JP2002127938A - 中空構造物の補強具と補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 取付けが容易な中空構造物の補強具及びその
補強構造を提供することを課題とする。 【解決手段】 中空パネル７は、インナパネル８とアウ
タパネル９とが、相互のフランジ部８ｆ、９ｆにおいて
接合されて構成されている。中空構造物の補強具１は、
補強部材２と、補強部材２にインサート成形によって一
体状に設けられている板状の取付部材３と、取付部材３
に設けられた係合部４に係合して保持された発泡性基材
５によって構成されている。補強部材２が、中空パネル
７の長手方向に沿って配設され、取付部材３がフランジ
部８ｆ、９ｆによって挟持された状態で、中空構造物の
補強具１が中空パネル７の中空室内に固定される。ま
た、発泡性基材５は、中空パネル７の中空室内で外部加
熱により発泡し発泡体となって、中空パネル７の内壁面
と補強部材２とを一体状に結合して補強する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中空構造物の補強
具と補強構造に関し、主としてパネルが接合して構成さ
れた中空パネル（例えば、車両ボディのセンタピラー
等）の補強具と補強構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両ボディの中空パネル等に補強
具を装着する際には、図５〜図６に示すように、該中空
パネル１０３の内壁面と補強部材１０１とを粘着シート
１０２により接着して固定するのが一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、粘着シ
ート１０２を用いた場合には、例えば中空パネル１０３
の内壁面に塗料を通過させて塗装をしたり、塗料槽に侵
漬させて電着塗装を施したりする際に、粘着シートとの
接着面において塗料の付着や電着が妨げられ、塗装不良
が発生する等の問題があった。また、例えば人の手によ
って補強部材１０１を中空パネル１０３内に配設する場
合には、粘着シートが人の手にべた付くことによって、
作業性を著しく損なう等の問題があった。本発明は、そ
のような問題点に鑑みて創案されたものであり、粘着シ
ート等を用いなくても取付けが容易な中空構造物の補強
具及びその補強構造を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本願の第１発明は、請求項１に記載された通りの中空
構造物の補強具である。請求項１に記載の中空構造物の
補強具が中空構造物の中空室内に配設された場合には、
補強部材に設けられた取付部材が前記中空構造物を構成
するパネル同士の接合部の間に挟持されて、前記補強部
材と前記中空構造物とが取付部材を介して連結される。
補強部材が中空構造物に対して、取付部材を介して間接
的に固定されるので、補強部材と中空構造物とを直接的
に接触させる必要がない。したがって、粘着シート等で
接着することなく、補強部材を中空構造物の中空室内で
固定することができる。請求項１に記載の中空構造物の
補強具はさらに、取付部材が中空構造物を構成するパネ
ルの接合部の間で挟持されることによって固定されるの
で、取付部材を中空構造物に結合するための手段（ネジ
止めや溶接等）を別個に用意する必要がない。そのた
め、中空構造物への取付けが容易である。

【０００５】本願の第２発明は、請求項２に記載された
通りの中空構造物の補強具である。このような中空構造
物の補強具を製造する際には、補強部材を例えば合成樹
脂の射出成形によって成形する工程と、取付部材を補強
部材に設ける工程とを同時に行うことができる。そのた
め、中空構造物の補強具を製造するのに要する時間やコ
ストを削減できる。

【０００６】本願の第３発明は、請求項３に記載された
通りの中空構造物の補強具である。請求項３に記載の中
空構造物の補強具では、発泡性基材が外部加熱により発
泡して発泡体となり、中空構造物の内壁面と補強部材と
を一体状に結合し、該補強部材を中空構造物の中空室内
で強固に固定する。例えば、中空構造物の壁面に外力が
作用した場合には、前記発泡体が補強部材との間を介在
することによって、その外力が前記補強部材に直接的に
伝達されるので、該中空構造物を効率的に補強すること
ができる。

【０００７】本願の第４発明は、請求項４に記載された
通りの中空構造物の補強具である。請求項４に記載の中
空構造物の補強具では、発泡性基材に設けられた挿通孔
に取付部材が挿入されて、該発泡性基材と補強部材とが
取付部材を介して連結される。すなわち、補強部材を中
空構造物の中空室内で固定するための手段である取付部
材を、補強部材と発泡性基材とを連結するための手段と
しても利用できる。よって、補強部材と発泡性基材とを
連結／結合等するための手段を別個に用意する必要がな
い。また、請求項４に記載の中空構造物の補強具では、
発泡性基材に設けられた挿通孔に取付部材が挿入され
て、前記取付部材に設けられた係合部が前記挿通孔に係
合し前記発泡性基材を保持する。したがって、例えば発
泡性基材が補強部材から離れる方向に移動しようとして
も、係合部が係合することによりその移動を拘束するの
で、発泡性基材が取付部材から抜け出て外れてしまうの
を防止できる。

【０００８】本願の第５発明は、請求項５に記載された
通りの中空構造物の補強構造である。補強部材が取付部
材を介して中空構造物の中空室内に固定されているの
で、補強部材を中空構造物の内壁面に直接的に接触させ
る必要がない。よって、補強部材を粘着シート等で中空
構造物の内壁面に接着することなく中空室内に固定でき
る。また、取付部材は中空構造物を構成する複数のパネ
ルの接合部の間で挟持されることによって固定されるの
で、取付部材を中空構造物に固定するための手段等を別
個に準備する必要がない。

【０００９】本願の第６発明は、請求項６に記載された
通りの中空構造物の補強構造である。発泡体が中空構造
物の内壁面と補強部材との間を介在し、該補強部材を中
空構造物の中空室内に強固に固定する。例えば中空構造
物の壁面に外力が作用した場合には、発泡体が補強部材
との間を介在しているので、その外力を補強部材に直接
的に伝達する。よって、中空構造物を効率的に補強する
ことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面を参
照しながら以下に説明する。図１〜図３に示すように、
中空構造物の補強具１は、合成樹脂の射出成形等によっ
て長尺状に成形された補強部材２と、ステンレス等の金
属板を略Ｌ字型に折り曲げて形成された取付部材３と、
補強部材２の長手方向と同方向に伸長する板状に形成さ
れた発泡性基材５によって構成されている。

【００１１】補強部材２には、取付部材３がインサート
成形によって一体状に設けられている。前述したように
取付部材３は略Ｌ字型の形状をなしているが、その略Ｌ
字型の一辺に相当する部分が、補強部材２の内部に埋め
込まれた状態であり（図３参照）、略Ｌ字型の他の一辺
に相当する部分が補強部材２から外部に露出している。
取付部材３は、補強部材２にインサート成形によって一
体状に設けられるので、中空構造物の補強具１を製造す
る際には、補強部材２を合成樹脂材料等によって射出成
形する工程と、その補強部材２に取付部材３を一体状に
設ける工程とを同時に行うことができる。よって、中空
構造物の補強具１を製造するのに要する時間やコストが
低減される。本実施の形態では、補強部材２は合成樹脂
の射出成形により成形されているが、特に、耐熱性を有
する硬質合成樹脂材料によって成形されるのが好まし
い。取付部材３には、補強部材２から露出した略Ｌ字型
の一辺に相当する部分に対して係合部４が設けられてい
る。係合部４は、取付部材３の一部分を略コの字型に適
宜の大きさに切断し、その切断した部分を補強部材２か
ら反対に向かう方向に折り返すことにより設けられてい
る。

【００１２】補強部材２には発泡性基材５が装着され
る。前述したように、発泡性基材５は、補強部材２の長
手方向と同方向に伸長した板状の部材として形成されて
おり、発泡性材料によって構成されている。発泡性基材
５には、取付部材３の断面形状と略同形状または若干大
きい形状の挿通孔６が設けられている。発泡性基材５に
設けられた挿通孔６には取付部材３が挿入される。取付
部材３が一定以上の深さまで挿通孔６に挿入されると、
取付部材３に設けられた係合部４が挿通孔６の縁によっ
て弾性的に押し込められる。そして、発泡性基材５が係
合部４を越えて補強部材２の近傍に配置される深さま
で、取付部材３が挿通孔６に挿入される。すると、弾性
的に押し込まれていた係合部４は元の状態に復元し、係
合部４が挿通孔６の周縁部に係合する。これにより、発
泡性基材５が取付部材３に設けられた係合部４によって
保持された状態となる。ここで、係合部４は取付部材３
の一部分を折り返して形成されており、発泡性基材５を
補強部材２に接近させる方向への移動は自由であった
が、離れる方向へ移動する場合にはその返し部分が挿通
孔６の周縁部に引っ掛るために制限されることになる。
これにより、取付部材３に挿入されて保持された発泡性
基材５が抜け出て外れてしまうのを防止できる。このよ
うにして、取付部材３が挿通孔６に挿入されることによ
り、発泡性基材５が補強部材２の側面に配置されるよう
に装着される。係合部４は、取付部材３自身の一部を折
り返して設けられているため構造が簡易であり、また、
係合部４を形成するための部材等を別個に準備する必要
がない。そのため、中空構造物の補強具１を製造するた
めのコストが低減される。

【００１３】上記のように構成された中空構造物の補強
具１が、車両ボディの中空パネル７に配設されて固定さ
れる態様を、図２〜図３を参照しながら以下に説明す
る。車両ボディを構成する中空構造物である中空パネル
７（例えば、車両ボディのピラー、ロッカパネル、ルー
フパネル等）は、インナパネル８と、アウタパネル９と
が、それぞれのフランジ部８ｆ、９ｆにおいてスポット
溶接により接合されて構成されており、断面が略四角形
状の中空室１０を形成している。図２は、そのようにし
て構成された中空パネル７に中空構造物の補強具１を設
置するときの状態を示す説明図であり、図３は、図２に
おける中空構造物の補強具１のＡ−Ａ矢視断面図であっ
て、インナパネル８とアウタパネル９とが相互のフラン
ジ部８ｆ、９ｆにおいて接合された後の状態を示してい
る。

【００１４】図２に示すように、まず、フランジ部８ｆ
の接合面に対して取付部材３が当接するように、補強部
材２がインナパネル８の長手方向に沿って配置される。
次に、取付部材３が、インナパネル８のフランジ部８ｆ
とアウタパネル９のフランジ部９ｆとの接合面に挟まれ
るようにして、フランジ部８ｆとフランジ部９ｆとがス
ポット溶接により接合される。これにより、取付部材３
がインナパネル８及びアウタパネル９の接合部であるフ
ランジ部８ｆ及び９ｆによって挟まれた状態で、中空構
造物の補強具１が中空パネル７の中空室１０内に固定さ
れる。図３に示すように、補強部材２は取付部材３を介
して中空パネル７の中空室１０内に固定され、中空パネ
ル７の内壁面と補強部材２との間には適宜の空間が形成
される。これにより、例えば、中空パネル７の内壁面に
塗料を通過させて塗装をしたり、塗料槽に侵漬させて電
着塗装を施したりする際には、塗料の通過や電着が妨げ
られず塗装不良等の問題が発生しない。また、補強部材
２は取付部材３を介して中空パネル７に間接的に固定さ
れるので、補強部材２を中空パネル７に対して直接的に
接触させて固定する必要がない。そのため、補強部材２
を粘着シート等により中空パネル７の内壁面に対して接
着する必要がなく、人の手によって補強部材２を扱う際
に粘着シートがべたついて作業性を損なう等といった問
題も発生しない。フランジ部８ｆとフランジ部９ｆとを
スポット溶接する際には、それらと一緒に取付部材３を
もスポット溶接して接合するようにしてもよい。すなわ
ち、フランジ部８ｆとフランジ部９ｆとの間に取付部材
３が挟持されて重なった状態で、それらを一体状にスポ
ット溶接により接合してもよい。これにより、フランジ
部８ｆとフランジ部９ｆとによって挟持された取付部材
３が横方向にずれて移動することがなく、中空構造物の
補強具１を中空パネル７の中空室１０内でより安定に固
定することができる。

【００１５】図４は、中空構造物の補強具１の発泡性基
材５が外部加熱により発泡し、発泡体１１となって中空
パネル７を補強した状態（補強構造）を示している。本
実施の形態では、発泡性基材５は補強部材２の側面に配
置され、外部加熱により発泡し発泡体１１となって、中
空パネル７の内壁面と補強部材２との間を結合し介在し
ている。発泡性基材５は、前述したように外部加熱によ
って発泡する発泡剤を混入した合成樹脂系の発泡性材料
により形成されるが、特に、金属面や合成樹脂面に対し
接着性を有する合成樹脂を主成分とし、これにガラス繊
維のような繊維状物質等が混合され、車両ボディの焼き
付け塗装の際の熱（例えば、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
料により形成されるのが、補強効果等を上げるために好
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８−２０
８８７１号公報、特開平１１−１５８３１３号公報等に
開示されている。上記のような中空構造物の補強構造で
は、中空パネル７の内壁面と補強部材２とが発泡体１１
によって一体状に結合されるので、補強部材２は中空室
１０内において振動等することなく強固に固定される。
また、例えば中空パネル７の壁面に対して外力が作用し
た場合には、中空パネル７の壁面と補強部材２の間を発
泡体１１が介在しているので、その外力が直接的に補強
部材２に伝達される。中空パネル７の壁面に作用する外
力は補強部材２及び発泡体１１によって効率的に吸収さ
れることになり、中空パネル７は効率的に補強される。

【００１６】なお、本発明は前記実施の形態に限定する
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適
宜の変更が可能である。例えば、実施の形態では、取付
部材３が補強部材２にインサート成形によって設けられ
ている例を示したが、補強部材２を一旦成形した後に取
付部材３をインサート成形以外の方法によって設けるよ
うにしてもよい。例えば、合成樹脂の射出成形等によっ
て成形された補強部材２に対して、別に準備した取付部
材３を接着剤によって接合したり、ネジ止めしたり、溶
着する等によって設けるようにしてもよい。また、実施
の形態では、補強部材２は合成樹脂によって成形されて
いる例を示したが、中空パネル７を補強できる材料で構
成されていればよくこれに限定しない。

【００１７】実施の形態では、補強部材２に発泡性基材
５が装着されて、中空パネル７の中空室１０内において
発泡し発泡体１１となる例を示したが、補強部材２に発
泡性基材５は必ずしも備わっていなくてもよい。中空構
造物を補強部材２のみによって補強すれば十分な場合も
あるからである。取付部材３は、略Ｌ字型の板状の部材
として形成されている例を示したが、このような形状に
限定するものではない。取付部材３は、中空構造物の接
合部の間に挟めるような板状の形状となっていればよ
く、必ずしも略Ｌ字型の形状である必要はない。また、
取付部材３は、ステンレス等の金属で構成されている例
を示したが、その他の材質でもよく、例えば、アルミ
製、木製、合成樹脂製等、種々の材質で構成することが
できる。取付部材３には、係合部４が必ずしも設けられ
ている必要はない。また、係合部４は、必ずしも取付部
材３の一部を折り曲げて形成される必要はなく、例え
ば、適宜の大きさの板状片を別個に準備して、取付部材
３に溶接することによって形成することもできる。中空
パネル７は断面略四角形状である例を示したが、これに
限定するものではなく、例えば、三角形状、五角形等、
その他種々の断面形状に構成された中空構造物に対して
本発明を適用できる。補強部材２は長尺の柱状に形成さ
れている例を示したが、その他の形状であってもよい。
中空構造物の中空室内に配設し得る形状であればよく、
板状、ブロック状等の種々の形状で形成された補強部材
に対して本発明を適用できる。また、実施の形態では、
中空構造物が車両ボディのセンターピラー等である中空
パネル７である場合を例示したが、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本発明を適用できる。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、粘
着テープ等で接合することなく中空構造物の中空室内に
取付けることができる中空構造物の補強具を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における中空構造物の補強
具の外観を示す斜視図である。

【図２】中空パネルに、中空構造物の補強具を設置する
ときの状態を示す説明図である。

【図３】図２における中空構造物の補強具のＡ−Ａ矢視
の断面図であり、中空パネルの中空室内に中空空構造物
の補強具が設置された状態を示す。

【図４】中空構造物の中空室内において発泡性基材が発
泡し発泡体となった状態を示す断面図である。

【図５】従来の中空構造物の補強具の外観を示す斜視図
である。

【図６】従来の中空構造物の補強具が、中空構造物の中
空室内に設置された状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ … 中空構造物の補強具 ２ … 補強部材 ３ … 取付部材 ４ … 係合部 ５ … 発泡性基材 ６ … 挿通孔 ７ … 中空パネル ８ … インナパネル ９ … アウタパネル ８ｆ、９ｆ … フランジ部 １０ … 中空室 １１ … 発泡体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パネルが接合して構成された中空構造物
   の中空室に配設されて該中空構造物を補強する補強部材
   を備えた中空構造物の補強具であって、前記補強部材に
   は、前記パネル同士の接合部の間で挟持される板状の取
   付部材が設けられている中空構造物の補強具。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の中空構造物の補強具で
   あって、 取付部材は、補強部材にインサート成形により設けられ
   ている中空構造物の補強具。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載された中
   空構造物の補強具であって、 外部加熱によって発泡し発泡体となることで前記中空構
   造物の内壁面と前記補強部材とを一体状に結合する発泡
   性基材を備えた中空構造物の補強具。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の中空構造物の補強具で
   あって、 発泡性基材には、取付部材を挿入するための挿通孔が設
   けられており、 前記取付部材には、前記取付部材が前記挿通孔に挿入さ
   れた際に、前記挿通孔に係合して前記発泡性基材を保持
   しておくための係合部が形成されている中空構造物の補
   強具。
5. 【請求項５】 中空構造物の補強構造であって、 前記中空構造物は複数のパネルがその相互の接合部にお
   いて接合されることで構成されており、 前記中空構造物を補強する補強部材には、板状の取付部
   材が一体状に設けられており、 前記複数のパネルをその相互の接合部において接合する
   際、前記板状の取付部材が前記接合部の間に挟持される
   ことで、前記補強部材が前記中空構造物の中空室に固定
   されている中空構造物の補強構造。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の中空構造物の補強構造
   であって、 前記中空構造物の内壁面と補強部材との間には、前記中
   空構造物の内壁面と前記補強部材とを一体状に結合する
   発泡体が介在されている中空構造物の補強構造。