JP2015131625A

JP2015131625A - 閉断面構造部材への発泡材充填方法

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Publication number: JP2015131625A
Application number: JP2014005574A
Authority: JP
Inventors: 吉昭村上; Yoshiaki Murakami; 新大迫; Arata Osako; 高山　剛; Takeshi Takayama; 剛高山
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-01-16
Filing date: 2014-01-16
Publication date: 2015-07-23
Anticipated expiration: 2034-01-16
Also published as: JP6070583B2

Abstract

【課題】プレート部材の数を必要最小限にとどめつつ、閉断面内を発泡された発泡材で確実に充填できるようにする。
【解決手段】ピラーアウタ２Ａ、３Ａとピラーインナ２Ｂ、３Ｂ内に、内側と外側との２つの小閉断面１１、１２に画成するレインフォースメント６が配設されると共にパイプ材２０が配設される。レインフォースメント６に、２つの小閉断面１１と１２とを連通させる連通部６ｄがあらかじめ形成される。大きな面積を有する一方の小閉断面１１内に、第２発泡材４２を保持したプレート部材４０を固定しておく。一端部がプレート部材４０に固定された細長板状の第３発泡材４３を、連通部６ｄを通して他方の小閉断面１２に延長させた状態でその他端部を固定しておく。外部から加熱することにより、各発泡材４２、４３を発泡させて、各小閉断面１１、１２内を発泡された発泡材によって充填する。
【選択図】図５

Description

本発明は、閉断面構造部材への発泡材充填方法に関するものである。

各種の分野において閉断面構造が使用されており、例えば自動車で代表される車両においては、アウタ部材とインナ部材とによって、サイドシルやピラー等、多くの部分で閉断面構造が採用されている。そして、このアウタ部材とインナ部材とによって構成される閉断面（主閉断面）内にレインフォースメントを配設して、強度（剛性）向上を図ることも行われている。閉断面構造のさらなる強度向上のために、閉断面内に、レインフォースメントと合わせてさらにパイプ材を配設することも行われている。

上述の閉断面構造において、振動の伝達防止等のために、あらかじめ閉断面内に発泡材（未発泡の発泡材）を配設して、例えば塗装乾燥工程等における外部からの加熱によって発泡材を発泡させて、閉断面内を発泡された発泡材で充填することも行われている（例えば特許文献１参照）。例えば、車両のフロントピラーにおいて、エンジン側から車室内への振動伝達を防止あるいは抑制するために、フロントピラー内を発泡された発泡材によって充填することも行われている。

特開平０７−２３２６６４号公報

ところで、閉断面内に発泡材（未発泡の状態のもの）を配設する場合、発泡された際のたれ落ちを防止するために、閉断面を横断するようにプレート部材を固定配置して、このプレート部材に発泡材を保持させておくことが行われている。

一方、閉断面内にレインフォースメントおよびパイプ材を配設したものにあっては、レインフォースメントによって閉断面（主閉断面）内がさらに２つの小閉断面に分割されることになるが、パイプ材の存在により、２つの小閉断面の間の一方が大きく、他方が小さいものとならざるを得ない状態が発生する。この場合、発泡材を保持しておくプレート部材は、組付の関係上、主閉断面を構成するアウタ部材およびインナ部材に対してある程度の隙間を有することが要求されることもあって、小さい小閉断面内にプレート部材を配設することが困難な場合を生じる。また、仮に２つの小閉断面内にそれぞれプレート部材を配設する場合は、プレート部材の数が多くなり、部品点数削減の上で好ましくないものとなる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、プレート部材の数を必要最小限にとどめつつ、閉断面内を発泡された発泡材で確実に充填できるようにした閉断面構造部材への発泡材充填方法提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
主閉断面を構成するアウタ部材とインナ部材内に、前記主閉断面をさら内側と外側との２つの小閉断面に画成するレインフォースメントが配設されると共にパイプ材が配設され、しかも前記２つの小閉断面のうち一方の小閉断面が他方の小閉断面よりも大きく形成されてなる閉断面構造部材への発泡材充填方法であって、
前記レインフォースメントに、前記２つの小閉断面同士を連通させる連通部をあらかじめ形成しておき、
前記一方の小閉断面内に、発泡材を保持したプレート部材を固定しておき、
一端部が前記プレート部材に固定された細長板状の発泡材を、前記連通部を通して前記他方の小閉断面に延長させた状態でその他端部を固定しておき、
外部から加熱することにより、前記プレート部材に保持された発泡材および前記細長板状の発泡材を発泡させて、前記各小閉断面内を発泡された発泡材によって充填する、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、プレート部材に保持された発泡材と細長板状の発泡材とを発泡させることにより、２つの小閉断面のそれぞれが、発泡された発泡材によって確実に充填されることになる。また、大きい方となる一方の小閉断面内にプレート部材を配設するので、このプレート部材の組付を容易に行うことができる。さらに、細長板状の発泡材は、その両端部が固定されているので、発泡時の圧力等で位置ずれを生じることもなく、細長板状の発泡材による発泡部位を確実に所望位置とすることができる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記プレート部材および前記細長板状の発泡材の他端部がそれぞれ、前記レインフォースメントに固定されている、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、見栄えが要求されないレインフォースメントを有効に利用して、プレート部材および細長板状の発泡材の他端部の固定を行うことができる。

前記レインフォースメントに、前記アウタ部材および前記インナ部材の長手方向に間隔をあけて第１係止孔と第２係止孔が形成され、
前記プレート部材は、前記第１係止孔を利用して前記レインフォースメントに固定されており、
前記細長板状の発泡材の他端部は、前記第２係止孔を利用して前記レインフォースメントに固定されている、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、レインフォースメントに２つの係止孔を形成するという簡単な手法により、プレート部材と細長板状の発泡材の他端部の固定を確実に行うことができる。

前記細長板状の発泡材が、その長手方向に間隔をあけて複数の切欠部を有して、前記各切欠部でもって屈曲可能とされている、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、切欠部での屈曲を利用して、細長板状の発泡材を容易に所望形状に変形させて配設することができる。

前記プレート部材と前記細長板状の発泡材との連結体が、前記パイプ材のほぼ全周囲を取り巻くように配設されている、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、プレート部材に保持された発泡材と細長板状の発泡材とを、パイプ材を中心にしてそのほぼ全周囲に存在させるようにして、つまり主閉断面内にほぼくまなく存在するようにして、発泡された発泡材でもって主閉断面内を十分かつ確実に充填する上で好ましいものとなる。

前記パイプ材が、前記他方の小閉断面内に配設され、
前記レインフォースメントは、前記パイプ材を迂回するように前記一方の小閉断面側にに膨出された膨出部を有し、
前記一方の小閉断面のうち、前記膨出部を境にして大きな面積部分に前記プレート部材が配設され、
前記連通部は、前記一方の小閉断面のうち前記膨出部を境にして小さな面積部分となる側に形成され、
前記細長板状の発泡材は、前記小さな面積部分から前記連通部を通って、前記他方の小閉断面内において前記パイプ材を取り巻くようにして配設されて、前記プレート部材の付近にまで達している、
ようにしてある（請求項６対応）。この場合、レインフォースメントに膨出部を形成することにより、パイプ材を主閉断面内の所望位置に設置しつつ、プレート部材と連通部と細長板状の発泡材の配設上好ましい構造とすることができる。

前記アウタ部材および前記インナ部材が、車両のピラー用とされている、ようにしてある（請求項７対応）。この場合、ピラーを通しての車室側への振動伝達を防止あるいは抑制する上で好ましいものとなる。

前記車両のピラーが、オープンカーにおける互いに連続して伸びるヒンジピラーおよびフロントピラーとされている、ようにしてある（請求項８対応）。この場合、オープンカーにあっては、固定式のルーフを有する車両とは相違して強度部材としてのルーフヘッダを有しないために、特にヒンジピラーやフロントピラーの強度が要求され、しかもピラー部分を介して振動が車室側へと伝達されやすい構造となっているが、このような強度と振動伝達との問題を共に解消あるいは抑制することができる。

本発明によれば、プレート部材の数を必要最小限にとどめつつ、閉断面内を発泡された発泡材で確実に充填することができる。

本発明が適用されたオープンカーの右側のピラー部分を中心として示す簡略側面図。図１の状態から、ヒンジピラーインナとフロントピラーインナとを取外した状態を示す簡略側面図。パイプ材の上端部に対する発泡材の取付状態を示す要部斜視図図３の状態から、発泡材を取外した状態を示す要部斜視図。ピラー部材を発泡材の配設位置の直上方位置で断面して示す断面図。プレート部材と細長板状の発泡材とを示すもので、図５の配設状態に対応した斜視図。細長板状の発泡材のパイプ材に対する配設状態を示す要部斜視図。

図１、図２は、オープンカーとされた車両Ｖの前部を示すもので、１はサイドシル、２はヒンジピラー、３はフロントピラー、４はダッシュパネル、５は前輪である。なお、図１、図２では、ヒンジピラー２およびフロントピラー３は、右側のピラー部分を車室内側から見たものとなっている。

ヒンジピラー２は、サイドシル１の前端部から上方に伸びて、ヒンジピラーアウタ２Ａとヒンジピラーインナ２Ｂとによって閉断面として構成されている。このヒンジピラー２の上端部からは、フロントピラー３が上後方に向けて伸び、このフロントピラー３は、フロントピラーアウタ３Ａとフロントピラーインナ３Ｂとによって閉断面として構成されている。

ヒンジピラー２内には、図２、図５に示すように、ピラーレイン６が配設されている。ピラーレイン６は、ヒンジピラー２のほぼ全長に渡って存在すると共に、フロントピラー３の下部に渡っても存在されている。これにより、図５に示すように、フロントピラー３の少なくとも下端部内は、外側に位置する第１小閉断面１１と内側に位置する第２小閉断面１２とに画成されている。勿論、この２つの小閉断面１１と１２は、フロントピラーアウタ３Ａとフロントピラーインナ３Ｂとによって形成される１つの主閉断面が２つに分割されたものとなっている。

ピラーレイン６の内側には、フロントピラー３に沿ってパイプ材２０が例えば溶接によって固定されている。パイプ材２０は、例えば鉄系金属により構成されて、フロントピラー３のほぼ全長に渡って存在すると共に、ヒンジピラー２の上部に渡っても存在している。パイプ材２０の配設のため、ピラーレイン６は、その前部が第１小閉断面１１側に向けて膨出され、この膨出部が符号６ａで示される（図５参照）。

図５において、第１小閉断面１１は、第２小閉断面１２に比して相対的に大きな面積を有する。この第１小閉断面１１のうち、膨出部６ａの後方は大きな面積部分１１ａとされる一方（フロントピラーアウタ３Ａとピラーレイン６との間の間隔が大）、膨出部６ａからその前部に渡っては小さな面積部分１１ｂとなっている（フロントピラーアウタ３Ａとピラーレイン６との間の間隔が小）。

図３、図４に示すように、パイプ材２０の上端部には、第１発泡材（未発泡の発泡材）３１が配設されている。この第１発泡材３１は、保持筒部材３２、および固定部材３３を介して、少なくともパイプ材２０に固定されている。

保持筒部材３２は、シート状の第１発泡材３１が巻回された筒部３２ａと、筒部３２ａと一体の方形の係止部３２ｂと、係止部３２ｂから伸びる操作突起部３２ｃとを有する。筒部３２ａをパイプ材２０内に嵌合させることにより、第１発泡材３１がパイプ材２０内に配設される。

板材からなる上記固定部材３３が、パイプ材２０およびその周囲のフロントピラーアウタ３Ａに対して、溶接等により固定されている（これにより、パイプ材２０はフロントピラーアウタ３Ａにも固定される）。この固定部材３３に、方形の係止孔３３ａが形成されている。そして、係止孔３３ａに保持筒部材３２の係止部３３ｂを嵌合、係止させることにより、第１発泡材３１がパイプ材２０の上端部内に配設された状態で固定される。この状態で、後に、塗装乾燥工程での加熱を受けて第１発泡材３１が発泡されて、パイプ材２０内に発泡された発泡材が充填されて、塞がれる。パイプ材２０の上端部を塞ぐことにより、前方に配設されたエンジン（図示略）からの振動がパイプ材２０を介して車室側へ伝達されてしまう事態が防止あるいは抑制され、またパイプ材２０内に水が侵入してしまう事態が防止される。

次に、図５以下を参照しつつ、前記２つの小閉断面１１、１２内への発泡材の配設例について説明する。まず、外側の第１小閉断面１１のうち、後方にある大きな面積部分１１ａには、これを横断するようにしてプレート部材４０が配設される。このプレート部材４０上には、第２発泡材４２が固定、保持されている。プレート部材４０には、ピラーレイン６に沿って下方に伸びる補助発泡材５０が固定され、この補助発泡材５０に、ピラーレイン６側に向けて突出された係止突起部４１が固定されている。ピラーレイン６には、第１係止孔６ｂが形成され、この第１係止孔６ｂに対して上記係止突起部４１を嵌合、係止させることにより、プレート部材４０がピラーレイン６に固定、保持される。この固定、保持状態で、プレート部材４０は、フロントピラーアウタ３Ａに対して所定の隙間を有するようにされて、この隙間の存在によりプレート部材４０の組付作業を容易に行うことができる。なお、補助発泡材５０は、第１発泡材４１の発泡を補うためで、必ずしも必要としないものである。また、係止突起部４１を直接プレート部材４０に設けるようにしてもよい。

プレート部材４０には、細長板状とされた第３発泡材４３の一端部が固定されている。第３発泡材４３は、その長手方向に間隔をあけて、複数の切欠部４３ａを有して、この切欠部４３ａ部分でもって屈曲可能とされている。第３発泡材４３の他端部、つまりプレート部材４０とは反対側の端部には、係止突起部材４４が固定されている。

ピラーレイン６には、膨出部６ａの前方位置において、例えば切欠からなる連通部６ｄが形成されている。この連通部６ｄは、第３発泡材４３が挿通可能な大きさとされている。また、ピラーレイン６には、前記第１係止孔６ｂと上下方向に小間隔をあけて（実施形態では第１係止孔６ｂの下方において）、第２係止孔６ｃが形成されている。この第２係止孔６ｃに、第３発泡材４３の他端部に固定された前記係止突起部材４４を嵌合、係止させることが可能となっている。

プレート部材４０から伸びる第３発泡材４３は、小さな面積部分１１ａ側へ伸びて、ピラーレイン６に形成された連通部６ｄを通って第２小閉断面１２側へと導かれて、パイプ材２０を取り巻くように配設され、最終的にその係止突起部材４４が第２係止孔６ｃに嵌合、係止される。

図５に示すような第２発泡材４２および第３発泡材４３および補助発泡材５０の配設（ピラーレイン６への固定）は、ヒンジピラー６が外部へ開放された状態であらかじめ行われる（例えばアウタ部材となる２Ａ、３Ａやインナ部材となる２Ｂや３Ｂへの組付前）。この場合、ヒンジピラー６に対してあらかじめ各発泡材４２、４３、５０を配設した後に、パイプ材２０をピラーレイン６に固定するようにしてもよく、逆に、あらかじめヒンジピラー６にパイプ材２０を固定した後、各発泡材４２、４３、５０をピラーレイン６に配設するようにしてもよい。

図３や図５に示す各発泡材３１、４２、４３、５０の配設後に、塗装乾燥工程を経る際に加熱されて、各発泡材３１、４２、４３、５０が発泡される。発泡された第１発泡材３１によりパイプ材２０に対する充填が行われる。発泡された第２発泡材４２、補助発泡材５０および小さい面積部分１１ｂに存在する第３発泡材４３により、第１小閉断面１１に対する充填が行われる。第２小閉断面１２内に位置する発泡された第３発泡材４３により、第２小閉断面１２に対する充填が行われる。このような発泡された発泡材の充填によって、エンジンからの振動が車室側に伝達されることが防止あるいは抑制されることになる。

相対的に大きな面積を有する第１小閉断面１１のうち、特にピラーレイン６とフロントピラーアウタ３Ａとの間隔が大きくなる大きな面積部分１１ａは、これを横断するようにプレート部材４０が存在することにより、発泡された第２発泡材４２の垂れ下がりが防止されて、第１小閉断面１１（のうち特に大きな面積部分１１ａ）を発泡された発泡材によって確実に充填（閉塞）することができる。また、細長板状とされた第３発泡材４３は、相対的に小さい隙間を埋めるようにすればよいので、プレート部材４０が存在しなくても、発泡時に垂れ落ちる等のこともなく、対応部分（小さな面積部分１１ｂや第２小閉断面１２）を発泡されて発泡材によって確実に充填（閉塞）することができる。

細長板状の第３発泡材４３は、その両端部がピラーレイン６に固定されているので、発泡時の圧力等によって不用意に位置変動してしまう事態が防止される（所望位置でもって第３発泡材４３の発泡を確実に行わせることができる）。なお、各小閉断面１１、１２を発泡させた発泡材で充填するのに、用いるプレート部材４０が１つのみですむので、その組付作業の容易化や部品点数の削減の上で好ましいものとなる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。例えば、オープンカー以外の車両でも適用でき、また、フロントピラー以外のピラー（例えば、センタピラーやリアピラー等）や、横方向に伸びる部分（例えばサイドシル１）等、アウタ部材とインナ部材とによって構成される主閉断面内に、レインフォースメントが配設されると共にパイプ材が配設される適宜の閉断面構造部材に対して適用できる。また、プレート部材４０や第３発泡材４３の他端部の固定は、例えば接着材を用いて行う等適宜の手法により行うことができ、またピラーレイン６以外の他の部材（例えばフロントピラーアウタ３Ａあるいはフロントピラーインナ３Ｂ）に対して固定するようにしてもよい。また、プレート部材４０と第３発泡材４３の他端部の固定とど同一位置とすることもできる（例えば、第３発泡材４３の他端部に、プレート部材４０側における係止突起部４１のうち小閉断面１２側に突出する部分に対して嵌合、係止される係合孔を形成する等）。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、車両の遮音性向上等の上で好ましいものとなる。

Ｖ：車両
２：ヒンジピラー
２Ａ：ヒンジピラーアウタ
２Ｂ：ヒンジピラーインナ
３：フロントピラー
３Ａ：フロントピラーアウタ
３Ｂ：フロントピラーインナ
６：ピラーレイン（レインフォースメント）
６ａ：膨出部
６ｂ：第１係止孔
６ｃ：第２係止孔
６ｄ：連通部
１１：第１小閉断面
１２：第２小閉断面
３１：第１発泡材（パイプ材用）
４０：プレート部材
４１：係止突起部
４２：第２発泡材（プレート部材保持）
４３：第３発泡材（細長板状の発泡材）
４４：係止突起部

Claims

主閉断面を構成するアウタ部材とインナ部材内に、前記主閉断面をさら内側と外側との２つの小閉断面に画成するレインフォースメントが配設されると共にパイプ材が配設され、しかも前記２つの小閉断面のうち一方の小閉断面が他方の小閉断面よりも大きく形成されてなる閉断面構造部材への発泡材充填方法であって、
前記レインフォースメントに、前記２つの小閉断面同士を連通させる連通部をあらかじめ形成しておき、
前記一方の小閉断面内に、発泡材を保持したプレート部材を固定しておき、
一端部が前記プレート部材に固定された細長板状の発泡材を、前記連通部を通して前記他方の小閉断面に延長させた状態でその他端部を固定しておき、
外部から加熱することにより、前記プレート部材に保持された発泡材および前記細長板状の発泡材を発泡させて、前記各小閉断面内を発泡された発泡材によって充填する、
ことを特徴とする閉断面構造部材への発泡材充填方法。
請求項１において、
前記プレート部材および前記細長板状の発泡材の他端部がそれぞれ、前記レインフォースメントに固定されている、ことを特徴とする閉断面構造部材への発泡材充填方法。
請求項２において、
前記レインフォースメントに、前記アウタ部材および前記インナ部材の長手方向に間隔をあけて第１係止孔と第２係止孔が形成され、
前記プレート部材は、前記第１係止孔を利用して前記レインフォースメントに固定されており、
前記細長板状の発泡材の他端部は、前記第２係止孔を利用して前記レインフォースメントに固定されている、
ことを特徴とする閉断面構造部材への発泡材充填方法。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
前記細長板状の発泡材が、その長手方向に間隔をあけて複数の切欠部を有して、前記各切欠部でもって屈曲可能とされている、ことを特徴とする閉断面構造部材への発泡材充填方法。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
前記プレート部材と前記細長板状の発泡材との連結体が、前記パイプ材のほぼ全周囲を取り巻くように配設されている、ことを特徴とする閉断面構造部材への発泡材充填方法。
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、
前記パイプ材が、前記他方の小閉断面内に配設され、
前記レインフォースメントは、前記パイプ材を迂回するように前記一方の小閉断面側にに膨出された膨出部を有し、
前記一方の小閉断面のうち、前記膨出部を境にして大きな面積部分に前記プレート部材が配設され、
前記連通部は、前記一方の小閉断面のうち前記膨出部を境にして小さな面積部分となる側に形成され、
前記細長板状の発泡材は、前記小さな面積部分から前記連通部を通って、前記他方の小閉断面内において前記パイプ材を取り巻くようにして配設されて、前記プレート部材の付近にまで達している、
ことを特徴とする閉断面構造部材への発泡材充填方法。
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、
前記アウタ部材および前記インナ部材が、車両のピラー用とされている、ことを特徴とする閉断面構造部材への発泡材充填方法。
請求項７において、
前記車両のピラーが、オープンカーにおける互いに連続して伸びるヒンジピラーおよびフロントピラーとされている、ことを特徴とする閉断面構造部材への発泡材充填方法。