(57)【要約】【課題】  中空構造物の空間を充填する発泡充填部材において、中空構造物内に配置する際の空間形状に対する追従性の向上に資する技術を提供する。【解決手段】  中空構造物１１０の空間を発泡により充填する発泡充填部材であって、互いに並行する第１及び第２の面１０１ａ，１０１ｂを有する発泡性基材１０１と、発泡性基材１０１の折り曲げを可能とするべく少なくとも第１の面１０１ａに設定された凹溝１０３とを有する。凹溝１０３は所定の大きさの横幅ａを有しており、これにより発泡性基材１０１が、凹溝１０３を曲げ起点として第１の面１０１ａ側と第２の面１０１ｂ側とのいずれにも折り曲げられることが許容されている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空構造物の空間を発泡により充填する発泡充填部材であって、
互いに並行する第１及び第２の面を有する発泡性基材と、
前記発泡性基材の折り曲げを可能とするべく少なくとも前記第１の面に設定された凹溝と、
を有し、
前記凹溝は所定の大きさの横幅を有しており、これにより前記発泡性基材が、前記凹溝を曲げ起点として前記第１の面側と前記第２の面側とのいずれにも折り曲げられることが許容されていることを特徴とする発泡充填部材。
【請求項２】
請求項１に記載の発泡充填部材であって、
前記凹溝は、前記発泡性基材の厚みに対し横幅２０％以上、深さ３０％以上に設定されていることを特徴とする発泡充填部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発泡充填部材であって、
前記発泡性基材は、シート状に形成されていることを特徴とする発泡充填部材。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の発泡充填部材であって、
前記発泡性基材は、環状に形成されていることを特徴とする発泡充填部材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の発泡充填部材が、車体を構成する車体構成部材の内部空間に配置されていることを特徴とする自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、中空構造物の空間を発泡により充填する発泡充填部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車のピラー部、ルーフレール部、ロッカ部等のような筒状の中空構造物においては、空気の流れを遮断して共鳴音を防止し、あるいは中空構造物の遮音を目的として、中空構造物の空間に発泡充填部材を配置し、当該発泡充填部材を所定温度に加熱して発泡固化させることにより中空構造物の空間を充填することがある。このような中空構造物の空間を充填する発泡充填部材は、例えば特開２００５−３１９８４５号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
公報に記載の発泡充填部材は、シート状に形成したものを中空構造物の空間に配置するに際して、当該空間の断面形状に追従させる（倣わせる）べく、シート面に切込みを形成し、当該切込みを起点として切込みを有しない面側に折り曲げ可能としている。
しかしながら、上記の構成は、折り曲げ方向が切り込みを有しない面側に限られ、反対側（切り込み設定側）には規制される構成であり、このため、中空構造物の空間に配置する場合の空間形状に対する追従性に乏しく、この点でなお改良の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１９８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑み、中空構造物の空間を充填する発泡充填部材において、中空構造物の空間に配置する際の空間形状に対する追従性の向上に資する技術を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため、本発明に係る発泡充填部材の好ましい形態は、互いに並行する第１及び第２の面を有する発泡性基材と、発泡性基材の折り曲げを可能とするべく少なくとも第１の面に設定された凹溝とを有する。そして、凹溝は所定の大きさの横幅を有しており、これにより発泡性基材が、凹溝を曲げ起点として第１の面側と第２の面側とのいずれにも折り曲げられることが許容されていることを特徴とする。なお、本発明における「発泡性基材」は、中空構造物の空間に配置される前の状態において、シート状（帯状）に形成されたもの、環状（筒状）に形成されたもの等、いずれも好適に包含する。また、本発明における「凹溝」の断面形状については、四角形、Ｕ字形、Ｖ字形、台形等を広く包含する。
【０００７】
本発明によれば、発泡充填部材につき、凹溝を曲げ起点として第１の面側と第２の面側のいずれの側にも折り曲げることを可能としたので、中空構造物の空間に配置する際の当該空間形状に対する追従性が向上され、合理的な配置を実現することができる。
【０００８】
また、本発明の更なる形態によれば、凹溝は、発泡性基材の厚みに対し横幅２０％以上、深さ３０％以上に設定されている。このように設定することにより、凹溝を曲げ起点として第１の面側と第２の面側への折り曲げを合理的に実現できた。
【０００９】
また、本発明の更なる形態によれば、発泡性基材は、シート状に形成されている。発泡性基材をシート状とすることで、狭い空間にも配置することができる。
【００１０】
また、本発明の更なる形態によれば、発泡性基材は、環状に形成されている。発泡性基材を環状とすることで、中空構造物の内面の全体にわたって発泡充填させ、充填むらを防止できる。
【００１１】
また、本発明によれば、発泡充填部材が、車体を構成する車体構成部材の内部空間に配置されている自動車が構成される。本発明によれば、凹溝を曲げ起点として発泡性基材を第１の面側と第２の面側のいずれの側にも折り曲げることが可能で、中空構造物の空間に配置する際の当該空間形状に対する追従性が向上された発泡充填部材を備えた自動車が提供される。なお、本発明における「車体構成部材の内部空間」とは、典型的には、車体におけるロッカ部の空間、ピラー部の空間、ルーフレール部の空間がこれに該当する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、中空構造物の空間を充填する発泡充填部材において、中空構造物の空間に配置する際の当該空間形状に対する追従性の向上に資する技術が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る発泡充填部材の構成を示す図である。
【図２】図１のＡ部を拡大して示す図である。
【図３】発泡充填部材を中空構造物の空間に配置した状態を示す図である。
【図４】発泡充填部材の変形例を示す図であり、発泡充填部材を凹溝が設定された凹溝設定表面側に折り曲げた状態を示す。
【図５】発泡充填部材の変形例を示す図であり、発泡充填部材を凹溝が設定されていない非凹溝設定表面側に折り曲げた状態を示す。
【図６】発泡充填部材の他の変形例を示す図であり、発泡充填部材を凹溝が設定された凹溝設定表面側に折り曲げた状態を示す。
【図７】発泡充填部材の他の変形例を示す図であり、発泡充填部材を凹溝が設定されていない非凹溝設定表面側に折り曲げた状態を示す。
【図８】発泡充填部材が環状に形成された更に他の変形例を示す図であり、発泡充填部材の環状内周面に凹溝を設定した場合を示す。
【図９】発泡充填部材が環状に形成された更に他の変形例を示す図であり、発泡充填部材の環状外面に凹溝を設定した場合を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係る発泡充填部材について、図１〜図３を参照しつつ説明する。図１に示すように、本実施の形態に係る発泡充填部材１００は、シート状に形成された発泡性基材１０１と、当該発泡性基材１０１を折り曲げるために基材表面に形成された複数（本実施の形態では３個の場合を示す）の凹溝１０３とを有する。発泡性基材１０１は、熱可塑性樹脂、無機充填剤、発泡剤等を配合して形成されている。発泡性基材１０１は、例えば押出し成形により平面視で概ね方形状に成形されており、当該発泡性基材１０１の押出し成形時において発泡性基材１０１の表面に凹溝１０３が形成される。このように、押出し成形により発泡性基材１０１を成形したときは、凹溝１０３を同時に成形することができるため、生産性が向上する。しかしながら、発泡性基材１０１の成形は、押出し成形に限られるものではなく、例えば射出成形で成形しても構わない。発泡性基材１０１は、本発明における「発泡性基材」に対応し、凹溝１０３は、本発明における「凹溝」に対応する。
【００１５】
凹溝１０３は、発泡性基材１０１の一方の表面１０１ａにのみ設けられる。複数の凹溝１０３は、発泡性基材１０１の一方の表面１０１ａを横切るように互いに平行に、かつ発泡性基材１０１の一方の端面（側面）から他方の端面（側面）にかけて直線状に延在される。各凹溝１０３は、発泡性基材１０１が一方の表面１０１ａと他方の表面１０１ｂのいずれにも折り曲げられることを許容するべく備えられており、図２に示すように、所定の大きさ（広さ）の横幅ａと深さｂを有する。一方の表面１０１ａは、本発明における「第１の面」に対応し、他方の表面１０１ｂは、本発明における「第２の面」に対応する。
【００１６】
本実施の形態では、凹溝１０３を３個設けているため、発泡性基材１０１は、凹溝１０３により区画された４個の区画領域１０５Ａ〜１０５Ｄを有し、各区画領域１０５Ａ〜１０５Ｄ単位で折り曲げが可能とされる。
【００１７】
上記のように、所定の横幅ａを有する凹溝１０３を設けたことにより、発泡性基材１０１を、当該凹溝１０３の溝底部１０３ａを曲げ起点として、例えば他方の表面１０１ｂ側に折り曲げたときは、凹溝１０３の横幅ａが拡がる（拡開する）ため、当該折り曲げを何ら規制しない。一方の表面１０１ａ側に折り曲げたときは、凹溝１０３の横幅ａが狭まる（縮小する）ことで、当該折り曲げを許容する。つまり、一方の表面１０１ａ側については、凹溝１０３の対向する壁が互いに干渉する（溝が潰れる）までは、折り曲げが可能とされる。このように、本実施形態によれば、発泡充填部材１００において、発泡性基材１０１に所定の大きさの横幅ａを有する凹溝１０３を設けたことにより、発泡性基材１０１の折り曲げ方向に関する規制を解消することができる。
【００１８】
本発明者は、発泡性基材１０１の板厚ｔに対して凹溝１０３の溝幅ａと深さｂをどの程度の割合に定めたときに、当該発泡性基材１０１を一方の表面１０１ａと他方の表面１０１ｂとの両方それぞれに、折り曲げ角度が１５度を越えて折り曲げることができるかについて実験した。その結果、板厚ｔに対し溝幅ａを２０％以上、深さｂを３０％以上としたとき、両方それぞれに１５度を越えて折り曲げられることが確認できた。ここで、折り曲げ角度とは、発泡性基材１０１を折り曲げる前の面と折り曲げた後の面とのなす角度のうち、折り曲げ方向と反対側の角度をいう。なお、試料としては、熱可塑性樹脂、無機充填剤、発泡剤等からなる発泡性基材１０１の板幅が１０ｍｍ時に、板厚がそれぞれ２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、６ｍｍ、８ｍｍのものをサンプルとして用いた。
【００１９】
上記のように形成された発泡充填部材１００は、図３に示すように、中空構造物の空間内に配置され、所定温度で加熱されて発泡固化することにより中空構造物の空間を充填する。これにより、中空構造物内の空気の流れを遮断して共鳴音を防止し、あるいは中空構造物の遮音性を向上することができる。なお、図３は発泡前の状態が示される。図３に示す中空構造物は、自動車の車体の一部を構成する中空部材１１０であり、インナパネル１１１とアウタパネル１１３とにより筒状に形成されており、この中空部材１１０内に発泡充填部材１１０が配置される。
【００２０】
中空部材１１０内に配置される発泡充填部材１００は、中空部材１１０に固定状に設けられる支持部材（リインフォースメント）１１５に対して取付け部材としての樹脂クリップ１１７により取付けられて固定される。発泡充填部材１００は、中空部材１１０内に配置される際、中空部材１１０内の空間形状に追従（倣う）ように凹溝１０３の溝底部１０３ａを曲げ起点にして折り曲げられる。本実施の形態によれば、上述したように、発泡性基材１０１の折り曲げ方向に規制を受けない、つまり一方の表面１０１ａ側と他方の表面１０１ｂ側のいずれにも折り曲げることが許容されている。このため、発泡充填部材１００を中空部材１１０内に配置する際、複数の凹溝１０３により区画された発泡性基材１０１の複数の区画領域１０５Ａ〜１０５Ｄの折り曲げ方向につき、中空部材１１０の断面形状変化に対応して変えることができる。すなわち、中空部材１１０の断面形状変化に対する発泡性基材１０１の配置の追従性が向上し、これにより発泡充填部材１００の中空部材１１０に対する合理的な配置が可能となる。
【００２１】
図３に示すように、本実施の形態においては、発泡充填部材１００の２箇所を樹脂クリップ１１７によって支持部材１１５に固定している。図３における紙面と直交する方向が重力の作用方向である場合、発泡性基材１０１の複数の区画領域１０５Ａ〜１０５Ｄのうち図中最も左側の区画領域１０５Ａは、概ね水平状に配置されるとともに中空部材１１０の下壁との間の空間が大きいため、加熱によって軟化し、下方へ垂れてしまう虞がある。このような事情を考慮し、本実施の形態では、凹溝１０３で区画される発泡性基材１０１の区画領域１０５Ａ〜１０５Ｄのうち加熱時に重力の影響で垂れ落ちる可能性のある区画領域１０５Ａについては、これを樹脂クリップ１１７によって支持部材１１５に固定する構成としている。これにより当該区画領域１０５Ａを所定の配置位置に維持し、その後の適正な発泡を可能とする。
【００２２】
以上のように、本実施の形態によれば、発泡充填部材１００につき、発泡性基材１０１における一方の表面１０１ａと他方の表面１０１ｂとのいずれの側にも折り曲げることを可能としたので、中空部材１１０の空間に配置する際の当該空間形状に対する追従性が向上されることになり、発泡充填部材１００の中空部材１１０に対する合理的な配置が可能となる。また、本実施の形態によれば、凹溝１０３を発泡性基材１０１の一方の表面１０１ａにのみ設ける構成のため、発泡性基材１０１を生産する場合において凹溝１０３の形成が容易となり、生産性が向上する。
【００２３】
次に本実施形態の変形例につき、図４〜図９を参照しつつ説明する。
図４及び図５に示す変形例は、発泡充填部材１００の発泡性基材１０１に２個の凹溝１０３を設定し、発泡性基材１０１における中央の区画領域に対して両端の区画領域を折り曲げて中空部材１１０の空間に略コ字形に配置し、単一の樹脂クリップ１１７によって支持部材１１５に固定する構成としている。図４は発泡性基材１０１を凹溝１０３が設定された一方の表面１０１ａ側に折り曲げた場合を示し、図５は発泡性基材１０１を凹溝１０３が設定されていない他方の表面１０１ｂ側に折り曲げた場合を示す。
【００２４】
このように、図４及び図５に示す変形例によれば、発泡性基材１０１に所定の大きさの横幅ａを有する凹溝１０３を設けることで、発泡性基材１０１を一方の表面１０１ａ、他方の表面１０１ｂのいずれにも折り曲げることが可能なため、中空部材１１０内に配置する際の発泡充填部材１００の組付け方向性が特定されず、取付け作業性が向上する。
【００２５】
図６及び図７に示す変形例は、発泡性基材１０１が長尺のシート状、つまり帯状に形成されるとともに、当該帯状の発泡性基材１０１の長尺方向の一端を他端に重ねて発泡性基材１０１を環状とし、当該重ねた部位を樹脂クリップ１１７により中空部材１１０内の支持部材１１５に固定する構成としたものである。そして、図６は発泡性基材１０１を凹溝１０３が設定された一方の表面１０１ａ側が内側となるように折り曲げた場合を示し、図７は発泡性基材１０１を凹溝１０３が設定されていない他方の表面１０１ｂ側に折り曲げた場合を示している。
【００２６】
このように、図６及び図７に示す変形例によれば、図４及び図５に示す変形例の場合と同様、発泡性基材１０１に所定の大きさの横幅ａを有する凹溝１０３を設けることで、発泡性基材１０１を一方の表面１０１ａ、他方の表面１０１ｂのいずれにも折り曲げることが可能なため、中空部材１１０内に配置する際の発泡充填部材１００の組付け方向性が特定されず、取付け作業性が向上する。
【００２７】
図８に示す変形例及び図９に示す変形例は、発泡充填部材１００の発泡性基材１０１を、中空部材１１０内に配置する前の状態で、つまり成形状態で環状（筒状）に形成したものである。そして、図８に示す変形例では、環状内側の表面１０１ａに凹溝１０３を設定し、図９に示す変形例では、環状外側の表面１０１ａに凹溝１０３を設定している。図８の変形例における環状内側の表面１０１ａ、及び図９の変形例における環状外側の表面１０１ａが、本発明における「第１の面」に対応し、図８の変形例における環状外側の表面１０１ｂ、及び図９の変形例における環状内側の表面１０９ｂが、本発明における「第２の面」に対応する。
【００２８】
発泡性基材１０１に設定される凹溝１０３は、発泡充填部材１００が配置される中空部材１１０の空間形状変化に応じて折り曲げが必要とされる箇所に設定されるが、図８及び図９に示すように、凹溝１０３を発泡性基材１０１の表面に所定の間隔で密に設定したとき（例えば、２〜３ｍｍ間隔で設定したとき）は、中空部材１１０の空間形状が単純な場合には勿論のこと、複雑な場合であっても当該空間形状に容易に追従させて配置することができる。
【００２９】
なお、図２に示す凹溝１０３は、断面矩形に形成した場合を示しているが、凹溝１０３の断面形状については、例えばＶ字形あるいはＵ字形等、適宜に変更することが可能である。また、凹溝１０３の溝底部１０３ａに一方の表面１０１ａから他方の表面１０１ｂにかけて貫通する小孔あるいはスリットを設けることで折り曲げ性を調整することも可能である。
また、本実施の形態では、凹溝１０３を、発泡性基材１０１の一方の表面１０１ａにのみ設定するとしたが、一方の表面１０１ａのみならず他方の表面１０１ｂに設定しても構わない。
【００３０】
なお、本発明の趣旨に鑑み、以下の態様を構成することができる。
（態様１）
「請求項１に記載の発泡充填部材であって、
前記凹溝は、前記第１の面側にのみ形成されていることを特徴とする発泡充填部材。」
【００３１】
（態様２）
「請求項３に記載の発泡充填部材であって、
前記発泡部材は、凹溝により区画されて異なる方向に折り曲げられた状態で配置される複数の区画領域を有するとともに、当該複数の区画領域のうちの２つの区画領域が取付け部材によって中空構造物に固定されており、前記２つの区画領域の少なくとも１つは、水平で、かつ中空構造物の下壁との間に空間を置いて配置される領域であることを特徴とする発泡充填部材。」
【００３２】
（態様３）
「請求項４に記載の発泡充填部材であって、
前記発泡部材の内側表面又は外側表面には、凹溝が発泡性基材の周方向に密な間隔で形成されていることを特徴とする発泡充填部材。」
なお、上記の密な間隔とは、２〜３ｍｍ以下の間隔をいう。
【符号の説明】
【００３３】
１００  発泡充填部材
１０１  発泡性基材
１０１ａ  一方の表面（第１の面）
１０１ｂ  他方の表面（第２の面）
１０３  凹溝
１０３ａ  溝底部
１０５Ａ〜１０５Ｄ  区画領域
１１０  中空部材（中空構造物）
１１１  インナパネル
１１３  アウタパネル
１１５  支持部材
１１７  樹脂クリップ（取付け部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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