JP2021041840A - 車両パネル構造およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両パネルの然るべき空間に液状の充填材を充填することができる車両パネル構造およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の車両パネル構造１０は、車両外側から、第１パネル１８と、第２パネル１９と、を有するパネル部２１と、第１パネル１８と第２パネル１９との間に形成された空間２２と、空間２２に充填された充填材２３と、第２パネル１９を開口することで形成された第１開口部２４１と、第２パネル１９を開口することで形成され、第１開口部２４１よりも上方に配置された第２開口部２４２と、第２パネル１９の車両内側に取り付けられた充填材貯留部２６と、を具備する。更に車両パネル構造１０では、充填材貯留部２６を、第２開口部２４２の少なくとも横方向の一部を覆うように配置する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両パネル構造およびその製造方法に関し、特に、パネル同士の間に充填材が充填される車両パネル構造およびその製造方法に関する。

従来の発泡材を用いた車体の構造として、図６に示す構造が知られている。図６（Ａ）は、従来における発泡材の充填前の車両構成部材を説明する断面図である。図６（Ｂ）は、従来における発泡材の充填後の車両構成部材を説明する断面図である。

図６（Ａ）に示す如く、車両構成部材１００は、アウタパネル１０１と、補強部材の一例としてのリンフォース１０２と、インナパネル１０３と、を有している。そして、アウタパネル１０１は、開口側が車内方向側に向いた断面ハット形状の板金製の部材である。リンフォース１０２は、アウタパネル１０１の車内方向側に配置され、開口側が車内方向側に向いた断面ハット形状の板金製の部材である。インナパネル１０３は、リンフォース１０２の車内方向側に配置された板金製の平板状の部材である。

また、アウタパネル１０１とリンフォース１０２との間には、断面が、大凡Ｕ字形状の閉空間１０４が形成され、リンフォース１０２とインナパネル１０３との間には、大凡台形形状の閉空間１０５が形成されている。そして、リンフォース１０２には、注入口１０６及び排出口１０７が形成され、インナパネル１０３には、挿入口１０８が形成されている。

図６（Ｂ）に示す如く、二液を混合して反応を開始させた発泡材１０９を吐出する吐出器１１０をインナパネル１０３の挿入口１０８から閉空間１０５内へと挿入する。その後、吐出器１１０の先端をアウタパネル１０１の注入口１０６へと配置し、閉空間１０４内へと発泡材１０９を充填する。そして、閉空間１０４が、発泡材１０９にて充填されると共に、車両構成部材１００のフランジ部１１１も発泡材１０９により強固に接合される（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。

特許第６３６５１５２号公報 特開２０１８−２０５３号公報 特開平４−３３９０４６号公報

図６（Ｂ）に示すように、閉空間１０４が発泡材１０９に充填されることで、車両構成部材１００の強度が向上される。しかしながら、吐出器１１０を用いて発泡材１０９を閉空間１０４に充填する充填方法では、注入口１０６と吐出器１１０との間に間隙が存在することから、その間隙から発泡材１０９が漏出してしまう。よって、リンフォース１０２とインナパネル１０３との間の空間に不用意に発泡材１０９が充填されてしまい、更に、閉空間１０４の内部に十分に発泡材１０９を充填することが簡単ではない課題があった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、車両パネルの然るべき空間に液状の充填材を充填することができる車両パネル構造およびその製造方法を提供することにある。

本発明の請求項１に記載された発明は、車両外側から、第１パネルと、第２パネルと、を有するパネル部と、前記第１パネルと前記第２パネルとの間に形成された空間と、前記空間に充填された充填材と、前記第２パネルを開口することで形成された第１開口部と、前記第２パネルを開口することで形成され、前記第１開口部とは異なる位置に配置された第２開口部と、前記第２パネルの車両内側に取り付けられた充填材貯留部と、を具備し、前記充填材貯留部を、前記第２開口部の少なくとも横方向の一部を覆うように配置することを特徴とする。

本発明の請求項２に記載された発明では、前記充填材貯留部の上端を、前記第２開口部の下端よりも上方に配置することを特徴とする。

本発明の請求項３に記載された発明では、前記パネル部は、前記第２パネルの車両内側に、第３パネルを有し、前記充填材貯留部は、前記第２パネルと前記第３パネルとの間に配置されることを特徴とする。

本発明の請求項４に記載された発明では、前記第２開口部よりも上方の前記空間に、堰止部材を配置することを特徴とする。

本発明の請求項５に記載された発明は、車両外側から第１パネルと第２パネルとを有し、前記第１パネルと前記第２パネルとの間に空間が形成され、前記第２パネルに第１開口部および第２開口部が形成され、前記第２開口部の少なくとも横方向の一部を覆うように充填材貯留部が取り付けられたパネル部を準備する工程と、前記第１開口部を経由して、前記パネル部の前記空間に充填材を注入する工程と、を具備し、前記充填材を注入する工程では、前記第１開口部から前記充填材を注入し、前記第２開口部から漏出した前記充填材を前記充填材貯留部で受け止めることを特徴とする。

本発明の請求項６に記載された発明では、前記パネル部は、前記第２開口部よりも上方の前記空間に、堰止部材を有し、前記充填材を注入する工程では、前記堰止部材により、前記空間の内部に於ける前記充填材の流動を規制することを特徴とする。

本発明の請求項１に記載された発明によれば、充填材貯留部を、第２開口部の少なくとも横方向の一部を覆うように配置することで、車両製造時の充填材を充填する工程に於いて、第２開口部から外部に漏出する剰余の液状充填材を、充填材貯留部により確実に受け止めることができる。

本発明の請求項２に記載された発明によれば、充填材貯留部の上端を、開口部の下端よりも上方に配置することで、製造工程に於いて剰余の充填材が不用意に漏出してしまうことを確実に防止することができる。

本発明の請求項３に記載された発明によれば、第２パネルと第３パネルとの間に、剰余の充填材が不用意に入り込むことを防止できる。

本発明の請求項４に記載された発明によれば、車両製造の充填材を充填する工程に於いて、堰止部材が、空間内に於ける充填材の上昇を規定の場所で堰き止めるので、所定の領域に充填材を充填することができる。

本発明の請求項５に記載された発明によれば、充填材を充填する工程に於いて、第２開口部から漏出した充填材を充填材貯留部に留めることができる。

本発明の請求項６に記載された発明によれば、車両製造の充填材を充填する工程に於いて、堰止部材が充填材の上昇を所定の位置で規制するので、所定の領域に充填材を充填することができる。

本発明の実施形態に係る車両パネル構造が採用された車両を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両パネル構造を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る車両パネル構造を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る車両パネル構造を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る車両パネル構造の製造方法を示す断面図である。 従来の車両構成部材を説明する（Ａ）断面図、（Ｂ）断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る車体の車両パネル構造１０を図面に基づき詳細に説明する。尚、本実施形態の説明の際には、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。以下の説明では上下前後左右の各方向を用いるが、左右とは車両１１を正面から見た場合の左右を示している。更に以下の説明では、車両パネル構造１０として、センターピラー１５を例示するが、車両パネル構造１０としては、フロントピラー１６、リアピラー１７または車両１１の他部位を採用することもできる。

図１は、本実施形態の車両パネル構造１０が採用された車両１１を説明する斜視図である。車両１１の車体フレームは、所定形状にプレス加工された複数の鋼板を溶接等することで組み付けられている。車両１１の車幅方向の左右両端部には、その上端側にルーフサイドレール１３が配設され、その下端側にサイドシル１４が配設されている。そして、本実施形態の車両パネル構造１０の一例として、センターピラー１５があり、センターピラー１５の上端は、ルーフサイドレール１３に固定され、センターピラー１５の下端は、サイドシル１４に固定されている。また、センターピラー１５の前方にはフロントピラー１６が形成され、センターピラー１５の後方にはリアピラー１７が形成されている。

図２では、センターピラー１５を車両外側から見た状態を示している。センターピラー１５では、上方部分に第２開口部２４２が形成されている。第２開口部２４２は、後述するように、製造時に注入された充填材２３の一部を排出させるための開口である。また、センターピラー１５には、充填材貯留部２６が車両内側から取り付けられている。充填材貯留部２６は、上部が開口する略箱形状の部材であり、製造工程時に於いて第２開口部２４２から吹き出る充填材を受け止める機能を有する。充填材貯留部２６に関しては後述する。

図３および図４を参照して、パネル部２１の断面構成を発明する。図３は図２の切断面線Ａ−Ａに於ける断面図であり、図４は図２の切断面線Ｂ−Ｂに於ける断面図である。図３では、左方側が車両内側であり、右方側が車両外側である。

図３を参照して、車両パネル構造１０には、車両外側から、第１パネル１８、第２パネル１９および第３パネル２０から成るパネル部２１が形成されている。第１パネル１８は、車両１１の意匠面を構成する塗装が施された金属板または樹脂板であり、アウタパネルとも称されている。第２パネル１９および第３パネル２０は、車両の内側に配置される金属板または樹脂板であり、インナパネルと称される。

第１パネル１８と第２パネル１９とは互いに接近して配置されており、両者の間に空間２２が形成されている。空間２２には充填材２３が充填されている。充填材２３としては、例えば、ウレタン樹脂等から成る発泡樹脂が採用される。空間２２に充填材２３を充填することで、遮音効果および補強効果が得られる。即ち、空間２２に充填された充填材２３が、車外から車室に侵入しようとする音を減衰することで、車室内における静粛性を向上することができる。また、空間２２に充填された充填材２３が所定の機械的強度を備えていることにより、車両パネル構造１０に側方から他車が衝突する衝突事故が発生した際に、充填材２３が変形することで衝突エネルギーを吸収し、車両パネル構造１０の車両内側への衝突変形を抑制し、衝突から乗員を保護することができる。

第２パネル１９を部分的に略円形に開口することで第１開口部２４１が形成されている。また、第１開口部２４１が形成される部分の第２パネル１９は、車両内側に向かって凸形状とされている。

ノズル部２５は、第２パネル１９と第３パネル２０との間に配置されており、車両内側から第１開口部２４１に取り付けられている。また、第３パネル２０の左方側には、車両の内装部材や、シートベルトの巻き取り機構等が備えられている。

また、第２パネル１９の他の部分を略円形に開口することで第２開口部２４２が形成されている。第２開口部２４２は第１開口部２４１よりも上方に形成されている。第２開口部２４２は、車両製造工程に於いて、剰余の充填材２３を空間２２から外部に排出させるための開口である。

第２開口部２４２の更に上方には堰止部材２７が配置されている。堰止部材２７は、空間２２の内部に於いて、第１パネル１８と第２パネル１９との間に挟み込まれている。堰止部材２７は、例えば、変形性を有する合成樹脂や発泡樹脂等から成る。堰止部材２７を空間２２の上端近傍に配置することで、車両製造の空間２２に充填材２３を充填する工程に於いて、堰止部材２７が充填材２３を堰き止め、充填材２３が充填される範囲を適正に規定することができる。このようにすることで、例えば、衝突事故が発生した際に、堰止部材２７の近傍でパネル部２１が折れ曲がるように設定することで、衝突事故が発生した際の安全性を向上することができる。

第３パネル２０を開口することで、開口部２８が形成されている。開口部２８には、後述するノズル部２５の内側開口２５２が接近している。車両を製造する際に充填材２３を充填する工程に於いて、第３パネル２０の開口部２８およびノズル部２５を経由して、充填材２３が空間２２に充填される。

ノズル部２５は、第２パネル１９と第３パネル２０との間に配置された筒状の部材であり、外側開口２５１と内側開口２５２とを有する。ノズル部２５は、車両製造の充填工程に於いて、充填材２３を空間２２に充填するための経路として用いられる。ノズル部２５の外側開口２５１は、第１開口部２４１から空間２２に面している。一方、ノズル部２５の内側開口２５２は、開口部２８から車両内側に面している。

本実施形態では、第２パネル１９の車両内側面に充填材貯留部２６を配設している。充填材貯留部２６は、金属板や樹脂板等を曲折加工した板状部材であり、第２開口部２４２を車両内側から覆うように、第２パネル１９に取り付けられている。充填材貯留部２６は、接着または溶接等の固定構造により、第２パネル１９に取り付けられている。充填材貯留部２６は、上部が開口しており、下部側面が第２パネル１９に固定されている。更に、図２に示すように、充填材貯留部２６の前方側面および後方側面も、第２パネル１９に固定されている。

更に、充填材貯留部２６は、製造時に於いて第２開口部２４２から吹き出る充填材２３を十分に受け止めることができる構成となっている。具体的には、充填材貯留部２６は、第２パネル１９に形成される第２開口部２４２を、少なくとも部分的に側方から覆うことができる形状を呈している。即ち、第２開口部２４２の下端２９よりも、充填材貯留部２６の上端３０の方が、上方に配置されている。係る構成により、車両製造時に於いて、空間２２に注入された充填材２３の一部が、第２開口部２４２から外部に吹き出しても、その充填材２３を充填材貯留部２６で確実に受け止めることができる。

更にまた、充填材貯留部２６の上端３０は、第２開口部２４２の上端よりも上方に配置されている。係る構成により、第２開口部２４２の全域を、充填材貯留部２６で側方から覆うことができ、車両製造時に於いて剰余の充填材２３を充填材貯留部２６に留める効果を顕著にすることができる。

図４を参照して、パネル部２１は、車両外側から、第１パネル１８、第２パネル１９および第３パネル２０を有しており、第１パネル１８と第２パネル１９との間に形成される空間２２に充填材２３が充填されている。また、充填材貯留部２６の前後方向両端部は、第２開口部２４２を挟む位置で、第２パネル１９に車両内側から当接している。このように構成することで、車両製造時に第２開口部２４２から充填材２３が吹き出した場合でも、吹き出した充填材２３を充填材貯留部２６で受け止め、第２パネル１９と第３パネル２０との間の領域に不用意に充填材２３が充填されることを防止できる。

図５を参照して、上記した車両パネル構造１０を有する車両１１の製造方法を説明する。図５は、車両の製造方法に於いて、第１パネル１８と第２パネル１９との間に形成される空間２２に充填材２３を注入する工程を示す断面図である。

先ず、プレス工程、溶接工程、組立工程等を経ることで、第１パネル１８、第２パネル１９および第３パネル２０から成るパネル部２１が形成されている。第１パネル１８と第２パネル１９との間に、後に充填材２３が充填される空間２２が形成されている。また、第２パネル１９の第１開口部２４１には、車両内側からノズル部２５が取り付けられており、ノズル部２５の外側開口２５１は空間２２に配置されており、ノズル部２５の内側開口２５２は第３パネル２０の側に配置されている。また、第２パネル１９の上方部分には、第２開口部２４２が形成されており、第２開口部２４２を車両内側から覆うように、充填材貯留部２６が車両内側から第２パネル１９に取り付けられている。また、第２開口部２４２の上方の空間２２に、堰止部材２７が配置されている。

本工程では、充填材２３を注入する発泡剤注入機の発泡剤注入部３１を、第３パネル２０の開口部２８を経由して、車両内側からノズル部２５に挿入し、その状態で液状の充填材２３を、空間２２に注入している。充填材２３は二液状のものであり、空間２２の内部で樹脂材料と発泡剤とが混合されることで、空間２２の内部に発泡樹脂が発泡充填される。

空間２２に注入された充填材２３は、空間２２の内部を下方から上方に向かって流動する。その際、剰余の充填材２３は、第２開口部２４２を経由して空間２２から吹き出し、充填材貯留部２６に貯留する。上記したように、第２開口部２４２の横方向の少なくとも一部は、充填材貯留部２６で覆われているので、第２開口部２４２から吹き出した充填材２３は確実に充填材貯留部２６に補足され、第３パネル２０と第２パネル１９との間の領域に不用意に充填材２３が充填されることはない。

また、空間２２の上端部近傍には、堰止部材２７が配設されているので、堰止部材２７の直下まで充填材２３は充填され、堰止部材２７よりも上方部分の空間２２に充填材２３が充填されることはない。更にまた、本工程では、空間２２の内部に存在する空気を、第２開口部２４２を経由して外部に放出させながら、空間２２に充填材２３を発泡充填する。よって、実質的に空間２２の全域に充填材２３を充填することができ、充填材２３が充填されないボイドが形成されることを防止できる。尚、本工程では、ノズル部２５の内部にも充填材２３を充填しており、このようにすることで、空間２２の隅々に至るまで充填材２３を行き渡らせることができる。

上記工程が終了すると、発泡剤注入部３１はノズル部２５から引き抜かれる。その後、所定時間が経過すれば、空間２２の内部で充填材２３は硬化し、所定の遮音機能、断熱機能および補強機能を発揮する。

上記した充填工程が終了した後は、塗装工程、組立工程、検査工程等を経て、乗用車等である車両が製造される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。また、上記した各形態は相互に組み合わせることが可能である。

１０ 車両パネル構造
１１ 車両
１３ ルーフサイドレール
１４ サイドシル
１５ センターピラー
１６ フロントピラー
１７ リアピラー
１８ 第１パネル
１９ 第２パネル
２０ 第３パネル
２１ パネル部
２２ 空間
２３ 充填材
２４１ 第１開口部
２４２ 第２開口部
２５ ノズル部
２５１ 外側開口
２５２ 内側開口
２６ 充填材貯留部
２７ 堰止部材
２８ 開口部
２９ 下端
３０ 上端
３１ 発泡剤注入部
１００ 車両構成部材
１０１ アウタパネル
１０２ リンフォース
１０３ インナパネル
１０４ 閉空間
１０５ 閉空間
１０６ 注入口
１０７ 排出口
１０８ 挿入口
１０９ 発泡材
１１０ 吐出器
１１１ フランジ部

Claims (6)

1. 車両外側から、第１パネルと、第２パネルと、を有するパネル部と、
   前記第１パネルと前記第２パネルとの間に形成された空間と、
   前記空間に充填された充填材と、
   前記第２パネルを開口することで形成された第１開口部と、
   前記第２パネルを開口することで形成され、前記第１開口部とは異なる位置に配置された第２開口部と、
   前記第２パネルの車両内側に取り付けられた充填材貯留部と、を具備し、
   前記充填材貯留部を、前記第２開口部の少なくとも横方向の一部を覆うように配置することを特徴とする車両パネル構造。
2. 前記充填材貯留部の上端を、前記第２開口部の下端よりも上方に配置することを特徴とする請求項１に記載の車両パネル構造。
3. 前記パネル部は、前記第２パネルの車両内側に、第３パネルを有し、
   前記充填材貯留部は、前記第２パネルと前記第３パネルとの間に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両パネル構造。
4. 前記第２開口部よりも上方の前記空間に、堰止部材を配置することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の車両パネル構造。
5. 車両外側から第１パネルと第２パネルとを有し、前記第１パネルと前記第２パネルとの間に空間が形成され、前記第２パネルに第１開口部および第２開口部が形成され、前記第２開口部の少なくとも横方向の一部を覆うように充填材貯留部が取り付けられたパネル部を準備する工程と、
   前記第１開口部を経由して、前記パネル部の前記空間に充填材を注入する工程と、を具備し、
   前記充填材を注入する工程では、前記第１開口部から前記充填材を注入し、前記第２開口部から漏出した前記充填材を前記充填材貯留部で受け止めることを特徴とする車両パネル構造の製造方法。
6. 前記パネル部は、前記第２開口部よりも上方の前記空間に、堰止部材を有し、
   前記充填材を注入する工程では、前記堰止部材により、前記空間の内部に於ける前記充填材の流動を規制することを特徴とする請求項５に記載の車両パネル構造の製造方法。
   
   

Images