JP4546279B2 - 中空構造体用セパレータ部材の取付構造 - Google Patents

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Description

本発明は、発泡性材料を中空構造体内に配置し、配置した発泡性材料を加熱により発泡させて中空構造体内の空間を仕切る中空構造体用セパレータ部材の取付構造に関する。
自動車には車両ボディにピラーなどの中空構造体が用いられている。この中空構造部には、遮音性などを高めるために、中空構造体の空間をセパレータ部材で仕切られている。
セパレータ部材は、本体を発泡性材料で形成し、発泡性材料を中空構造体内に収め、発泡性性材料を中空構造体の外部から加熱することで発泡するものである。
発泡性材料が発泡することで、発泡性材料が中空構造体の内壁に密着し、中空構造体の空間をセパレータ部材で仕切ることができる(例えば、特許文献1参照。)。
特許第3516777号公報
特許文献1を次図に基づいて説明する。
図12は従来の基本構成を説明する図である。
セパレータ部材100は、発泡性部材で形成した本体101を中空構造体(フロントピラー)103のスチフナ104に係止させることで、フロントピラー103内に本体101を取り付けるものである。
係止クリップ102は、中央に中空孔106を形成するとともに、複数の割溝107によって縦割りすることで、複数のクリップ突片108…(…は複数を示す)が内外方向に弾性変形可能に形成され、クリップ突片108…の外周に係止溝109…を備え、係止クリップ102の先端側を先細状に形成したものである。
セパレータ部材100をフロントピラー103に取り付ける際には、係止クリップ102の先細状の先端を、スチフナ104の取付孔104aに差し込む。
クリップ突片108…の外周が取付孔104aの周縁に当接し、クリップ突片108…が中空孔106側に弾性変形する。
この状態で、係止クリップ102を取付孔104aにさらに差し込むことで、係止溝109…が取付孔104aに嵌り込む。クリップ突片108…が復元力で外方向に弾性変形して、係止溝109…が取付孔104aに嵌り込んだ状態を保つ。
これにより、係止クリップ102がフロントピラー103に係止され、セパレータ部材100をスチフナ104に取り付ける。
次に、セパレータ部材100を取り付けたスチフナ104を、溶接工程において、インナーパネル110のフランジを、スチフナ104およびアウターパネル111のフランジに重ね合わせて溶接する。
インナーパネル110、スチフナ104およびアウターパネル111でフロントピラー103を構成する。
溶接後、フロントピラー103の外部から本体(発泡性材料)101を加熱して発泡する。本体101が発泡することで、本体101がフロントピラー103の内壁に密着し、フロントピラー103の空間を本体101で仕切る。
ここで、インナーパネル110のフランジを、スチフナ104およびアウターパネル111のフランジに溶接する前の状態において、本体101はスチフナ104のフランジから外側に距離H1だけ突出している。
このため、スチフナ104をセパレータ部材100に取り付けた後、インナーパネル110をスチフナ104に溶接するまでの間に、本体101に工具や治具などが当たる虞がある。
加えて、係止クリップ102は、弾性変形可能なクリップ突片108…を用いて取付孔104aに取り付けられている。
このため、本体101に工具や治具などが当たった場合、クリップ突片108…が弾性変形して、係止クリップ102が取付孔104aから外れ、セパレータ部材100が脱落してしまう虞がある。
セパレータ部材100が脱落した場合、作業者は、係止クリップ102を取付孔104aにもう一度取り付ける必要があり、作業者に過大な負担がかかっていた。
本発明は、係止クリップの脱落を防止することができる中空構造体用セパレータ部材の取付構造を提供することを課題とする。
請求項1に係る発明は、発泡性材料を備えたセパレータ本体を有し、このセパレータ本体に係止クリップを備え、この係止クリップを車体パネルの取付孔に取り付けることで、セパレータ本体を、車体パネルで形成した中空構造体内に配置し、発泡性材料を加熱により発泡させて中空構造体内の空間を仕切る中空構造体用セパレータ部材の取付構造において、前記取付孔を、略長孔状に形成し、この取付孔に取り付ける係止クリップの構成部材として、前記略長孔状の取付孔より小さく形成し、前記セパレータ本体に支持軸を介して設けた張出部と、この張出部が前記取付孔を通過した際に、前記車体パネルに当接する当て部と、この当て部が車体パネルに当接した際に、前記車体パネル押圧力で前記セパレータ本体側弾性変形可能な位置決め部と、を備え、前記張出部が前記取付孔を通過した後、前記支持軸を中心に回動させて、張出部を前記車体パネルの壁面に臨ませた状態において、前記弾性変形されていた位置決め部が復元力で前記取付孔に入り込み、前記張出部を前記壁面に臨ませた位置に位置決めして係止状態とすることを特徴とする。
ここで、従来技術のセパレータ部材は、弾性変形可能な係止クリップを用いて取付孔に取り付けられている。
このため、セパレータ部材に工具や治具などが当たった場合、係止クリップが弾性変形して取付孔から外れてしまう虞がある。
そこで、請求項1において、張出部を取付孔より小さく形成し、張出部が取付孔を通過した際に、車体パネルに当て部を当接するようにした。
さらに、車体パネルに当て部を当接した後、支持軸を中心に回動させて、張出部を車体パネルの壁面に臨ませるとともに、位置決め部を取付孔に入り込ませて、張出部を壁面に臨ませた位置に位置決めして係止状態とするようにした。
よって、張出部と当て部とで車体パネルを挟持して、係止クリップを車体パネルに取り付けることができる。
このように、張出部と当て部とで車体パネルを挟持することで、車体パネルに係止クリップを、確実に、かつ強固に取り付けることができる。
これにより、車体パネルに係止クリップを取り付けた状態で、万が一、セパレータ部材に工具や治具などが当たっても、係止クリップが取付孔から外れる虞がない。
したがって、車体パネルからセパレータ部材が脱落することを防止でき、脱落したセパレータ部材を車体パネルにもう一度取り付ける手間を省くことができる。
請求項2において、前記位置決め部は、前記当て部または支持軸から弾性片を延ばし、この弾性片の先端部に位置決め片を備え、この弾性片を弾性変形させることで、位置決め片を前記セパレータ本体側に移動可能で、かつ、弾性片の復元力で、位置決め片を前記取付孔に入り込み可能としたことを特徴とする。
位置決め部を、当て部または支持軸から延ばした弾性片と、弾性片の先端部に備えた位置決め片との2部材で構成とした。
このように、位置決め部を2部材からなる簡単な構成にし、かつ、当て部と一体に形成することで、位置決め部を簡単に形成することができる。
請求項1に係る発明では、車体パネルからセパレータ部材が脱落することを防止することで、脱落したセパレータ部材を車体パネルにもう一度取り付ける手間を省くことができるという利点がある。
請求項2に係る発明では、位置決め部を簡単に形成することで、位置決め部のコストを抑えることができるという利点がある。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図1は本発明に係るセパレータ部材を中空構造体内に収納した状態を示す斜視図、図2は図1の2−2線断面図である。なお、図1においては、発明の理解を容易にするためにアウターパネルを除去した状態を示す。
車両10は、窓ガラスの枠体を構成するとともに、ルーフを支えるために複数のピラー11(1個のみを図示する)を上方に向けて立ち上げている。
これらのピラー11は、中空状の閉断面構造であり、遮音性などを高めるために、空間39がセパレータ部材12で仕切られている。
以下、ピラー11としてフロントピラーを例示して説明する。
フロントピラー11は、車体内側に臨ませたインナーパネル14と、車体外側に臨ませたアウターパネル15と、アウターパネル15およびインナーパネル14間に配置したスチフナ(車体パネル)16とからなる。スチフナ16は、補強部材である。
インナーパネル14は、前後端にそれぞれ前後のフランジ18,19を備え、中央部21を車体内側に膨出させた部材である。
アウターパネル15は、前後端にそれぞれ前後のフランジ23,24を備え、中央部25を車体外側に膨出させた部材である。
スチフナ16は、前後端にそれぞれ前後のフランジ27,28を備え、中央部(壁面)29をアウターパネル15に倣わせて形成した部材である。
アウターパネル15の前フランジ25とスチフナ16の前フランジ27とをスポット溶接で接合するとともに、スチフナ16の前フランジ27とインナーパネル14の前フランジ18とをスポット溶接で接合する。
アウターパネル15の後フランジ24とスチフナ16の後フランジ28とをスポット溶接で接合するとともに、スチフナ16の後フランジ28とインナーパネル14の後フランジ19とをスポット溶接で接合する。
本実施の形態では、インナーパネル14とスチフナ16とで形成した閉断面構造を中空構造体30として説明する。
この中空構造体30に中空構造体用セパレータ部材12が取り付けられている。
図3は本発明に係る中空構造体用セパレータ部材を示す斜視図である。
中空構造体用セパレータ部材12は、図2に示す中空構造体30内に収納するセパレータ本体31と、セパレータ本体31に備えた係止クリップ32とからなる。
セパレータ本体31は、中空構造体30の内壁30a(図2参照)に倣わせて、内壁30aより一回り小さめに形成され、一対の長孔34,34を有するベース35と、ベース35の周辺に発泡性材料36を備え、さらに、一対の長孔34,34に臨ませて発泡性材料36を備える。
セパレータ本体31の周壁37のうち、スチフナ16の中央部29に臨むクリップ取付部位37aに係止クリップ32を備える。
この係止クリップ32を取付孔38に取り付ける。取付孔38は、スチフナ16の中央部29に形成されている。
すなわち、中空構造体用セパレータ部材12をスチフナ16に取り付けるための取付構造40は、係止クリップ32、スチフナ16および取付孔38とで構成されている。
以下、中空構造体用セパレータ部材の取付構造40を構成するそれぞれの部材について詳しく説明する。
図4は図3の4部拡大図、図5は図2の5部拡大図である。
取付孔38は、セパレータ部材12を取り付けた状態で、セパレータ本体31に対して平行に配置され、長さ寸法L1および幅寸法W1に形成された略長孔状の孔である。
係止クリップ32は、取付孔38より小さく形成した張出部42を、セパレータ本体31のクリップ取付部位37aに支持軸43を介して備え、張出部42が取付孔38を通過した際に、スチフナ16の中央部(壁面)29に当接する第1、第2の当て部44,45をセパレータ本体31に備え、張出部42が取付孔38を通過した際に、中央部29に当接してセパレータ本体31側に押し下げられる位置決め部46をセパレータ本体31に備える。
支持軸43は、セパレータ本体31のクリップ取付部位37aから取付孔38に向けて突出させた軸であり、外周に凹部43a…が形成されている。
支持軸43の先端に張出部42が一体に形成されている。張出部42は、取付孔38に対して略直交するように形成され、長さ寸法L2および幅寸法W2に形成された略長円状の抜け止め防止片である。
長さ寸法L2は長さ寸法L1より僅かに小さく、幅寸法W2は幅寸法W1より僅かに小さい。
これにより、張出部42を取付孔38に簡単に嵌め込んで、通過させることができる。
また、張出部42は、肉厚寸法がT1に形成され、表面42aが四角錐状に隆起され、頂部42bが突出した状態に形成されている。
張出部42の裏面42cから頂部42bまでの距離(突出量)がT2に設定されている。
ここで、中空構造体用セパレータ部材の取付構造40は、張出部42を取付孔38より小さく形成した。
よって、張出部42を取付孔38に簡単に通過させることが可能になり、従来技術で説明したように、係止クリップを取付孔に差し込むために、係止クリップの先端側を先細状に形成する必要がない。
これにより、張出部42、すなわち突出クリップ32の突出量T2を小さく抑えることができる。
突出クリップ32の突出量T2を小さく抑えることで、図2に示すように、スチフナ16とアウターパネル15との間隔DSを小さく抑えることができる。
これにより、フロントピラー11の剛性をより一層高めることができる。
第1当て部44は、張出部42の前方側に設けられ、表面44aが略平坦に形成されている。第1当て部44の表面44aと、張出部42の裏面42cとの間の間隔は、間隔Dに形成されている。
間隔Dは、スチフナ16の肉厚寸法T3より僅かに大きい。
第2当て部45は、張出部42の後方側に設けられ、表面45aが略平坦に形成されている。第2当て部45の表面45aは、第1当て部44の表面44aと面一に形成されている。
すなわち、第2当て部45の表面45aは、張出部42の裏面42cとの間の間隔が、間隔Dになるように形成されている。
第2当て部45には、位置決め部46が一体に形成されている。位置決め部46は、第2当て部45の前側壁45bから弾性片47を支持軸43に向けて延ばし、弾性片47の先端部に位置決め片48を備える。
弾性片47は、肉厚が略一定で、第2当て部45の前側壁45bから位置決め片48に向けて幅寸法が徐々に小さくなるように形成されている。
弾性片47は、セパレータ本体31側とスチフナ16側に弾性変形可能な部材である。
位置決め片48は、弾性片47の先端部に、弾性片47の表面47aから所定量隆起させたものである。位置決め片48を表面47aから隆起させることで、位置決め片48の表面48aを、第2当て部45の表面45aに対して、取付孔38に向けて高さ寸法Hだけ突出させる。
さらに、位置決め片48は、幅寸法をW3に形成し、弾性片47側の端部を取付孔38に倣わせて円弧状に形成したものである。
幅寸法W3は、取付孔の幅寸法W1より僅かに小さい。
位置決め部46を、第2当て部45から延ばした弾性片47と、弾性片47の先端部に備えた位置決め片48との2部材で構成とした。
このように、位置決め部46を2部材からなる簡単な構成にし、かつ、第2当て部45と一体に形成することで、位置決め部46を簡単に形成することができる。
この位置決め片48は、張出部42が取付孔38に差し込まれると、第1、第2の当て部44,45が、中央部29の内壁29aに当接する前に、内壁29aに当接する。
張出部42が取付孔38からスチフナ16の外側に抜け出すとともに、第1、第2の当て部44,45が中央部29の内壁29aに当接する。
この状態で、位置決め片48の表面48aは、第1当て部44の表面44aおよび第2当て部45の表面45aと面一になる。
すなわち、位置決め片48は、スチフナ16でセパレータ本体31側に押し込まれた状態(陥没の状態)になる。
このとき、弾性片47は、セパレータ本体31側に弾性変形している。
この状態で、取付孔38から抜け出した張出部42を回動して、取付孔38に対して直交する位置に配置する。
位置決め片48が、取付孔38の後側に臨むように位置し、位置決め片48が弾性片47の復元力で取付孔38の後側に入り込み、突出した状態になる。
このように、弾性片47を弾性変形させることで、位置決め片48を突没させることができる。
位置決め片48が、取付孔38の後側に入り込むことで、張出部42を、取付孔38に対して直交する位置に位置決めする(ロック)する。
この状態において、張出部42の裏面42cが中央部29の外壁29bに当接させた状態を保つ。
したがって、張出部42と、第1、第2の当て部44,45とでスチフナ16を挟持することが可能になる。これにより、セパレータ部材12をスチフナ16に、確実に、かつ強固に取り付けることができる。
次に、中空構造体用セパレータ部材の取付構造の作用を図6〜図11に基づいて説明する。
図6(a),(b)は本発明に係る中空構造体用セパレータ部材の取付構造において取付孔に張出部を差し込む状態を説明する図である。
(a)において、取付孔38に張出部42を合わせ、セパレータ部材12を取付孔38に向けて矢印Aの如く移動する。
(b)において、張出部42を取付孔38に嵌め込んで通過させる。これにより、張出部42が取付孔38からスチフナ16の外側に抜け出す。
ここで、張出部42の長さ寸法L2は、取付孔38の長さ寸法L1より僅かに小さく、張出部42の幅寸法W2(図4参照)は、取付孔38の幅寸法W1(図4参照)より僅かに小さい。
よって、張出部42を取付孔38に簡単に嵌め込んで、張出部42が取付孔38からスチフナ16の外側に抜け出させることができる。
図7(a),(b)は本発明に係る中空構造体用セパレータ部材の取付構造において位置決め片および第1、第2の当て部をスチフナに当接した状態を説明する図である。
(a)〜(b)において、張出部42が取付孔38からスチフナ16の外側に抜け出した状態で、支持軸43(図4参照)を軸にしてセパレータ部材12を矢印Bの如く回動する。
(c)において、第1、第2の当て部44,45が中央部29の内壁29aに当接するとともに、位置決め片48が内壁29aに当接する。
この状態で、位置決め片48は内壁29aでセパレータ本体31側に押し込まれ、弾性片47がセパレータ本体31側に湾曲状に弾性変形する。
図8(a),(b)は本発明に係る中空構造体用セパレータ部材の取付構造においてセパレータ部材の回動を継続している状態を説明する図である。
(a)において、支持軸43を取付孔38の前端側に寄せた状態で、支持軸43を軸にしてセパレータ部材12の回動を継続する。
(b)において、セパレータ部材12のセパレータ本体31は略45°傾斜した状態であり、位置決め片48の略半分の部位が取付孔38から外れている。
図9(a),(b)は本発明に係る中空構造体用セパレータ部材の取付構造においてセパレータ部材の回動を引き続き継続している状態を説明する図である。
(a)において、支持軸43を取付孔38の前端側に寄せた状態で、支持軸43を軸にしてセパレータ部材12の回動をさらに継続する。
(b)において、セパレータ部材12のセパレータ本体31は水平に近づいた状態であり、位置決め片48の角部が取付孔38から僅かに外れている。
図10(a)〜(c)は本発明に係る中空構造体用セパレータ部材の取付構造においてセパレータ部材をスチフナに取り付けた状態を説明する図である。
(a)において、セパレータ部材12のセパレータ本体31が水平になり、張出部42が取付孔38に対して直交する位置に配置される。
(b)において、位置決め片48が、取付孔38の後側に臨むように位置する。
(c)において、位置決め片48が弾性片47の復元力で取付孔38の後側に入り込む。
位置決め片48が、取付孔38の後側に入り込むことで、張出部42を、取付孔38に対して直交する位置に位置決めする。
この状態において、張出部42が中央部29に当接させた状態を保つ。したがって、張出部42と、第1、第2の当て部44,45とで中央部29を挟持することが可能になる。これにより、係止クリップ32でセパレータ部材12を、スチフナ16に確実に、かつ強固に取り付けることができる。
図11(a),(b)は本発明に係る中空構造体用セパレータ部材で中空構造体の空間を仕切る状態を説明する図である。
(a)において、アウターパネル15の前フランジ23とスチフナ16の前フランジ27とをスポット溶接で接合するとともに、スチフナ16の前フランジ27とインナーパネル14の前フランジ18とをスポット溶接で接合する。
アウターパネル15の後フランジ24とスチフナ16の後フランジ28とをスポット溶接で接合するとともに、スチフナ16の後フランジ28とインナーパネル14の後フランジ19とをスポット溶接で接合する。
中空構造体30内にセパレータ本体31を収納する。
(b)において、セパレータ本体31の発泡性材料36を加熱により発泡させて中空構造体30の内壁30aに密着させる。同時に、発泡性材料36で一対の長孔34,34((a)参照)を塞ぐ。
これにより、セパレータ本体31で中空構造体30内の空間39(図1、図2参照)を仕切ることができる。
ここで、張出部42を取付孔38より小さく形成し、張出部42が取付孔38を通過した際に、スチフナ16に第1、第2の当て部44,45を当接するようにした。
さらに、スチフナ16に第1、第2の当て部44,45を当接した後、支持軸43を中心に回動させて、張出部42をスチフナ16の中央部(壁面)29に臨ませるとともに、位置決め片48を取付孔38に入り込ませて、張出部42を中央部(壁面)29に臨ませた位置に位置決めして係止状態にした。
よって、張出部42と第1、第2の当て部44,45とでスチフナ16を挟持して、係止クリップ32をスチフナ16に取り付けることができる。
このように、張出部42と第1、第2の当て部44,45とでスチフナ16を挟持することで、スチフナ16に係止クリップ32を、確実に、かつ強固に取り付ける。
これにより、スチフナ16に係止クリップ32を取り付けた状態で、万が一、セパレータ部材12に工具や治具などが当たっても、係止クリップ32が取付孔38から外れる虞がない。
したがって、スチフナ16からセパレータ部材12が脱落することを防止できる。
なお、前記実施の形態では、インナーパネル14とスチフナ16とで中空構造体30を形成し、中空構造体30内にセパレータ本体を収納させた例について説明したが、これに限らないで、インナーパネル14とアウターパネル15とで中空構造体を形成し、この中空構造体内にセパレータ本体を収納させても同様の効果を得ることができる。
また、前記実施の形態では、位置決め部46を弾性片47と位置決め片48とで構成し、弾性片47を弾性変形させることで位置決め片48を突没させるように構成したが、これに限らないで、弾性片47に代えて、例えば圧縮ばねを使用することも可能である。
さらに、前記実施の形態では、第2の当て部45から弾性片47を延ばし、この弾性片47の先端部に位置決め片48を備えた例について説明したが、これに限らないで、支持軸43から弾性片47を延ばし、この弾性片47に位置決め片48を備えてもよい。
また、前記実施の形態では、本発明をフロントピラー11に適用した例について説明したが、リヤピラーなどのその他のピラーに適用することも可能である。
本発明は、発泡性材料を中空構造体内に配置し、配置した発泡性材料を発泡させて中空構造体内の空間を仕切る中空構造体用セパレータ部材の取付構造への適用に好適である。
本発明に係るセパレータ部材を中空構造体内に収納した状態を示す斜視図である。 図1の2−2線断面図である。 本発明に係る中空構造体用セパレータ部材を示す斜視図である。 図3の4部拡大図である。 図2の5部拡大図である。 本発明に係る中空構造体用セパレータ部材の取付構造において取付孔に張出部を差し込む状態を説明する図である。 本発明に係る中空構造体用セパレータ部材の取付構造において位置決め片および第1、第2の当て部をスチフナに当接した状態を説明する図である。 本発明に係る中空構造体用セパレータ部材の取付構造においてセパレータ部材の回動を継続している状態を説明する図である。 本発明に係る中空構造体用セパレータ部材の取付構造においてセパレータ部材の回動を引き続き継続している状態を説明する図である。 本発明に係る中空構造体用セパレータ部材の取付構造においてセパレータ部材をスチフナに取り付けた状態を説明する図である。 本発明に係る中空構造体用セパレータ部材で中空構造体の空間を仕切る状態を説明する図である。 従来の基本構成を説明する図である。
符号の説明
12…セパレータ部材、16…スチフナ(車体パネル)、29…中央部(壁面)、30…中空構造体、31…セパレータ本体、32…係止クリップ、38…取付孔、39…空間、40…中空構造体用セパレータ部材の取付構造、42…張出部、43…支持軸、44…第1当て部(当て部)、45…第2当て部(当て部)、46…位置決め部、47…弾性片、48…位置決め片。

Claims (2)

  1. 発泡性材料を備えたセパレータ本体を有し、このセパレータ本体に係止クリップを備え、この係止クリップを車体パネルの取付孔に取り付けることで、セパレータ本体を、車体パネルで形成した中空構造体内に配置し、発泡性材料を加熱により発泡させて中空構造体内の空間を仕切る中空構造体用セパレータ部材の取付構造において、
    前記取付孔を、略長孔状に形成し、
    この取付孔に取り付ける係止クリップの構成部材として、
    前記略長孔状の取付孔より小さく形成し、前記セパレータ本体に支持軸を介して設けた張出部と、
    この張出部が前記取付孔を通過した際に、前記車体パネルに当接する当て部と、
    この当て部が車体パネルに当接した際に、前記車体パネル押圧力で前記セパレータ本体側に弾性変形可能な位置決め部と、を備え、
    前記張出部が前記取付孔を通過した後、前記支持軸を中心に回動させて、張出部を前記車体パネルの壁面に臨ませた状態において、前記弾性変形されていた位置決め部が復元力で前記取付孔に入り込み、前記張出部を前記壁面に臨ませた位置に位置決めして係止状態とすることを特徴とする中空構造体用セパレータ部材の取付構造。
  2. 前記位置決め部は、前記当て部または前記支持軸から弾性片を延ばし、この弾性片の先端部に位置決め片を備え、
    この弾性片を弾性変形させることで、位置決め片を前記セパレータ本体側に移動可能で、
    かつ、弾性片の復元力で、位置決め片を前記取付孔に入り込み可能としたことを特徴とする請求項1記載の中空構造体用セパレータ部材の取付構造。
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