JP3428547B2 - パイプの補強構造 - Google Patents
パイプの補強構造Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パイプ内に樹脂材
料等の補強材を固定するのに好適なパイプの補強構造に
関する。 【０００２】 【従来の技術】閉断面構造物を補強する構造として、例
えば、樹脂材料を内部に挿入した構造、特開平８−
２２８９号公報「インパネリインフォース及びインパネ
リインフォースの製造方法」に記載されたものが知られ
ている。 【０００３】上記技術を以下に説明する。図１５は従
来の閉断面構造物の補強構造を示す分解斜視図である。
閉断面構造物としてのセンタピラー１００は、インナパ
ネル１０１とアウタパネル１０２との間にスティフナ１
０３を挟み込むものであり、このセンタピラー１００を
補強するために、ここでは、インナパネル１０１とステ
ィフナ１０３との間に補強用の樹脂材料１０４を介在さ
せることを示す。なお、１０５，１０５はインナパネル
１０１に樹脂材料１０４を取付けるための取付穴であ
る。 【０００４】図１６は従来のセンタピラーの断面図であ
り、樹脂材料１０４を、芯材となる硬質樹脂１０６と、
この硬質樹脂１０６の外面に取付けた発泡樹脂材料１０
７とから構成し、硬質樹脂１０６にクリップ部１０８，
１０８を設け、インナパネル１０１の取付穴１０５，１
０５にクリップ部１０８，１０８を結合することで、セ
ンタピラー１００内に樹脂材料１０４を固定した状態を
示す。 【０００５】図１７は従来のセンタピラーを補強した状
態を示す説明図であり、発泡樹脂材料１０７（図１６参
照）を発泡させ、インナパネル１０１とスティフナ１０
３との間に発泡樹脂１１１を満たした状態を示す。 【０００６】また、上記技術には、第２図に示される
通り、自動車のインストルメントパネルの強度を向上さ
せるために、パイプ状の大径部１４に外面から突出する
フランジ２０，２２，２４，２６を設け、この大径部１
４にパイプ状の小径部１６を挿入し、大径部１４に開け
た溶接孔３６，３８で大径部１４と小径部１６とを溶接
したインパネリインフォース１０が記載されている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】上記技術では、比較
的容易にセンタピラー１００内に樹脂材料１０４を固定
することができるが、この技術を上記技術に適用しよ
うとする場合、例えば、小径部１６に取付穴を開けて
も、樹脂材料をその取付穴に固定するためのクリップ部
形状は特別なものとなってコストアップを招き、更に、
パイプ状の小径部１６が長尺である場合には、小径部１
６内の奥に挿入した樹脂材料のクリップ部と小径部１６
内の取付穴との位置合せ等を小径部１６の端部から行わ
なければならず、固定作業が難しくなる。 【０００８】そこで、本発明の目的は、パイプ内に樹脂
材料等の補強材を容易に固定することができるパイプの
補強構造を提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、補強すべきパイプに挿入する芯材と、こ
の芯材に形成した溝部に挿入した発泡樹脂材料製の突出
部材とからなり、パイ プに挿入する前の芯材の一面と突
出部材の先端との距離をパイプの内寸法よりも大きく
し、芯材の一面と突出部材との両方をパイプの内面に当
てるように芯材及び突出部材をパイプ内に圧入すること
を特徴とする。 【００１０】パイプに挿入する前の芯材の一面と突出部
材の先端との距離をパイプの内寸法よりも大きくしたこ
とにより、芯材とともに突出部材をパイプ内に圧入し、
芯材及び突出部材をパイプ内の任意の位置に固定する。
これにより、パイプ内への芯材及び突出部材の固定を容
易に行うことができ、作業性を向上させるとともにパイ
プの壁の剛性を高めることができる。また、パイプ内に
芯材及び突出部材を固定するための取付穴やクリップ部
が不要になり、パイプの加工費や材料費を低減するとと
もに芯材及び突出部材の金型費用を低減することができ
る。 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係るパイプの補強構造を採
用したボデーの斜視図であり、ボデー１０は、エンジン
を収納するフロントボデー１１と、このフロントボデー
１１の両側部から後方に延ばしたサイドボデー１２，１
２と、これらのサイドボデー１２，１２間の上部に渡し
たルーフ１３とを備える。サイドボデー１２，１２は、
それぞれ前部にフロントピラー１５，１５を設け、これ
らのフロントピラー１５，１５の下部の間に、ステアリ
ングハンドル装置１６を取付けるためのステアリングハ
ンガビーム１７を渡したものである。１８はステアリン
グハンガビーム１７のパイプとしてのパイプ部である。 【００１２】図２は図１の２−２線断面図（本発明に係
るパイプの補強構造の第１の実施の形態）であり、円筒
状のパイプ部１８内に補強のための芯材としての硬質樹
脂２１を挿入し、この硬質樹脂２１を除くパイプ部１８
内に発泡樹脂２２を満たした状態を示す。発泡樹脂２２
は、硬質樹脂２１に一体的に埋め込んだ発泡樹脂材料
（後述する。）を発泡させたものである。 【００１３】図３は図１の３−３線断面図（第１の実施
の形態）であり、パイプ部１８内に挿入した硬質樹脂２
１は円柱状の部材であり、発泡樹脂材料が埋め込まれて
いた部分の形状をした空隙２３・・・（・・・は複数個を示
す。以下同様。）を備える。 【００１４】図４は本発明に係るパイプの補強構造（第
１の実施の形態）を形成する補強素材の斜視図であり、
パイプ材に挿入する補強素材２５は、硬質樹脂２１と、
この補強素材２１に一体的に埋め込むとともに、硬質樹
脂２１の外面から突出させた突出部材２６・・・とからな
り、これらの突出部材２６・・・を発泡樹脂材料で形成し
たものである。 【００１５】発泡樹脂材料は、常温で又は熱を加えた状
態で発泡する性質を有する材料である。上記の図２及び
図３の状態は、パイプ部１８内に補強素材２５を挿入し
た後に、突出部材２６・・・を発泡させた状態である。。 【００１６】図５は図４の５−５線断面図（第１の実施
の形態）であり、硬質樹脂２１内に、３ヵ所の突出部２
８・・・を形成するとともに中央に貫通穴３１を開けた突
出部材２６を埋め込んだことを示す。図６は図４の６−
６線断面図（第１の実施の形態）であり、突出部材２６
は、板状に形成した弾性を有する部材である。補強素材
２５の突出部材２６の外径Ｄは、パイプ部１８（図３参
照）の内径よりも大きい。 【００１７】以上に述べた補強素材２５のパイプ部１８
内への固定要領を次に説明する。図７（ａ），（ｂ）は
本発明に係るパイプの補強構造（第１の実施の形態）を
形成する補強素材の固定要領を説明する第１作用図であ
る。 （ａ）において、突出部材２６の外径とパイプ部１８の
内径との差は、片側でＣとなる。まず、パイプ部１８の
端部側から補強素材２５を治具Ｊ１を用いて挿入する。 【００１８】（ｂ）は、パイプ部１８の端部から補強素
材２５を挿入する途中の状態を示す。突出部材２６の外
径はパイプ部１８の内径よりも大きいため、パイプ部１
８に補強素材２５を圧入することになり、圧入した突出
部材２６・・・は撓んでそれぞれ弾性力でパイプ部１８の
内面を押付ける。 【００１９】図８（ａ），（ｂ）は本発明に係るパイプ
の補強構造（第１の実施の形態）を形成する補強素材の
固定要領を説明する第２作用図である。 （ａ）において、補強素材２５を治具Ｊ１にてパイプ部
１８内の所定の位置まで移動する。 【００２０】前述したように、突出部材２６・・・は弾性
力を有し、パイプ部１８内面と突出部材２６・・・のそれ
ぞれの突出部２８・・・との摩擦力が発生するため、補強
素材２５を所定位置に移動するだけで、補強素材２５
を、容易にその所定位置に固定することができる。 【００２１】（ｂ）は、パイプ部１８内に複数の補強素
材２５（（ａ）参照）を固定し、その後に、例えば、パ
イプ部１８の外部から熱を加えることによって突出部材
２６・・・を発泡させ発泡樹脂２２とすることで、パイプ
部１８内を硬質樹脂２１・・・及び硬化した発泡樹脂２２
で満たしたことを示す。これにより、パイプ部１８の補
強を容易に行うことができる。 【００２２】以上図８（ａ），（ｂ）で説明したよう
に、本発明は、補強すべきパイプ部１８に挿入する硬質
樹脂２１と、この硬質樹脂２１から突出させ、パイプ部
１８の内径よりやや大径とした突出部材２６・・・とから
なり、突出部材２６・・・を発泡樹脂材料で形成し、パイ
プ部１８内に圧入した突出部材２６・・・を発泡させ膨張
させることで、パイプ部１８内面と、硬質樹脂２１の外
面とを密着させたことを特徴とする。 【００２３】突出部材２６をパイプ部１８の内径よりや
や大径としたことにより、硬質樹脂２１とともに突出部
材２６・・・をパイプ部１８内に圧入し、硬質樹脂２１及
び突出部材２６・・・をパイプ部１８内の任意の位置に固
定する。これにより、硬質樹脂２１及び突出部材２６・・
・からなる補強素材２５のパイプ部１８内への固定を容
易に行うことができ、作業性を向上させることができ
る。 【００２４】また、突出部材２６でパイプ部１８内に硬
質樹脂２１を固定するための部材を兼ねるため、従来の
ような取付穴やクリップ部が不要になり、パイプ部１８
の加工費や材料費を低減することができる。 【００２５】図９（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るパイプ
の補強構造（第２の実施の形態）を形成する補強素材の
説明図である。 （ａ）は横断面図であり、補強素材３５は、円柱状の芯
材としての硬質樹脂３６と、この硬質樹脂３６の外周面
から突出させたフランジ状の突出部材３７とからなる。 【００２６】（ｂ）は縦断面図であり、補強素材３５
は、硬質樹脂３６の外周部に突出部材３７・・・を一体的
に埋め込んだ部材である。突出部材３７は、弾性を有す
る板状の部材で、外径Ｄをパイプ材１８（図３参照）の
内径よりも大きくしたものである。 【００２７】（ｃ）は、上記（ａ），（ｂ）で説明した
補強素材３５の変形例であり、補強素材４０は、芯材と
しての硬質樹脂４１と、この硬質樹脂４１の外周面から
突出させたフランジ状の突出部材４２とからなり、突出
部材４２は、弾性を有し、パイプ部１８（図３参照）へ
の挿入を容易にするためのスリット４３・・・を放射状に
形成したものである。 【００２８】図１０（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るパイ
プの補強構造（第３の実施の形態）を形成する補強素材
の説明図である。 （ａ）は横断面図であり、補強素材４５は、円柱の外周
面に溝部４６・・・を形成した芯材としての硬質樹脂４７
と、この硬質樹脂４７の溝部４６・・・に挿入した突出部
材４８・・・とからなる。 【００２９】（ｂ）は縦断面図であり、補強素材４５
は、硬質樹脂４７の外周部に突出部材４８・・・を複数の
列に並べて配置した部材である。突出部材４８は、弾性
を有する板状の部材で、硬質樹脂４７に取付けた状態の
外径Ｄをパイプ材１８（図３参照）の内径よりも大きく
したものである。 （ｃ）において、突出部材４８は、パイプ部１８に挿入
する上で支障がない範囲で硬質樹脂４７の任意の溝部４
６に取付けてもよい。 【００３０】図１１（ａ），（ｂ）は本発明に係るパイ
プの補強構造（第４の実施の形態）を形成する補強素材
の説明図である。 （ａ）は横断面図であり、補強素材５０は、円柱状の芯
材としての硬質樹脂５１と、この硬質樹脂５１の外周面
に放射状に取付けた突出部材５２とからなる。 【００３１】（ｂ）は縦断面図であり、補強素材５０
は、硬質樹脂５１の長手方向に形成した長手溝部５３・・
・に突出部材５２を挿入した部材である。突出部材５２
は、弾性を有する板状の部材で、硬質樹脂５１に取付け
た状態の外径Ｄをパイプ材１８（図３参照）の内径より
も大きくしたものであり、また、パイプ部１８への挿入
を容易にするために端部に傾斜面５４・・・を形成したも
のである。 【００３２】以上に述べた補強素材５０の固定要領を次
に説明する。図１２（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るパイ
プの補強構造（第４の実施の形態）を形成する補強素材
の固定要領を説明する作用図である。 （ａ）において、パイプ部１８の端部側から治具Ｊ２で
把んだ補強素材５０を回転させながらパイプ部１８内に
挿入する。 【００３３】（ｂ）は、パイプ部１８内に挿入した後
に、補強素材５０の突出部材５２がパイプ部１８内への
圧入によって周方向に撓んだ状態を示す。この時、突出
部材５２・・・には弾性力が発生し、突出部材５２・・・がパ
イプ部１８の内面を押し付けた状態にある。 【００３４】（ｃ）において、補強素材５０を治具Ｊ２
で押して所定位置に移動させる。このように、突出部材
５２・・・の弾性力により、パイプ部１８内面と突出部材
５２・・・との摩擦力が発生するため、補強素材５０を所
定位置に移動するだけで、補強素材５０を、その所定位
置に容易に固定することができる。 【００３５】図１３は（ａ），（ｂ）は本発明に係るパ
イプの補強構造（第５の実施の形態）を形成する補強素
材の説明図である。 （ａ）は横断面図であり、補強素材５５は、円柱状の芯
材としての硬質樹脂５６と、この硬質樹脂５６の外周面
に放射状に穴部５７・・・を開け、この穴部５７・・・に挿入
した棒状の突出部材５８・・・とからなる。 【００３６】（ｂ）は側面図であり、補強素材５５は、
硬質樹脂５６の外周面全体に突出部材５８・・・をブラシ
の毛の如く分布させた部材である。突出部材５８は、弾
性を有し、硬質樹脂５６に取付けた状態の外寸法Ｄをパ
イプ材１８の内径よりも大きくしたものである。 【００３７】図１４は（ａ），（ｂ）は本発明に係るパ
イプの補強構造（第６の実施の形態）を形成する補強素
材の説明図である。 （ａ）は横断面図であり、角パイプ状のパイプとしての
パイプ部１９に補強素材６０を挿入した状態を示す。補
強素材６０は、角柱状の芯材としての硬質樹脂６１と、
この硬質樹脂６１に形成した溝部６２に挿入した突出部
材６３とからなり、硬質樹脂６１の一面６１ａと突出部
材６３との両方をパイプ部１９の内面に当てたものであ
る。 【００３８】（ｂ）において、パイプ部１９に挿入する
前の硬質樹脂６１の一面６１ａと突出部材６３の先端６
３ａとの距離Ｌをパイプ部１９の内寸法Ｍよりも大きく
したため、パイプ部１９内に補強素材６０を挿入した後
は、突出部材６３が圧入によって撓んだ状態になる。 【００３９】この時、突出部材６３に弾性力が発生し、
パイプ部１９の内面を押付ける。これにより、突出部材
６３とパイプ部１９の内面との間に摩擦力が発生するた
め、この摩擦力でパイプ部１９内に補強素材６０を容易
に且つ確実に固定することができる。 【００４０】また、パイプ部１９の内面に硬質樹脂６１
の一面６１ａに当てることで、例えば、一面６１ａ側の
パイプ部１９の壁の剛性を特に高めることができ、その
壁に作用する外力を十分に支えることができる。従っ
て、パイプ部１９の使用状況に応じて、パイプ部１９の
各部の剛性をチューニングすることが可能になる。更
に、硬質樹脂６１の片側にのみ突出部材６３を設けたこ
とで、補強素材６０を成形するための金型の形状が簡単
になり、金型費用を低減することができる。 【００４１】尚、本発明の芯材と突出部材とは、別部材
（別の材質）でもよく、又は、同一の発泡樹脂材料で且
つ一体に形成したものでもよい。別部材とした場合に
は、芯材と突出部材との一方を発泡樹脂材料としてもよ
く、同一の発泡樹脂材料とした場合には、一体でなく、
芯材に突出部材を取付けるようにしてもよい。 【００４２】また、芯材から複数の突出部材を突出させ
た場合には、突出部材の幾つかを芯材とは別部材（別の
材質）、突出部材の残りを芯材と同一部材（同一の材
質）としてもよい。 【００４３】更に、芯材は、硬質樹脂に限らず、軟質樹
脂やアルミニウム合金等の軽金属でもよい。また更に、
芯材は、円柱状に限らず、三角柱状、四角柱状、多角柱
状でもよい。 【００４４】 【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１のパイプの補強構造は、補強すべきパイ
プに挿入する芯材と、この芯材に形成した溝部に挿入し
た発泡樹脂材料製の突出部材とからなり、パイプに挿入
する前の芯材の一面と突出部材の先端との距離をパイプ
の内寸法よりも大きくし、芯材の一面と突出部材との両
方をパイプの内面に当てるように芯材及び突出部材をパ
イプ内に圧入するので、芯材及び突出部材をパイプ内の
任意の位置に固定することができる。これにより、パイ
プ内への芯材及び突出部材の固定を容易に行うことがで
き、作業性を向上させるとともにパイプの壁の剛性を高
めることができる。また、パイプ内に芯材及び突出部材
を固定するための取付穴やクリップ部が不要になり、パ
イプの加工費や材料費を低減するとともに芯材及び突出
部材の金型費用を低減することができる。
料等の補強材を固定するのに好適なパイプの補強構造に
関する。 【０００２】 【従来の技術】閉断面構造物を補強する構造として、例
えば、樹脂材料を内部に挿入した構造、特開平８−
２２８９号公報「インパネリインフォース及びインパネ
リインフォースの製造方法」に記載されたものが知られ
ている。 【０００３】上記技術を以下に説明する。図１５は従
来の閉断面構造物の補強構造を示す分解斜視図である。
閉断面構造物としてのセンタピラー１００は、インナパ
ネル１０１とアウタパネル１０２との間にスティフナ１
０３を挟み込むものであり、このセンタピラー１００を
補強するために、ここでは、インナパネル１０１とステ
ィフナ１０３との間に補強用の樹脂材料１０４を介在さ
せることを示す。なお、１０５，１０５はインナパネル
１０１に樹脂材料１０４を取付けるための取付穴であ
る。 【０００４】図１６は従来のセンタピラーの断面図であ
り、樹脂材料１０４を、芯材となる硬質樹脂１０６と、
この硬質樹脂１０６の外面に取付けた発泡樹脂材料１０
７とから構成し、硬質樹脂１０６にクリップ部１０８，
１０８を設け、インナパネル１０１の取付穴１０５，１
０５にクリップ部１０８，１０８を結合することで、セ
ンタピラー１００内に樹脂材料１０４を固定した状態を
示す。 【０００５】図１７は従来のセンタピラーを補強した状
態を示す説明図であり、発泡樹脂材料１０７（図１６参
照）を発泡させ、インナパネル１０１とスティフナ１０
３との間に発泡樹脂１１１を満たした状態を示す。 【０００６】また、上記技術には、第２図に示される
通り、自動車のインストルメントパネルの強度を向上さ
せるために、パイプ状の大径部１４に外面から突出する
フランジ２０，２２，２４，２６を設け、この大径部１
４にパイプ状の小径部１６を挿入し、大径部１４に開け
た溶接孔３６，３８で大径部１４と小径部１６とを溶接
したインパネリインフォース１０が記載されている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】上記技術では、比較
的容易にセンタピラー１００内に樹脂材料１０４を固定
することができるが、この技術を上記技術に適用しよ
うとする場合、例えば、小径部１６に取付穴を開けて
も、樹脂材料をその取付穴に固定するためのクリップ部
形状は特別なものとなってコストアップを招き、更に、
パイプ状の小径部１６が長尺である場合には、小径部１
６内の奥に挿入した樹脂材料のクリップ部と小径部１６
内の取付穴との位置合せ等を小径部１６の端部から行わ
なければならず、固定作業が難しくなる。 【０００８】そこで、本発明の目的は、パイプ内に樹脂
材料等の補強材を容易に固定することができるパイプの
補強構造を提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、補強すべきパイプに挿入する芯材と、こ
の芯材に形成した溝部に挿入した発泡樹脂材料製の突出
部材とからなり、パイ プに挿入する前の芯材の一面と突
出部材の先端との距離をパイプの内寸法よりも大きく
し、芯材の一面と突出部材との両方をパイプの内面に当
てるように芯材及び突出部材をパイプ内に圧入すること
を特徴とする。 【００１０】パイプに挿入する前の芯材の一面と突出部
材の先端との距離をパイプの内寸法よりも大きくしたこ
とにより、芯材とともに突出部材をパイプ内に圧入し、
芯材及び突出部材をパイプ内の任意の位置に固定する。
これにより、パイプ内への芯材及び突出部材の固定を容
易に行うことができ、作業性を向上させるとともにパイ
プの壁の剛性を高めることができる。また、パイプ内に
芯材及び突出部材を固定するための取付穴やクリップ部
が不要になり、パイプの加工費や材料費を低減するとと
もに芯材及び突出部材の金型費用を低減することができ
る。 【００１１】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係るパイプの補強構造を採
用したボデーの斜視図であり、ボデー１０は、エンジン
を収納するフロントボデー１１と、このフロントボデー
１１の両側部から後方に延ばしたサイドボデー１２，１
２と、これらのサイドボデー１２，１２間の上部に渡し
たルーフ１３とを備える。サイドボデー１２，１２は、
それぞれ前部にフロントピラー１５，１５を設け、これ
らのフロントピラー１５，１５の下部の間に、ステアリ
ングハンドル装置１６を取付けるためのステアリングハ
ンガビーム１７を渡したものである。１８はステアリン
グハンガビーム１７のパイプとしてのパイプ部である。 【００１２】図２は図１の２−２線断面図（本発明に係
るパイプの補強構造の第１の実施の形態）であり、円筒
状のパイプ部１８内に補強のための芯材としての硬質樹
脂２１を挿入し、この硬質樹脂２１を除くパイプ部１８
内に発泡樹脂２２を満たした状態を示す。発泡樹脂２２
は、硬質樹脂２１に一体的に埋め込んだ発泡樹脂材料
（後述する。）を発泡させたものである。 【００１３】図３は図１の３−３線断面図（第１の実施
の形態）であり、パイプ部１８内に挿入した硬質樹脂２
１は円柱状の部材であり、発泡樹脂材料が埋め込まれて
いた部分の形状をした空隙２３・・・（・・・は複数個を示
す。以下同様。）を備える。 【００１４】図４は本発明に係るパイプの補強構造（第
１の実施の形態）を形成する補強素材の斜視図であり、
パイプ材に挿入する補強素材２５は、硬質樹脂２１と、
この補強素材２１に一体的に埋め込むとともに、硬質樹
脂２１の外面から突出させた突出部材２６・・・とからな
り、これらの突出部材２６・・・を発泡樹脂材料で形成し
たものである。 【００１５】発泡樹脂材料は、常温で又は熱を加えた状
態で発泡する性質を有する材料である。上記の図２及び
図３の状態は、パイプ部１８内に補強素材２５を挿入し
た後に、突出部材２６・・・を発泡させた状態である。。 【００１６】図５は図４の５−５線断面図（第１の実施
の形態）であり、硬質樹脂２１内に、３ヵ所の突出部２
８・・・を形成するとともに中央に貫通穴３１を開けた突
出部材２６を埋め込んだことを示す。図６は図４の６−
６線断面図（第１の実施の形態）であり、突出部材２６
は、板状に形成した弾性を有する部材である。補強素材
２５の突出部材２６の外径Ｄは、パイプ部１８（図３参
照）の内径よりも大きい。 【００１７】以上に述べた補強素材２５のパイプ部１８
内への固定要領を次に説明する。図７（ａ），（ｂ）は
本発明に係るパイプの補強構造（第１の実施の形態）を
形成する補強素材の固定要領を説明する第１作用図であ
る。 （ａ）において、突出部材２６の外径とパイプ部１８の
内径との差は、片側でＣとなる。まず、パイプ部１８の
端部側から補強素材２５を治具Ｊ１を用いて挿入する。 【００１８】（ｂ）は、パイプ部１８の端部から補強素
材２５を挿入する途中の状態を示す。突出部材２６の外
径はパイプ部１８の内径よりも大きいため、パイプ部１
８に補強素材２５を圧入することになり、圧入した突出
部材２６・・・は撓んでそれぞれ弾性力でパイプ部１８の
内面を押付ける。 【００１９】図８（ａ），（ｂ）は本発明に係るパイプ
の補強構造（第１の実施の形態）を形成する補強素材の
固定要領を説明する第２作用図である。 （ａ）において、補強素材２５を治具Ｊ１にてパイプ部
１８内の所定の位置まで移動する。 【００２０】前述したように、突出部材２６・・・は弾性
力を有し、パイプ部１８内面と突出部材２６・・・のそれ
ぞれの突出部２８・・・との摩擦力が発生するため、補強
素材２５を所定位置に移動するだけで、補強素材２５
を、容易にその所定位置に固定することができる。 【００２１】（ｂ）は、パイプ部１８内に複数の補強素
材２５（（ａ）参照）を固定し、その後に、例えば、パ
イプ部１８の外部から熱を加えることによって突出部材
２６・・・を発泡させ発泡樹脂２２とすることで、パイプ
部１８内を硬質樹脂２１・・・及び硬化した発泡樹脂２２
で満たしたことを示す。これにより、パイプ部１８の補
強を容易に行うことができる。 【００２２】以上図８（ａ），（ｂ）で説明したよう
に、本発明は、補強すべきパイプ部１８に挿入する硬質
樹脂２１と、この硬質樹脂２１から突出させ、パイプ部
１８の内径よりやや大径とした突出部材２６・・・とから
なり、突出部材２６・・・を発泡樹脂材料で形成し、パイ
プ部１８内に圧入した突出部材２６・・・を発泡させ膨張
させることで、パイプ部１８内面と、硬質樹脂２１の外
面とを密着させたことを特徴とする。 【００２３】突出部材２６をパイプ部１８の内径よりや
や大径としたことにより、硬質樹脂２１とともに突出部
材２６・・・をパイプ部１８内に圧入し、硬質樹脂２１及
び突出部材２６・・・をパイプ部１８内の任意の位置に固
定する。これにより、硬質樹脂２１及び突出部材２６・・
・からなる補強素材２５のパイプ部１８内への固定を容
易に行うことができ、作業性を向上させることができ
る。 【００２４】また、突出部材２６でパイプ部１８内に硬
質樹脂２１を固定するための部材を兼ねるため、従来の
ような取付穴やクリップ部が不要になり、パイプ部１８
の加工費や材料費を低減することができる。 【００２５】図９（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るパイプ
の補強構造（第２の実施の形態）を形成する補強素材の
説明図である。 （ａ）は横断面図であり、補強素材３５は、円柱状の芯
材としての硬質樹脂３６と、この硬質樹脂３６の外周面
から突出させたフランジ状の突出部材３７とからなる。 【００２６】（ｂ）は縦断面図であり、補強素材３５
は、硬質樹脂３６の外周部に突出部材３７・・・を一体的
に埋め込んだ部材である。突出部材３７は、弾性を有す
る板状の部材で、外径Ｄをパイプ材１８（図３参照）の
内径よりも大きくしたものである。 【００２７】（ｃ）は、上記（ａ），（ｂ）で説明した
補強素材３５の変形例であり、補強素材４０は、芯材と
しての硬質樹脂４１と、この硬質樹脂４１の外周面から
突出させたフランジ状の突出部材４２とからなり、突出
部材４２は、弾性を有し、パイプ部１８（図３参照）へ
の挿入を容易にするためのスリット４３・・・を放射状に
形成したものである。 【００２８】図１０（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るパイ
プの補強構造（第３の実施の形態）を形成する補強素材
の説明図である。 （ａ）は横断面図であり、補強素材４５は、円柱の外周
面に溝部４６・・・を形成した芯材としての硬質樹脂４７
と、この硬質樹脂４７の溝部４６・・・に挿入した突出部
材４８・・・とからなる。 【００２９】（ｂ）は縦断面図であり、補強素材４５
は、硬質樹脂４７の外周部に突出部材４８・・・を複数の
列に並べて配置した部材である。突出部材４８は、弾性
を有する板状の部材で、硬質樹脂４７に取付けた状態の
外径Ｄをパイプ材１８（図３参照）の内径よりも大きく
したものである。 （ｃ）において、突出部材４８は、パイプ部１８に挿入
する上で支障がない範囲で硬質樹脂４７の任意の溝部４
６に取付けてもよい。 【００３０】図１１（ａ），（ｂ）は本発明に係るパイ
プの補強構造（第４の実施の形態）を形成する補強素材
の説明図である。 （ａ）は横断面図であり、補強素材５０は、円柱状の芯
材としての硬質樹脂５１と、この硬質樹脂５１の外周面
に放射状に取付けた突出部材５２とからなる。 【００３１】（ｂ）は縦断面図であり、補強素材５０
は、硬質樹脂５１の長手方向に形成した長手溝部５３・・
・に突出部材５２を挿入した部材である。突出部材５２
は、弾性を有する板状の部材で、硬質樹脂５１に取付け
た状態の外径Ｄをパイプ材１８（図３参照）の内径より
も大きくしたものであり、また、パイプ部１８への挿入
を容易にするために端部に傾斜面５４・・・を形成したも
のである。 【００３２】以上に述べた補強素材５０の固定要領を次
に説明する。図１２（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るパイ
プの補強構造（第４の実施の形態）を形成する補強素材
の固定要領を説明する作用図である。 （ａ）において、パイプ部１８の端部側から治具Ｊ２で
把んだ補強素材５０を回転させながらパイプ部１８内に
挿入する。 【００３３】（ｂ）は、パイプ部１８内に挿入した後
に、補強素材５０の突出部材５２がパイプ部１８内への
圧入によって周方向に撓んだ状態を示す。この時、突出
部材５２・・・には弾性力が発生し、突出部材５２・・・がパ
イプ部１８の内面を押し付けた状態にある。 【００３４】（ｃ）において、補強素材５０を治具Ｊ２
で押して所定位置に移動させる。このように、突出部材
５２・・・の弾性力により、パイプ部１８内面と突出部材
５２・・・との摩擦力が発生するため、補強素材５０を所
定位置に移動するだけで、補強素材５０を、その所定位
置に容易に固定することができる。 【００３５】図１３は（ａ），（ｂ）は本発明に係るパ
イプの補強構造（第５の実施の形態）を形成する補強素
材の説明図である。 （ａ）は横断面図であり、補強素材５５は、円柱状の芯
材としての硬質樹脂５６と、この硬質樹脂５６の外周面
に放射状に穴部５７・・・を開け、この穴部５７・・・に挿入
した棒状の突出部材５８・・・とからなる。 【００３６】（ｂ）は側面図であり、補強素材５５は、
硬質樹脂５６の外周面全体に突出部材５８・・・をブラシ
の毛の如く分布させた部材である。突出部材５８は、弾
性を有し、硬質樹脂５６に取付けた状態の外寸法Ｄをパ
イプ材１８の内径よりも大きくしたものである。 【００３７】図１４は（ａ），（ｂ）は本発明に係るパ
イプの補強構造（第６の実施の形態）を形成する補強素
材の説明図である。 （ａ）は横断面図であり、角パイプ状のパイプとしての
パイプ部１９に補強素材６０を挿入した状態を示す。補
強素材６０は、角柱状の芯材としての硬質樹脂６１と、
この硬質樹脂６１に形成した溝部６２に挿入した突出部
材６３とからなり、硬質樹脂６１の一面６１ａと突出部
材６３との両方をパイプ部１９の内面に当てたものであ
る。 【００３８】（ｂ）において、パイプ部１９に挿入する
前の硬質樹脂６１の一面６１ａと突出部材６３の先端６
３ａとの距離Ｌをパイプ部１９の内寸法Ｍよりも大きく
したため、パイプ部１９内に補強素材６０を挿入した後
は、突出部材６３が圧入によって撓んだ状態になる。 【００３９】この時、突出部材６３に弾性力が発生し、
パイプ部１９の内面を押付ける。これにより、突出部材
６３とパイプ部１９の内面との間に摩擦力が発生するた
め、この摩擦力でパイプ部１９内に補強素材６０を容易
に且つ確実に固定することができる。 【００４０】また、パイプ部１９の内面に硬質樹脂６１
の一面６１ａに当てることで、例えば、一面６１ａ側の
パイプ部１９の壁の剛性を特に高めることができ、その
壁に作用する外力を十分に支えることができる。従っ
て、パイプ部１９の使用状況に応じて、パイプ部１９の
各部の剛性をチューニングすることが可能になる。更
に、硬質樹脂６１の片側にのみ突出部材６３を設けたこ
とで、補強素材６０を成形するための金型の形状が簡単
になり、金型費用を低減することができる。 【００４１】尚、本発明の芯材と突出部材とは、別部材
（別の材質）でもよく、又は、同一の発泡樹脂材料で且
つ一体に形成したものでもよい。別部材とした場合に
は、芯材と突出部材との一方を発泡樹脂材料としてもよ
く、同一の発泡樹脂材料とした場合には、一体でなく、
芯材に突出部材を取付けるようにしてもよい。 【００４２】また、芯材から複数の突出部材を突出させ
た場合には、突出部材の幾つかを芯材とは別部材（別の
材質）、突出部材の残りを芯材と同一部材（同一の材
質）としてもよい。 【００４３】更に、芯材は、硬質樹脂に限らず、軟質樹
脂やアルミニウム合金等の軽金属でもよい。また更に、
芯材は、円柱状に限らず、三角柱状、四角柱状、多角柱
状でもよい。 【００４４】 【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１のパイプの補強構造は、補強すべきパイ
プに挿入する芯材と、この芯材に形成した溝部に挿入し
た発泡樹脂材料製の突出部材とからなり、パイプに挿入
する前の芯材の一面と突出部材の先端との距離をパイプ
の内寸法よりも大きくし、芯材の一面と突出部材との両
方をパイプの内面に当てるように芯材及び突出部材をパ
イプ内に圧入するので、芯材及び突出部材をパイプ内の
任意の位置に固定することができる。これにより、パイ
プ内への芯材及び突出部材の固定を容易に行うことがで
き、作業性を向上させるとともにパイプの壁の剛性を高
めることができる。また、パイプ内に芯材及び突出部材
を固定するための取付穴やクリップ部が不要になり、パ
イプの加工費や材料費を低減するとともに芯材及び突出
部材の金型費用を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパイプの補強構造を採用したボデ
ーの斜視図 【図２】図１の２−２線断面図（本発明に係るパイプの
補強構造の第１の実施の形態） 【図３】図１の３−３線断面図（第１の実施の形態） 【図４】本発明に係るパイプの補強構造（第１の実施の
形態）を形成する補強素材の斜視図 【図５】図４の５−５線断面図（第１の実施の形態） 【図６】図４の６−６線断面図（第１の実施の形態） 【図７】本発明に係るパイプの補強構造（第１の実施の
形態）を形成する補強素材の固定要領を説明する第１作
用図 【図８】本発明に係るパイプの補強構造（第１の実施の
形態）を形成する補強素材の固定要領を説明する第２作
用図 【図９】本発明に係るパイプの補強構造（第２の実施の
形態）を形成する補強素材の説明図 【図１０】本発明に係るパイプの補強構造（第３の実施
の形態）を形成する補強素材の説明図 【図１１】本発明に係るパイプの補強構造（第４の実施
の形態）を形成する補強素材の説明図 【図１２】本発明に係るパイプの補強構造（第４の実施
の形態）を形成する補強素材の固定要領を説明する作用
図 【図１３】本発明に係るパイプの補強構造（第５の実施
の形態）を形成する補強素材の説明図 【図１４】本発明に係るパイプの補強構造（第６の実施
の形態）を形成する補強素材の説明図 【図１５】従来の閉断面構造物の補強構造を示す分解斜
視図 【図１６】従来のセンタピラーの断面図 【図１７】従来のセンタピラーを補強した状態を示す説
明図 【符号の説明】 １８…パイプ（パイプ部）、２１，３６，４１，４７，
５１，５６，６１…芯材（硬質樹脂）、２６，３７，４
２，４８，５２，５８，６３…突出部材。
ーの斜視図 【図２】図１の２−２線断面図（本発明に係るパイプの
補強構造の第１の実施の形態） 【図３】図１の３−３線断面図（第１の実施の形態） 【図４】本発明に係るパイプの補強構造（第１の実施の
形態）を形成する補強素材の斜視図 【図５】図４の５−５線断面図（第１の実施の形態） 【図６】図４の６−６線断面図（第１の実施の形態） 【図７】本発明に係るパイプの補強構造（第１の実施の
形態）を形成する補強素材の固定要領を説明する第１作
用図 【図８】本発明に係るパイプの補強構造（第１の実施の
形態）を形成する補強素材の固定要領を説明する第２作
用図 【図９】本発明に係るパイプの補強構造（第２の実施の
形態）を形成する補強素材の説明図 【図１０】本発明に係るパイプの補強構造（第３の実施
の形態）を形成する補強素材の説明図 【図１１】本発明に係るパイプの補強構造（第４の実施
の形態）を形成する補強素材の説明図 【図１２】本発明に係るパイプの補強構造（第４の実施
の形態）を形成する補強素材の固定要領を説明する作用
図 【図１３】本発明に係るパイプの補強構造（第５の実施
の形態）を形成する補強素材の説明図 【図１４】本発明に係るパイプの補強構造（第６の実施
の形態）を形成する補強素材の説明図 【図１５】従来の閉断面構造物の補強構造を示す分解斜
視図 【図１６】従来のセンタピラーの断面図 【図１７】従来のセンタピラーを補強した状態を示す説
明図 【符号の説明】 １８…パイプ（パイプ部）、２１，３６，４１，４７，
５１，５６，６１…芯材（硬質樹脂）、２６，３７，４
２，４８，５２，５８，６３…突出部材。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ１６Ｂ 7/00 Ｆ１６Ｂ 7/00 Ｚ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B62D 25/04
B60R 21/02
B60R 21/04
B62D 25/08
F16B 4/00
F16B 7/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 補強すべきパイプに挿入する芯材と、こ
の芯材に形成した溝部に挿入した発泡樹脂材料製の突出
部材とからなり、パイプに挿入する前の芯材の一面と突
出部材の先端との距離をパイプの内寸法よりも大きく
し、芯材の一面と突出部材との両方をパイプの内面に当
てるように芯材及び突出部材をパイプ内に圧入すること
を特徴とするパイプの補強構造。
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