JPH0788175B2 - 車体構造部材への樹脂注入強化方法および注入樹脂のせき止め構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、フロントピラー等の車体構造部材の内部に
発泡樹脂材料を注入して強化する方法および注入樹脂を
せき止める構造に関する。

従来の技術 自動車の車体の各部空間内に、発泡ウレタン等の発泡樹
脂材料を注入し、車体閉断面内部で硬化させて車体の防
振防音特性を向上させることは公知である（特開昭61−
116509号公報）。

また、このように車体内部に注入された樹脂材料を所望
位置でせき止めるためのせき止め構造としては、例えば
実開昭56−155975号公報に記載されているように、車体
ピラー部等を構成する車体パネルの一部を折り曲げて断
面形状に合致した隔壁を形成し、ピラー部等における樹
脂注入部の端部を、この隔壁でもって完全に閉塞するよ
うにした構造が知られている。

発明が解決しようとする課題 車体の閉断面内部に発泡樹脂材料を注入することは前述
したように従来から知られているが、その多くは騒音伝
達の遮断を意図したものであり、発泡樹脂材料として比
較的密度の低いつまり軟質なものが用いられている。こ
の場合には、十分なせき止め部がなくても、発泡樹脂を
ほぼ所望の位置で硬化させることができる。

これに対し、車体構造部材を注入樹脂にて強化すべく剛
性の高いつまり密度の高い発泡樹脂体を用いると、注入
した樹脂が硬化前に必要部位外に流れてしまうため、必
ずせき止め部が必要である。

ここで、そのせき止め部として上記公報に記載のよう
に、車体パネルの一部を折り曲げて隔壁を形成したもの
では、車体構造部材の複雑な断面形状に合致するように
パネル端部を折り曲げ形成しなければならず、車体パネ
ルが非常に複雑な形状となり好ましくない。

しかも、車体構造部材がピラーの場合、サンルーフを備
えた自動車では、その排水用ホースがピラー内部に配設
されるので、上記公報のように車体パネルの一部で閉塞
する構造は採用できない。

また、このように隔壁によって樹脂注入部の端部を完全
に閉塞してしまうと、注入後に生じた樹脂の発泡圧力を
逃がすことができず、パネル接合面等におけるわずかな
隙間から樹脂が噴出してしまうという不具合がある。

課題を解決するための手段 この発明に係る車体構造部材への樹脂注入強化方法は、
車体構造部材を構成する複数のパネルのそれぞれ所定部
位内側面に、予め未発泡のゴム材料を略全周に亙るよう
に帯状に貼着し、かつこれらのパネルを接合して車体を
組み立てた後に、塗装工程の加熱により上記ゴム材料を
発泡させ、次いでゴム材料取付部の近傍に設けた作業孔
を通して発泡ゴムの内周にスポンジ部材を挿入して車体
構造部材を閉塞し、その後、スポンジ部材により閉塞さ
れた車体構造部材の内部に発泡樹脂材料を注入して硬化
させることを特徴としている。

また、車体構造部材における注入樹脂のせき止め構造と
しては、車体構造部材の樹脂注入部端部の内周面に、略
全周に亙って帯状に取り付けられた発泡ゴムと、この発
泡ゴムの内周に挿入されたスポンジ部材とから構成され
ている。

作用 先ず車体構造部材を構成する複数のパネルの所定部位つ
まり所望の樹脂注入部の端部となる位置に未発泡のゴム
材料を帯状に貼着し、かつこれらのパネルを接合して車
体を組み立てる。この段階では、ゴム材料が車体構造部
材内側面の略全周に亙るように配設される。この組み立
てられた車体は、塗装工程に移り、ここで塗装後に加熱
されるので、その加熱によってゴム材料が発泡する。こ
の段階では、発泡したゴム材料の内周に適宜な空間が残
る。

次に、近傍に設けた作業孔を通して、その発泡ゴム内周
の空間に適宜な大きさのスポンジ部材を挿入する。これ
によってせき止め部が構成され、車体構造部材が閉塞さ
れた形となる。そして、このせき止め部により閉塞され
た車体構造部材内部に発泡樹脂材料を注入する。この注
入された樹脂材料は、発泡しつつ必要部位外に流れよう
とするが、発泡ゴムおよびスポンジ部材からなるせき止
め部によってせき止められ、所望の範囲内で硬化する。

実施例 以下、この発明の一実施例をピラーを例にとり図面に基
づいて説明する。

第２図は、自動車の側部における車体構造の要部を示し
ている。フロントピラー１は、第１図にも示すように、
複数のパネル、主にフロントピラーアウタアッパ２とフ
ロントピラーインナ３とによって閉断面構造に形成され
ており、かつ上記フロントピラーアウタアッパ２の下端
部がフロントピラーアウタロア４の上端部に接合されて
いる。そして、両者の接合部に、ドアヒンジ部を補強す
るブレースヒンジ５がピラーアウタ側にほぼ沿った断面
形状で配設されている。上記フロントピラー１の上端部
は、ルーフサイドレール６およびフロントルーフレール
７に接続されており、これらの内部の空間は一体に連続
している。

またセンターピラー８は、第４図にも示すように、２枚
のパネルつまりセンターピラーアウタ９とセンターピラ
ーインナ10とによって閉断面構造に形成されている。こ
のセンターピラー８の上端は、ルーフサイドレール６に
接続されているが、この部分では、ルーフサイドレール
６は開口していない。つまり、センターピラー８内部の
空間の上端は、ルーフサイドレール６によって閉塞され
た形となっている。尚、発泡樹脂注入時に、内部の空気
を排出させる必要があるので、センターピラー８上端を
閉塞したルーフサイドレール６に比較的小さな空気孔
（図示せず）のみが設けられている。

この実施例では、フロントピラー１の内部およびセンタ
ーピラー８の内部に、硬質発泡ウレタン等からなる剛性
の高い発泡樹脂が注入される。そのため、フロントピラ
ー１の下部、詳しくはフロントピラーアウタアッパ２の
下端付近の高さ位置に、注入樹脂材料をせき止めるせき
止め部11が設けられているとともに、センターピラー８
の略同一の高さ位置にせき止め部12が設けられている。
尚、この樹脂の注入によってドアヒンジ部を補強するこ
とが望ましいので、これらのせき止め部11,12は、それ
ぞれドアヒンジ部よりも僅かに下方に、つまり樹脂注入
部がドアヒンジ部を含むように、その高さ位置が設定さ
れている。また、フロントルーフレール７の左右両端部
に、フロントピラー１側から注入樹脂が流れ込まないよ
うに、せき止め部13が設けられている。

そして、上記せき止め部11より僅かに下方となる位置に
おいて、フロントピラーアウタロア４に適宜な大きさの
作業孔14が開口形成されている。同様に、センターピラ
ー８においても、センターピラーインナ10のせき止め部
12下方位置に適宜な大きさの作業孔15が開口形成されて
いる。また、フロントピラーインナ３の上下２箇所に樹
脂注入用の注入孔16が設けられており、同様にセンター
ピラーインナ10には１個の注入孔17が設けられている。

第３図は、フロントピラー１下部のせき止め部11付近の
断面構造を示している。尚、この図は塗装工程に移る前
の段階、つまり車体組立工程が終了した段階での状態を
示しており、せき止め部11は完成していない。この第３
図に示すように、フロントピラー１の断面の全周に亙る
ように、未発泡のゴム材料18がフロントピラーインナ３
およびブレースヒンジ５の内側面に貼着されている。こ
のゴム材料18は、発泡剤を配合したブチルゴム等からな
り、20mm程度の幅を有する帯状をなしている。尚、この
せき止め部11が設けられる部位では、ブレースヒンジ５
がフロントピラー１内部を大小２つの空間20,21に仕切
る形となっているが、その小さい方の空間21について
は、ピラーアウタ側のみに、ゴム材料18が２枚重ねの状
態で配設されている。

また第４図は、センターピラー８のせき止め部12付近に
おける断面構造を示している。このせき止め部12におい
ても、センターピラー８の断面の略全周に亙るように、
未発泡ゴム材料18が帯状に貼着されている。

また第５図は、フロントルーフレール７端部におけるせ
き止め部13付近の断面構造を示している。このせき止め
部13については、閉断面の下側面のみに帯状をなすゴム
材料18が２枚重ねで貼着されている。

次に、本発明をその作業順序に従って説明する。

先ず、プレス成形された各パネルの所定部位、つまり各
せき止め部11,12,13に対応する部位に、帯状にカットし
た未発泡ゴム材料18を貼着する。このゴム材料18は、そ
れ自体の貼着性によってパネル表面に堅固に貼着され得
るので、接着剤等は必要ない。また、油分を吸収するの
で、パネル表面に油が付着した状態のままでゴム材料18
の貼着が可能である。

このようにゴム材料18が貼着された各パネルは、車体組
立工程に搬入され、スポット溶接によって第２図に示し
たように組み立てられる。そして、組立後に、塗装工程
に移動し、電着塗装による下塗りを行うとともに、加熱
して乾燥，焼き付けを行う。

上記ゴム材料18は、例えば180℃程度で発泡するものを
用いており、この塗装工程での加熱によって発泡し、発
泡ゴム18′となって大きく膨らむ。

このゴム材料18の発泡によって、フロントピラー１の小
さな空間21の方は完全に閉塞されるが、断面積の大きな
空間20およびセンターピラー８においては、中心部にあ
る程度の大きさの空間が残存している。

塗装が終了すると、車体は艤装工程に搬入される。サン
ルーフが装着される場合には、この段階でフロントピラ
ー１内部に排水ホース19が挿入される。この排水ホース
19は、せき止め部11においては、発泡ゴム18′内周側の
空間を貫通して配設される（第１図参照）。

次に、適宜な大きさのブロック状にカットしたスポンジ
部材23を作業孔14,15から手作業にて差し入れ、かつ発
泡ゴム18′内周に挿入する。このスポンジ部材23は、例
えば軟質発泡ウレタン等の比較的軟質な発泡体からな
り、それ自体の弾力性および発泡ゴム18′の弾力性によ
って堅固に保持される。尚、このスポンジ部材23の挿入
はせき止め部11,12についてのみ行う。すなわち、フロ
ントルーフレール７のせき止め部13は、発泡ゴム18′の
みから構成されている。

また、フロントピラーインナ３やセンターピラーインナ
10には、図示せぬガーニッシュ等の取付孔が開口形成さ
れているので、これらの取付孔に、予め第６図に示すよ
うに、図示せぬクリップを受ける合成樹脂製グロメット
22を挿入して取り付けておく。尚、グロメット２の取付
に代えて上記取付孔裏面に予め適宜な大きさの未発泡ゴ
ム材料18を貼着しておき、塗装工程における加熱で同様
に発泡ゴム18′とすることによって、図示せぬクリップ
やビスが進入し得る空間を確保するようにしても良い。

以上の準備が終了した後に、注入孔16,17からフロント
ピラー１内部およびセンターピラー８内部に硬質発泡ウ
レタン等からなる発泡樹脂材料を所定量注入する。この
注入された樹脂は、比較的短時間で硬化し、かつせき止
め部11,12によって下方への流出が阻止されるので、フ
ロントピラー１内部およびセンターピラー８内部に均一
に充填される。尚、フロントピラー１については、フロ
ントルーフレール７との接続部を僅かに越えた位置付近
まで充填され、センターピラー８についてはルーフサイ
ドレール６と交わる上端まで充填される。これによっ
て、フロントピラー１およびセンターピラー８の強度が
著しく向上する。

ここで、注入された発泡樹脂材料は、一部が若干遅れて
発泡するため、フロントピラー1,センターピラー８内部
で発泡圧力が高くなるが、せき止め部11,12が軟質な発
泡ゴム18′およびスポンジ部材23からなるので、その変
形によって発泡圧力が緩和される。すなわち、樹脂注入
部内における発泡圧力の過度の上昇が抑制され、パネル
接合面からの樹脂材料の噴出を確実に防止できる。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明によれば、複雑
な断面形状や大きな断面積を有する車体構造部材を容易
に閉塞して発泡樹脂材料をせき止めることができ、従来
のようにパネル形状の変更に伴う大幅なコスト増を招く
ことがない。

また、最終的に艤装工程において車体構造部材が完全に
閉塞されるので、例えばピラー内に排水ホースを通すよ
うな場合に、何ら支障を来すことがない。

しかも、発泡ゴムおよびスポンジ部材からなるせき止め
部において適宜な圧力緩和作用が得られ、注入した樹脂
材料の発泡圧力によるパネル接合面からの噴出を防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のせき止め部の構成を示す
断面図、第２図は車体構造の要部を示す側面図、第３図
は第２図におけるIII−III線に沿った断面図、第４図は
同じく第２図のIV−IV線に沿った断面図、第５図は同じ
くＶ−Ｖ線に沿った断面図、第６図はグロメットの取り
付け状態を示す断面図である。 １……フロントピラー（車体構造部材）、２……フロン
トピラーアウタアッパ、３……フロントピラーインナ、
５……ブレースヒンジ、18′……発泡ゴム、19……排水
ホース、23……スポンジ部材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体構造部材を構成する複数のパネルのそ
   れぞれ所定部位内側面に、予め未発泡のゴム材料を全周
   に亙るように帯状に貼着し、かつこれらのパネルを接合
   して車体を組み立てた後に、塗装工程の加熱により上記
   ゴム材料を発泡させ、次いでゴム材料取付部の近傍に設
   けた作業孔を通して発泡ゴムの内周にスポンジ部材を挿
   入して車体構造部材を閉塞し、その後、スポンジ部材に
   より閉塞された車体構造部材の内部に発泡樹脂材料を注
   入して硬化させることを特徴とする車体構造部材への樹
   脂注入強化方法。
2. 【請求項２】車体構造部材の樹脂注入部端部の内周面
   に、略全周に亙って帯状に取り付けられた発泡ゴムと、
   この発泡ゴムの内周に挿入されたスポンジ部材とからな
   る注入樹脂のせき止め構造。