(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉断面構造を有する車体構造部材の閉断面内部に二液型発泡性材料を注入し、発泡硬化によって発泡硬化フォームを充填した車体構造部材において、上記閉断面内部の容積に見合った充填容量の適正を確認するため、発泡硬化フォームが最終的に到達する限界位置から５０mm以内の手前に、口径１０mm以下の充填確認開口部を設置したことを特徴とする発泡硬化フォーム充填車体構造部材。
【請求項２】
二液型発泡性材料が、ポリオール主剤とポリイソシアネート硬化剤からなり、主剤側に発泡剤を配合した二液型発泡性ウレタン材料である請求項１に記載の発泡硬化フォーム充填車体構造部材。
【請求項３】
発泡硬化フォームが最終的に到達する限界位置から３０mm以内の手前に、口径１〜７．５mmの充填確認開口部を設置した請求項１または２に記載の発泡硬化フォーム充填車体構造部材。
【請求項４】
閉断面構造を有する車体構造部材の閉断面内部に二液型発泡性材料を注入し、発泡硬化によって発泡硬化フォームを充填する方法において、上記車体構造部材の発泡硬化フォームが最終的に到達する限界位置から５０mm以内の手前に、口径１０mm以下の充填確認開口部を設置することにより、上記閉断面内部の容積に見合った充填容量の適正を確認することを特徴とする発泡硬化フォームの充填方法。
【請求項５】
発泡硬化フォームが最終的に到達する限界位置から３０mm以内の手前に、口径１〜７．５mmの充填確認開口部を設置する請求項４に記載の充填方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡硬化フォーム充填車体部材、更に詳しくは、閉断面構造を有する車体部材の閉断面内部に二液型発泡性材料を注入し、発泡硬化によって発泡硬化フォームを充填するに際し、上記閉断面内部の容積に見合った充填容量の適正を確認するための開口部を設置した発泡硬化フォーム充填車体部材および発泡硬化フォームの充填方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
我国の自動車業界では、車の衝突安全性向上が重要な課題となり、車体全体の剛性や強度の向上が必要となっている。このように、我国での自動車の衝突安全性の要求はますます厳しくなり、より安全度の高い車の生産が要求されつつある。
【０００３】
ところで、かかる衝突安全向上の対策として、各自動車メーカーでは鋼板での補強構造が検討され、独自の車体構造が開発されているが、車１台当りの重量増(一般に３０〜５０kg)は避けられない。
また、かかる構造補強とは別に、衝突など多くの負荷が加わる車体部材、たとえばシートベルト装置のベルトアンカーが装着され、閉断面構造を有するセンターピラーや、その他前部車体の閉断面構造を有するフロントピラー等に対し、それらの閉断面部分(通常、区画の仕切板を設置して閉断面を形成)に二液型発泡性材料を注入し、発泡硬化によって、補強材として機能する発泡硬化フォームを充填する検討が行われている。
【０００４】
この発泡硬化フォームの充填技術は、二液型発泡性材料の発泡倍率やその他発泡条件を考慮した上で、充填すべき閉断面内部の容積に見合う量で定量注入することにより、所望範囲で発泡硬化フォームを充填した、上記センターピラーやフロントピラー等の閉断面構造を有する車体部材を得ることができるようになっている。
しかしながら、不測の事態として注入装置等に故障が起こった場合、発泡硬化フォームの充填容量が所望範囲より不足すると空洞部が生じ、設計強度が得られなくなることが予測される。また、閉断面部分に設けた仕切板の不意の欠損によっても、充填容量の不足を来すことが考えられる。
実際には、このような充填容量の不足を未然に防止するすべはなく、生産ライン後に衝突試験や実車の剛性測定あるいは振動解析を行うことにより、初めて充填容量の適否を判断できるのが現状で、生産ライン途中で、車の設計強度や剛性を保証することはできなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、かかる充填容量の不足による問題点を未然に防止せしめ、発泡硬化フォームを適正に充填して補強した閉断面構造を有する車体部材および充填硬化フォームの充填方法を提供するため鋭意検討を進めたところ、閉断面構造を有する車体部材の特定箇所に、閉断面内部の容積に見合った充填容量の適正を確認するための特定寸法の充填確認開口部を設置したことにより、所期目的が達成しうることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、閉断面構造を有する車体部材の閉断面内部に二液型発泡性材料を注入し、発泡硬化によって発泡硬化フォームを充填した車体部材において、上記閉断面内部の容積に見合った充填容量の適正を確認するため、発泡硬化フォームが最終的に到達する限界位置から５０mm以内の手前に、口径１０mm以下の充填確認開口部を設置したことを特徴とする発泡硬化フォーム充填車体部材;および
閉断面構造を有する車体部材の閉断面内部に二液型発泡性材料を注入し、発泡硬化によって発泡硬化フォームを充填する方法において、上記車体部材の発泡硬化フォームが最終的に到達する限界位置から５０mm以内の手前に、口径１０mm以下の充填確認開口部を設置することにより、上記閉断面内部の容積に見合った充填容量の適正を確認することを特徴とする発泡硬化フォームの充填方法を提供するものである。
【０００７】
本発明において閉断面構造を有する車体部材としては、たとえば図１に示される、フロントルーフ１(ルーフレールインナーとルーフレールアウターで構成)とフロントサイドルーフレール２(フロントサイドアウターパネルとサイドルーフレールインナーで構成)とフロントピラー３(フロントサイドアウターパネルとフロントピラーインナーで構成)とを連結した構造部材が挙げられ、フロントサイドルーフレール２およびフロントピラー３のそれぞれの内部に、仕切板４および５が設置され、かつフロントサイドルーフレール２には注入穴６が開設されている。
また他の例として図２の構造部材が挙げられ、該構造部材は、センターピラー７(センターピラーインナーとセンターピラーアウターで構成)とサイドルーフレール８(サイドルーフレールインナーとサイドルーフレールアウターで構成)とを連結したもので、それぞれに仕切板９,１０,１１が設置され、かつ注入穴１２が開設されている。
【０００８】
本発明において上記注入穴６,１２に注入される二液型発泡性材料としては、常温下で発泡硬化しうるものであれば特にその種類に制限はなく、たとえばポリオール主剤[多価アルコール,ビスフェノール類,各種アミンなどの活性水素含有化合物に、アルキレンオキシドを付加反応させて得られるポリエーテルポリオールが好ましい]と、ポリイソシアネート硬化剤[芳香族ポリイソシアネート、脂肪族または脂環式ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、これらの各種変性物、ポリオール類と過剰のポリイソシアネート化合物との反応で得られる末端ＮＣＯ基含有ウレタンプレポリマーなど]からなり、該主剤側に発泡剤[水、熱分解型化学発泡剤(アゾジカルボジアミド、p,p'−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジドなど)、熱分解型無機発泡剤(炭酸水素ナトリウムなど)、熱膨張型マイクロバルーン(ポリマーカプセルにペンタン、ヘプタンなどの低沸点溶剤を包み込んだもの)等]を配合し、さらに必要に応じて反応触媒、鎖延長剤、整泡剤、着色剤、可塑剤、充填剤、難燃剤、老化防止剤、抗酸化剤などを加えた二液型発泡性ウレタン材料の使用が好適である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る発泡硬化フォーム充填車体部材および発泡硬化フォームの充填方法は、上記図１,２に示されるような構造部材の所定箇所に１つまたは２つ以上の充填確認開口部を設置したことを特徴とする。たとえば図１において、注入穴６から二液型発泡材料を注入すると、該発泡材料は最初にフロントピラー３の方へ発泡硬化しながら進み、次いでフロントサイドルーフレール２へと広がり、その間上端部やコーナー部を回って、最終的にフロントルーフ１の上方へと進み、図示の限界位置Ｐに到達する。
従って、かかる限界位置Ｐから５０mm以内、好ましくは１〜３０mm以内の手前に当該充填確認開口部Ｈを設置すれば、形成される発泡硬化フォームの充填容量が不足しているか否かを目視にて確認することができる。この場合、該開口部Ｈから見て、一般に黄色乃至黄褐色であると、発泡硬化フォームの通過を意味し、そうでない場合は空洞状態の暗黒色を示す。
なお、充填確認開口部Ｈの位置が限界位置Ｐの手前５０mmを越えると、発泡硬化フォームの通過を確認しても、その後に適正な充填容量が得られたかどうかの正確な判断が難かしい。
また充填確認開口部Ｈの口径は、１０mm以下、好ましくは１〜７．５mmに設定する。口径が１０mmを越えると、発泡硬化フォームの漏出が見られ、また車体剛性の低下の点で望ましくない。
かかる充填確認開口部Ｈと同様な観点から、図２の構造部材においても、２つの充填確認開口部Ｈ1,Ｈ2を設置する。
【００１０】
このように充填確認開口部の設置により、目視にて発泡硬化フォームの充填容量の適否を確認すると同時に、設計上の強度や剛性の保証が可能となる。また、充填不足の予測される車のむやみの生産を未然に回避できる。しかしながら、上記目視確認において、充填不足が発覚した場合、該充填確認開口部から、たとえば針金などを通し、大体の不足量を計算した上で、別途注入穴を設けて二液型発泡材料の補充注入を行えばよい。
【００１１】
【実施例】
次に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
実施例１
図１に示される構造部材
内部容積:１２５０cc
充填確認開口部Ｈ:限界位置Ｐより３０mmの位置に設置、口径３mm
注入穴６:口径２０mm
かかる構造部材の注入穴６から、二液型発泡性ウレタン材料(発泡後の密度３５０kg／m3)を高圧発泡機にて５kg／分の速度で４３８g注入したところ、フロントルーフ１に設けた充填確認開口部Ｈより、形成される発泡硬化フォームの通過を目視確認することができ、しかも、該充填確認開口部Ｈからの漏出は全くなかった。
実施例２
図２に示される構造部材
内部容積:１３００cc
充填確認開口部Ｈ1,Ｈ2:サイドルーフレール８の上端側縁(限界位置)より３０mmの位置に設置、各口径５mm
注入穴１２:口径２０mm
かかる構造部材の注入穴１２から、二液型発泡性ウレタン材料(発泡後の密度３５０kg／m3)を高圧発泡機にて５kg／分の速度で４５５g注入したところ、サイドルーフレール８に設けた２つの充填確認開口部Ｈ1,Ｈ2より、形成される発泡硬化フォームの通過を目視確認でき、これも、該開口部Ｈ1,Ｈ2からの漏出は全くなかった。
【００１２】
【発明の効果】
以上の構成からなる本発明は、閉断面構造を有する車体部材において、二液型発泡性材料の注入、発泡により最終的に到達する充填部位付近の位置に特定寸法の充填確認開口部を設置したことにより、所望範囲の全てに充填できたかを目視確認でき、このような充填補強材の適用を前提とした設計上の強度や剛性を保証するものであり、しかも、軽量かつ車体強度剛性向上の社会ニーズを満たす発泡充填材の適用工法を実用化させる有効な手段となり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明における閉断面構造を有する車体部材の一例を示す概要図である。
【図２】  本発明における閉断面構造を有する車体部材の他の例を示す概要図である。
【符号の説明】
１:  フロントルーフ
２:  フロントサイドルーフレール
３:  フロントピラー
６:  注入穴
７:  センターピラー
８:  サイドルーフレール
１２:  注入穴
Ｈ:  充填確認開口部
Ｈ1,Ｈ2:  充填確認開口部
【図１】
0003977490.tif 000002
【図２】
0003977490.tif 000003