JP2002308147A - 中空室の充填具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発泡性基材が発泡膨張する方向や量をコント
ロールすることによって、中空室を効率的に充填できる
中空室充填具を提供する。 【解決手段】 重ねられた２枚のシート状部材２の周縁
部をシール部材４によって閉じることにより、袋状の収
納容器５が構成される。収納容器５は、横方向の挟持部
材３ａ及び縦方向の挟持部材３ｂによって十文字に挟ま
れており、その挟持方向への広がりが拘束されている。
収納容器５の内部は、挟持部材３ａ、３ｂによって第１
〜第４の収納領域１１ａ〜１１ｄに仕切られる。第１〜
第４の収納領域１１ａ〜１１ｄには、発泡性基材６がそ
れぞれ区分けされた状態で収納される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中空構造物の中空
室内に配置された発泡性基材を加熱により発泡膨張させ
て発泡体とし、その発泡体で前記中空室を充填するため
の中空室充填具に関する。

【０００２】

【従来の技術】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等の中空構造物の制振、防
音、剛性等を高めるために、その中空構造物の中空室内
に発泡体を充填する処理が行なわれる。このような処理
は、前記中空構造物の断面形状に合わせて成形された発
泡性材料をその中空構造物の中空室内に配置し、前記発
泡性材料を外部加熱により発泡膨張させて前記中空室内
を充填することにより行われる。しかし、車両のボディ
のピラー、ロッカーパネル等の中空構造物は、車種毎
に、または各部分毎に断面形状や大きさが異なる。この
ため、中空構造物の断面形状に対応するように発泡性材
料を成形しようとすれば、多種類の成形型等が必要にな
り、制振、防音、剛性等を高めるためのコストが高くな
るという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題に鑑みて創案されたものであり、発泡性基材が発泡
膨張する方向や量をコントロールすることによって、中
空構造物の形状が多種多様に異なる場合であっても中空
室を効率的に充填できる中空室充填具を提供することを
課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に各請求項に記載した発明が構成される。請求項１に記
載の中空室充填具は、収納容器と、その収納容器に収納
される発泡性基材によって構成されている。そして、前
記収納容器が中空構造物の中空室に取り付けられること
によって、前記発泡性基材が前記中空室の所要箇所に保
持されるようになっている。請求項１に記載の中空室充
填具には、収納容器を挟持するための挟持部材が設けら
れている。ここで「挟持部材」とは、収納容器をいずれ
かの方向に挟持して、その挟持力により収納容器が挟持
方向へ広がるのを拘束するための部材である。「挟持方
向」とは、挟持部材によって収納容器を両側から挟む場
合に、その両側に配置した挟持部材が進退して互いに距
離を狭めたり広げたりする方向を指している。収納容器
の挟持方向への広がりが拘束されると、その内部に収納
された発泡性基材の挟持方向への発泡が制限され、挟持
方向以外の方向へ発泡体を重点的に進行させることがで
きる。このように構成された中空室充填具を中空室に取
り付けて、挟持方向が中空室の長手方向に略平行となる
ようにその配置を調節すれば、発泡体の進行方向を前記
中空室の内壁に向かう方向にコントロールすることがで
きるようになる。これにより、少ない量の発泡性基材で
中空室の断面を効率的に充填することができるので、中
空構造物の補強、防音、制振等の効果が効率的に高めら
れる。

【０００５】請求項２に記載の中空室充填具によれば、
収納容器が挟持部材によって挟持されることにより、該
収納容器の内部が複数の収納領域に仕切られている。そ
して、前記複数の収納領域のそれぞれに、発泡性基材が
区分けされた状態で収納されている。このように構成さ
れた中空室充填具において、各収納領域に収納する発泡
性基材の量を調節すれば、各収納領域において独立に発
泡性基材を発泡膨張させて、中空室の隙間等の大きさに
合わせて異なる量の発泡体を広げることができる。これ
により、例えば中空室の断面形状等に合わせて発泡体の
広がる方向や量をコントロールすることができる。

【０００６】請求項３に記載の中空室充填具では、収納
容器は、重ねられたシート状部材の周縁部が加熱により
溶融するシール部材によって閉じられることにより構成
されている。「シート状部材」としては、例えばある程
度の耐熱性を有する熱可塑性合成樹脂等が、可撓性を有
するようにシート状に形成されたものが使用される。ま
た、シート状部材が「重ねられた」とあるのは、例えば
２枚のシート状部材が重ね合わされたり、１枚のシート
状部材が折り畳まれて重ね合わされた状態等を指してい
る。このように重ねられたシート状部材の周縁部は、加
熱によって溶融するシール部材によって閉じられる。こ
の「シール部材」としては、例えば熱によって溶融する
ポリエチレン等の熱可塑性合成樹脂等が使用される。上
記のように構成された収納容器が中空室に取り付けられ
て、その収納容器が加熱されると、重ねられたシート状
部材の周縁部を閉じているシール部材が溶融し、シート
状部材の周縁部は少なくとも一部において開口した状態
となる。このとき、複数の収納領域に区分けされた状態
で収納されていた発泡性基材は発泡膨張して発泡体とな
り、シート状部材の開口部から飛び出して中空室内を充
填する。つまり、発泡体を収納容器の周縁部においての
み飛び出させて中空室内を充填することが可能となって
おり、中空室の断面形状等に合わせて発泡体の広がる方
向をより適切にコントロールできるようになっている。

【０００７】請求項４に記載の中空室充填具では、発泡
性基材が細分化されている。そして、その細分化された
発泡性基材が、複数の収納領域にそれぞれ区分けされた
状態で収納されている。このように発泡性基材を細分化
することによって、各収納領域に収納する発泡性基材の
量をより適切に調節することができるようになってい
る。このように構成された中空室充填具を中空室に取り
付けることにより、その中空室の断面形状等に合わせて
発泡体の広がる量をより適切にコントロールすることが
可能であり、中空室内を発泡体で効率的に充填すること
ができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に従っ
て説明する。本実施の形態における中空室充填具は、例
えば車両のボディピラー、ロッカーパネル、ルーフサイ
ドパネル等の中空構造物内に構成された中空室を発泡体
で充填し、その中空構造物の制振、防音、補強等の効果
を高めるための器具である。

【０００９】図１は、中空室充填具１の外観を示す斜視
図である。図１に示すように、中空室充填具１は、ほぼ
同じ大きさを有する長方形状に形成された２枚のシート
状部材２が重ねられ、その周縁部である４辺をシール部
材４によって閉じられることにより構成された収納容器
５と、その収納容器５の内部に収納された所定量の発泡
性基材６と、収納容器５を中空室内に取付けるための手
段である取付クリップ７によって構成されている。シー
ト状部材２は、発泡性基材６が発泡膨張するまで破れず
に、その発泡性基材６を中空室内に保持しておける程度
の耐熱性を有する熱可塑性合成樹脂（６,６ナイロン
等）が薄くシート状に形成されたものである。シール部
材４は、所定の温度（例えば１００℃〜１３０℃）によ
る加熱によって溶融する熱可塑性合成樹脂（ポリエチレ
ン等）がテープ状に細長く形成されたものである。シー
ル部材４は、シート状部材２の周縁部である上下及び左
右の４辺に沿って配設され、表裏両面から加熱した鉄板
等によってプレスされることにより、重ねられた２枚の
シート状部材２を周縁部に沿って互いに溶着させてい
る。これにより、２枚のシート状部材２の周縁部が閉じ
られて、発泡性基材６を収納するための袋状の収納容器
５が構成されている。

【００１０】発泡性基材６は、発泡性を有する材料が粒
状に細分化されたものである。ここで用いている発泡性
の材料は、加熱により発泡膨張して発泡体となり、中空
室を充填することで補強、防音、制振等の効果を高める
ことのできる材料が用いられている。さらに好ましく
は、例えば、金属接着性を有する合成樹脂、発泡剤、ガ
ラス繊維のような繊維状物質、等が混合され、110℃〜1
90℃前後の温度で発泡し、高剛性の発泡体となる発泡性
材料が用いられる。このような接着性を有し、かつ、高
剛性の発泡体となる発泡性材料は、例えば、特開平８−
２０８８７１号公報、特開平１１−１５８３１３号公報
等に開示されている。

【００１１】取付クリップ７は、略長方形の板状に形成
された台座部８と、その台座部８の下面から突出して設
けられた脚部９と、その脚部９の先端部両側から折り返
し状に延出して設けられた弾性係止片１０によって構成
されている。取付クリップ７は、熱可塑性合成樹脂の射
出成形により一体状に形成されており、中空構造物の壁
面に設けられた取付孔等に挿入されて係合することによ
り、収納容器５を中空室内に取り付ける役割を持ってい
る。

【００１２】図１に示すように、収納容器５は、針金等
の細長い金属製部材を折り曲げることにより形成された
２つの挟持部材３ａ、３ｂによって、縦方向及び横方向
に略十文字をなすようにして挟まれている。縦方向の挟
持部材３ｂの両端部は取付クリップ７の台座部８にイン
サート成形されて一体状となっている。収納容器５の内
部は、２つの挟持部材３ａ、３ｂに挟まれることによっ
て４つの収納領域に仕切られている。以下では、収納容
器５を正面から見たときに、左上に位置する収納領域を
第１の収納領域１１ａと、右上に位置する収納領域を第
２の収納領域１１ｂと、左下に位置する収納領域を第３
の収納領域１１ｃと、右下に位置する収納領域を第４の
収納領域１１ｄと呼ぶ。第１〜第４の収納領域１１ａ〜
１１ｄはほぼ同じ大きさに仕切られており、その内部に
はそれぞれに発泡性基材６が区分けされた状態で収納さ
れている。

【００１３】次に、上記のように構成された中空室充填
具１が中空構造物の中空室内に配設される態様を、図２
〜図３に基づいて説明する。ここで、図２は、中空構造
物２０内の中空室２３内に中空室充填具１が配設された
状態を示しており、中空構造物２０の長手方向に直交す
る断面が正面となるように現した図である。また、図３
は、図２における中空室充填具１のＡ−Ａ線断面図であ
る。図２、図３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なっ
ており、断面略台形状の中空室２３を構成している。中
空室充填具１は、中空構造物２０の長手方向に略直交に
配設されるように中空室２３内に挿入される。そして、
インナパネル２１に設けられた取付孔２４の周縁に取付
クリップ７の弾性係止片１０を係合させることにより、
中空室充填具１がインナパネル２１に対して略垂直とな
るように取付けられる。なお、中空室充填具１は、イン
ナパネル２１とアウタパネル２２とが互いにスポット溶
接される前に予め取付けられるようにしてもよい。

【００１４】図２に示すように、中空室２３の断面形状
は略台形状をなしているために、収納容器５の周縁部
と、中空室２３の内壁面との間の距離が一定となってい
ない。すなわち、第３の収納領域１１ｃの近傍では、収
納容器５の周縁部と中空室２３の内壁面との間があまり
離れていないが、第２の収納領域１１ｂの近傍では、収
納容器５の周縁部と中空室２３の内壁面との間が比較的
に離れている。このように、収納容器５の周縁部と中空
室２３の内壁面との隙間の大きさは、第３の収納領域１
１ｃ ＜ 第１の収納領域１１ａ ＜ 第４の収納領域１１
ｄ ＜ 第２の収納領域１１ｂ、のような関係になってい
る。

【００１５】第１〜第４の収納領域１１ａ〜１１ｄに収
納される発泡性基材６の量は、収納容器５と中空室２３
の内壁面との隙間の大きさに合わせて設定されている。
すなわち、第１〜第４の収納領域１１ａ〜１１ｄに収納
される発泡性基材６の量は、第３の収納領域１１ｃ ＜
第１の収納領域１１ａ ＜ 第４の収納領域１１ｄ ＜第
２の収納領域１１ｂ、となるように設定がされている。
発泡性基材６は粒状に細分化されて形成されているため
に、このような量の調節が正確でかつ容易にできるよう
になっている。

【００１６】以下に、中空室充填具１における発泡性基
材６が加熱により発泡膨張して発泡体２５となり、中空
室２３内を充填する際の態様を図４〜図５を参照しなが
ら説明する。ここで、図４は、図２における中空室充填
具１の発泡性基材６が加熱により発泡膨張し、発泡体２
５となることで中空室２３を充填した状態を現した図で
ある。また、図５は、図４における中空室充填具１のＢ
−Ｂ線の断面図であり、同じく発泡体２５が中空室２３
を充填した状態を現している。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った場合、その車両
ボディの成形が完了すると焼付け塗装が行われる。そし
て、その焼付け塗装の際の外部加熱によって、細分化さ
れた発泡性基材６が互いに密着しつつ発泡膨張して発泡
体２５となる。本実施の形態における発泡性基材６に
は、１１０℃〜１８０℃の温度域において発泡膨張する
発泡性材料が用いられており、収納容器５の周縁部を閉
じるシール部材４には、１００℃〜１３０℃の温度域に
おいて溶融する合成樹脂（ポリエチレン等）が用いられ
ている。すなわち、発泡性基材６が発泡膨張を開始する
温度よりも、シール部材４が溶融する温度の方が低くな
るように設定がされている。これにより、中空室２３内
で中空室充填具１が加熱されると、まずシール部材４が
溶融し、閉じられたシート状部材２の周縁部が徐々に開
いた状態となる。そして、さらに温度が上昇すると、収
納容器５に収納された発泡性基材６が発泡膨張を開始し
て、開いた状態となったシート状部材２の周縁部から発
泡体２５が飛び出して外部に広がることになる。

【００１７】また、収納容器５は、挟持部材３ａ、３ｂ
によってその挟持方向へ広がりが拘束されている。ここ
で、「挟持方向」とは、図１、図３において矢印Ｘで示
される方向、すなわち、収納容器５を表裏両面から挟む
場合に、その表裏の面に対して略直交する方向を指して
いる。収納容器５の挟持方向への広がりが拘束される
と、その内部に収納された発泡性基材６の挟持方向への
発泡が制限され、発泡体を挟持方向以外の方向へ重点的
に進行させることができる。これにより、中空室２３の
内壁面に向かう方向へ発泡体の進行方向をコントロール
することが可能となっており、少ない量の発泡性材料６
で効率的に中空室２３を充填することができる。

【００１８】前記したように、第１〜第４の収納領域に
収納された発泡性基材６の量は、第３の収納領域１１ｃ
＜ 第１の収納領域１１ａ ＜ 第４の収納領域１１ｄ
＜ 第２の収納領域１１ｂ、となるように設定されてい
る。したがって、中空室２３の内壁面との隙間が比較的
大きな第２の収納領域１１ｂの近傍では、多くの量の発
泡性基材６を発泡膨張させて発泡体２５を広げることが
でき、反対に、中空室２３の内壁面との隙間が比較的小
さな第３の収納領域１１ｃの近傍では、少ない量の発泡
性基材６を発泡膨張させて発泡体２５を広げることがで
きる。つまり、中空室２３の断面形状に合わせて、各方
向に向けて広げる発泡体２５の量をコントロールできる
ようになっており、必要最小限の発泡性基材６を用いて
効率的に隙間なく中空室２３を充填できるようになって
いる。図３、図４に示すように、中空室２３が隙間なく
発泡体２５によって充填されると、その中空室２３を構
成する中空構造物２０の補強、防音、制振等の特性が効
果的に高められる。

【００１９】なお、本発明は前記実施の形態に限定する
ものではない。実施の形態では、中空室の断面形状が略
台形状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。本発明による中空室充填具によれば、各
収納領域に収納する発泡性基材の量を調節することによ
って、中空室の断面形状が台形以外の形状、例えば、三
角形や五形型等の形状をなしている場合であっても、効
率的に発泡体を充填することができる。

【００２０】実施の形態では、ナイロン等の熱可塑性樹
脂のシート状部材によって収納容器が構成されている例
を示したが、このような態様に限定するものではない。
「シート状部材」は、ある程度の可撓性を有していて周
縁部を閉じることが可能であり、かつ、発泡性基材の発
泡を制限できる程度の強度を有したシート状の部材であ
れば、その他にも、種々異なった材質、形状のものを用
いることができる。また、「シート状部材」として、例
えば網状に多数の細かな孔が形成されたシート状部材を
用いるようにすれば、収納容器内に収納された発泡性基
材に容易に熱が伝達するので、発泡不良等を生じること
なくより確実に発泡性基材を発泡膨張させることが可能
である。

【００２１】収納容器を中空室内に取付ける手段として
取付クリップが用いられた例を示したが、このような態
様に限定するものではない。例えば、挟持部材の一端部
を中空構造物の壁面等に溶接することで、収納容器を中
空室に取り付けることも可能である。

【００２２】また、挟持部材が、針金を折り曲げること
によって形成されている例を示したが、このような態様
に限定するものではない。挟持部材は、収納容器を挟む
ことによってその内部を複数の収納領域に仕切ることが
でき、かつ、収納容器の挟持方向への広がりを拘束でき
る部材であれば、種々の材料、形状で構成されたものを
使用することができる。例えば、挟持部材が、合成樹
脂、木材等で構成されている場合であっても本発明は成
立し得る。

【００２３】収納容器の内部は、挟持部材によってほぼ
等しい大きさの収納領域に仕切られている例を示した
が、このような態様に限定するものではない。例えば、
収納容器の内部を、挟持部材によってそれぞれ大きさの
異なる収納領域に仕切るようにしてもよい。収納領域の
大きさがそれぞれ異なれば、その中に収納する発泡性基
材の量により大きな差が生じるように設定することが可
能であり、例えば中空室の断面形状が極端に凸状となっ
たり等して異形をなしている場合であっても、より柔軟
にその形状に対応して発泡体を充填させることが可能で
ある。

【００２４】また、中空室を構成する中空構造物が車両
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の中空室であっても本発明を適用
できる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、発泡性基材が発泡膨張
する量や方向を調節することにより、少ない量の発泡性
基材で効率的に中空室を充填できる中空室充填具を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】中空室充填具の外観を示す斜視図である。

【図２】中空室充填具が中空構造物の中空室内に配設さ
れた状態を示す正面図である。

【図３】図２に示す中空室充填具のＡ−Ａ線における断
面図である。

【図４】中空室内に配設された中空室充填具の発泡性基
材が加熱により発泡膨張し、発泡体により中空室が充填
された状態を現した正面図である。

【図５】図４に示す中空室充填具のＢ−Ｂ線における断
面図である。

【符号の説明】

１ … 中空室充填具 ２ … シート状部材 ３ａ、３ｂ … 挟持部材 ４ … シール部材 ５ … 収納容器 ６ … 発泡性基材 ７ … 取付クリップ １１ａ … 第１の収納領域 １１ｂ … 第２の収納領域 １１ｃ … 第３の収納領域 １１ｄ … 第４の収納領域 ２０ … 中空構造物 ２１ … インナパネル ２２ … アウタパネル ２３ … 中空室 ２４ … 取付孔 ２５ … 発泡体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D003 AA01 AA06 AA07 BB02 CA32 CA36 4F212 AB02 AG03 AG07 AG20 AH25 UA01 UA09 UB01 UG05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空構造物の中空室に取り付けられる収
   納容器と、その収納容器に収納されかつ加熱によって発
   泡し発泡体となることで前記中空室を充填する発泡性基
   材とを備えた中空室充填具であって、 前記収納容器を挟持してその収納容器の挟持方向への広
   がりを拘束する挟持部材が設けられており、 前記収納容器の挟持方向へ広がりが拘束されることによ
   って、前記発泡性基材の発泡方向が前記中空室の内壁へ
   向かう方向へ調節されることを特徴とした中空室充填
   具。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の中空室充填具であっ
   て、 収納容器の内部が挟持部材によって複数の収納領域に仕
   切られており、それぞれの収納領域に前記発泡性基材が
   区分けした状態で収納されていることを特徴とした中空
   室充填具。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の中空室
   充填具であって、 収納容器は、重ねられたシート状部材の周縁部が加熱に
   より溶融するシール部材によって閉じられることにより
   構成されていることを特徴とした中空室充填具。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   の中空室充填具であって、 発泡性基材は細分化されており、その細分化された発泡
   性基材が複数の収納領域に区分けされた状態で収納され
   ていることを特徴とした中空室充填具。