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発明の名称 筒状部材の発泡充填材及び該発泡充填材の車体配設構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−90542(P2007−90542A)
公開日 平成19年4月12日(2007.4.12)
出願番号 特願2005−279405(P2005−279405)
出願日 平成17年9月27日(2005.9.27)
代理人 【識別番号】100087619
【弁理士】
【氏名又は名称】下市 努
発明者 倉本 宜直
要約 課題
材料コストの上昇を招くことなく充填むらを防止できる筒状部材の発泡充填材を提供する。

解決手段
短冊状に形成された発泡性基材20をこれの端部20a,20b同士を結合して概ね環形状の環状発泡材14とし、該環状発泡材14に、上記環形状を縮小方向に変形可能とする脆弱部としての切り込み20dを形成する。
特許請求の範囲
【請求項1】
所定温度に加熱して発泡固化させることにより筒状部材内を充填するようにした発泡充填材であって、短冊状に形成された発泡性基材をこれの端部同士を結合して概ね環形状をなす環状発泡材とし、該環状発泡材に、上記環形状を縮小方向に変形可能とする脆弱部を形成したことを特徴とする筒状部材の発泡充填材。
【請求項2】
請求項1において、上記環状発泡材には、該環状発泡材を上記筒状部材内に取付けるための支持部材が装着され、該支持部材は、上記発泡性基材の端部同士の結合用部材として兼用されていることを特徴とする筒状部材の発泡充填材。
【請求項3】
所定温度に加熱して発泡固化させることにより自動車の車体を構成する筒状部材内を充填するようにした発泡充填材の車体配設構造であって、上記発泡充填材は、短冊状に形成された発泡性基材をこれの端部同士を結合して概ね環形状をなす環状発泡材からなり、かつ該環状発泡材に、上記環形状を縮小方向に変形可能とする脆弱部を形成したものであり、上記筒状部材内に上記環状発泡材をこれの外周面が該筒状部材の内周面の少なくとも一部に沿うように配設したことを特徴とする発泡充填材の車体配置構造。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、所定温度に加熱して発泡固化させることにより筒状部材内を充填するようにした発泡充填材及び該発泡充填材の車体配設構造に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、自動車の車体を構成するピラー部材,ルーフレール部材,ロッカ部材等の筒状部材においては、路面ノイズ,エンジン振動等による透過音を遮蔽するとともに、筒状部材の断面強度を高める観点から、発泡充填材を充填することにより筒状部材の空隙を閉塞する場合がある。
【0003】
例えば、特許文献1では、シート状に形成した発泡充填材をピラー部材の内面に接着剤等により貼着し、該ピラー部材を所定温度に加熱することにより、上記発泡充填材を発泡固化させてピラー部材の空隙を充填するようにしている。
【特許文献1】特開2003−94475号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記従来の発泡充填材では、シート状に形成したものを筒状部材の内周面に貼り付ける構造が採用されている。このため発泡に偏りが生じ易く、筒状部材に充填むらが生じる場合があり、透過音の遮音効果及び断面強度の補強効果が十分に得られなくなるおそれがある。このような充填むらを防止するには、発泡充填材の厚さや面積を必要以上に大きくする必要があり、材料コストが上昇するという問題が生じる。
【0005】
ここで、材料コストの上昇を招くことなく充填むらを防止するには、筒状部材の内周面に概ね沿うように発泡充填材を環形状に形成することが考えられる。ところが、発泡充填材を単に環形状としただけでは、以下のような問題が生じる。
【0006】
一般に、筒状部材を製造する場合には、例えば、一方の半筒体に予め発泡充填材を取付けておき、該一方の半筒体に発泡充填材を介在させて他方の半筒体をセットし、この状態で半筒体同士を溶接等により接合して筒状部材を形成する。そして筒状部材を所定温度に加熱することにより上記発泡充填材を発泡固化させる方法が一般的である。
【0007】
この場合、溶接接合を行なう前の部品保管時には、一方の半筒体については発泡充填材が取付けられた状態で積み重ねて保管するようにしている。しかしながら、上記発泡充填材を環形状としたことにより、該発泡充填材の分だけ高さが高くなり、重ね置き数に制約が生じ、半筒体を保管する際のスペース効率が悪化する。また、上記接合工程では、上記半筒体同士をセットする際に、上記発泡充填材の弾性力により他方の半筒体が押し離され、該半筒体が浮いた状態で接合してしまうという問題があり、品質に悪影響を与えるという懸念がある。
【0008】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、材料コストの上昇を招くことなく充填むらを防止できるとともに、部品保管時のスペース効率を向上でき、かつ接合時の浮きを防止できる筒状部材の発泡充填材及び該発泡充填材の車体配設構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1の発明は、所定温度に加熱して発泡固化させることにより筒状部材内を充填するようにした発泡充填材であって、短冊状に形成された発泡性基材をこれの端部同士を結合して概ね環形状をなす環状発泡材とし、該環状発泡材に、上記環形状を縮小方向に変形可能とする脆弱部を形成したことを特徴としている。
【0010】
請求項2の発明は、請求項1において、上記環状発泡材には、該環状発泡材を上記筒状部材内に取付けるための支持部材が装着され、該支持部材は、上記発泡性基材の端部同士の結合用部材として兼用されていることを特徴としている。
【0011】
請求項3の発明は、所定温度に加熱して発泡固化させることにより自動車の車体を構成する筒状部材内を充填するようにした発泡充填材の車体配設構造であって、上記発泡充填材は、短冊状に形成された発泡性基材をこれの端部同士を結合して概ね環形状をなす環状発泡材からなり、かつ該環状発泡材に、上記環形状を縮小方向に変形可能とする脆弱部を形成したものであり、上記筒状部材内に上記環状発泡材をこれの外周面が該筒状部材の内周面の少なくとも一部に沿うように配設したことを特徴としている。
【0012】
ここで、発泡性基材を環形状にするとは、発泡性基材の端部同士を結合することにより形成される形状のことをいい、円形,楕円形,長円形,三角形,四角形,多角形等を含む形状にするという意味である。
【発明の効果】
【0013】
請求項1の発明に係る発泡充填材によれば、短冊状の発泡性基材をこれの端部同士を結合して環形状の環状発泡材とし、請求項3の発明では、自動車の車体を構成する筒状部材内に上記環状発泡材をこれの外周面が該筒状部材の内周面の少なくとも一部に沿うように配設したので、発泡性基材が筒状部材の内面の全周に渡って発泡することとなり、筒状部材の空隙全域を充填することができ、充填むらを防止できる。これにより透過音を確実に遮蔽できるとともに、筒状部材の断面強度を高めることができる。
【0014】
本発明では、上記環状発泡材に、該環状発泡材を縮小方向に変形可能とする脆弱部を形成したので、上述のように、例えば一方の半筒体に環状発泡材を取付けた状態で積み重ねると、この環状発泡材が重ねられた半筒体の重量により縮小方向に変形することとなり、嵩張るのを抑制できる。その結果、部品保管時のスペース効率を高めることができる。また上記環状発泡材を介在させて半筒体同士をセットして接合する場合には、環状発泡材は縮小方向に変形可能となっていることから、他方の半筒体が浮いたりすることなく、品質に対する信頼性を向上できる。また環状発泡材は筒状部材の内周面に沿っており、充填むらが生じることはない。
【0015】
請求項2の発明では、環状発泡材に筒状部材内に取付けるための支持部材を装着し、該支持部材を発泡性基材の端部同士の結合用部材に兼用したので、1つの支持部材を、筒状部材への取付けと、発泡性基材の環状発泡材への成形とに共用でき、部品点数及び部品コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0017】
図1ないし図7は、本発明の一実施形態による筒状部材の発泡充填材を説明するための図であり、図1は室内側から見た自動車の車体側部の側面図、図2は図1のII-II 線拡大断面図、図3は図1のIII-III 線拡大断面図、図4は図1のIV-IV 線拡大断面図、図5,図6,図7はそれぞれ環状発泡材の図である。本実施形態では、自動車の車体を構成する筒状部材に適用した場合を例に説明する。
【0018】
図において、1は自動車の車体側部を示しており、これは以下の筒状部材により、フロントドア開口1a及びリヤドア開口1bを形成した構造となっている。即ち、上記筒状部材は、車両前後方向に延びるロッカ部材3及びルーフレール部材4と、車両上下方向に延びて上記ロッカ部材3及びルーフレール部材4の前端部同士を結合するフロントピラー部材5と、前後方向中間部同士を結合するセンタピラー部材6と、後端部同士を結合するクォータピラー部材7とを有している。
【0019】
上記各筒状部材3〜7は、車内側に位置するインナパネル8と車外側に位置するアウタパネル9との間にリインホースメント10を介在させ、これらの上,下フランジ部11,12同士をスポット溶接により接合することにより閉断面を形成した概略構造を有している。
【0020】
上記ロッカ部材3の前端部、ルーフレール部材4の後端部,中間部,前端部、フロントピラー部材5及びセンタピラー部材6の上下方向中間部、及びクォータピラー部材7の下端部には、それぞれ発泡充填材としての環状発泡材13〜19が配置されている。この各環状発泡材13〜19は、所定温度に加熱して発泡固化させることにより各筒状部材3〜7の空隙を充填している。これにより路面ノイズ,エンジン振動等による透過音を遮断するとともに、断面強度を高めている。
【0021】
ここで、上記各環状発泡材13〜19の基本的な構造は何れも略同様であることから、上記ルーフレール部材4の後端部に配置された第1の環状発泡材14,前端部に配置された第2の環状発泡材16及び上記フロントピラー部材5の上下方向中間部に配置された第3の環状発泡材17について以下説明する。
【0022】
上記第1の環状発泡材14は、図2,図5に示すように、短冊状に形成された発泡性基材20の端部20a,20b同士を結合することにより概ね環形状に形成されている。詳細には、上記発泡性基材20は、リインホースメント10に略沿う直線部20eと、該直線部20eの両端からアウタパネル9側に延びる屈曲部20f,20fと、該屈曲部20f同士を連結しかつ上記アウタパネル9に沿う円弧部20gとを有する大略半円形状をなしている。上記発泡性基材20は、熱可塑性樹脂,無機充填剤,発泡剤等を配合して形成されたものである。
【0023】
上記環状発泡材14は、樹脂製クリップ(支持部材)21を介して上記リインホースメント10に取付けられており、かつ該クリップ21は、上記発泡性基材20の端部20a,20b同士を結合する結合用部材に兼用されている。
【0024】
上記クリップ21は、クリップ本体21aと、該クリップ本体21aに形成された一対の係合爪部21b,21bと、上記クリップ本体21aの係合爪部21bの反対側に形成された内側リップ21c及び外側リップ21dとを備えている。
【0025】
上記発泡性基材20は、一方の端部20aの外側面に他方の端部20bの内側面を重ね合わせ、該重ね合わせ部に形成された結合穴20cの内側縁部に上記クリップ21の係合爪部21bを係止させることにより、上記端部20a,20b同士を結合している。
【0026】
上記環状発泡材14は、クリップ本体21aをリインホースメント10に形成された取付け穴10aに嵌合させることにより、該リインホースメント10に取付け固定されている。詳細には、クリップ本体21aをリインホースメント10に装着すると、内側,外側リップ21c,21dが取付け穴10aの周縁部に係止するとともに該取付け穴10aを閉塞するようになっている。これにより取付け穴10aから熱発泡した発泡材が外部に漏出するのが防止されている。
【0027】
上記環状発泡材14には、これの環状形状を縮小方向に変形可能とする脆弱部としての切り込み20dが形成されている。この各切り込み20dは、発泡性基材20の直線部20eと両屈曲部20f,20fとの角部及び各屈曲部20fと円弧部20gとの角部にそれぞれ形成されており、ルーフレール部材4への取付け方向と直行する直線状に位置している。
【0028】
上記第2の環状発泡材16は、図3,図6に示すように、短冊状に形成された発泡性基材22の一方の端部22aと他方の端部22bの内面同士を重ね合わせてクリップ21により結合することによりその一部が環形状をなすように形成されている。詳細には、上記発泡性基材22は、ルーフレール部材4のインナパネル8とリインホースメント10とで形成された閉断面内にて該インナパネル8に概ね沿う長円形状をなしている。
【0029】
上記第2の環状発泡材16は、上述と同様のクリップ21をインナパネル8に形成された取付け穴8aに嵌合させることにより、該インナパネル8に取付けられている。
【0030】
上記環状発泡材22には、該発泡性基材22の環形状を縮小方向に変形可能とする1つの切り込み22dが形成されている。この切り込み22dは、発泡性基材22の端部22a,22bの反対側の長円部22cの端部に形成されている。
【0031】
上記第3の環状発泡材17は、図4,図7に示すように、短冊状に形成された発泡性基材23の一方の端部23aと他方の端部20bの内面同士を重ね合わせてクリップ21により結合することによりその一部が環形状をなすように形成されている。詳細には、上記発泡性基材23は、フロントピラー部材5のインナパネル8とリインホースメント10とで形成された閉断面に概ね沿う三角形状をなしている。
【0032】
上記第3の環状発泡材17は、上述のクリップ21をインナパネル8に形成された取付け穴8aに嵌合させることにより、該インナパネル8に取付けられている。
【0033】
上記発泡性基材23には、該発泡性基材23の環形状を縮小方向に変形可能とする2つの切り込み23dが形成されている。この各切り込み23dは、発泡性基材23の端部23a,23bの反対側の底辺部23cの両角部に形成されている。
【0034】
上記ルーフレール部材4の一製造方法について説明する。まずリインホースメント10の保管においては、該リインホースメント10の後部側に予め環状発泡材14,15をクリップ21により取付け、各環状発泡材14,15を介在させてリインホースメント10を積み重ねて保管する。またインナパネル8の保管においても、上記同様にインナパネル8の前部側に環状発泡材16をクリップ21により取付け、該環状発泡材16を介在させてインナパネル8を積み重ねることとなる。
【0035】
溶接工程において、上記リインホースメント10の車外側に環状発泡材14,15を介在させてアウタパネル9を重ね合わせるとともに、車内側に環状発泡材16を介在させてインナパネル8を重ね合わせ、この状態で上,下フランジ部11,12をスポット溶接により接合する。このようにしてルーフレール部材4を形成する。
【0036】
次に、塗装乾燥工程において、ルーフレール部材4の外表面に塗装を施し、該ルーフレール部材4の塗料の乾燥を行なう。この乾燥工程の加熱により各環状発泡材14〜16が厚み方向に熱発泡しつつ固化し、アウタパネル9とリインホースメント10とで形成された後部側の空隙及び該リインホースメント10とインナパネル8とで形成された前部側の空隙を充填する。上記ルーフレール部材4の製造工程は、上記各ピラー部材5〜7及びロッカ部材3についても大略同様である。
【0037】
このように本実施形態によれば、第1の環状発泡材14を、短冊状の発泡性基材20の端部20a,20b同士を結合して大略半円状のものとしたので、発泡性基材20をルーフレール部材4の空隙全域に渡って充填させることができ、充填むらを防止できる。これにより透過音を確実に遮蔽できるとともに、ルーフレール部材4の断面強度を高めることができる。
【0038】
本実施形態では、上記環状発泡材14に切り込み20dを形成したので、該環状発泡材14を取付けた状態でリインホースメント10を積み重ねると、上側の部材の重量により環状発泡材14が縮小方向に変形するので、積み重ねた部材が嵩張るのを抑制でき、部品保管時のスペース効率を高めることができる。
【0039】
またインナパネル8とアウタパネル9とをリインホースメント10を介在させてスポット溶接により接合する場合には、環状発泡材14の剛性が切り込み20dにより小さくなっており、容易に縮小するので、アウタパネル9が浮いたりすることなく、寸法精度等の品質に対する信頼性を向上できる。
【0040】
さらに上記スポット溶接するときには、環状発泡材14はルーフレール部材4の内面形状に沿っており、ルーフレール部材4の空隙全域に渡って充填することとなり、充填むらが生じることはない。
【0041】
本実施形態では、上記発泡性基材20に、該発泡性基材20をリインホースメント10に取付けるためのクリップ21を装着し、かつ該クリップ21を発泡性基材20の端部20a,20b同士の結合部材として兼用したので、1つのクリップ21を、リインホースメント10への取付けと、発泡性基材20の環状発泡材14への組み付けとに共用でき、部品点数及び部品コストを低減できる。
【0042】
本実施形態では、発泡性基材20の幅を変更したり,切り込み20dの形成位置を変更したりすることにより、各種の筒状部材の断面形状に対応でき、簡単な方法で、汎用性を高めることができる。
【0043】
本実施形態では、第2,第3の環状発泡材16,17及び残りの各環状発泡材13,15,18,19についても、上記第1の環状発泡材14と略同様に効果が得られる。
【0044】
なお、本実施形態では、脆弱部として切り込みを形成した場合を説明したが、本発明の脆弱部は、切り込みに限られるものではなく、例えば薄肉部や穴を形成することにより構成してもよい。
【0045】
また上記実施形態では、自動車の車体側部を構成する筒状部材に充填される発泡充填材を例に説明したが、本発明の発泡充填材の適用範囲はこれに限られるものではなく、例えば船舶,建築物等を構成する筒状部材にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】本発明の一実施形態による環状発泡材が配置された自動車の車体側部の側面図である。
【図2】上記車体側部を構成するルーフレール部材の断面図(図1のII-II 線拡大断面図)である。
【図3】上記ルーフレール部材の断面図(図1のIII-III 線拡大断面図)である。
【図4】上記車体側部を構成するフロントピラー部材の断面図(図1のIV-IV 線拡大断面図)である。
【図5】上記ルーフレール部材に配置された第1の環状発泡材の図である。
【図6】上記ルーフレール部材に配置された第2の環状発泡材の図である。
【図7】上記フロントピラー部材に配置された第3の環状発泡材の図である。
【符号の説明】
【0047】
3 ロッカ部材(筒状部材)
4 ルーフレール部材(筒状部材)
5 フロントピラー部材(筒状部材)
6 センタピラー部材(筒状部材)
7 クォータピラー部材(筒状部材)
13〜19 環状発泡材(発泡充填材)
20,22,23 発泡性基材
22a,22b〜23a,23b 端部
21 クリップ(支持部材)
20d,22d,23d 切り込み(脆弱部)




 

 


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