(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述したような発泡性部材を支持部材に取り付けた発泡充填具は、支持部材を車両の構成部材に溶接して用いてられる。この溶接は発熱を伴うため、その熱が発泡性部材に伝わることがある。こうした溶接に基づく発泡性部材の不要な加熱は、発泡充填具の取り付け後に行われる発泡体の形成を不安定にするおそれがある。
【0005】
一方、例えば、構成部材に加わる荷重や構成部材の振動を発泡体に対して直接的に伝達又は吸収させるという観点から、発泡性部材から形成された発泡体は構成部材の内周面に接触していることが好ましい。このように発泡体を形成させるには、発泡性部材が発泡する方向が構成部材の内周面へ向かうように発泡充填具を構成することが有効である。
【0006】
この点、上記特許文献1の発泡充填具では、構成部材の内周面へ向かう発泡が促進され難く、しかも溶接に基づく発泡性部材の不要な加熱により発泡体の形成が不安定になるおそれもある。このため、従来の発泡充填具では、特定された領域に発泡体を効率よく形成させることが困難である。
【0007】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、特定された領域に発泡体を効率よく形成させることの容易な発泡充填具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決する発泡充填具は、車両の構成部材に取り付けられる発泡充填具であって、溶接により前記構成部材に固着される固着部と前記固着部に立設される立設部とを有する支持部材と、加熱されることで発泡体となる発泡性部材と、前記発泡性部材を収容する収容部材と、前記支持部材に前記収容部材を固定する固定部材とを備え、前記収容部材は、前記立設部に向かい合う壁部と、前記壁部から前記立設部へ向けて突出するカバー部とを有し、前記発泡性部材は、前記立設部と前記壁部との間に設けられ
、前記カバー部は、前記発泡性部材において最も前記固着部側に位置する部分を覆う構成を備える。
【0009】
この構成によれば、収容部材は、立設部に向かい合う壁部を有し、その壁部から立設部へ向けて突出するカバー部を有している。こうしたカバー部により、発泡性部材の少なくとも一部が覆われる。このため、固着部と構成部材との溶接に伴って生じる熱は、発泡性部材へ伝わり難くなる。さらに、発泡性部材が立設部と壁部との間に設けられていることで、発泡性部材が発泡する方向が規制される。
【0010】
上記発泡充填具において、前記発泡性部材は、前記立設部と離間していることが好ましい。
車両の構成部材は、発泡充填具が取り付けられた後、電着塗装等の塗装が施される。こうした塗装の際に、上記のように発泡性部材と立設部とが離間していることで、発泡性部材と立設部との間には塗装液が浸入可能となる。これにより、立設部の塗装が好適に施されるようになる。
【0011】
上記
課題を解決する発泡充填具
は、
車両の構成部材に取り付けられる発泡充填具であって、溶接により前記構成部材に固着される固着部と前記固着部に立設される立設部とを有する支持部材と、加熱されることで発泡体となる発泡性部材と、前記発泡性部材を収容する収容部材と、前記支持部材に前記収容部材を固定する固定部材とを備え、前記収容部材は、前記立設部に向かい合う壁部と、前記壁部から前記立設部へ向けて突出するカバー部とを有し、前記発泡性部材は、前記立設部と前記壁部との間に設けられ、前記発泡性部材は、第1発泡性部材と第2発泡性部材とを有し、前記収容部材は、前記第1発泡性部材を収容する第1収容部と、前記第2発泡性部材を収容する第2収容部と、前記第1収容部と前記第2収容部とを連結する連結部とを有し、前記第1収容部及び前記第2収容部は、それぞれ前記壁部及び前記カバー部を有す
る。
【0012】
このように第1発泡性部材を収容する第1収容部と第2発泡性部材を収容する第2収容部とを有する収容部材においても、上述した壁部及びカバー部を有する構成は、固着部と構成部材との溶接の際や各発泡性部材の発泡の際に有利である。
【0013】
上記発泡充填具において、前記連結部は、前記立設部を跨ぐ形状を有することが好ましい。
例えば、上記のように連結部を構成することができる。
【0014】
上記発泡充填具において、前記第1発泡性部材及び前記第2発泡性部材は、前記立設部と離間していることが好ましい。
この構成によれば、上述したように立設部の塗装が好適に施されるようになる。
【0015】
上記発泡充填具において、前記立設部は、前記発泡体と接触する接触面を有することが好ましい。
この構成によれば、例えば、構成部材から発泡体に荷重が加わった場合、その荷重は発泡体と接触する接触面に伝達され易くなる。
【0016】
上記発泡充填具において、前記立設部は貫通孔を有し、前記固定部材は前記貫通孔に係合する係合部を含むことが好ましい。
上記発泡充填具において、前記固定部材は、前記収容部材に一体に設けられることが好ましい。
【0017】
例えば、上記のように固定部材を構成することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、特定された領域に発泡体を効率よく形成させることが容易となる。
【発明を実施するための形態】
【0020】
(第1実施形態)
以下、発泡充填具の第1実施形態について
図1〜
図3を参照して説明する。
図1及び
図2(a)に示すように、発泡充填具11は、第1パネル91に取り付けられる。発泡充填具11は、支持部材21と、加熱されることで発泡体となる発泡性部材31とを有している。さらに、発泡充填具11は、発泡性部材31を収容する収容部材41と、支持部材21に収容部材41を固定する固定部材51とを有している。
【0021】
支持部材21は、溶接により第1パネル91に固着される固着部22と、固着部22に立設される立設部23とを有している。固着部22及び立設部23は、例えば鉄、鉄合金などの金属製であり、いずれも板状に形成されている。こうした支持部材21の全体形状はL字板状であり、金属板を用いて容易に形成することができる。立設部23は、収容部材41の固定に用いられる一対の貫通孔24,24を有している。
【0022】
支持部材21は、第1パネル91を用いて形成される中空構造体の内部(中空部)を立設部23で仕切るように配置される。こうした支持部材21は、例えば中空構造体を補強するために用いられる。
【0023】
発泡性部材31は、加熱されることで発泡及び硬化して発泡体を形成する。発泡性部材31は、発泡性材料を押出成形、プレス成形、射出成形等の周知の成形法により成形することで得られる。発泡性材料には、基材、及び発泡剤が含有される。発泡性材料には、必要に応じて、架橋剤、充填剤、可塑剤等が含有される。基材としては、合成樹脂、エラストマー及びゴムが挙げられる。合成樹脂としては、例えば、ポリオレフィン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、及びEVA(エチレン/ビニルアセテートコポリマー)が挙げられる。エラストマーとしては、例えば、RB(ポリブタジエンエラストマー)、SBS(スチレン/ブタジエン/スチレンブロックコポリマー)、SIS(スチレン/イソプレン/スチレンブロック共重合体)、及びSEBS(スチレン/エチレン/ブチレン/スチレンブロック共重合体)が挙げられる。ゴムとしては、例えば、NR(天然ゴム)、SBR(スチレン/ブタジエンゴム)、BR(ブタジエンゴム)、NBR(ニトリルゴム)、CR(クロロプレンゴム)、IR(イソプレンゴム)、IIR(ブチルゴム)、EPDM(エチレンプロピレンジエン三元共重合体)、UR(ウレタンゴム)、ENR(エポキシ化天然ゴム)、及びEPM(エチレン/プロピレンゴム)が挙げられる。
【0024】
発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、及びジニトロペンタメチレンテトラミンが挙げられる。架橋剤としては、例えば、ジメチルウレア、及びジシアンジアミドが挙げられる。充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、フェライト、及びシリカが挙げられる。
【0025】
収容部材41は、立設部23に向かい合う壁部42と、その壁部42から立設部23へ向けて突出するカバー部43とを有している。カバー部43は第1側面カバー部44と、第2側面カバー部45と、底面カバー部46とを有している。第1側面カバー部44及び第2側面カバー部45は、壁部42に所定の間隔で設けられ、第1側面カバー部44と第2側面カバー部45とは向かい合って配置されている。第1側面カバー部44と第2側面カバー部45とは底面カバー部46により連結され、カバー部43は壁部42の周囲を取り囲むように配置されている。
【0026】
カバー部43の内側には、発泡性部材31が配置される。発泡性部材31は、例えば、接着剤を用いて収容部材41に固定される。なお、発泡性部材31は、第1側面カバー部44と第2側面カバー部45との間に嵌め込むことで固定することもできる。また、発泡性部材31は、収容部材41に発泡性部材31を係止する係止爪を設けることで収容部材41に固定することもできる。
【0027】
収容部材41に収容された発泡性部材31では、一対の側面が第1側面カバー部44及び第2側面カバー部45で覆われるとともに、固着部22に近い基端に位置する底面が底面カバー部46で覆われる。
【0028】
ここで、発泡性部材31の発泡する方向は、立設部23に向かい合う壁部42により規制される。このため、発泡体は、立設部23のうち壁部42に向かい合う面に接触する。このように立設部23は、発泡体と接触する接触面25を有している。
【0029】
収容部材41は、発泡性部材31が発泡体となる際の加熱に耐え得る材料から構成される。本実施形態の収容部材41は、ポリアミドを用いて一体成形されている。
固定部材51は、収容部材41に一体に設けられている。すなわち、固定部材51は、収容部材41と同じ材料から一体成形される。
【0030】
図1に示すように、固定部材51は、立設部23に当接可能な台座部52と貫通孔24に挿入される挿入部53と、貫通孔24に挿通されるとともに立設部23に係止される係止部54とを有している。係止部54は、挿入部53の一側面から突出する第1係止部54aと挿入部53の他側面から突出する第2係止部54bとから構成されている。台座部52、挿入部53及び係止部54は、貫通孔24に係合する係合部として構成される。
【0031】
図2(a)及び
図2(b)に示すように、収容部材41は固定部材51によって支持部材21に固定される。このように、収容部材41の固定により位置決めされた発泡性部材31は、立設部23と離間している。立設部23に対する発泡性部材31の位置は、発泡性部材31の寸法や壁部42と立設部23との間隔により設定することができる。
【0032】
次に、発泡充填具11の作用について説明する。
図3(a)及び
図3(b)に示すように、発泡充填具11は、第1パネル91及び第2パネル92を用いて形成される中空構造体93に適用される。例えば、第1パネル91は車両のインナパネルであり、第2パネル92は車両のアウタパネルである。
【0033】
まず、発泡充填具11は、支持部材21が第1パネル91に溶接されることで第1パネル91に固定される。溶接としては、発泡充填具11の取り付けの際の効率を容易に高めるという観点から、スポット溶接が好適に用いられる。
【0034】
こうした溶接では、例えば、電極部分や通電部分で生じる熱やスパッタの熱が生じる。この熱が発泡性部材31に伝わることで、発泡性部材31の外面が熱変性するおそれがある。この点、本実施形態の発泡充填具11では、発泡性部材31の少なくとも一部はカバー部43により覆われている。このため、固着部22と第1パネル91との溶接に伴って生じる熱は、発泡性部材31へ伝わり難くなる。
【0035】
続いて、第1パネル91と第2パネル92とが接合されることで、中空構造体93が形成される。中空構造体93は車両の一部を構成している。車両の一部としては、例えば、ピラー、ドアパネル、ルーフパネル、トランクリッド、フロントフードパネル、各種リンフォース等が挙げられる。
【0036】
発泡充填具11が取り付けられた車両は、電着塗装の後に、その塗装を焼き付ける処理(乾燥工程)が行われる。発泡性部材31は、乾燥工程により加熱されることで、発泡及び硬化を開始する。このとき、発泡性部材31は、立設部23と壁部42との間に発泡性部材31が設けられているため、発泡性部材31が発泡する方向が規制される。これにより、構成部材(中空構造体93)の内周面へ向かう発泡を容易に促進させることができる。この加熱が所定時間行われることで、発泡体94が形成される。本実施形態の発泡体94は、立設部23と第2パネル92との間を繋ぐように形成される。
【0037】
このように発泡充填具11が適用された構成部材(中空構造体93)では、強度、剛性、制振性等が向上される。例えば、第2パネル92の外方からの荷重は、発泡体94を介して立設部23に分散される。
【0038】
上述した第1実施形態によって発揮される効果について以下に記載する。
(1)発泡充填具11の有する収容部材41は、立設部23に向かい合う壁部42から立設部23へ向けて突出するカバー部43を有し、発泡性部材31は、壁部42と立設部23との間に設けられている。この構成によれば、固着部22と第1パネル91との溶接に伴って生じる熱は発泡性部材31へ伝わり難くなるとともに、発泡性部材31が発泡する方向が規制される。すなわち、発泡性部材31は、固着部22と第1パネル91との溶接の際に不要な熱の影響を受け難いため、例えば乾燥工程における加熱により、発泡体94が安定して形成されるようになる。このように安定した発泡体94の形成過程において、立設部23と壁部42との間で発泡する方向が規制されることで、構成部材(中空構造体93)の内周面への発泡が好適に行われるようになる。このため、本実施形態の発泡充填具11によれば、特定された領域に発泡体94を効率よく形成させることが容易となる。
【0039】
(2)発泡性部材31は、立設部23と離間しているため、電着塗装に用いる塗装液が発泡性部材31と立設部23との間に浸入可能となる。これにより、立設部23の塗装が好適に施されるようになる。従って、立設部23の腐食が抑制され易くなる。
【0040】
(3)立設部23は、発泡体94と接触する接触面25を有している。この構成によれば、例えば、第2パネル92から発泡体94に荷重や振動が加わった場合、その荷重や振動は立設部23に伝達され易くなる。すなわち、発泡体94と立設部23との間で荷重や振動が分散され易くなるため、発泡充填具11による補強効果及び制振効果がより得られ易くなる。
【0041】
(4)立設部23は貫通孔24を有し、固定部材51は貫通孔24に係合する係合部を含む。この場合、立設部23の形状における複雑化を極力回避することができる。
(5)固定部材51は、収容部材41に一体に設けられている。この場合、発泡充填具11の部品点数を削減することができる。
【0042】
(第2実施形態)
発泡充填具の第2実施形態について
図4を参照して第1実施形態と異なる点を中心に説明する。第2実施形態の発泡充填具12は、主に収容部材の構成が第1実施形態と異なる。このため、第1実施形態と同様の部材には、第1実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【0043】
図4に示すように、発泡性部材61は、第1発泡性部材62と第2発泡性部材63とを有している。収容部材71は、第1発泡性部材62を収容する第1収容部72と、第2発泡性部材63を収容する第2収容部73と、第1収容部72と第2収容部73とを連結する連結部74とを有している。
【0044】
第1収容部72は、第1壁部72a及び第1底面カバー部72bを有し、第2収容部73は、第2壁部73a及び第2底面カバー部73bを有している。
連結部74の形状は、立設部23を跨ぐ形状(アーチ状)である。連結部74は、第1底面カバー部72b及び第2底面カバー部73bから突出し、立設部23を挟み込むように配置される第1突出部74a及び第2突出部74bと、第1突出部74aと第2突出部74bとを連結する連結支持部74cとを有している。連結支持部74cは、立設部23において、固着部22に接合される基端とは反対側の先端を跨ぐように配置される。なお、本実施形態の収容部材71は、一対の連結部74,74を有し、連結部74,74は、立設部23における離間した二箇所を跨ぐように構成されている。
【0045】
第2実施形態における固定部材81は、第1底面カバー部72bから固着部22側へ向けて突出する固定基台82と一対の係止具83,83とから構成されている。すなわち、第2実施形態では、固定部材81が係止具83,83を含み、その係止具83,83は、収容部材71と別体となっている点で第1実施形態と異なっている。
【0046】
固定基台82には一対の係止孔82a,82aが貫設されている。立設部23は、一対の係止孔82a,82aに対応した一対の貫通孔24,24を有している。そして、係止具83,83が係止孔82a,82a及び貫通孔24,24に挿入されることで、支持部材21に収容部材71が固定される。係止具83は、頭部84と係止孔82a及び貫通孔24に挿入される挿入部85と立設部23に係止される係止部86とを有している。すなわち、第2実施形態の固定部材81である係止具83は、貫通孔24に係合する係合部として構成される。係止具83は、発泡性部材61が発泡体となる際の加熱に耐え得る材料から構成される。
【0047】
立設部23は、第1発泡性部材62と第2発泡性部材63との間に配置される。また、第1発泡性部材62及び第2発泡性部材63は、立設部23と離間している。
立設部23において、第1壁部72aに向かい合う面には、第1発泡性部材62から形成された発泡体が接触する一方で、第2壁部73aに向かい合う面には、第2発泡性部材63から形成された発泡体が接触する。このように、第2実施形態の立設部23は、その両面が発泡体と接触する接触面25である。
【0048】
上述した第2実施形態の発泡充填具12によれば、第1実施形態の(1)〜(4)に記載の効果と同様の効果が発揮される。さらに第2実施形態では以下の効果が発揮される。
(6)立設部23は、第1発泡性部材62と第2発泡性部材63との間に配置されている。そして、立設部23の両面は、発泡体と接触する接触面25として構成されている。この構成によれば、第1実施形態の発泡充填具11よりも、立設部23と発泡体との接触面25を広く確保することが容易となる。このため、発泡充填具12による補強効果及び制振効果は、第1実施形態の発泡充填具11よりも得られ易くなる。
【0049】
(7)連結部74は、立設部23を跨ぐ形状を有している。このように構成した場合、第1収容部72と第2収容部73とが一体となった収容部材71を容易に構成することができる。また、連結部74を有する収容部材71によれば、立設部23への組み付けも容易となる。このため、発泡充填具12の生産性を向上することができる。
【0050】
また、例えば収容部材71に対して固着部22側へ向かう外力が加わった場合、立設部23に跨っている連結部74は、立設部23に当接して外力に抗することになる。このため、発泡充填具12による補強効果がより得られ易くなる。
【0051】
(変更例)
上記第1及び第2実施形態を次のように変更して構成してもよい。
・
図5に示すように、第1実施形態の固定部材51は、第2実施形態における固定基台82と係止具83とを含む固定部材81に変更されてもよい。このように固定部材81である係止具83は、収容部材41と別体に構成することもできる。
【0052】
・各実施形態の立設部23は貫通孔24を有しているが、貫通孔24を省略することもできる。この場合、接着層を固定部材として用いて支持部材21に収容部材41,71を固定することができる。
【0053】
・第1実施形態の固定部材51は、貫通孔24に圧入される挿入部53のみから構成されてもよい。また、第2実施形態の係止具83についても、貫通孔24に圧入される挿入部85のみから構成されてもよい。貫通孔24に係合する係合部としては、挿入部53,85を貫通孔24に圧入されることで固定する態様も含む。
【0054】
・例えば、第1実施形態の固定部材51は、第1実施形態の壁部42と一体に設けられてもよい。また、固定部材51を第2実施形態の第1壁部72a又は第2壁部73aに一体に設けることもできる。
【0055】
・
図5に示すように、第1実施形態のカバー部43は、底面カバー部46のみから構成されてもよい。すなわち、カバー部43は、第1側面カバー部44、第2側面カバー部45、及び底面カバー部46から選ばれる一種又は二種から構成されてもよい。第2実施形態においても、各収容部72,73におけるカバー部は、一対の側面カバー部及び底面カバー部から選ばれる少なくとも一種から構成することができる。
【0056】
・第1実施形態において、第1側面カバー部44、第2側面カバー部45、又は底面カバー部46は、発泡性部材31の側面の一部又は底面の一部を覆う形状に変更されてもよい。第2実施形態においても、第1底面カバー部72bは、第1発泡性部材62の一部を覆う形状に変更されてもよいし、第2底面カバー部73bは、第2発泡性部材63の底面の一部を覆う形状に変更されてもよい。
【0057】
・第1実施形態の発泡性部材31は立設部23と離間しているが、立設部23と接するように変更されてもよい。第2実施形態の第1発泡性部材62又は第2発泡性部材63についても、立設部23と接するように変更されてもよい。
【0058】
・第1実施形態の収容部材41は、立設部23に接触するように配置されてもよい。第2の実施形態の収容部材71についても、立設部23に接触するように配置されてもよい。
【0059】
・第1実施形態の発泡性部材31と立設部23との間に、さらに壁部を設けることもできる。こうした壁部の形状に応じて、接触面25の大きさを変更したり、接触面25を省略したりすることができる。第2実施形態についても、第1発泡性部材62又は第2発泡性部材63と立設部23との間に、さらに壁部を設けてもよい。
【0060】
・
図6(a)〜(c)に示すように、第2実施形態の固定部材81は収容部材71に一体に設けることもできる。なお、
図6(a)に示す収容部材71を支持部材21に取り付けるには、まず、
図6(b)に示すように各収容部72,73を離間させる。次に、
図6(c)に示すように、各突出部74a,74bの間に立設部23を挿入した後に、各収容部72,73を接近させ、
図6(a)に示す元の状態に戻すとともに、固定部材81を貫通孔24に係合させる。
【0061】
・第2実施形態の収容部材71は、予め
図6(b)に示される形状に成形し、各収容部72,73を接近させることで支持部材21に固定されるように構成されてもよい。この場合、収容部材71を支持部材21に取り付ける際に、立設部23を挿入する部分を確保することができるため、各収容部72,73を離間させる操作を省略することが可能となる。また、
図6(a)に示される形状に収容部材71を成形する場合において、第1収容部72及び第2収容部73のいずれにも固定部材81を設けることは、例えば成形用の金型の複雑化を招くことになる。この点、
図6(b)に示される形状では、第1収容部72と第2収容部73との間隔の設定について自由度を確保して収容部材を形成することができるため、第1収容部72及び第2収容部73のいずれにも固定部材81を一体に設けることが容易となる。また、各収容部72,73に固定部材81を設けることで、支持部材21への固定性を容易に高めることができる。
【0062】
・第2実施形態における連結部74の数又は形状は、適宜変更されてもよい。また、連結部74は、立設部23を跨ぐ形状に限らず、例えば第1壁部72aと第2壁部73aとを直線的に繋ぐ連結部に変更されてもよい。
【0063】
・第2実施形態の発泡充填具12では、第1壁部72aが立設部23の有する第1面に向かい合うとともに、第2壁部73aが第1面とは反対側の第2面に向かい合うように構成されている。この発泡充填具12は、第1壁部72a及び第2壁部73aがいずれも立設部23の有する片面(第1面又は第2面)に向かい合うように構成されてもよい。
【0064】
・各実施形態の発泡性部材31、第1発泡性部材62、又は第2発泡性部材63は、複数に分割して構成されていてもよい。
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について以下に記載する。
【0065】
(イ)車両の構成部材に取り付けられる発泡充填具であって、溶接により前記構成部材に固着される固着部と前記固着部に立設される立設部とを有する支持部材と、加熱されることで発泡体となる発泡性部材と、前記発泡性部材を収容する収容部材と、前記支持部材に前記収容部材を固定する固定部材とを備え、前記発泡性部材は第1発泡性部材と第2発泡性部材とを有し、前記収容部材は、前記第1発泡性部材を収容する第1収容部と、前記第2発泡性部材を収容する第2収容部と、前記第1収容部と前記第2収容部とを連結する連結部とを有し、前記第1収容部は、前記立設部に向かい合う第1壁部と、前記第1壁部から前記立設部へ向けて突出する第1カバー部とを有し、前記第2収容部は、前記立設部に向かい合う第2壁部と、前記第2壁部から前記立設部へ向けて突出する第2カバー部とを有し、前記第1発泡性部材は、前記立設部と前記第1壁部との間に設けられるとともに、前記第2発泡性部材は、前記立設部と前記第2壁部との間に設けられる発泡充填具。
【0066】
(ロ)前記立設部は、第1面と前記第1面とは反対側の第2面とを有し、前記第1収容部の有する壁部は、前記第1面に向かい合うとともに、前記第2収容部の有する壁部は前記第2面に向かい合うように構成される発泡充填具。