JP2001079950A - 中空構造物の補強用発泡性基材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な型枠によって所望とする形状をもつ補
強用発泡性基材を容易に製造可能とし、補強用発泡性基
材に対応する射出成形用の成形型を製作する必要性を解
消して、補強用発泡性基材の製造コストを低減する。 【解決手段】 中空構造物１の中空室６に配設されかつ
外部加熱によって発泡して発泡体１５となることで中空
構造物１の剛性を高める補強用発泡性基材１１を製造す
る方法であって、補強用発泡性基材１１の形状に対応し
かつ一側が開口された成形室を有する型枠７０を形成す
る。型枠７０の成形室には、その開口部から補強用発泡
性基材１１をなす粒状発泡性材料１２を投入する。その
後、型枠７０の開口部側から加圧プレート８０によって
粒状発泡性材料１２を加圧してこれら粒状発泡性材料１
２を相互に結合させることで所要の補強用発泡性基材１
１を成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、中空構造物の補
強用発泡性基材の製造方法に関し、主として複数枚のパ
ネルによって中空の箱形閉じ断面に構成された車両ボデ
ィのロッカーパネル、ピラー、ルーフサイドパネル等の
中空パネルの剛性を高めるための中空構造物の補強用発
泡性基材の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】中空構造物の剛性を高める補強用発泡性
基材は、中空構造物の中空室に配設されかつ外部加熱に
よって発泡して発泡体となったときに、その発泡体の外
周面が中空構造物の中空室の内周壁面に隙間なく接着さ
せることが望ましい。すなわち、発泡体の外周面と中空
室の内周壁面との間に隙間が生じると、その隙間部分
と、隙間がない部分とに強度差が生じる。そして、中空
構造物に対し外力が作用しときに、前記隙間部分に応力
集中し、当該隙間部分において中空構造物が破損する場
合がある。このようなことから、補強用発泡性基材は、
射出成形用の成形型内に発泡性材料が射出されることに
よって中空構造物の中空室に対応する形状に成形される
ことが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、中空構造物
としての車両ボディの中空パネルには、例えば、ピラ
ー、ロッカーパネル、ルーフサイドパネル等があり、こ
れら中空パネルの断面形状大きさも多種多様である。こ
のため、多種多様の中空パネルの断面形状に対応する補
強用発泡性基材を製作するためには、その数に相当する
分だけ射出成形用の成形型を製作しなければならず、そ
の成形型の製作費が膨大となるという問題点があった。

【０００４】この発明の目的は、前記問題点に鑑み、簡
易な型枠によって所望とする形状をもつ補強用発泡性基
材を容易に形成することができ、補強用発泡性基材に対
応する射出成形用の成形型を製作する必要性を解消し
て、補強用発泡性基材の製造コストを低減することがで
きる中空構造物の補強用発泡性基材の製造方法を提供す
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、第１の発明は、請求項１に記載されたとおりの構成
を要旨とする。したがって、型枠の開口部からその成形
室内に所要量の粒状発泡性材料が投入された後、粒状発
泡性材料が加圧プレートによって加圧される。これによ
って粒状発泡性材料が相互に結合して一体化し、所望と
する形状の補強用発泡性基材が容易に得られる。前記し
たように補強用発泡性基材を成形するための型枠は、金
属板の折り曲げ加工によって容易に形成することができ
る。このような簡易な型枠は、射出成型用の成形型と異
なり、その型枠の製作費を安価に押えることができる。

【０００６】また、第２の発明は、請求項２に記載され
たとおりの構成を要旨とするもので、型枠の成形室の粒
状発泡性材料が加圧プレートによって加圧される際、前
記型枠が加熱され、その熱によって前記粒状発泡性材料
を相互に溶融接着させて一体状に結合させる。また、第
３の発明は、請求項３に記載されたとおりの構成を要旨
とするもので、型枠の成形室の壁部には、多数個の吹込
み孔を形成し、その多数個の吹込み孔から前記成形室に
向けて熱風を吹き付けて同成形室内の粒状発泡性材料を
相互に溶融接着させて一体状に結合させる。したがっ
て、第２の発明及び第３の発明によれば、型枠の成形室
内に投入された所要量の粒状発泡性材料が加圧プレート
によって加圧され際、これら粒状発泡性材料が相互に溶
融接着して一体化し、補強用発泡性基材となる。このた
め、補強用発泡性基材をなす粒状発泡性材料の一部が不
測に分離して脱落する不具合を防止することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面にし
たがって説明する。図５と図６において、中空構造物と
しての車両ボディの中空パネル１は、インナパネル２と
アウタパネル４とが、これら両パネル２、４のフランジ
３、５においてスポット溶接されて結合されることで、
中空の箱形閉じ断面に形成される。中空パネル１の中空
室６に充填されて中空パネル１を補強するするための補
強構造は、未発泡の補強用発泡性基材１１と、その補強
用発泡性基材１１を中空室６内に支持するための一対の
支持部材３０とを備えている。この実施の形態におい
て、一対の支持部材３０は、中空パネル１の中空室６の
長手方向に所定の間隔を隔てて取り付けられる。一対の
支持部材３０は、鉄板等の平板状金属板が直角状に折り
曲げ加工されることで形成されている。これら一対の支
持部材３０は、インナパネル２の下板部の内面に平行す
る取付板３１と、その取付板３１の一端部に直角状に形
成されかつ中空室６の長手方向に直交して補強用発泡性
基材１１の発泡を制限する支持板３２とを備えている。
そして、一対の支持部材３０は、インナパネル２とアウ
タパネル４とがスポット溶接によって結合される前に、
その取付板３１においてインナパネル２の下板部の内面
に所要とする間隔を隔ててスポット溶接等によって固定
される。

【０００８】また、一対の支持部材３０の支持板３２
は、中空室６の断面形状よりも適宜に小さい平板状をな
し、中空室６の内周壁面と支持板３２の外周縁との間に
は、車両ボディが塗料槽に浸漬されたときに、その塗料
槽の塗料が中空パネル１の中空室６の内周壁面に円滑に
流れる程度の隙間が設けられている。なお、一対の支持
部材３０は、スポット溶接の他、ビス、係止クリップ、
磁石、接着剤等の取付手段によって取り付けてもよい。
さらに、支持部材３０は平板状金属板の他、耐熱性合成
樹脂等によって形成してもよい。一対の支持部材３０の
支持板３２の間には補強用発泡性基材１１が配設されて
いる。この補強用発泡性基材１１は、未発泡の状態にお
いて、中空室６の横断面形状に対応する形状でかつ中空
室６の内周壁面との間に適宜の隙間が生じる程度の大き
さ及び形状に形成されている。

【０００９】前記補強用発泡性基材１１は、１１０℃〜
１９０℃前後の温度によって発泡する発泡剤混入の合成
樹脂系の発泡性材料より形成されている。また、補強用
発泡性基材１１は、金属接着性樹脂、発泡剤、ガラス繊
維のような繊維状物質等が混合され、１１０℃〜１９０
℃前後の温度によって発泡し高剛性の発泡体となる発泡
性材料より形成されることが望ましい。このような接着
性を有しかつ高剛性の発泡体となる発泡性材料として
は、例えば、特開平８−２０８８７１号公報、特開平１
１−１５８３１３号公報等に開示されている。

【００１０】さて、前記発泡性基材１１は、次のように
して製造される。まず、図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示す
ように、発泡性材料が押出成形機５０の成形ダイ５１の
押出口から発泡性材料よりなる押出し品が連続して押し
出され、成形ダイ５１の押出し口の近傍に配設された切
断装置６０の回転カッタ６１の回転によって前記押出し
品が所要とする粒径寸法（例えば、直径５ｍｍ〜２０ｍ
ｍ前後）に寸断されることで多数の粒状発泡性材料１２
が形成され準備される。一方、補強用発泡性基材１１の
形状に対応しかつ上方に開口する成形室を有する型枠７
０が形成されて準備される。この型枠７０は金属板の折
り曲げ加工等によって形成される。この型枠７０の壁部
には多数個の吹込み孔７２が貫設される。さらに、型枠
７０の開口部に対応する形状をもつ加圧プレート８０が
金属板等に形成され準備される。

【００１１】次に、前記型枠７０の開口部からその成形
室内に所要量の粒状発泡性材料１２が投入される。図２
の（Ａ）に示すように、所要量の粒状発泡性材料１２が
型枠７０に投入されたところで、図２の（Ｂ）に示すよ
うに、型枠７０内の粒状発泡性材料１２が加圧プレート
８０によって加圧される。この際、型枠７０の多数個の
吹込み孔７２から成形室に向けて熱風が吹き込まれる。
これによって型枠７０の成形室の粒状発泡性材料１２の
表面部分がそれぞれ溶融し、これら粒状発泡性材料１２
が相互に溶着して一体化し、所望とする形状（成形室と
同形状）の補強用発泡性基材１１となる（図３参照）。
そして、型枠７０から補強用発泡性基材１１が脱型され
ることで、所望とする形状の補強用発泡性基材１１が得
られる。また、型枠７０から補強用発泡性基材１１が容
易に脱型されるように型枠７０の内壁面は離型剤等によ
って離型処理が施されている。前記したように、補強用
発泡性基材１１をなす粒状発泡性材料１２が相互に溶着
接着して一体化するため、粒状発泡性材料１２の一部が
不測に分離して脱落する不具合を防止することができ
る。

【００１２】前記補強用発泡性基材１１を成形するため
の型枠７０は、金属板の折り曲げ加工によって容易に形
成することができる。このような簡易な型枠７０は、射
出成型用の成形型と異なり、その型枠７０の製作費を安
価に押えることができる。すなわち、中空パネル１の断
面形状や大きさが多種多様に異なる場合においても、そ
の中空パネル１の断面形状や大きさに対応する簡易な型
枠７０を製作することで対処することができる。このた
め、従来と異なり、多種多様の中空パネルの断面形状に
対応する補強用発泡性基材１１を製作するためには、そ
の数に相当する分だけ射出成形用の成形型を製作する必
要性を解消することができ、補強用発泡性基材１１を安
価に提供することができる。

【００１３】また、前記補強用発泡性基材１１は、次ぎ
述べるようにして中空パネル１の中空室６内にセットさ
れ、外部加熱によって発泡し発泡体１５となることで中
空パネル１の剛性を高める。すなわち、図５と図６に示
すように、中空パネル１の中空室６に対し、一対の支持
部材３０及び補強用発泡性基材１１をセットする場合、
まず、中空パネル１を構成するインナパネル２とアウタ
パネル４とを、その相互のフランジ３、５においてスポ
ット溶接する前に、インナパネル２とアウタパネル４と
のうち、一方のパネル、例えば、インナパネル２の下板
部の内面に対し、一対の支持部材３０が、その各取付板
３１において所要とする間隔を保ってスポット溶接等に
よって取り付けられる。次に、前記一対の支持部材３０
の支持板３２間に補強用発泡性基材１１がセットされ
る。その後、インナパネル２とアウタパネル４とが、そ
の相互のフランジ３、５においてスポット溶接され、中
空の箱形閉じ断面をなす中空パネル１が構成される。

【００１４】ここで、外部からの加熱、例えば、前記中
空パネル１を有する車両ボディの焼付塗装の際の外部加
熱によって補強用発泡性基材１１が発泡し発泡体１５と
なる（図７及び図８参照）。そして、補強用発泡性基材
１１の発泡による発泡体１５の周縁部が中空室６の内周
壁面に隙間なく接着する。このようにして、発泡体１５
によって中空室６が遮断されされることで、中空パネル
１の剛性が効率良く高められるとともに、中空パネル１
の制振・防音が図られる。

【００１５】なお、前記実施の形態においては、型枠７
０の多数個の吹込み孔７２を貫設し、これら多数個の吹
込み孔７２から成形室に向けて熱風を吹き込んで粒状発
泡性材料１２を相互に溶着結合して一体化したが、これ
に限定しない。例えば、型枠７０を電熱コイルによって
所要の温度に加熱したり、あるいは加熱室において加熱
することでも、型枠７０の成形室内の粒状発泡性材料１
２を相互に溶着結合して一体化し、補強用発泡性基材１
１を製造することもできる。また、押出成形機５０のダ
イ５１から押出された押出し品が切断装置６０の回転カ
ッタ６１によって粒状に寸断されて形成された粒状発泡
性材料１２が硬化する前で柔らかくかつ粘性を有するう
ちに、その粒状発泡性材料１２が所要量だけ型枠７０の
成形室内に投入され、加圧プレート８０によって加圧さ
れることでも、粒状発泡性材料１２を相互に結合して一
体化し、補強用発泡性基材１１を製造することも可能で
ある。また、前記実施の形態においては、中空構造物が
車両ボディのロッカパネル、ピラー、ルーフパネル等の
中空パネル１である場合を例示したが、これに限るもの
ではない。例えば、中空構造物が車両ボディ以外、例え
ば、建築物、船舶等の建造物を構成する中空構造物であ
ってもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
多種多様の中空構造物の断面形状に対応する発泡性基材
を製造するために、簡易な型枠を製作することで対処す
ることができ、射出成形用の成形型を製作するのに比べ
てその制作費を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係る中空構造物の補強
用発泡性基材の製造方法に用いる補強用発泡性基材を成
形するための簡易な型枠と、加圧プレートとを示す斜視
図である。

【図２】同じく型枠内に粒状発泡性材料が投入され加圧
プレートによって加圧されて補強用発泡性基材が成形さ
れる工程を順に示す説明図である。

【図３】同じく押出成形機のダイから押出された押出し
品が寸断されて粒状発泡性材料が形成される状態を示す
説明図である。

【図４】同じく補強用発泡性基材を示す斜視図である。

【図５】同じく中空パネルの中空室に一対の支持部材と
補強用発泡性基材とが配置された状態を示す縦断面図で
ある。

【図６】同じく中空パネルの中空室に一対の支持部材と
補強用発泡性基材とが配置された状態を示す横断面図で
ある。

【図７】同じく補強用発泡性基材が発泡して発泡体とな
り中空パネルが補強された状態を示す縦断面である。

【図８】同じく補強用発泡性基材が発泡して発泡体とな
り中空パネルが補強された状態を示す横断面図である。

【符号の説明】

１ 中空パネル（中空構造物） ２ インナパネル ４ アウタパネル ６ 中空室 １１ 補強用発泡性基材 １２ 粒状発泡性基材 １５ 発泡体 ７０ 型枠 ７１ 成形室 ８０ 加圧プレート

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｌ 31:30

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空構造物の中空室に配設されかつ外部
   加熱によって発泡して発泡体となることで前記中空構造
   物の剛性を高める補強用発泡性基材を製造する方法であ
   って、 前記補強用発泡性基材の形状に対応しかつ一側が開口さ
   れた成形室を有する型枠を形成し、 前記型枠の成形室には、その開口部から前記補強用発泡
   性基材をなす粒状発泡性材料を投入し、 その後、前記型枠の開口部側から加圧プレートによって
   前記粒状発泡性材料を加圧してこれら粒状発泡性材料を
   相互に結合させることで所要の補強用発泡性基材を成形
   する中空構造物の補強用発泡性基材の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の中空構造物の補強用発
   泡性基材の製造方法であって、型枠の成形室の粒状発泡
   性材料が加圧プレートによって加圧される際、前記型枠
   が加熱され、その熱によって前記粒状発泡性材料を相互
   に溶融接着させて一体状に結合させる中空構造物の補強
   用発泡性基材の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の中空構造物の補強用発
   泡性基材の製造方法であって、型枠の成形室の壁部に
   は、多数個の吹込み孔を形成し、その多数個の吹込み孔
   から前記成形室に向けて熱風を吹き付けて同成形室内の
   粒状発泡性材料を相互に溶融接着させて一体状に結合さ
   せる中空構造物の補強用発泡性基材の製造方法。