】
本実施形態の発泡充填具11では、連結部材19に係止突起21が設けられ、発泡充填具11は連結部材19及び係止突起21を利用して補強部材34に固定されている。そして、発泡充填具11と、インナパネル32及びアウタパネル33との間には、間隙が設けられている。このため、その間隙を通じて、ピラー31の内部から電着液を速やかに流出させることができる。さらに、電着液の流れ抵抗による発泡充填具11の位置ずれを抑制することができる。
【0031】
なお、前記実施形態を次のように変更して構成してもよい。
・ 図4(a)及び図4(b)に示すように、第1支持面14a及び第2支持面15aを、第1支持面14aがなす平面と、第2支持面15aがなす平面とが交差するように配設してもよい。このように構成した場合でも、第1支持面14aと第2支持面15aとは非同一平面に配設されているため、図4(b)に示すように貫通孔38から第1支持面14aを離間して配置させることが可能である。
【0032】
・ 図4(a)及び図4(b)に示すように、連結部材19を別途設けずに、第1支持部14及び第2支持部15の基端部18同士を連結構成し、その連結部分を連結部24として構成してもよい。
【0033】
・ 図4(a)及び図4(b)に示すように、係止突起21を連結部24以外の部分、例えば第2支持部15に設けてもよい。
・ 図4(a)及び図4(b)に示すように、補強部材34を有しないピラー31に発泡充填具11を適用してもよい。この場合、発泡充填具11を区画部以外の部分、例えばインナパネル32の係止孔32aに固定して使用する。例えば、センターピラーではアウタパネル33に貫通孔38が貫設されることがある。こうしたピラー31においても、第1支持面14aを利用することで、発泡体23の充填位置を貫通孔38から離間させることができる。
【0034】
・ 各支持面14a、15aは、各支持部14、15における表裏いずれの面に設定してもよい。すなわち、図5(a)及び図5(b)に示すように、前記実施形態の第1支持面14aと反対側の面に第1支持面14aを設定してもよい。
【0035】
・ 図5(a)及び図5(b)に示すように、固定部として係止孔19aを連結部材19に貫設するとともに、係止突起39を区画部に突設し、発泡充填具11をピラー31に固定されるように構成してもよい。さらに、固定部は複数設けてもよいし、例えば穴、孔、溝等、異なる形状の固定部を組み合わせて構成してもよい。
【0036】
・ 第1支持面14a又は第2支持面15aによる機能、すなわち発泡体23の充填位置を貫通孔38から離間させる機能を阻害しない範囲で、第1支持面14a及び第2支持面15a以外の部分、例えば連結部材19に発泡部材が支持されていてもよい。
【0037】
・ 第1発泡部材16及び第2発泡部材17は、それぞれ第1支持面14a及び第2支持面15aの全体に支持させてもよいし、第1支持面14a及び第2支持面15aの一部分に支持させてもよい。
【0038】
・ 第1発泡部材16及び第2発泡部材17の形状、並びに第1支持面14a及び第2支持面15aの形状はピラー31の内部形状や発泡材料の発泡倍率を考慮して適宜変更してもよい。
【0039】
・ 第1支持部14及び第2支持部15の形状は板状に限らず、例えば断面三角形状等、他の形状に変更してもよい。
・ 第1支持面14a及び第2支持面15aは、凸部又は凹部を有する構成としてもよい。この場合、実質的に第1発泡部材16及び第2発泡部材17の支持面となる平面を基準にして、第1支持面14aと第2支持面15aとを非同一平面に配設すればよい。
【0040】
・ 発泡充填具11は、支持部13を3つ以上備えて構成してもよい。例えば、第2支持部15に連結部材19を更に連結し、その連結部材19に第3支持部を連結して構成する。この場合、第2支持部15が有する第2支持面15aと、第3支持部が有する第3支持面とは同一平面に配設されていてもよく、非同一平面に配設されていてもよい。
【0041】
・ 図5(a)及び図5(b)に示すように、各パネル32、33のいずれも貫通孔38を有するピラー31に対してこの発泡充填具11を適用しても有効である。さらには、貫通孔38以外の機能部、例えばピラー31の内部に設けられ、発泡体23が充填された後に利用される係合部等の機能部を有するピラー31に対して、この発泡充填具11を適用しても有効である。
【0042】
・ 発泡充填具11を適用するピラー31の断面形状、補強部材34の個数は特に限定されない。さらには、発泡充填具11をフロントピラー、センターピラー等のピラー31以外の中空構造部材、例えばロッカーパネル、ドアの内部、建造物における各種中空パネル等に使用してもよい。加えて、発泡充填具11は、補強部材34以外の区画部によって、内部の空隙が区画されている中空構造部材に適用しても有効である。例えばパネル外面に凹部が形成されることによってパネルの内面に凸部が形成され、その凸部によって区画部が構成されている中空構造部材が挙げられる。
【0043】
上記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
(イ) 前記発泡部材は、前記第1支持面に支持される第1発泡部材と、第2支持面に支持される第2発泡部材とに分割して構成される請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発泡充填具。この構成によれば、発泡部材が自重によって垂れ下がりながら発泡体を形成することを抑制することができる。
【0044】
(ロ) 前記第1支持部及び第2支持部は、前記中空構造体の内部に設けられる一対の区画室にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項1から請求項3、及び上記(イ)のいずれか一項に記載の発泡充填具。この構成によれば、部品点数及び部品の種類を削減することができるとともに、取り付け時における作業効率の低下を抑制することができる。
【0045】
(ハ) 前記固定部は、前記中空構造体の内部における空隙を区画する区画部に固定される請求項2に記載の発泡充填具。この構成によれば、固定部を利用して、区画部を境界として隣接して設けられる各区画室に対する各支持部の配置を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】実施形態における発泡充填具及びピラーの分解状態を示す斜視図。
【図2】(a)は発泡充填具が装着されたピラーを示す断面図、(b)は図2(a)の2b−2b線における断面図。
【図3】(a)は発泡体が充填された状態のピラーを示す断面図、(b)は図3(a)の3b−3b線における断面図。
【図4】(a)は発泡充填具の別例及びピラーの分解状態を示す斜視図、(b)はその発泡充填具が装着されたピラーを示す断面図。
【図5】(a)は発泡充填具の別例及びピラーの分解状態を示す斜視図、(b)はその発泡充填具が装着されたピラーを示す断面図。
【符号の説明】
【0047】
11…発泡充填具、12…発泡部材、13…支持部、14…第1支持部、14a…第1支持面、15…第2支持部、15a…第2支持面、16…第1発泡部材、17…第2発泡部材、18…基端部、19…連結部材、19a,32a,34a…係止孔、20…先端部、21,39…係止突起、22…仮想平面、23…発泡体、24…連結部、31…ピラー、32…インナパネル、33…アウタパネル、34…補強部材、35…鍔部、36…第1区画室、37…第2区画室、38…貫通孔。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部加熱により発泡する発泡部材と同発泡部材を支持する支持部とを備え、中空構造部材の内部に固定される発泡充填具において、
前記支持部は、第1支持部及び第2支持部を備えて構成され、
前記第1支持部及び前記第2支持部には、各支持部を連結する連結部が設けられ、
前記第1支持部及び第2支持部を、それらの先端部が離間する方向へ延びるように前記連結部に連結するとともに、
前記第1支持部が有する第1支持面と、第2支持部が有する第2支持面とを非同一平面に配設したことを特徴とする発泡充填具。
【請求項2】
前記中空構造部材に固定する固定部を、前記連結部に設けたことを特徴とする請求項1に記載の発泡充填具。
【請求項3】
前記連結部は、前記第1支持部及び第2支持部が離間した状態で前記第1支持部及び第2支持部を連結する連結部材から構成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の発泡充填具。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2006−159626(P2006−159626A)
【公開日】平成18年6月22日(2006.6.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−354244(P2004−354244)
【出願日】平成16年12月7日(2004.12.7)
【出願人】(000101905)イイダ産業株式会社 (47)
【Fターム(参考)】