JP3989851B2 - 中空構造物の中空室遮断具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡性基材を外部加熱により発泡膨張させて発泡体とすることで中空構造物の中空室を遮断する中空室遮断具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両ボディの中空パネル（ピラー、ロッカーパネル、ルーフサイドパネル、ホイールハウス等）のような中空構造物の中空室内を発泡体で遮断し、その中空構造物の制振、補強、防音等の効果を高めるために用いられる中空室遮断具として、例えば、［特許文献１］に開示された中空構造物の中空室遮断具が知られている。
［特許文献１］に開示された中空室遮断具によれば、外部加熱により発泡膨張して発泡体となる発泡性基材と、その発泡性基材を中空室内に保持するためのホルダプレートとがそれぞれ中空室の断面に対応して形成されている。ホルダプレートの外周縁と中空室の内壁面との間にはほぼ一定の隙間が確保されており、発泡性基材が外部加熱により発泡膨張した場合には、中空構造物の中空室内が発泡体によってほぼ隙間無く遮断される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−７９８４５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の中空構造物の中空室遮断具によれば、発泡性基材及びホルダプレートを中空室の断面に対応した形状に成形する必要がある。この場合、中空室の断面形状が種々異なる毎に、発泡性基材及びホルダプレートを製造するための射出成形用の金型等を準備しなければならず、コスト高になるという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みて創案されたものであり、中空構造物の中空室の形状が種々異なる場合でも安価かつ容易に製造できる中空構造物の中空室遮断具を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、特許請求の範囲の各請求項に記載した発明が構成される。
請求項１に記載の中空構造物の中空室遮断具によれば、中空室内に配設される一対のホルダプレートと、その一対のホルダプレートの間に保持されかつ加熱により発泡し発泡体となることで前記中空室を遮断する粒状の発泡性基材とを備えている。前記一対のホルダプレートのうち少なくとも一方のホルダプレートの対向面側には、前記発泡性基材を保持する保持領域を構成するための外周側壁部が設けられている。前記発泡性基材が外部加熱により発泡膨張すると、外周側壁部が発泡圧を受けて外側に向けて倒れるようになっている。したがって、例えば、一対のホルダプレートが中空室の長手方向に対して略垂直に配設された場合には、発泡体の進行方向が中空室の内壁面へ向けて規制されるので、中空構造物の中空室内をほぼ隙間無く遮断することができる。
また、請求項１に記載の中空構造物の中空室遮断具によれば、中空室の断面に対応した一対のホルダプレートを準備し、その一対のホルダプレートの間に構成される保持領域の内部に粒状の発泡性基材を収容するだけで中空室遮断具を構成することができる。つまり、発泡性基材の形状を中空室の断面に対応した形状にわざわざ成形する必要がないので、発泡性基材を成形するための射出成形用の金型等を準備する必要がなくなるというメリットがある。
【０００７】
請求項２に記載の中空構造物の中空室遮断具によれば、外周側壁部は、薄肉ヒンジ部を介してホルダプレートに対して一体状に設けられている。これにより、発泡体の発泡圧を受けて外周側壁部が外側に向けて倒れた場合でも、その倒れた外周側壁部が中空室内に落下して異音を発生させる等の不具合が防止される。
【０００８】
請求項３に記載の中空構造物の中空室遮断具によれば、一対のホルダプレートのうち少なくとも一方のホルダプレートの対向面側には、発泡性基材を保持するための保持領域を複数に分割する分割リブが設けられている。これにより、粒状の発泡性基材を偏在させることなく保持領域に収容することができるので、中空室内において発泡体をまんべんなく充填することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本実施の形態における中空室遮断具１は、例えば車両のボディピラー、ロッカーパネル、ルーフサイドパネル、ホイールハウス等の中空構造物の中空室内を発泡体で遮断し、その中空構造物の制振、防音、補強等の効果を高めるための装置である。ここで、図１は、本実施の形態における中空室遮断具１の組み立て前の構造を示す斜視図である。また、図２は、中空室遮断具１の組み立て後の完成状態を示す斜視図である。
【００１０】
図１及び図２に示すように、中空室遮断具１は、略台形の板状に成形された一対のホルダプレート２ａ，２ｂと、その一対のホルダプレート２ａ，２ｂの間に保持される粒状の発泡性基材３とを備えている。
一対のホルダプレート２ａ、２ｂは、耐熱性の熱可塑性合成樹脂（例えばポリプロピレン等）が板状に射出成形されたものが用いられている。一方のホルダプレート２ａの片側面には、組付け用のクリップ４ａ，４ｂが一体状に設けられている。他方のホルダプレート２ｂには、クリップ４ａ、４ｂがそれぞれ挿通される挿通孔５ａ，５ｂが設けられている。クリップ４ａ，４ｂが挿通孔５ａ，５ｂにそれぞれ挿通されてその孔縁部に弾性的に係合し、これにより、一対のホルダプレート２ａ，２ｂが発泡性基材３を間に保持した状態で組み付けられる。
【００１１】
図１に示すように、一方のホルダプレート２ａの表裏両面のうち他方のホルダプレート２ｂに向かい合う対向面には、クリップ４ａ，４ｂの周囲を取り囲むようにして環状保持壁部８が設けられるとともに、その環状保持壁部８のさらに外周を取り囲むようにして外周側壁部６ａ〜６ｄが設けられている。一対のホルダプレート２ａ，２ｂがクリップ４ａ，４ｂにより対向した状態で組み付けられると、環状保持壁部８と外周側壁部６ａ〜６ｄとの間に挟まれた空間である保持領域５が構成される。この保持領域５の内部に粒状の発泡性基材３が収容される。
【００１２】
発泡性基材３は、外部加熱（例えば、１１０℃〜１９０℃前後の温度）により発泡、硬化し、発泡体となって金属面や塗装面等に密着する発泡剤混合の合成樹脂やゴム等の材料で構成された発泡性材料が粒状（ペレット状）に成形されたものである。保持領域５の内部に収容する発泡性基材３の分量は、その発泡性基材３を発泡膨張させたときに発泡体によって中空室の断面を隙間なく遮断できるように適宜に設定されている。なお、本実施の形態では、発泡性基材３が球形に成形されている例を示しているが、他の形状に成形されたものを用いても良い。例えば、立方体状に成形された発泡性基材３を用いてもよいし、円柱体状に成形された発泡性基材３を用いてもよい。
【００１３】
また、図１及び図２に示すように、外周側壁部６ａ〜６ｄは、ホルダプレート２ａの外周縁部に沿って薄肉ヒンジ部７を介して一体状に設けられている。発泡性基材３が外部加熱により発泡膨張して発泡体になると、外周側壁部６ａ〜６ｄが薄肉ヒンジ部７を基点として外側（保持領域５を内側としたときの外側）に向けて容易に屈曲できるように構成されている（詳しくは後述する）。
【００１４】
また、図１及び図２に示すように、ホルダプレート２ａの下端部には、中空構造物の中空室内に中空室遮断具１を取り付けるための取付用クリップ３０が一体状に設けられている。この取付用クリップ３０は、板状に形成された台座部３１と、その台座部３１から突出して設けられる脚部３２と、その脚部３２の先端から左右に延出して設けられる弾性係止片３３とを一体状に備えて構成されている。弾性係止片３３が中空構造物のパネル面に設けられた取付孔の孔縁部に弾性的に係合することにより、中空室遮断具１が中空構造物の中空室内に取り付けられる。
【００１５】
次に、上記のように構成される中空室遮断具１が中空構造物２０の中空室２３内に配設される態様を、図３及び図４を参照しながら説明する。
図３は、中空構造物２０の中空室２３内に中空室遮断具１が配設されている状態を示す正面図である。図４は、図３に示す中空室遮断具１のＡ−Ａ線に対応する断面拡大図である。
図３及び図４に示すように、中空構造物２０は、インナパネル２１とアウタパネル２２とが互いのフランジ部２１ｆ、２２ｆにおいてスポット溶接されて筒状とされた構造物であり、その内部に構成された中空室２３の断面形状は略台形の形状を有している。
一対のホルダプレート２ａ、２ｂは、中空室２３の断面に対応した略台形の形状を有しており、また、一対のホルダプレート２ａ，２ｂの大きさは、中空室２３の内壁面との間に所定の隙間（中空室２３の内壁面に電着塗装液等の塗料を通過させることができる程度の隙間）が生じる寸法に設定されている。
例えば、中空構造物２０が車両ボディを構成するパネルである場合、その車両ボディが完成すると焼付け塗装が施される。その焼付け塗装の際の外部加熱によって、発泡性基材３が発泡膨張して発泡体２５になる。
【００１６】
図５は、発泡性基材３が発泡膨張して発泡体２５となることにより中空室２３の断面を遮断した状態における中空室遮断具１の正面図である。図６は、図５における中空室遮断具１のＢ−Ｂ線に対応する断面拡大図である。
図５及び図６に示すように、発泡性基材３は、中空室遮断具１の全周縁部において発泡している。中空室２３の断面は略台形の形状を有しているが、一対のホルダプレート２ａ、２ｂはそれと相似した略台形の形状に成形されているため、発泡体２５が中空構造物２０の内壁面に追従して密着し、中空室２３をほぼ隙間なく遮断している。
また、発泡性基材３は一対のホルダプレート２ａ、２ｂによって両側から挟持されているため、その発泡方向がホルダプレート２ａ、２ｂの表面に沿う方向に規制される。これにより、発泡膨張により生じた発泡体２５が中空室２３の内周壁面に向けて重点的に広がることになるので、一対のホルダプレート２ａ，２ｂの間には必要最小限の発泡性基材３を保持するだけで中空室２３の断面を効率的に遮断することが可能である。中空構造物２０の中空室２３の断面が発泡体２５によって隙間なく遮断されると、中空構造物２０の補強、制振、防音等の効果が高められる。
【００１７】
また、図６に示すように、粒状の発泡性基材３が外部加熱により発泡膨張して発泡体２５になると、発泡体２５の発泡圧によって外周側壁部６ａ〜６ｄが薄肉ヒンジ部７を基点にして外側に向けて容易に倒れるようになっている。これにより、中空室２３の内周壁面に向けて発泡体２５を広げることができる。
外周側壁部６ａ〜６ｄは、ホルダプレート２ａに対し薄肉ヒンジ部７を介して一体状に設けられており、外周側壁部６ａ〜６ｄがホルダプレート２ａから分離して中空構造物２０の中空室２３内に落下してしまうことが防止されている。これにより、外周側壁部６ａ〜６ｄが分離して中空室２３内に落下することに伴う異音の発生等の不具合が防止されている。
【００１８】
以上説明したように、本実施の形態における中空室遮断具１によれば、一対のホルダプレート２ａ，２ｂの間に構成される保持領域５の内部に粒状の発泡性基材３を収容することができる。したがって、発泡性基材３自体を中空室２３の断面に対応した略台形の形状に成形する必要がなく、中空構造物２０の中空室２３の形状が異なる毎に異なる形状の発泡性基材３を準備する必要がない。
【００１９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更することが可能である。
例えば、図７に示すように、一方のホルダプレート２ａの他方のホルダプレート２ｂに向かい合う対向面に対して、保持領域５をさらに複数に分割する分割リブ４０ａ〜４０ｄを一体状に設けてもよい。この分割リブ４０ａ〜４０ｄを設けることにより、保持領域５の内部における粒状の発泡性基材３の偏在が防止されるので、中空室２３の断面において発泡体２５をまんべんなく広げることができる。
【００２０】
また、図８に示すように、外周側壁部６ａ〜６ｄを、ホルダプレート２ａの外周の末端の縁部に沿って設けるようにしてもよい。この場合には、薄肉ヒンジ部７が溝状に形成されるのではなく、薄肉ヒンジ部７がホルダプレート２ａの外周に沿って面取り状に形成されることになる。
【００２１】
また、上記実施の形態では、薄肉ヒンジ部７が外周側壁部６ａ〜６ｄの外側（保持領域５を内側としたときの外側）に溝状に形成される例を示したが、図９に示すように、薄肉ヒンジ部７が外周側壁部６ａ〜６ｄの内側に形成されるようにしてもよい。この場合、外周側壁部６ａ〜６ｄが発泡体２５の発泡圧を受けてさらに容易に外側に向けて倒れるという効果がある。
【００２２】
また、上記実施の形態では、外周側壁部６ａ〜６ｄが一方のホルダプレート２ａの対向面側にのみ設けられる例を示したが、例えば、図１０に示すように、外周側壁部６ｅ，６ｆが、一対のホルダプレート２ａ，２ｂのそれぞれの対向面に対して突き合わせ状に設けられるようにしてもよい。つまり、本発明の外周側壁部は、一対のホルダプレートのうち少なくとも一方のホルダプレートに対して設けられていればよい。
【００２３】
また、上記実施の形態では、ホルダプレート２ａの対向面側に環状保持壁部８が設けられる例を示したが、このような態様に限定するものではない。例えば、図１１に示すように、ホルダプレート２ａの中央部に内側に向けて突出する凸部８ａを形成し、この凸部８ａの側面と外周側壁部６ａ〜６ｄとの間に保持領域５を構成するようにしてもよい。
【００２４】
また、上記実施の形態では、一対のホルダプレート２ａ，２ｂがそれぞれ別体に形成されている例を示したが、例えば、一対のホルダプレート２ａ，２ｂが、側縁部に設けられた薄肉ヒンジを介して一体にかつ開閉可能に結合され、一対のホルダプレート２ａ，２ｂをその薄肉ヒンジを基点として閉じることにより保持領域５の内部に発泡性基材３が保持されるようにしてもよい。
【００２５】
また、上記実施の形態では、ホルダプレート２ａ、２ｂが耐熱性の熱可塑性合成樹脂によって形成されている例を示したが、その他の材料、例えば、剛性を有する厚紙、木質系ハードボード、金属製プレート等によって形成されたホルダプレート２ａ，２ｂを用いることもできる。
【００２６】
また、上記実施の形態では、一対のホルダプレート２ａ、２ｂがクリップ４ａ，４ｂによって組み付けられる例を示したが、このような態様に限定するものではない。例えば、一対のホルダプレートを相互に組付ける手段としては、一対のホルダプレート２ａ，２ｂの周囲に粘着テープ等を巻き付けるようにしてもよい。
【００２７】
また、上記実施の形態では、中空構造物２０の中空室２３の断面形状が略台形である例を示したが、このような態様に限定するものではない。例えば、中空室２３の断面形状が三角形や五角形である場合にも本発明を適用することができる。
また、上記実施の形態では、中空構造物２０が車両のボディピラー、ロッカーパネル、ルーフサイドパネル等である場合を例示したが、これに限るものではなく、車両のボディ以外、例えば、建築物、船舶等の建造物等を構成する中空構造物に対しても本発明を適用できる。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、中空構造物の中空室の形状が種々異なる場合でも安価かつ容易に製造できる中空構造物の中空室遮断具を提供することができる。
【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室遮断具の組み立て前の構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における中空室遮断具の完成状態を示す斜視図である。
【図３】中空構造物の中空室内に中空室遮断具が取付けられた状態を示す正面図である。
【図４】図３における中空室遮断具のＡ−Ａ線断面拡大図である。
【図５】中空室遮断具の発泡性基材が発泡して発泡体となり、中空室を遮断した状態を示す正面図である。
【図６】図５における中空室遮断具のＢ−Ｂ線断面拡大図である。
【図７】分割リブが設けられた中空室遮断具の斜視図である。
【図８】薄肉ヒンジ部がホルダプレートの外周の末端の縁部に沿って形成されている別実施例を示す断面拡大図である。
【図９】薄肉ヒンジ部がホルダプレートの内側に形成されている別実施例を示す断面拡大図である。
【図１０】外周側壁部が一対のホルダプレートのそれぞれの対向面側に対して設けられる別実施例を示す断面拡大図である。
【図１１】ホルダプレートに設けられた凸部の側面と外周側壁部との間に保持領域が構成される別実施例を示す断面拡大図である。
【符号の説明】
１ 中空室遮断具
２ａ，２ｂ ホルダプレート
３ 発泡性基材
４ａ，４ｂ クリップ
５ 保持領域
５ａ，５ｂ 挿通孔
６ａ〜６ｆ 外周側壁部
７ 薄肉ヒンジ部
８ 環状保持壁部
２０ 中空構造物
２３ 中空室
２５ 発泡体
３０ 取付用クリップ
４０ａ〜４０ｄ 分割リブ

Claims (3)

1. 中空構造物の中空室内に配設される一対のホルダプレートと、その一対のホルダプレートの間に保持されかつ加熱より発泡し発泡体となることで前記中空室を遮断する粒状の発泡性基材とを備える中空構造物の中空室遮断具であって、
   前記一対のホルダプレートのうち少なくとも一方のホルダプレートの対向面側には、前記発泡性基材を保持する保持領域を構成するための外周側壁部が設けられており、前記発泡性基材が発泡するときの発泡圧を受けて前記外周側壁部が外側に向けて倒れる構成にしてある中空構造物の中空室遮断具。
2. 請求項１に記載の中空構造物の中空室遮断具であって、
   外周側壁部は、薄肉ヒンジ部を介してホルダプレートに対して一体状に設けられていることを特徴とする中空構造物の中空室遮断具。
3. 請求項１または請求項２に記載の中空構造物の中空室遮断具であって、
   一対のホルダプレートのうち少なくとも一方のホルダプレートの対向面側には、保持領域を複数に分割する分割リブが設けられていることを特徴とする中空構造物の中空室遮断具。

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