JPH09220785A - 車両用構造体の製造方法 - Google Patents
車両用構造体の製造方法Info
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- Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両用構造体を製造する際に、高剛性発泡材
料を用いても、構造体を構成する部材に過度の発泡圧が
作用しないようにすると共に、前記高剛性発泡材料の発
泡、硬化を安定化して、得られる車両用構造体が変形す
ることがないようにする。 【解決手段】 車両の一部を構成する閉断面構造の筒状
部材１２の内部に、膨張体積吸収部１６が該筒状部材１
２の軸方向に沿って連続的に若しくは断続的に設けられ
てなる高剛性発泡材料１４を配置した後、該発泡材料１
４を発泡せしめ、生成する高剛性発泡体１８にて該筒状
部材１２の閉断面空間を埋めるように充填する一方、該
高剛性発泡体１８の膨張した体積を前記膨張体積吸収部
１６にて吸収せしめて、前記筒状部材１２の内面に対し
て該高剛性発泡体１８による過度の発泡圧が作用しない
ようにして車両用構造体２０を製造する。
料を用いても、構造体を構成する部材に過度の発泡圧が
作用しないようにすると共に、前記高剛性発泡材料の発
泡、硬化を安定化して、得られる車両用構造体が変形す
ることがないようにする。 【解決手段】 車両の一部を構成する閉断面構造の筒状
部材１２の内部に、膨張体積吸収部１６が該筒状部材１
２の軸方向に沿って連続的に若しくは断続的に設けられ
てなる高剛性発泡材料１４を配置した後、該発泡材料１
４を発泡せしめ、生成する高剛性発泡体１８にて該筒状
部材１２の閉断面空間を埋めるように充填する一方、該
高剛性発泡体１８の膨張した体積を前記膨張体積吸収部
１６にて吸収せしめて、前記筒状部材１２の内面に対し
て該高剛性発泡体１８による過度の発泡圧が作用しない
ようにして車両用構造体２０を製造する。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、車両用構造体の製造方法に係
り、特に外形の変形を伴うことなく、高剛性の車両用構
造体を製造する方法に関するものである。
り、特に外形の変形を伴うことなく、高剛性の車両用構
造体を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】一般に、自動車のフロントピラーやセンタ
ーピラー等の閉断面構造の筒状部材の内部には、空洞が
あり、その空洞内を風が通過することによって、風切り
音が発生したり、又はそのような空洞部分を伝って、エ
ンジンの振動音が車内に伝達されたりして、車内騒音の
原因となっていた。そこで、車内騒音の原因となる、筒
状部材内の空隙部分には、従来から、発泡体を充填した
りすること等により、風の通過や振動音の伝達を抑制
し、以て遮音性の向上を図る等の対策が講じられてい
る。
ーピラー等の閉断面構造の筒状部材の内部には、空洞が
あり、その空洞内を風が通過することによって、風切り
音が発生したり、又はそのような空洞部分を伝って、エ
ンジンの振動音が車内に伝達されたりして、車内騒音の
原因となっていた。そこで、車内騒音の原因となる、筒
状部材内の空隙部分には、従来から、発泡体を充填した
りすること等により、風の通過や振動音の伝達を抑制
し、以て遮音性の向上を図る等の対策が講じられてい
る。
【０００３】また、近年では、従来の車内騒音を改善す
るだけではなく、前記ピラーの如き車両用構造体の剛性
や衝突時のエネルギー吸収量を上昇させる目的、更には
軽量化やコストダウンを図る目的より、前記筒状部材に
対する発泡体の充填も行なわれるようになって来てい
る。なお、そのような目的を達成するために、筒状部材
を充填する材料には、高剛性発泡材料が用いられ、その
発泡により充填が行なわれているのである。
るだけではなく、前記ピラーの如き車両用構造体の剛性
や衝突時のエネルギー吸収量を上昇させる目的、更には
軽量化やコストダウンを図る目的より、前記筒状部材に
対する発泡体の充填も行なわれるようになって来てい
る。なお、そのような目的を達成するために、筒状部材
を充填する材料には、高剛性発泡材料が用いられ、その
発泡により充填が行なわれているのである。
【０００４】ところで、そのようなピラー等の部材の空
隙に発泡体を充填する方法としては、空隙の形状に応じ
て形成された発泡体を作業穴から空隙部に挿入して、充
填する方法、或いは加熱により発泡して体積が膨張する
発泡材料を、スポットシール材として空隙内に配置し、
後の加工工程における熱履歴、例えば電着塗装の焼付炉
における加熱等にて発泡させて、空隙部を充填する方法
等の、様々な手法が採用されている。しかしながら、発
泡体を空隙部に挿入する方法は、作業穴を通じて挿入す
ることとなるため、充填性にばらつきが生じ、内部の隅
々まで空隙部の形状に沿って発泡体を完全に充填するこ
とは困難である。しかも、作業穴が鋼板の打ち抜きエッ
ジとなっているために、作業者が手を傷つける危険性も
あった。
隙に発泡体を充填する方法としては、空隙の形状に応じ
て形成された発泡体を作業穴から空隙部に挿入して、充
填する方法、或いは加熱により発泡して体積が膨張する
発泡材料を、スポットシール材として空隙内に配置し、
後の加工工程における熱履歴、例えば電着塗装の焼付炉
における加熱等にて発泡させて、空隙部を充填する方法
等の、様々な手法が採用されている。しかしながら、発
泡体を空隙部に挿入する方法は、作業穴を通じて挿入す
ることとなるため、充填性にばらつきが生じ、内部の隅
々まで空隙部の形状に沿って発泡体を完全に充填するこ
とは困難である。しかも、作業穴が鋼板の打ち抜きエッ
ジとなっているために、作業者が手を傷つける危険性も
あった。
【０００５】また、発泡材料、特に高剛性発泡材料を用
いて、その発泡により形成される発泡体を充填せしめる
手法においては、そのような発泡材料が発泡、硬化せし
められる際に、該筒状部材を構成する鋼板に過度の発泡
圧がかかり易くなり、それにて鋼板を変形させる要因と
なる問題を内在している。より詳細には、通常、高剛性
発泡材料により筒状部材を充填する場合には、先ず、図
１において、（ａ）として示されるように、筒状部材た
るピラー２の内部空間に、矩形断面形状の高剛性発泡材
料４が、位置固定的に配置される。そして、この高剛性
発泡材料４を加熱して発泡させると、図１の（ｂ）に示
されるように、ピラー２の内部空間の隅々にまで行き渡
るように、高剛性発泡材料４が膨張するようになり、更
に発泡が進行すると、高剛性発泡材料４は膨張し続けよ
うとする。特に、この高剛性発泡材料４は、その発泡に
よって、ピラー２の内部空間を隙間なく埋めるに充分な
膨張体積を与えるように、比較的大きな発泡倍率とされ
ているのである。このため、ピラー２が既に高剛性発泡
材料４にて満たされた状態において更なる発泡が進行せ
しめられると、高剛性発泡材料４は、それ以上膨張する
ことが出来ず、膨張しようとする力、即ち過度の発泡圧
が、ピラー２の内面に対して、図１の（ｂ）において矢
印で示されるように作用するのである。その結果、前記
ピラー２を構成する鋼板が変形せしめられて、高剛性発
泡材料４の発泡、硬化が完了すると、図１の（ｃ）に示
されるように、高剛性発泡体６で充填された構造体８は
変形した状態のままで得られることとなるのである。
いて、その発泡により形成される発泡体を充填せしめる
手法においては、そのような発泡材料が発泡、硬化せし
められる際に、該筒状部材を構成する鋼板に過度の発泡
圧がかかり易くなり、それにて鋼板を変形させる要因と
なる問題を内在している。より詳細には、通常、高剛性
発泡材料により筒状部材を充填する場合には、先ず、図
１において、（ａ）として示されるように、筒状部材た
るピラー２の内部空間に、矩形断面形状の高剛性発泡材
料４が、位置固定的に配置される。そして、この高剛性
発泡材料４を加熱して発泡させると、図１の（ｂ）に示
されるように、ピラー２の内部空間の隅々にまで行き渡
るように、高剛性発泡材料４が膨張するようになり、更
に発泡が進行すると、高剛性発泡材料４は膨張し続けよ
うとする。特に、この高剛性発泡材料４は、その発泡に
よって、ピラー２の内部空間を隙間なく埋めるに充分な
膨張体積を与えるように、比較的大きな発泡倍率とされ
ているのである。このため、ピラー２が既に高剛性発泡
材料４にて満たされた状態において更なる発泡が進行せ
しめられると、高剛性発泡材料４は、それ以上膨張する
ことが出来ず、膨張しようとする力、即ち過度の発泡圧
が、ピラー２の内面に対して、図１の（ｂ）において矢
印で示されるように作用するのである。その結果、前記
ピラー２を構成する鋼板が変形せしめられて、高剛性発
泡材料４の発泡、硬化が完了すると、図１の（ｃ）に示
されるように、高剛性発泡体６で充填された構造体８は
変形した状態のままで得られることとなるのである。
【０００６】また、従来の発泡材料は、図１の（ａ）に
示されるように、ある程度の厚みを有するシート状部材
として提供されるために、それが加熱される際に、外面
部分と内部の中心部位とでは、加熱が不均一となり、発
泡材料の発泡が安定し難いという問題を有している。そ
のために、加熱が充分でないことによって材料の発泡が
不良となる部分では、筒状部材に対する高剛性発泡体の
充填が不充分となる。一方、そのような問題を解消する
目的で、発泡倍率を高めると、筒状部材の内部は、完全
に充填されることとなる反面、一部においては過度の発
泡圧が生じ易くなるのであり、前述の如き、構造体８の
変形が、より一層発生し易くなってしまうという問題が
生じるのである。
示されるように、ある程度の厚みを有するシート状部材
として提供されるために、それが加熱される際に、外面
部分と内部の中心部位とでは、加熱が不均一となり、発
泡材料の発泡が安定し難いという問題を有している。そ
のために、加熱が充分でないことによって材料の発泡が
不良となる部分では、筒状部材に対する高剛性発泡体の
充填が不充分となる。一方、そのような問題を解消する
目的で、発泡倍率を高めると、筒状部材の内部は、完全
に充填されることとなる反面、一部においては過度の発
泡圧が生じ易くなるのであり、前述の如き、構造体８の
変形が、より一層発生し易くなってしまうという問題が
生じるのである。
【０００７】
【解決課題】ここにおいて、本発明は、かかる事情を背
景として為されたものであって、その解決課題とすると
ころは、高剛性発泡材料で充填された車両用構造体を、
構造体を構成する部材に過度の発泡圧が作用しないよう
にすると共に、前記高剛性発泡材料の発泡、硬化を安定
化することにより、外形形状の変形を何等伴うことな
く、有利に製造し得る手法を提供することにある。
景として為されたものであって、その解決課題とすると
ころは、高剛性発泡材料で充填された車両用構造体を、
構造体を構成する部材に過度の発泡圧が作用しないよう
にすると共に、前記高剛性発泡材料の発泡、硬化を安定
化することにより、外形形状の変形を何等伴うことな
く、有利に製造し得る手法を提供することにある。
【０００８】
【解決手段】そして、本発明は、そのような課題を解決
すべく、車両の一部を構成する閉断面構造の筒状部材の
内部に発泡体を充填せしめてなる車両用構造体を製造す
る方法にして、該筒状部材の内部に、膨張体積吸収部が
該筒状部材の軸方向に沿って連続的に若しくは断続的に
設けられてなる高剛性発泡材料を配置した後、該発泡材
料を発泡せしめ、生成する高剛性発泡体にて該筒状部材
の閉断面空間を埋めるように充填する一方、該高剛性発
泡体の膨張した体積を前記膨張体積吸収部にて吸収せし
めて、前記筒状部材の内面に対して該高剛性発泡体によ
る過度の発泡圧が作用しないようにしたことを特徴とす
る車両用構造体の製造方法を、その要旨とするものであ
る。
すべく、車両の一部を構成する閉断面構造の筒状部材の
内部に発泡体を充填せしめてなる車両用構造体を製造す
る方法にして、該筒状部材の内部に、膨張体積吸収部が
該筒状部材の軸方向に沿って連続的に若しくは断続的に
設けられてなる高剛性発泡材料を配置した後、該発泡材
料を発泡せしめ、生成する高剛性発泡体にて該筒状部材
の閉断面空間を埋めるように充填する一方、該高剛性発
泡体の膨張した体積を前記膨張体積吸収部にて吸収せし
めて、前記筒状部材の内面に対して該高剛性発泡体によ
る過度の発泡圧が作用しないようにしたことを特徴とす
る車両用構造体の製造方法を、その要旨とするものであ
る。
【０００９】このような、本発明に従う車両用構造体の
製造方法にあっては、前記筒状部材の内部を充填するた
めに用いられる高剛性発泡材料に、膨張体積吸収部が設
けられているところから、かかる高剛性発泡材料が発
泡、硬化せしめられて、筒状部材の内部を充填しても、
外形形状の変形を伴うことなく、目的とする構造体が有
利に得られることとなるのである。
製造方法にあっては、前記筒状部材の内部を充填するた
めに用いられる高剛性発泡材料に、膨張体積吸収部が設
けられているところから、かかる高剛性発泡材料が発
泡、硬化せしめられて、筒状部材の内部を充填しても、
外形形状の変形を伴うことなく、目的とする構造体が有
利に得られることとなるのである。
【００１０】すなわち、前記筒状部材の内部を高剛性発
泡材料の発泡にて得られる発泡体で充填する際に生じる
発泡圧は、通常、高剛性発泡材料を筒状部材内の隅々に
まで行き渡らせるために充分に高くされているところか
ら、高剛性発泡材料が筒状部材の内部の隅々にまで行き
渡った後にも、膨張しようとする力、即ち過度の発泡圧
が残存することとなるが、本発明において採用される高
剛性発泡材料には、膨張体積吸収部が設けられており、
該膨張体積吸収部が、周囲から作用する圧力にて容易に
変形することによって、高剛性発泡材料がその発泡にて
更に膨張するための体積を補償し得るようになっている
ために、前記筒状部材内に残存する過度の発泡圧は、前
記膨張体積吸収部が変形することによって吸収され、筒
状部材の内面に対して、過度の発泡圧が作用することが
無くなるのである。
泡材料の発泡にて得られる発泡体で充填する際に生じる
発泡圧は、通常、高剛性発泡材料を筒状部材内の隅々に
まで行き渡らせるために充分に高くされているところか
ら、高剛性発泡材料が筒状部材の内部の隅々にまで行き
渡った後にも、膨張しようとする力、即ち過度の発泡圧
が残存することとなるが、本発明において採用される高
剛性発泡材料には、膨張体積吸収部が設けられており、
該膨張体積吸収部が、周囲から作用する圧力にて容易に
変形することによって、高剛性発泡材料がその発泡にて
更に膨張するための体積を補償し得るようになっている
ために、前記筒状部材内に残存する過度の発泡圧は、前
記膨張体積吸収部が変形することによって吸収され、筒
状部材の内面に対して、過度の発泡圧が作用することが
無くなるのである。
【００１１】しかも、本発明において用いられる高剛性
発泡材料にあっては、前記膨張体積吸収部が設けられて
いることにより、その厚さが、それが設けられていない
場合よりも必然的に薄くなるのであり、又は発泡材料の
表面積が大きくなっていることから、加熱が均一に行な
われ得ることとなり、その結果、発泡材料の発泡、硬化
が安定化せしめられ得るという特徴をも有している。
発泡材料にあっては、前記膨張体積吸収部が設けられて
いることにより、その厚さが、それが設けられていない
場合よりも必然的に薄くなるのであり、又は発泡材料の
表面積が大きくなっていることから、加熱が均一に行な
われ得ることとなり、その結果、発泡材料の発泡、硬化
が安定化せしめられ得るという特徴をも有している。
【００１２】なお、上記した本発明に従う車両用構造体
の製造方法の好ましい態様の一つによれば、前記膨張体
積吸収部は、前記高剛性発泡材料に形成された空間にて
構成されるようになっている。そして、かかる膨張体積
吸収部が空間から形成されていることによって、該膨張
体積吸収部に発泡圧が作用した場合には、該膨張体積吸
収部が変形し易いものであるところから、発生した発泡
圧が効果的に吸収され得るのである。そして、それに加
えて、膨張体積吸収部たる空間が存在することで、高剛
性発泡材料の実質的な厚さが薄くなって、その内部まで
均一に加熱され易くなったり、また発泡材料の表面積、
換言すれば熱を吸収する面積が増大せしめられたりし
て、以て高剛性発泡材料が均一に加熱され得て、発泡、
硬化の安定化がより一層効果的に図られ得るのである。
の製造方法の好ましい態様の一つによれば、前記膨張体
積吸収部は、前記高剛性発泡材料に形成された空間にて
構成されるようになっている。そして、かかる膨張体積
吸収部が空間から形成されていることによって、該膨張
体積吸収部に発泡圧が作用した場合には、該膨張体積吸
収部が変形し易いものであるところから、発生した発泡
圧が効果的に吸収され得るのである。そして、それに加
えて、膨張体積吸収部たる空間が存在することで、高剛
性発泡材料の実質的な厚さが薄くなって、その内部まで
均一に加熱され易くなったり、また発泡材料の表面積、
換言すれば熱を吸収する面積が増大せしめられたりし
て、以て高剛性発泡材料が均一に加熱され得て、発泡、
硬化の安定化がより一層効果的に図られ得るのである。
【００１３】また、本発明に従う車両用構造体の製造方
法の別の好ましい態様によれば、前記膨張体積吸収部
は、前記高剛性発泡体よりも軟質の材料から構成され
て、周囲からの圧縮作用によって体積が減少せしめられ
るようになっている。このような構成を採用することに
よって、筒状部材において高剛性発泡材料が充填されな
い部分には、膨張体積吸収部を構成する軟質の材料が充
填されて、得られる構造体の内部空間が隅々まで、より
一層有利に充填され得ることとなる。
法の別の好ましい態様によれば、前記膨張体積吸収部
は、前記高剛性発泡体よりも軟質の材料から構成され
て、周囲からの圧縮作用によって体積が減少せしめられ
るようになっている。このような構成を採用することに
よって、筒状部材において高剛性発泡材料が充填されな
い部分には、膨張体積吸収部を構成する軟質の材料が充
填されて、得られる構造体の内部空間が隅々まで、より
一層有利に充填され得ることとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態・実施例】以下、本発明を更に具体
的に明らかにするために、本発明の幾つかの実施例につ
いて、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
的に明らかにするために、本発明の幾つかの実施例につ
いて、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００１５】先ず、図２には、本発明に従う車両用構造
体の製造方法の代表的な一例が、模式的に示されてい
る。即ち、この図２における（ａ）には、紙面に垂直な
方向に延びるピラー１２の内部に、未発泡の高剛性発泡
材料１４が位置固定的に配置されている状態が示されて
おり、また図２の（ｂ）には、前記ピラー１２を加熱し
て、前記高剛性発泡材料１４を発泡せしめて、ピラー１
２の内部を充填する途中の状態が示されており、更に図
２の（ｃ）には、高剛性発泡材料１４の発泡、硬化が完
了した状態が示されている。
体の製造方法の代表的な一例が、模式的に示されてい
る。即ち、この図２における（ａ）には、紙面に垂直な
方向に延びるピラー１２の内部に、未発泡の高剛性発泡
材料１４が位置固定的に配置されている状態が示されて
おり、また図２の（ｂ）には、前記ピラー１２を加熱し
て、前記高剛性発泡材料１４を発泡せしめて、ピラー１
２の内部を充填する途中の状態が示されており、更に図
２の（ｃ）には、高剛性発泡材料１４の発泡、硬化が完
了した状態が示されている。
【００１６】より詳細には、図２の（ａ）に示されるピ
ラー１２は、プレート状鋼板１２ａと、ハット型横断面
形状を呈するように成形された鋼板１２ｂとからなり、
それら二つの鋼板１２ａ、１２ｂが当接、接合せしめら
れることにより、図において紙面に垂直な方向に延びる
閉断面構造の筒状部材として形成されている。また、こ
のピラー１２の内部の閉断面空間内には、前記プレート
状鋼板１２ａに対して位置固定的に接着された、平坦な
矩形断面形状で、ピラー１２の長手方向に延びる、未発
泡の高剛性発泡材料１４が配置されており、更に該高剛
性発泡材料１４には、その横断面の中央部分において、
矩形断面形状で、長手方向に連続的に延びる空間からな
る膨張体積吸収部１６が形成されている。
ラー１２は、プレート状鋼板１２ａと、ハット型横断面
形状を呈するように成形された鋼板１２ｂとからなり、
それら二つの鋼板１２ａ、１２ｂが当接、接合せしめら
れることにより、図において紙面に垂直な方向に延びる
閉断面構造の筒状部材として形成されている。また、こ
のピラー１２の内部の閉断面空間内には、前記プレート
状鋼板１２ａに対して位置固定的に接着された、平坦な
矩形断面形状で、ピラー１２の長手方向に延びる、未発
泡の高剛性発泡材料１４が配置されており、更に該高剛
性発泡材料１４には、その横断面の中央部分において、
矩形断面形状で、長手方向に連続的に延びる空間からな
る膨張体積吸収部１６が形成されている。
【００１７】なお、本発明において用いられる前記高剛
性発泡材料１４としては、得られる車両用構造体に高い
剛性を付与出来る発泡材料であれば、従来から公知の各
種の材料が適宜に用いられ得るが、一般に、そのような
発泡材料としては、発泡、硬化せしめて得られる発泡体
の弾性率が、１ｋＮ／ｍｍより大きく、また発泡倍率
が、２倍より大きいものが好適に用いられ、具体的に
は、硬質発泡ウレタン材料、硬質発泡エポキシ樹脂材
料、硬質発泡ゴム材料等を挙げることが出来る。但し、
ここでいう発泡体の弾性率とは、得られた発泡体の一対
の面を圧縮して変形させた際の変位量と圧縮荷重との関
係を求め、その変形初期の線型領域における傾き、即ち
圧縮荷重の変化分を変位量の変化分で除した値を意味し
ており、また、前記発泡倍率とは、得られる発泡体の厚
さを発泡材料の厚さで除した値を意味している。
性発泡材料１４としては、得られる車両用構造体に高い
剛性を付与出来る発泡材料であれば、従来から公知の各
種の材料が適宜に用いられ得るが、一般に、そのような
発泡材料としては、発泡、硬化せしめて得られる発泡体
の弾性率が、１ｋＮ／ｍｍより大きく、また発泡倍率
が、２倍より大きいものが好適に用いられ、具体的に
は、硬質発泡ウレタン材料、硬質発泡エポキシ樹脂材
料、硬質発泡ゴム材料等を挙げることが出来る。但し、
ここでいう発泡体の弾性率とは、得られた発泡体の一対
の面を圧縮して変形させた際の変位量と圧縮荷重との関
係を求め、その変形初期の線型領域における傾き、即ち
圧縮荷重の変化分を変位量の変化分で除した値を意味し
ており、また、前記発泡倍率とは、得られる発泡体の厚
さを発泡材料の厚さで除した値を意味している。
【００１８】また、前記膨張体積吸収部１６の断面形状
としては、筒状部材たるピラー１２の閉断面形状に応じ
て適宜に選定されるものであって、図２の（ａ）に示さ
れる如き矩形形状に何等限定されるものではなく、本発
明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、様々な形状、例え
ば、円形断面形状、楕円形断面形状、多角形断面形状等
を採用することが可能である。そして、かかる膨張体積
吸収部１６は、一般に、高剛性発泡材料１４を押出し成
形する際に同時に形成されることとなる。
としては、筒状部材たるピラー１２の閉断面形状に応じ
て適宜に選定されるものであって、図２の（ａ）に示さ
れる如き矩形形状に何等限定されるものではなく、本発
明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、様々な形状、例え
ば、円形断面形状、楕円形断面形状、多角形断面形状等
を採用することが可能である。そして、かかる膨張体積
吸収部１６は、一般に、高剛性発泡材料１４を押出し成
形する際に同時に形成されることとなる。
【００１９】次いで、このようにして得られた高剛性発
泡材料１４の配置されたピラー１２を該高剛性発泡材料
１４の発泡条件下に加熱すると、ピラー１２の内部に配
置される高剛性発泡材料１４は、発泡、膨張して、図２
の（ｂ）に示されるように、ピラー１２の内部空間の隅
々にまで行き渡るようになる。そして、そのような状態
下で、更に発泡を進行せしめると、高剛性発泡材料１４
は膨張を続けようとするが、既にピラー１２の内部空間
が一杯になるまで膨張しているために、それ以上外側に
膨張することが出来ず、過度の発泡圧が生じる。しか
し、ここで用いられている高剛性発泡材料１４には、そ
の内部に、膨張体積吸収部１６が設けられており、しか
も、その膨張体積吸収部１６が、外部から作用する圧力
で容易に変形するものであるところから、図２の（ｂ）
において矢印で示されるように、過度の発泡圧が、外
側、即ち固い鋼板（１２ａ、１２ｂ）側の方向ではな
く、内側、即ち変形し易い膨張体積吸収部（１６）側の
方向に作用することとなる。このように、過度の発泡圧
が膨張体積吸収部１６に作用することによって、膨張体
積吸収部１６は変形して、体積を減ずるのであり、以て
高剛性発泡材料１４が更に膨張するために必要な体積が
効果的に補償され得ることとなるのである。従って、ピ
ラー１２の内面に対しては、過度の発泡圧が作用するよ
うなことも無くなるのである。
泡材料１４の配置されたピラー１２を該高剛性発泡材料
１４の発泡条件下に加熱すると、ピラー１２の内部に配
置される高剛性発泡材料１４は、発泡、膨張して、図２
の（ｂ）に示されるように、ピラー１２の内部空間の隅
々にまで行き渡るようになる。そして、そのような状態
下で、更に発泡を進行せしめると、高剛性発泡材料１４
は膨張を続けようとするが、既にピラー１２の内部空間
が一杯になるまで膨張しているために、それ以上外側に
膨張することが出来ず、過度の発泡圧が生じる。しか
し、ここで用いられている高剛性発泡材料１４には、そ
の内部に、膨張体積吸収部１６が設けられており、しか
も、その膨張体積吸収部１６が、外部から作用する圧力
で容易に変形するものであるところから、図２の（ｂ）
において矢印で示されるように、過度の発泡圧が、外
側、即ち固い鋼板（１２ａ、１２ｂ）側の方向ではな
く、内側、即ち変形し易い膨張体積吸収部（１６）側の
方向に作用することとなる。このように、過度の発泡圧
が膨張体積吸収部１６に作用することによって、膨張体
積吸収部１６は変形して、体積を減ずるのであり、以て
高剛性発泡材料１４が更に膨張するために必要な体積が
効果的に補償され得ることとなるのである。従って、ピ
ラー１２の内面に対しては、過度の発泡圧が作用するよ
うなことも無くなるのである。
【００２０】そして、上記の如くして、ピラー１２の内
面に対して過度の発泡圧が作用しない状態で、高剛性発
泡材料１４の発泡、硬化を完了させることにより、図２
の（ｃ）に示されるように、高剛性発泡体１８にて充填
された車両用構造体２０が、変形を伴うことなく、有利
に得られるのである。
面に対して過度の発泡圧が作用しない状態で、高剛性発
泡材料１４の発泡、硬化を完了させることにより、図２
の（ｃ）に示されるように、高剛性発泡体１８にて充填
された車両用構造体２０が、変形を伴うことなく、有利
に得られるのである。
【００２１】なお、高剛性発泡材料１４を発泡、硬化さ
せるために行なわれる加熱処理における条件は、使用す
る高剛性発泡材料や、得ようとする構造体の特性によっ
て、適宜に選定されることとなる。尤も、一般的には、
１６０〜２１０℃程度の温度で、１５〜３０分程度の処
理時間という条件が選ばれるが、そのような熱処理条件
は、車両用構造体の加工工程でも採用されるものである
ところから、そのような加工工程の熱処理を利用して、
高剛性発泡材料１４の発泡を行なわしめることが可能で
ある。例えば、自動車用構造体を実際に製造する場合に
は、溶接、脱脂・洗浄、電着等の通常の自動車製造の工
程を経てから、塗装焼付け等の工程において、加熱され
ることにより、前記高剛性発泡材料１４は、発泡、硬化
せしめられ得るのであり、その場合においては何等特別
な加熱工程を設ける必要がない利点を享受することが出
来る。
せるために行なわれる加熱処理における条件は、使用す
る高剛性発泡材料や、得ようとする構造体の特性によっ
て、適宜に選定されることとなる。尤も、一般的には、
１６０〜２１０℃程度の温度で、１５〜３０分程度の処
理時間という条件が選ばれるが、そのような熱処理条件
は、車両用構造体の加工工程でも採用されるものである
ところから、そのような加工工程の熱処理を利用して、
高剛性発泡材料１４の発泡を行なわしめることが可能で
ある。例えば、自動車用構造体を実際に製造する場合に
は、溶接、脱脂・洗浄、電着等の通常の自動車製造の工
程を経てから、塗装焼付け等の工程において、加熱され
ることにより、前記高剛性発泡材料１４は、発泡、硬化
せしめられ得るのであり、その場合においては何等特別
な加熱工程を設ける必要がない利点を享受することが出
来る。
【００２２】また、本実施例においては、車両用構造体
の一部を構成する閉断面構造の筒状部材として、ピラー
が例示されているが、本発明が適用される車両用構造体
は、これに限定されるものではなく、その他の閉断面構
造の筒状部材、例えば自動車のロッカー、メンバー、ビ
ーム等にも、本発明が有利に適用され得るものであるこ
とは、言うまでもないところである。
の一部を構成する閉断面構造の筒状部材として、ピラー
が例示されているが、本発明が適用される車両用構造体
は、これに限定されるものではなく、その他の閉断面構
造の筒状部材、例えば自動車のロッカー、メンバー、ビ
ーム等にも、本発明が有利に適用され得るものであるこ
とは、言うまでもないところである。
【００２３】ところで、本実施例において用いられる高
剛性発泡材料に設けられる膨張体積吸収部の形態は、図
２の（ａ）に例示されるものだけに限定されることはな
く、高剛性発泡材料が膨張するに際して、不足する体積
を補償し得るものでありさえすれば、様々な形態のもの
が採用され得ることは、言うまでもない。例えば、図３
に示されるように、膨張体積吸収部が、高剛性発泡材料
２２の長手方向に延びる相対する一対の面を貫通する貫
通孔２４からなるものであってもよいのである。そし
て、前記実施例のピラー１２に対して、この高剛性発泡
材料２２が用いられる場合にあっても、それを加熱、発
泡せしめる際に、図２の（ａ）の例と同様に、膨張体積
吸収部たる貫通孔２４が容易に変形して、高剛性発泡材
料２２の膨張に必要な体積を補償して、過度の発泡圧が
ピラー１２の内面に対して作用しなくなる。また、この
高剛性発泡材料２２は、膨張体積吸収部たる貫通孔２４
を介して、内部まで熱が伝わり易くなるところから、加
熱が均一となり、発泡、硬化が安定化するという利点も
有している。
剛性発泡材料に設けられる膨張体積吸収部の形態は、図
２の（ａ）に例示されるものだけに限定されることはな
く、高剛性発泡材料が膨張するに際して、不足する体積
を補償し得るものでありさえすれば、様々な形態のもの
が採用され得ることは、言うまでもない。例えば、図３
に示されるように、膨張体積吸収部が、高剛性発泡材料
２２の長手方向に延びる相対する一対の面を貫通する貫
通孔２４からなるものであってもよいのである。そし
て、前記実施例のピラー１２に対して、この高剛性発泡
材料２２が用いられる場合にあっても、それを加熱、発
泡せしめる際に、図２の（ａ）の例と同様に、膨張体積
吸収部たる貫通孔２４が容易に変形して、高剛性発泡材
料２２の膨張に必要な体積を補償して、過度の発泡圧が
ピラー１２の内面に対して作用しなくなる。また、この
高剛性発泡材料２２は、膨張体積吸収部たる貫通孔２４
を介して、内部まで熱が伝わり易くなるところから、加
熱が均一となり、発泡、硬化が安定化するという利点も
有している。
【００２４】また、図４には、別の形態の膨張体積吸収
部が設けられた高剛性発泡材料が示されている。即ち、
図４に示される高剛性発泡材料２６にあっては、その幅
方向に延びる山部２８と谷部３０とが、長手方向におい
て波形を呈するように、交互に並べて配置されており、
該谷部３０によって、目的とする膨張体積吸収部が構成
されている。そして、前記実施例の如く、ピラー１２に
対して、そのような高剛性発泡材料２６が用いられる場
合でも、膨張体積吸収部たる谷部３０が、高剛性発泡材
料２６の膨張体積を吸収し得るものであるところから、
ピラー１２の内面に対する過度の発泡圧の発生が、有利
に抑制され得るのである。また、この高剛性発泡材料２
６にあっては、山部２８及び谷部３０が設けられている
面において、表面積が有利に増大せしめられているとこ
ろから、均一に加熱され易くなり、発泡、硬化が有利に
安定化せしめられ得るのである。
部が設けられた高剛性発泡材料が示されている。即ち、
図４に示される高剛性発泡材料２６にあっては、その幅
方向に延びる山部２８と谷部３０とが、長手方向におい
て波形を呈するように、交互に並べて配置されており、
該谷部３０によって、目的とする膨張体積吸収部が構成
されている。そして、前記実施例の如く、ピラー１２に
対して、そのような高剛性発泡材料２６が用いられる場
合でも、膨張体積吸収部たる谷部３０が、高剛性発泡材
料２６の膨張体積を吸収し得るものであるところから、
ピラー１２の内面に対する過度の発泡圧の発生が、有利
に抑制され得るのである。また、この高剛性発泡材料２
６にあっては、山部２８及び谷部３０が設けられている
面において、表面積が有利に増大せしめられているとこ
ろから、均一に加熱され易くなり、発泡、硬化が有利に
安定化せしめられ得るのである。
【００２５】さらに、図５には、更に別の形態の膨張体
積吸収部を有する高剛性発泡材料が示されている。より
詳細には、ここで示される高剛性発泡材料３２は、角の
丸められた略矩形形状の四角柱の長手方向に延びる各面
の中央において、長手方向に連続的に延びる膨張体積吸
収部たる湾曲凹部３４が形成されてなるものである。こ
のような高剛性発泡材料３２にあっても、前記実施例の
ピラー１２に対して用いられる場合には、前記膨張体積
吸収部たる湾曲凹部３４が、高剛性発泡材料３２の膨張
体積を補償し得るものであるところから、過度の発泡圧
が発生することが効果的に抑制され得るのである。そし
て、この高剛性発泡材料３２にあっても、その長手方向
に延びる膨張体積吸収部（湾曲凹部３４）の存在によ
り、加熱が均一なものとなるところから、発泡、硬化の
安定化が有利に図られるのである。
積吸収部を有する高剛性発泡材料が示されている。より
詳細には、ここで示される高剛性発泡材料３２は、角の
丸められた略矩形形状の四角柱の長手方向に延びる各面
の中央において、長手方向に連続的に延びる膨張体積吸
収部たる湾曲凹部３４が形成されてなるものである。こ
のような高剛性発泡材料３２にあっても、前記実施例の
ピラー１２に対して用いられる場合には、前記膨張体積
吸収部たる湾曲凹部３４が、高剛性発泡材料３２の膨張
体積を補償し得るものであるところから、過度の発泡圧
が発生することが効果的に抑制され得るのである。そし
て、この高剛性発泡材料３２にあっても、その長手方向
に延びる膨張体積吸収部（湾曲凹部３４）の存在によ
り、加熱が均一なものとなるところから、発泡、硬化の
安定化が有利に図られるのである。
【００２６】そして、これら図３〜図５に示される高剛
性発泡材料２２、２６、３２の何れのものにしても、前
記実施例と同様に、押出し成形等の、従来から公知の手
法を用いて容易に得ることが出来る。
性発泡材料２２、２６、３２の何れのものにしても、前
記実施例と同様に、押出し成形等の、従来から公知の手
法を用いて容易に得ることが出来る。
【００２７】次に、図６には、本発明に従う車両用構造
体の製造方法の代表的な他の一例が模式的に示されてい
る。即ち、前記実施例では、膨張体積吸収部が高剛性発
泡材料に形成された空間から構成されているが、本実施
例では、膨張体積吸収部が軟質の発泡材料から構成され
ている。なお、ここでは、図２と同様な部材には、同一
の符号を付して、詳細な説明は省略することとする。
体の製造方法の代表的な他の一例が模式的に示されてい
る。即ち、前記実施例では、膨張体積吸収部が高剛性発
泡材料に形成された空間から構成されているが、本実施
例では、膨張体積吸収部が軟質の発泡材料から構成され
ている。なお、ここでは、図２と同様な部材には、同一
の符号を付して、詳細な説明は省略することとする。
【００２８】先ず、図６の（ａ）には、軟質の発泡材料
から構成される膨張体積吸収部３６が中心部に芯状に設
けられてなる高剛性発泡材料１４が、ピラー１２の内部
空間に位置固定的に配置されている状態が示されてい
る。そして、このピラー１２を加熱すると、内部に配置
された高剛性発泡材料１４が、図６の（ｂ）に示される
ように発泡せしめられて、ピラー１２の内部空間を埋め
るように充満する。この時、かかる高剛性発泡材料１４
と同時に、膨張体積吸収部３６を構成している軟質の発
泡材料も発泡して、ピラー１２の内部の略全空間が充填
されることとなる。そして、更に、高剛性発泡材料１４
の発泡が進行すると、ピラー１２の内部に過度の発泡圧
が生じることとなるが、前記膨張体積吸収部３６が軟質
の発泡材料から生じた軟質発泡体３８にて構成されるこ
ととなるところから、前記過度の発泡圧は、この膨張体
積吸収部３６に作用して、該膨張体積吸収部３６が押し
潰されるように変形せしめられる。それによって、前記
実施例と同様に、高剛性発泡材料１４が膨張するために
必要な体積が効果的に補償され得て、過度の発泡圧のピ
ラー１２の内面に対する作用が抑制され得て、図６の
（ｃ）に示されるように、外形形状の変形を伴うことな
く、高剛性発泡体１８で充填された車両用構造体２０が
得られる。
から構成される膨張体積吸収部３６が中心部に芯状に設
けられてなる高剛性発泡材料１４が、ピラー１２の内部
空間に位置固定的に配置されている状態が示されてい
る。そして、このピラー１２を加熱すると、内部に配置
された高剛性発泡材料１４が、図６の（ｂ）に示される
ように発泡せしめられて、ピラー１２の内部空間を埋め
るように充満する。この時、かかる高剛性発泡材料１４
と同時に、膨張体積吸収部３６を構成している軟質の発
泡材料も発泡して、ピラー１２の内部の略全空間が充填
されることとなる。そして、更に、高剛性発泡材料１４
の発泡が進行すると、ピラー１２の内部に過度の発泡圧
が生じることとなるが、前記膨張体積吸収部３６が軟質
の発泡材料から生じた軟質発泡体３８にて構成されるこ
ととなるところから、前記過度の発泡圧は、この膨張体
積吸収部３６に作用して、該膨張体積吸収部３６が押し
潰されるように変形せしめられる。それによって、前記
実施例と同様に、高剛性発泡材料１４が膨張するために
必要な体積が効果的に補償され得て、過度の発泡圧のピ
ラー１２の内面に対する作用が抑制され得て、図６の
（ｃ）に示されるように、外形形状の変形を伴うことな
く、高剛性発泡体１８で充填された車両用構造体２０が
得られる。
【００２９】しかも、本実施例では、膨張体積吸収部３
６が軟質の発泡体３８から構成されているところから、
図６の（ｃ）に示されるように、得られる車両用構造体
２０が、高剛性発泡体１８と軟質発泡体３８によって完
全に充填されているので、風切り音の発生や振動音の伝
達を有利に抑制することが出来、以て遮音性の向上が、
効果的に図られ得るのである。
６が軟質の発泡体３８から構成されているところから、
図６の（ｃ）に示されるように、得られる車両用構造体
２０が、高剛性発泡体１８と軟質発泡体３８によって完
全に充填されているので、風切り音の発生や振動音の伝
達を有利に抑制することが出来、以て遮音性の向上が、
効果的に図られ得るのである。
【００３０】なお、本実施例における膨張体積吸収部３
６にしても、その断面形状として、前記実施例と同様
に、様々な形状、例えば、円形断面形状、楕円形断面形
状、多角形断面形状等を採用することが可能である。そ
して、この膨張体積吸収部３６の設けられた高剛性発泡
材料１４は、高剛性発泡材料１４を押出成形する際に、
軟質の発泡材料をも同時に一体的に押出成形することに
より、容易に製造することが出来る。
６にしても、その断面形状として、前記実施例と同様
に、様々な形状、例えば、円形断面形状、楕円形断面形
状、多角形断面形状等を採用することが可能である。そ
して、この膨張体積吸収部３６の設けられた高剛性発泡
材料１４は、高剛性発泡材料１４を押出成形する際に、
軟質の発泡材料をも同時に一体的に押出成形することに
より、容易に製造することが出来る。
【００３１】また、本発明で言うところの軟質の材料と
は、上記で用いられた軟質の発泡材料に限定されるもの
ではなく、高剛性発泡材料を発泡させる際に生じる過度
の発泡圧を吸収し得る、即ちピラー等の構造体を構成す
る鋼板より変形し易く、周囲からの圧縮によって容易に
体積が減少するものを意味するものである。そして、そ
のような軟質の材料としては、従来から公知のものが採
用され得るが、具体的には、軟質系発泡ウレタンや発泡
ゴムの如き発泡材料、或いはそれらを発泡せしめて得ら
れる発泡体、並びにフェルトの如き繊維質材料等の材料
を挙げることが出来る。
は、上記で用いられた軟質の発泡材料に限定されるもの
ではなく、高剛性発泡材料を発泡させる際に生じる過度
の発泡圧を吸収し得る、即ちピラー等の構造体を構成す
る鋼板より変形し易く、周囲からの圧縮によって容易に
体積が減少するものを意味するものである。そして、そ
のような軟質の材料としては、従来から公知のものが採
用され得るが、具体的には、軟質系発泡ウレタンや発泡
ゴムの如き発泡材料、或いはそれらを発泡せしめて得ら
れる発泡体、並びにフェルトの如き繊維質材料等の材料
を挙げることが出来る。
【００３２】ところで、軟質の材料からなる膨張体積吸
収部が設けられる高剛性発泡材料は、上記の図６の
（ａ）に示される如きものだけに限定されるものではな
く、図７に示される如き形態のものであっても、何等差
支えない。即ち、２枚の高剛性発泡材料４０の間に、軟
質の発泡材料からなる膨張体積吸収部４２が挟まれるよ
うに配置、接着されてなる、所謂サンドイッチ構造のも
のであっても、構わないのである。そして、そのような
構造の膨張体積吸収部が設けられてなる高剛性発泡材料
４４であっても、図６に示された実施例と同様に、膨張
体積吸収部４２が過度の発泡圧によって、変形せしめら
れることにより、該過度の発泡圧がピラー１２の内面に
対して作用することがないのである。また、この例で
は、高剛性発泡材料４０が薄いシート形状とされている
ところから、加熱が均一なものとなり易く、以て高剛性
発泡材料４０の発泡、硬化が有利に安定化せしめられる
こととなる。
収部が設けられる高剛性発泡材料は、上記の図６の
（ａ）に示される如きものだけに限定されるものではな
く、図７に示される如き形態のものであっても、何等差
支えない。即ち、２枚の高剛性発泡材料４０の間に、軟
質の発泡材料からなる膨張体積吸収部４２が挟まれるよ
うに配置、接着されてなる、所謂サンドイッチ構造のも
のであっても、構わないのである。そして、そのような
構造の膨張体積吸収部が設けられてなる高剛性発泡材料
４４であっても、図６に示された実施例と同様に、膨張
体積吸収部４２が過度の発泡圧によって、変形せしめら
れることにより、該過度の発泡圧がピラー１２の内面に
対して作用することがないのである。また、この例で
は、高剛性発泡材料４０が薄いシート形状とされている
ところから、加熱が均一なものとなり易く、以て高剛性
発泡材料４０の発泡、硬化が有利に安定化せしめられる
こととなる。
【００３３】その他、一々列挙はしないが、本発明は、
当業者の知識に基づいて、種々なる変更，修正，改良等
を加えた態様において実施され得るものであり、また、
そのような実施の態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限
り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであること
は、言うまでもないところである。
当業者の知識に基づいて、種々なる変更，修正，改良等
を加えた態様において実施され得るものであり、また、
そのような実施の態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限
り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであること
は、言うまでもないところである。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に従う車両用構造体の製造方法によれば、車両用構造体
を与える筒状部材の内部を充填するために、高剛性発泡
材料が用いられても、過度の発泡圧が筒状部材に作用す
ることがないと共に、高剛性発泡材料の発泡、硬化が安
定化せしめられているところから、外形形状の変形を何
等伴うことなく、車両用構造体を効果的に得ることが出
来るのであり、また、それによって、剛性の高い車両用
構造体を有利に製造し得て、振動の低減、騒音の低減、
衝突時の安全性の向上、軽量化、及びコストの低減等が
有利に達成され得るのである。
に従う車両用構造体の製造方法によれば、車両用構造体
を与える筒状部材の内部を充填するために、高剛性発泡
材料が用いられても、過度の発泡圧が筒状部材に作用す
ることがないと共に、高剛性発泡材料の発泡、硬化が安
定化せしめられているところから、外形形状の変形を何
等伴うことなく、車両用構造体を効果的に得ることが出
来るのであり、また、それによって、剛性の高い車両用
構造体を有利に製造し得て、振動の低減、騒音の低減、
衝突時の安全性の向上、軽量化、及びコストの低減等が
有利に達成され得るのである。
【図１】従来の車両用構造体の製造方法を示す工程説明
図である。（ａ）は、ピラーの内部に未発泡の高剛性発
泡材料を配置した状態を示し、また（ｂ）は、前記高剛
性発泡材料が発泡せしめられている状態を示し、更に
（ｃ）は、高剛性発泡材料の発泡、硬化が完了した状態
を示している。
図である。（ａ）は、ピラーの内部に未発泡の高剛性発
泡材料を配置した状態を示し、また（ｂ）は、前記高剛
性発泡材料が発泡せしめられている状態を示し、更に
（ｃ）は、高剛性発泡材料の発泡、硬化が完了した状態
を示している。
【図２】本発明に係る車両用構造体の製造方法の代表的
な一例を示す、図１に対応する工程説明図である。
な一例を示す、図１に対応する工程説明図である。
【図３】図２の製造方法において用いられる高剛性発泡
材料の他の一例を示す説明図である。
材料の他の一例を示す説明図である。
【図４】図２の製造方法において用いられる高剛性発泡
材料の別の一例を示す説明図である。
材料の別の一例を示す説明図である。
【図５】図２の製造方法において用いられる高剛性発泡
材料の更に別の一例を示す説明図である。
材料の更に別の一例を示す説明図である。
【図６】本発明に係る車両用構造体の製造方法の代表的
な他の一例を示す、図１に対応する工程説明図である。
な他の一例を示す、図１に対応する工程説明図である。
【図７】図６の製造方法において用いられる高剛性発泡
材料の別の一例を示す説明図である。
材料の別の一例を示す説明図である。
１２ ピラー １４、２２、２６、３２、４０、４４ 高剛性発泡材料 １６、３６、４２ 膨張体積吸収部 １８ 高剛性発泡体 ２０ 車両用構造体 ２４ 貫通孔 ２８ 山部 ３０ 谷部 ３４ 湾曲凹部 ３８ 軟質発泡体
Claims (3)
- 【請求項１】 車両の一部を構成する閉断面構造の筒状
部材の内部に発泡体を充填せしめてなる車両用構造体を
製造する方法にして、該筒状部材の内部に、膨張体積吸
収部が該筒状部材の軸方向に沿って連続的に若しくは断
続的に設けられてなる高剛性発泡材料を配置した後、該
発泡材料を発泡せしめ、生成する高剛性発泡体にて該筒
状部材の閉断面空間を埋めるように充填する一方、該高
剛性発泡体の膨張した体積を前記膨張体積吸収部にて吸
収せしめて、前記筒状部材の内面に対して該高剛性発泡
体による過度の発泡圧が作用しないようにしたことを特
徴とする車両用構造体の製造方法。 - 【請求項２】 前記膨張体積吸収部が、前記高剛性発泡
材料に形成された空間である請求項１記載の車両用構造
体の製造方法。 - 【請求項３】 前記膨張体積吸収部が、前記高剛性発泡
体よりも軟質の材料から構成されて、周囲からの圧縮作
用によって体積が減少せしめられるものである請求項１
記載の車両用構造体の製造方法。
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