JP4463616B2 - 発泡充填部材 - Google Patents

Description

本発明は、構造物の空間を発泡により充填するための発泡充填部材に関する。

従来、自動車のピラーなどの中空構造物に、発泡材を充填するための発泡充填部材が知られている。

このような発泡充填部材としては、例えば、外部加熱によって発泡する材料よりなる発泡性基材と、発泡性基材の一側面を支持する支持板を有する支持部材とを備え、発泡性基材が、支持板に対応する大きさで略環状に形成され、支持板の一側面に、発泡性基材の内周面を支持する環状のせき壁が突設されている発泡充填具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この発泡充填具においては、ピラーなどの中空室に配置して外部から加熱すると、支持板によって、発泡性基材の発泡が、中空室の長手方向へは抑制され、長手方向に略直交する中空室の内周壁面に向かう方向へは促進されて、発泡体となる。また、支持板の環状のせき壁によって、発泡性基材が、その開口孔の中心部に向けて発泡することを防止できる。そのため、極めて少ない量の発泡性基材の加熱発泡に基づく発泡体によって、中空室が効率よく良好に遮断される。

しかるに、このような発泡充填部材は、中空構造物の内部空間内への挿入方向と略直交する方向の幅が、中空構造物における発泡充填部材を受け入れる開口の、同方向の幅に規制され、実質的にこの幅以下に制限される。

このため、中空構造物の、開口より内方の空間に、開口の幅よりも幅方向外方に拡がる領域（以下「デッドスペース」とする）が存在しても、特許文献１に記載される発泡充填部材では、このデッドスペースに、発泡材を隙間なく充填することができない。

そのため、中空構造物の内周壁面の隅部など、発泡性基材との隙間が最大となる部分に発泡体を充填するべく、支持板に、隙間が最大となる部位の方向に発泡体を導く発泡体ガイドを設けた中空室遮断具が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

この中空室遮断具では、中空構造物の中空室内に配置して外部から加熱すると、発泡体ガイドによって、発泡性基材の発泡を、発泡性基材との隙間が最大となる部分に集中させることができる。そのため、この発泡体ガイドを用いて、発泡性基材の発泡を導いて、デッドスペースに、発泡体を隙間なく充填できる。

また、例えば、発泡充填部材のデッドスペースに対応する個所において、発泡基材の量を部分的に増やして、発泡量を増加させることで、デッドスペースに、発泡材を隙間なく充填することも知られている。
特開２００３−１４６２４３号公報 特開２００１−１１４０３７号公報

しかし、上記した発泡充填部材は、中空構造物の内部空間内への挿入方向と略直交する方向の幅が、中空構造物における発泡充填部材を受け入れる開口の、同方向の幅以下に制限されることから、デッドスペースには支持板を挿入することができない。そのため、発泡体ガイドを設けたり、発泡基材の量を増やしても、発泡基材の発泡が、デッドスペースにおいて、中空室の長手方向へ向かうのを抑制することができず、さらには、加熱により流動状態となった発泡基材が、中空室の長手方向下方に垂れ落ちる場合もあり、その結果、デッドスペースに、発泡材を隙間なく充填することができないという不具合がある。

本発明の目的は、デッドスペースを含む構造物の空間の全体に、発泡材を隙間なく充填することのできる発泡充填部材を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、構造物の空間を発泡により充填するための発泡充填部材であって、非発泡材料からなるホルダ部材と、発泡材料からなり、シート状に形成される発泡基材とを備え、前記ホルダ部材は、前記発泡基材を支持する支持板と、前記発泡基材を支持し、前記支持板の外周縁に設けられ、前記支持板の外周縁に対して近接および離間する方向に撓む可撓部とを備え、前記可撓部は、前記支持板の外周縁に連続する連結部と、前記連結部に連続し、前記支持板の外周縁との間に所定間隔を隔てて対向配置される撓み部とを備え、前記支持板は、前記構造物の開口を介して前記構造物の空間に配置可能であり、前記可撓部が、前記外周縁に対して近接する方向に撓むことにより、前記開口を通過可能であり、前記外周縁に対して離間する方向に撓むことにより、前記構造物の空間における前記開口の幅よりも幅方向外方に拡がる領域に配置可能であることを特徴としている。

この発泡充填部材では、構造物の開口を介して、構造物の空間内に挿入するときに、ホルダ部材のうち、可撓部を、支持板の外周縁に対して近接する方向に撓ませ、挿入後は、支持板の外周縁に対して離間する方向に撓ませれば、可撓部を、デッドスペースに挿入して、配置させることができる。そのため、特に、中空構造物などにおいて、発泡基材の発泡が、そのデッドスペースから長手方向へ向かったり、流動状態の発泡基材が、そのデッドスペースから長手方向下方に垂れ落ちることを、デッドスペースに配置された可撓部によって防止することができる。その結果、デッドスペースを含む構造物の空間の全体に、発泡材を隙間なく充填することができる。
また、可撓部が、連結部と撓み部とを備えている。可撓部を、支持板の外周縁に対して近接および離間する方向に撓ませるときに、連結部が変形する。そのため、撓み部を、デッドスペースの断面形状に対応した平面形状を有する平板状に形成し、同じ平面形状を有する発泡基材を、この撓み部に支持させれば、発泡により、デッドスペースに、発泡材を隙間なく充填することができる。
また、発泡基材がシート状であれば、発泡基材を、連続成形によって、生産効率よく、低コストで生産することができる。

また、この発泡充填部材においては、前記可撓部は、前記発泡充填部材を前記構造物の空間内に配置するときに、その発泡充填部材の前記構造物の空間内への挿入方向に対して、交差方向に撓むように、設けられていることが好適である。

可撓部をこのように設けた場合には、発泡充填部材を、構造物の開口を介して、構造物の空間内に挿入するときに、可撓部を、開口の縁部に当接させることによって、挿入方向に対して交差方向に撓ませることができる。そのため、挿入作業の容易化を図ることができる。

また、この発泡充填部材においては、前記可撓部には、前記可撓部において支持される発泡基材を固定するための固定部を備えていることが好適である。

固定部を備えていれば、可撓部を支持板の外周縁に対して近接または離間する方向に撓ませても、その可撓部に支持される発泡基材を、その撓みに追従して撓ませることができる。そのため、発泡基材を可撓部とともに、デッドスペースに挿入して、配置することができる。その結果、発泡基材の発泡により、デッドスペースに、発泡材を隙間なく充填することができる。

本発明の発泡充填部材では、構造物の空間内に挿入するときに、可撓部を、支持板の外周縁に対して近接する方向に撓ませて、構造物の開口を通過させた後、可撓部を、支持板の外周縁に対して離間する方向に撓ませれば、可撓部を、構造物のデッドスペースに挿入して、配置させることができる。その結果、デッドスペースを含む構造物の空間の全体に、発泡材を隙間なく充填することができる。

図１は、本発明の発泡充填部材の一実施形態を示す分解斜視図、図２は、図１に示す発泡充填部材の平面図である。

図１において、この発泡充填部材１は、自動車のピラーなどの中空構造物の内部空間に発泡材を充填するために用いられ、非発泡材料からなるホルダ部材２と、発泡材料からなる発泡基材３とを備えている。

ホルダ部材２を形成する材料は、後述する加熱発泡時（例えば、１２０〜２１０℃前後）に、発泡基材３を支持して、発泡基材３が自重により垂れ下がったり、垂れ落ちてしまうことを防止できるものであれば、特に制限されないが、例えば、ナイロン、ポリエステルなどの樹脂、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属などが用いられる。

このホルダ部材２は、支持板４、可撓部５、補助突出部６、環状壁７、係合部８および装着部９を一体的に備えている。

支持板４および補助突出部６は、構造物としての、後述するピラー３４の内部空間３５のうち、アウタパネル３７内のデッドスペース３９を除く形状（図６、図７参照）に対して、やや小さな相似形状をなし、支持板４は、例えば、発泡基材３を支持する矩形平板状に形成されている。

また、補助突出部６は、矩形平板状の支持板４の外周縁のうち、後述するアウタパネル３７の開口幅Ｗに沿う開口幅方向における一方側短側面１０の一方の角部から、その一方側短側面１０と略直交する方向（開口幅方向）の外方に突出形成されている。この補助突出部６は、矩形平板状をなし、その遊端部側が尖塔形状に形成されている。また、補助突出部６の一方側表面には、略中央部において、発泡基材３の後述する補助突出片２６を固定するための、平板状の固定部１４が、その一方側表面が延びる方向と直交する方向に立設されている。

可撓部５は、デッドスペース３９の形状に対して、やや小さな相似形状をなし、支持板４の一方側短側面１０において、他方の角部に連続する連結部１１と、連結部１１に連続する撓み部１２とを一体的に備えている。

撓み部１２は、連結部１１側が狭く、遊端部側が広い略扇形平板状をなし、一方側短側面１０の他方の角部から、その遊端部側が補助突出部６に向かうように傾斜状に突出形成されている。この撓み部１２は、一方側短側面１０と、その間に、連結部１１側が狭く遊端部側が広い略扇形の隙間１５を隔てて対向配置されている。また、補助突出部６と、その遊端部が、所定間隔を隔てて対向配置されている。

また、撓み部１２の一方側表面には、略中央部において、発泡基材３の後述する撓み片２５を固定するための平板状の固定部１３が、その一方側表面が延びる方向と直交する方向に立設されている。

また連結部１１は、一方側短側面１０と撓み部１２とを連結するように設けられている。この連結部１１は、撓み部１２を撓ませることができるように、弾性変形ができる幅狭状に形成されている。

可撓部５は、一方側短側面１０と対向する側面と反対側の側面から、一方側短側面１０へ向かう方向へ外力を加えると、幅狭の連結部１１が弾性変形することで、撓み部１２が、図７に示す位置から、図１中に実線の矢印で示すように、連結部１１を支点として、支持板４の一方側短側面１０に対して近接する方向に撓むことで、図６に示す位置まで移動する。また、加わっていた外力が除去されると、連結部１１の弾性によって、撓み部１２が、図６に示す位置から、連結部１１を支点として、支持板４の一方側短側面１０に対して離間する方向に撓むことで、図７に示す位置に復帰する。

また、支持板４、可撓部５（連結部１１、撓み部１２）および補助突出部６は、その両側表面が連続する、平板状に形成されており、その厚みは、例えば、０．８〜３．０ｍｍ、好ましくは、１．０〜２．０ｍｍである。また、このホルダ部材２は、開口幅方向において、後述するアウタパネル３７側の開口３８に対して、可撓部５が支持板４の一方側短側面１０に対して離間している状態では幅広に、近接している状態ではほぼ同幅になるように形成されている。

環状壁７は、支持板４の外形と略相似形状である略矩形環状をなし、支持板４の一方側表面において、その一方側表面が延びる方向と直交する方向に立設されている。この環状壁７は、支持板４の外周縁と、発泡基材３の後述する環状発泡部２４が配置される一定幅を隔てて、支持板４の一方側表面に周状に設けられている。この環状壁７の高さ（すなわち、支持板４の一方側表面から環状壁７の遊端部までの長さ）Ａは、図３に示すように、発泡基材３の厚みＤよりも大きく、例えば、２．０〜１０．０ｍｍ、好ましくは、３．０〜７．０ｍｍに設定されている。なお、環状壁７の形成により、支持板４における環状壁７によって囲まれる内側の所定空間が、内側閉塞部１６とされ、環状壁７の外側、つまり、支持板４の外周縁と環状壁７との間の外周部分が、外側支持部１７とされている。

係合部８は、開口部１８および爪部１９を備え、環状壁７に設けられている。

開口部１８は、図１に示すように、環状壁７が延びる周方向において、互いに所定間隔を隔てて対向状に複数（２つ）形成されている。各開口部１８は、環状壁７の周方向に沿って部分的にスリット状に開口することにより形成されている。これによって、開口部１８は、内側閉塞部１６と外側支持部１７とが連通するように、図３に示すように、側面視において、環状壁７の間において略矩形状に開口形成されている。なお、各開口部１８における環状壁７の周方向に沿う開口幅Ｂは、例えば、３．０〜３０．０ｍｍ、好ましくは、５．０〜１５．０ｍｍである。

爪部１９は、各開口部１８おいて、１対として形成されている。すなわち、爪部１９は、開口部１８を挟んで対向する各環状壁７の側端部上方から、環状壁７の周方向に沿う開口部１８の内側方向へ、互いに近接するようにそれぞれ突出形成されている。１対の爪部１９は、その上端縁が内側方向に向かって下方に傾斜し、その下端縁が支持板４と略平行するような、側面視三角台形状をなし、環状壁７の周方向において、互いに所定間隔を隔てて対向配置されている。また、各爪部１９は、その下端縁が、支持板４の一方側表面との間の間隔が発泡基材３の厚みとほぼ同じ高さとなるように設定されている。また、各爪部１９は、弾性変形可能に形成され、その下端縁の環状壁７からの突出長さＣは、例えば、０．１〜５．０ｍｍ、好ましくは、０．５〜１．５ｍｍである。

装着部９は、図５に示すように平面視略Ｔ字状をなし、支持板４の外周縁から、支持板４が延びる方向に沿って、外方に向かって突出形成されている。この装着部９は、基部２０と、基部２０に設けられる内側係止部２１および外側係止部２２と、発泡基材３が埋設される埋設部２３とを一体的に備えている。

基部２０は、支持板４の外周縁のうち、一方側短側面１０の補助突出部６が設けられる側の角部を挟んで略直交する一方側長側面４４（図１参照）の端部から、一方側長側面４４と略直交する方向に突出形成されている。

内側係止部２１は、可撓性の片からなり、基部２０の基端部から、基部２０の幅方向（一方側長側面４４に沿う方向）外方に向かって、基部２０の突出方向外側に傾斜するように、突出形成されている。外側係止部２２は、基部２０の遊端部から、基部２０の突出方向外方に突出形成されている。この外側係止部２２は、基部２０の幅方向に沿って弾性変形可能な可撓性の弓状片から形成されている。

埋設部２３は、基部２０の基端部において、基部２０の突出方向に直交する方向に沿って溝状に形成されている。

そして、このようなホルダ部材２は、例えば、上記した樹脂から形成する場合には、射出成形などによって、支持板４、可撓部５、補助突出部６、環状壁７、係合部８、装着部９、固定部１３および固定部１４を一体成形することによって、得ることができる。

発泡基材３は、加熱（例えば、１２０〜２１０℃前後）により発泡する発泡材料から形成されている。

発泡材料としては、特に制限されず、公知の発泡性ポリマーが用いられる。発泡性ポリマーとしては、特に制限されないが、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリケトンなどの樹脂、例えば、スチレン−ブタジエン−ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）などのゴムなどが挙げられる。好ましくは、エチレン・酢酸ビニル共重合体が用いられる。エチレン・酢酸ビニル共重合体を用いることにより、発泡倍率を高くすることができる。これら発泡性ポリマーは、１種または２種以上を適宜選択して用いることができる。

また、発泡材料には、発泡性ポリマーを発泡および硬化させるために、さらに、例えば、架橋剤、発泡剤、必要により発泡助剤などが適宜配合される。

架橋剤としては、特に制限されないが、例えば、加熱により分解され、遊離ラジカルを発生して分子間または分子内に架橋結合を形成させる公知のラジカル発生剤が用いられる。より具体的には、例えば、ジクミルパーオキサイド、１，１−ジターシャリブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジターシャリブチルパーオキシヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジターシャリブチルパーオキシヘキシン、１, ３−ビス（タ−シャリ−ブチルパ−オキシイソプロピル）ベンゼン、ターシャリブチルパーオキシケトン、ターシャリブチルパーオキシベンゾエートなどの有機過酸化物などが挙げられる。

また、発泡性ポリマーが加硫可能である場合には、架橋剤として公知の加硫剤を用いることができる。そのような加硫剤としては、特に制限されないが、例えば、硫黄、硫黄化合物類、セレン、酸化マグネシウム、一酸化鉛、酸化亜鉛、ポリアミン類、オキシム類、ニトロソ化合物類、樹脂類、アンモニウム塩類などが挙げられる。

これら架橋剤は、１種または２種以上を適宜選択して用いることができる。また、架橋剤の配合割合は、特に制限されないが、例えば、発泡性ポリマーに対して、０．１〜１０重量部、好ましくは、０．５〜７重量部である。

また、加硫剤を用いる場合には、加硫促進剤を併用することができる。加硫促進剤としては、例えば、ジチオカルバミン酸類、チアゾール類、グアニジン類、スルフェンアミド類、チウラム類、キサントゲン酸類、アルデヒドアンモニア類、アルデヒドアミン類、チオウレア類などの公知の加硫促進剤が挙げられる。このような加硫促進剤は、１種または２種以上を適宜選択して用いることができ、その配合割合は、発泡性ポリマーに対して、０．１〜５重量部である。

また、加硫促進剤とは反対に、成形性の調節などを目的として、例えば、有機酸やアミン類などの公知の加硫遅延剤などを適宜配合することもできる。

また、発泡剤としては、特に制限されないが、例えば、公知の無機系発泡剤や有機系発泡剤が用いられる。無機系発泡剤としては、例えば、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、アジド類などが挙げられる。

また、有機系発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレート、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボン酸アミドなどのアゾ系化合物、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミド、トリニトロトリメチルトリアミンなどのニトロソ系化合物、例えば、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、パラトルエンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン−３，３’−ジスルホニルヒドラジド、アリルビス（スルホニルヒドラジド）などのヒドラジド系化合物、例えば、ｐ−トルイレンスルホニルセミカルバジド、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）などのセミカルバジド系化合物、例えば、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタンなどのフッ化アルカン、例えば、５−モルホリル−１，２，３，４−チアトリアゾールなどのトリアゾール系化合物などが挙げられる。

また、これら発泡剤のなかでも、発泡性ポリマーの軟化温度以上で分解してガスを発生し、かつ、後述する発泡材４３の形成時において、ほとんど発泡しないものが、組成に応じて適宜選択される。好ましくは、１２０〜２１０℃前後で発泡するものが用いられる。

これら発泡剤は、１種または２種以上を適宜選択して用いることができる。また、発泡剤の配合割合は、特に制限されないが、例えば、発泡性ポリマー１００重量部に対して、５〜５０重量部、好ましくは、１０〜３０重量部である。

なお、発泡剤の配合量は、発泡基材３の発泡時において、その発泡倍率が５〜２５倍程度、好ましくは、１０〜２０倍程度で、実質的に独立気泡を生じさせる範囲であることが好適である。発泡剤の配合量が少なすぎると、発泡基材３が十分に発泡せず、一方、発泡剤の配合量が多すぎると、発泡により得られる発泡材の樹脂だれによる空隙を生じ、いずれも充填性が抵下する。

発泡助剤としては、特に制限されないが、例えば、発泡剤の種類に応じて適宜公知の発泡助剤を選択することができ、より具体的には、例えば、尿素を主成分とする尿素系化合物、例えば、酸化亜鉛、酸化鉛などの金属酸化物、例えば、サリチル酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸またはその金属塩などが挙げられる。好ましくは、高級脂肪酸金属塩が用いられる。

これら発泡助剤は、１種または２種以上を適宜選択して用いることができる。また、発泡助剤の配合割合は、特に制限されないが、例えば、発泡性ポリマー１００重量部に対して、１〜２０重量部、好ましくは、５〜１０重量部である。

さらに、発泡材料には、その目的および用途によって、得られる発泡材の物性に影響を与えない範囲において、例えば、安定剤、補強材、充填剤、軟化剤や、さらには必要に応じて、例えば、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料、着色剤、防カビ剤、難燃剤などの公知の添加剤を適宜配合することができる。

この発泡基材３は、図１に示すように、環状発泡部２４、撓み片２５、補助突出片２６および被係合部２７を一体的に備え、シート状に形成されている。なお、この発泡基材３の厚みＤ（図３参照）は、例えば、０．５〜６．０ｍｍ、好ましくは、１．５〜３．５ｍｍである。

発泡基材３をシート状に形成することにより、発泡基材３を、連続成形によって、生産効率よく、低コストで生産することができる。

環状発泡部２４は、支持板４の外側支持部１７に対応する略矩形環状をなし、平板状に形成されている。

撓み片２５は、可撓部５の撓み部１２に対応する略扇形状をなし、可撓部５の連結部１１に対応する連結片２８を介して、環状発泡部２４に連結されている。また、撓み片２５には、撓み部１２の固定部１３の、支持板４の一方側表面が延びる方向の断面形状よりもやや小さい略矩形状をなし、固定部１３が圧入されて、撓み片２５を撓み部１２に固定するための被圧入孔２９が穿設されている。

補助突出片２６は、補助突出部６に対応する、遊端部が尖塔状とされた略矩形をなし、平板状に形成されている。補助突出片２６には、補助突出部６の固定部１４の、支持板４の一方側表面が延びる方向の断面形状よりもやや小さい略矩形状をなし、固定部１４が圧入されて、補助突出片２６を補助突出部６に固定するための被圧入孔３０が穿設されている。

被係合部２７は、図４に示すように、突出部３１および膨出部３２を一体的に備える、平面視略Ｔ字状に形成されている。

突出部３１は、発泡基材３がホルダ部材２に支持された状態において、環状壁７の各開口部１８に対応して複数（２つ）設けられている。各突出部３１は、開口部１８の開口幅Ｂよりもやや幅狭の略矩形状をなし、環状発泡部２４から、環状発泡部２４の周方向に対して略直交する内側方向に突出形成されている。

膨出部３２は、突出部３１の遊端部において、環状発泡部２４の周方向両側に向かって膨出形成されている。この膨出部３２は、環状壁７の厚みを隔てて、環状発泡部２４と対向するように設けられている。

また、発泡基材３の環状発泡部２４には、図１に示すように、埋設部２３に対して突出方向と反対側に配置される基部２０に対応する位置に、埋設部２３に環状発泡部２４を埋設するための切り込み３３が、埋設部２３の長手方向に沿って形成されている。

そして、発泡基材３は、例えば、まず、上記した発泡材料において、各成分を上記した配合割合において配合した後、例えば、ミキシングロール、加圧式ニーダーなどを用いて混練し、その後、プレスやカレンダーロールなどを用いてシート状に連続成形するか、あるいは、発泡材料を、例えば、押出成形機を用いてシート状に連続成形し、次いで、環状発泡部２４、撓み片２５、補助突出片２６、被係合部２７、連結片２８、被圧入孔２９、被圧入孔３０および切り込み３３が形成されるように、打ち抜くことにより、得ることができる。

そして、このようにして得られた発泡基材３は、図１および図２に示すように、環状発泡部２４を、支持板４の外周の外側支持部１７に支持させると同時に、各突出部３１を、各開口部１８の上方から１対の爪部１９を弾性変形させながら、各開口部１８内に嵌め込み、また、これと同時に、切り込み３３に基部２０を挿入して、埋設部２３に環状発泡部２４を嵌め込み、さらに、被圧入孔２９に固定部１３を圧入し、被圧入孔３０に固定部１４を圧入することにより、ホルダ部材２に取り付けられる。

これによって、発泡基材３の各突出部３１が、環状壁７の外側に配置される環状発泡部２４から、各開口部１８を介して、環状壁７の内側の内側閉塞部１６へ延びるように配置され、各開口部１８において、１対の爪部１９と支持板４との間において挟持される。これによって、突出部３１の上下方向移動が規制される。

また、各突出部３１の遊端部に形成される膨出部３２が、環状壁７の周方向に沿って配置され、環状壁７の各側端部（開口部１８を環状壁７の周方向に挟んで対向する環状壁７の各側端部）が、膨出部３２と環状発泡部２４との間において挟持される。これによって、突出部３１の開口部１８からの引き抜きが規制される。このような発泡基材３の被係合部２７のホルダ部材２の係合部８に対する係合によって、発泡基材３は、ホルダ部材２に、簡易かつ確実に固定される。

しかも、突出部３１における環状壁７の内側閉塞部１６に配置される遊端部および膨出部３２は、発泡によって膨張するので、発泡時においてより確実な係合を図ることができる。

また、発泡基材３の撓み片２５は、被圧入孔２９に固定部１３を圧入することによって、ホルダ部材２の撓み部１２に固定される。これによって、撓み部１２を一方側短側面１０に対して近接または離間する方向に撓ませても、その撓み部１２に支持される撓み片２５を、その撓みに追従して撓ませることができる。そのため、後述するように、撓み片２５を撓み部１２とともに撓み変形させて、アウタパネル３７内のデッドスペース３９に挿入して、配置することができる。そして、配置された撓み片２５を発泡させることによって、その撓み片２５が膨張し、デッドスペース３９を、発泡材４３で隙間なく充填することができる。

さらに、発泡基材３の補助突出片２６は、被圧入孔３０に固定部１４を圧入することによって、ホルダ部材２の補助突出部６に固定される。

そして、このようにして得られる発泡充填部材１は、構造物の間の空間や中空構造物の内部空間に配置して、発泡温度（例えば、１２０〜２１０℃前後）に加熱すれば、発泡により、その空間を隙間なく充填することができる。そのため、このような発泡充填部材１は、特に制限されることなく、制振、防音、防塵、断熱、緩衝、水密などを目的として、構造物の空間に充填する、例えば、防振材、防音材、防塵材、断熱材、緩衝材、止水材などとして、各種の産業製品の発泡充填部材として、用いることができる。

より具体的には、この発泡充填部材１を用いて、中空構造物として、例えば、自動車のピラーの内部空間を発泡により充填すれば、発泡により形成された発泡材により、エンジンの振動や騒音、あるいは、風きり音などが車室内に伝達されることを有効に防止することができる。

次に、この発泡充填部材１を用いる一例として、自動車のピラーの内部空間を充填する方法について説明する。

この方法では、まず、図６および図７に示すように、充填すべきピラー３４の内部空間３５の閉断面形状および大きさに対応して形成された発泡充填部材１を、そのピラー３４内に設置する。ピラー３４は、インナパネル３６およびアウタパネル３７を備えている。インナパネル３６およびアウタパネル３７は、一側に開口３８が形成される略断面凹状をなし、開口３８の開口幅Ｗに沿う開口幅方向の両端部には、フランジ部が形成されている。そして、ピラー３４は、インナパネル３６およびアウタパネル３７を、それらの各フランジ部を対向当接させて、溶接により接合することによって、閉断面の内部空間３５が形成されるように、設けられている。

このピラー３４においては、内部空間３５のうち、アウタパネル３７側の開口３８より内方には、その開口３８の、発泡充填部材１の挿入方向（図６に白抜きの矢印で示す）と略直交する方向の開口幅Ｗよりも、挿入方向内方側において、開口幅Ｗの開口幅方向外方に、さらに拡がるデッドスペース３９が形成されている。

このデッドスペース３９は、アウタパネル３７側の開口３８の開口幅Ｗの開口幅方向一端縁に連続して、その開口幅方向外方に略Ｖ字状に窪むように形成されている。

そして、発泡充填部材１をピラー３４内に設置するには、発泡充填部材１の装着部９を、インナパネル３６の、予め形成された係止孔４１に係止させる。

より具体的には、装着部９の外側係止部２２を係止孔４１に挿通する。そうすると、外側係止部２２は、係止孔４１の挿通中においては、幅方向内方に弾性変形するが、係止孔４１の通過後には、幅方向外方に弾性変形して、インナパネル３６の外側面に弾性的に当接される。また、この状態においては、装着部９の内側係止部２１が、インナパネル３６の内側面に弾性的に当接されるので、これら外側係止部２２と内側係止部２１とで、インナパネル３６を挟み込む状態となり、これによって、発泡充填部材１がインナパネル３６に固定される。

次に、インナパネル３６に固定された発泡充填部材１を、アウタパネル３７側の開口３８から、その内部空間３５に挿入する。そうすると、撓み部１２の遊端部が、開口３８の一端縁に当接され、その一端縁から一方側短側面１０へ向かう方向へ外力を受けることによって、連結部１１が変形する。そして、図６に示すように、撓み部１２が、連結部１１を支点として、発泡基材３の撓み片２５とともに、支持板４の一方側短側面１０に対して近接する方向（開口幅Ｗの開口幅方向内方）に撓んだ状態となって、開口３８を通過する。

そして、開口３８の通過後は、撓み部１２は、アウタパネル３７側の開口３８の一端縁との当接が解除されるので、連結部１１の弾性によって、撓み部１２と撓み片２５とが、連結部１１を支点として、支持板４の一方側短側面１０に対して離間する方向（開口幅Ｗの開口幅方向外方）に撓むことで、図７に示すように、もとの位置に復帰する。これにより、容易な挿入作業により、アウタパネル３７のデッドスペース３９に、可撓部５の撓み部１２と、その撓み部１２に支持される発泡基材３の撓み片２５とが挿入され、配置される。また、デッドスペース３９以外の内部空間３５には、支持板４および補助突出部６と、その支持板４および補助突出部６に支持される発泡基材３が配置される。

その後、これらインナパネル３６およびアウタパネル３７のフランジを対向当接させて、溶接により接合することによって、ピラー３４が、閉断面として形成される。なお、このようなピラー３４は、より具体的には、車両ボディのフロントピラー、サイドピラーあるいはリヤピラーとして用いられる。

その後、防錆処理など適宜の処理をした後に、例えば、その後の焼付塗装時の乾燥ライン工程での加熱（例えば、１２０〜２１０℃前後）によって、図８に示すように、発泡充填部材１の発泡基材３を発泡および硬化させることにより発泡材４３を形成し、この発泡材４３によってピラー３４の内部空間３５が隙間なく充填される。

なお、発泡材４３は、その密度（発泡材の重量（ｇ）／発泡材の体積（ｃｍ^３））が、例えば、０．０４〜０．２ｇ／ｃｍ^３、さらには、０．０５〜０．１ｇ／ｃｍ^３であることが好ましく、また、発泡時の発泡倍率が、５〜２５倍、さらには、１０〜２０倍であることが好ましい。

そして、この発泡充填部材１では、このような発泡において、可撓部５をデッドスペース３９に配置させることができるので、発泡基材３の発泡が、そのデッドスペース３９からピラー３４の長手方向に向かったり、流動状態の発泡基材３が、そのデッドスペース３９からピラー３４の長手方向下方に垂れ落ちることを防止することができる。そのため、ピラー３４の内部空間３５に、発泡材４３を隙間なく充填することができる。また、ホルダ部材２の支持板４、可撓部５および補助突出部６によって、発泡基材３の発泡が、ホルダ部材２の他方側裏面に向かうことを抑制できるので、そのホルダ部材２の他方側裏面に向かう発泡を規制することができる。これによって、デッドスペース３９を含むピラー３４の内部空間３５内に、発泡材４３を、隙間なく充填することができる。

なお、本発明の発泡充填部材では、ホルダ部材において、支持板や可撓部などの形状は、上記に限らず、構造物の空間に対応して、適宜選択することができる。また、可撓部の数も、構造物の空間に対応して、適宜選択することができる。例えば、アウタパネルの開口の開口幅方向の両側にデッドスペースがある場合は、支持板の両側に可撓部を設けることができる。

また、上記の実施形態では、支持板４の一方側表面に、発泡基材３を支持させていたが、例えば、図９に示すように、支持板４の両面に、発泡基材３を支持させてもよい。

発泡基材３が支持板４の両面に支持されていれば、その支持板４の両面において、発泡基材３を発泡させることができ、発泡材４３を十分に充填することができる。

本発明の発泡充填部材の一実施形態を示す分解斜視図である。 図１に示す発泡充填部材の平面図である。 図２に示す発泡充填部材のホルダ部材の一部を拡大した側面図である。 図２に示す発泡充填部材の一部を拡大した平面図である。 図１に示す発泡充填部材のホルダ部材の装着部の平面図である。 図１に示す発泡充填部材を、ピラーの内部空間に挿入する状態を示す断面図である。 図６に示す状態から、発泡充填部材の挿入を完了した状態を示す断面図である。 図７に示す状態から、発泡充填部材を発泡させた状態を示す断面図である。 本発明の発泡充填部材の他の実施形態（支持板の両面において、発泡基材を支持する態様）を示す側断面図である。

符号の説明

１ 発泡充填部材
２ ホルダ部材
３ 発泡基材
４ 支持板
５ 可撓部
１０ 一方側短側面
１１ 連結部
１２ 撓み部
１３ 固定部
１５ 隙間
３４ ピラー
３５ 内部空間

Claims (3)

1. 構造物の空間を発泡により充填するための発泡充填部材であって、
   非発泡材料からなるホルダ部材と、発泡材料からなり、シート状に形成される発泡基材とを備え、
   前記ホルダ部材は、前記発泡基材を支持する支持板と、前記発泡基材を支持し、前記支持板の外周縁に設けられ、前記支持板の外周縁に対して近接および離間する方向に撓む可撓部とを備え、
   前記可撓部は、前記支持板の外周縁に連続する連結部と、前記連結部に連続し、前記支持板の外周縁との間に所定間隔を隔てて対向配置される撓み部とを備え、
   前記支持板は、前記構造物の開口を介して前記構造物の空間に配置可能であり、
   前記可撓部が、前記外周縁に対して近接する方向に撓むことにより、前記開口を通過可能であり、前記外周縁に対して離間する方向に撓むことにより、前記構造物の空間における前記開口の幅よりも幅方向外方に拡がる領域に配置可能であることを特徴とする、発泡充填部材。
2. 前記可撓部は、前記発泡充填部材を前記構造物の空間内に配置するときに、その発泡充填部材の前記構造物の空間内への挿入方向に対して、交差方向に撓むように、設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の発泡充填部材。
3. 前記可撓部には、前記可撓部において支持される発泡基材を固定するための固定部を備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載の発泡充填部材。

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