(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉断面を有するように形成された第１の骨格部材と、
上記第１の骨格部材の閉断面内に少なくとも一部を嵌入させた状態で、該第１の骨格部材に対して溶着された第２の骨格部材と、
上記第１の骨格部材の閉断面内で上記第２の骨格部材に固定されて、加熱により発泡膨張して該閉断面内に充填される発泡部材と、
上記発泡部材と上記第２の骨格部材との間に介装されて、該第２の骨格部材から発泡部材を離間させるように位置決めされるスペーサ部材と
を備えたことを特徴とする発泡部材の配設構造。
【請求項２】
上記スペーサ部材は、耐熱性を有し且つ熱伝導率が低い合成樹脂材料からなり、上記第２の骨格部材側及び上記発泡部材側に形成された突起部を介して該第２の骨格部材及び発泡部材にそれぞれ当接することを特徴とする請求項１記載の発泡部材の配設構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の骨格部材に形成された閉断面の内部に発泡部材を充填すべく、閉断面内の所定位置に未発泡の発泡部材を配設する発泡部材の配設構造に関するものである。
【０００２】
【関連する背景技術】
従来から骨格部材に形成された閉断面の内部に発泡部材を充填することにより、制振性や遮音性の向上を図った車両が提案されている。例えば特開平９−４８０３８号公報に記載のものでは加熱により発泡膨張する発泡部材が用いられ、予め車体の組立時に、ピラー、サイドルーフパネル、サイドシル等の閉断面内の所定位置に係止クリップ等を利用して未発泡の発泡部材を位置決め固定しておき、その後の焼付け塗装時の熱を利用して発泡膨張させて閉断面内に充填させている。
【０００３】
又、この種の発泡部材は、骨格部材の結合箇所の剛性を高めるためにも利用されている。例えば、図４はサイドシルの断面を示しているが、この車両では、車幅方向に配設したパイプフレーム１によりフロアパンを補強すると共に、パイプフレーム１の端部をサイドシル２に貫通させて溶接固定している。サイドシル２の組立時において内部のパイプフレーム１には未発泡の発泡部材６が嵌め込まれ、上記と同様に焼付け塗装時の熱を利用して発泡膨張させる。発泡部材６はパイプフレーム１の外周やサイドシル２の内壁に対して強固に接着して、パイプフレーム１とサイドシル２との結合剛性を高める役割を奏する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示す発泡部材６の配設構造では、パイプフレーム１とサイドシル２とを溶接する際の熱が発泡部材６に悪影響を及ぼすという問題がある。即ち、このような構造の組立手順としては、まず、パイプフレーム１の端部にサイドシルインナ３の嵌入孔３ｂを嵌め込んだ上で、発泡部材６を嵌め込み、その後にパイプフレーム１の端部にサイドシルアウタ４の嵌入孔４ｂを嵌め込んで溶接すると共に、サイドシルインナ３とサイドシルアウタ４の上下を溶接している。つまり、パイプフレーム１に対するサイドシルアウタ４の溶接は、パイプフレーム１に発泡部材６を装着した後でなければ実施できないため、溶接の熱がパイプフレーム１を介して発泡部材６に局所的に伝達されて炭化等の変質を発泡部材６に発生させ、その結果、後の焼付け塗装時に正常に発泡せずに、剛性向上等の発泡部材の本来の機能が得られない場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、パイプフレームやサイドシル等の骨格部材を溶接する際の熱により発泡部材が変質するのを防止し、もって、発泡部材を正常に発泡膨張させて剛性向上等の本来の機能を確実に発揮させることができる発泡部材の配設構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、閉断面を有するように形成された第１の骨格部材と、第１の骨格部材の閉断面内に少なくとも一部を嵌入させた状態で、第１の骨格部材に対して溶着された第２の骨格部材と、第１の骨格部材の閉断面内で第２の骨格部材に固定されて、加熱により発泡膨張して閉断面内に充填される発泡部材と、発泡部材と第２の骨格部材との間に介装されて、第２の骨格部材から発泡部材を離間させるように位置決めされるスペーサ部材とを備えた。
【０００７】
従って、第１の骨格部材と第２の骨格部材との溶接により第２の骨格部材が高温になったときでも、発泡部材はスペーサ部材により第２の骨格部材から離間して位置決めされているため、第２の骨格部材から熱を受けることなく、その変質が未然に防止される。
請求項２の発明では、スペーサ部材が、耐熱性を有し且つ熱伝導率が低い合成樹脂材料からなり、第２の骨格部材側及び発泡部材側に形成された突起部を介して第２の骨格部材及び発泡部材にそれぞれ当接するものである。
従って、スペーサ部材は熱伝導率の低い合成樹脂材料からなる上に、突起部のごく狭い面積で第２の骨格部材や発泡部材に対して接触しているだけのため、スペーサ部材を介して発泡部材が受ける熱も少なく、その変質が一層確実に防止される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をサイドシルとフロアパンを補強するパイプフレームとの結合部分に適用された発泡部材の配設構造に具体化した一実施形態を説明する。
図１は車両のサイドシルを示す断面図、図２は図１のII−II線断面図、図３は発泡部材とスペーサ部材との関係を示す分解斜視図である。ここで、本実施形態の車両では、フロアパンの下面に左右方向（車幅方向）に沿う断面円形状の複数のパイプフレームを溶接し、これらのパイプフレームによりフロアパンを補強する構造をなしている。図１乃至図３ではパイプフレーム１の端部を示しており、各パイプフレーム１の端部はフロアパンから側方に突出して、フロアパンの左右両側に溶接されたサイドシル２内に嵌入固定されている。
【０００９】
以下、このパイプフレーム１とサイドシル２との結合箇所の詳細を説明すると、サイドシル２はプレス成形されたサイドシルインナ３及びサイドシルアウタ４から構成され、両部材３，４の上端及び下端に形成されたフランジ部３ａ，４ａをスポット溶接されることにより、内部に閉断面を形成した状態で相互に結合されている。サイドシルインナ３及びサイドシルアウタ４には前記したパイプフレーム１の外径に相当する嵌入孔３ｂ，４ｂが貫設され、パイプフレーム１はこれらの嵌入孔３ｂ，４ｂ内に挿入されて、その外周を嵌入孔３ｂ，４ｂの内周に対してアーク溶接等で溶接されている（溶接箇所を図１にＡで示す）。尚、パイプフレーム１の端部はサイドシルアウタ４の外側面に露出し、図示しないガーニッシュにより隠蔽されている。
【００１０】
サイドシル２内に露出したパイプフレーム１には、リング状をなす一対のスペーサ部材５が所定間隔をおいて嵌め込まれ、これらのスペーサ部材５は、ＡＢＳやフェノール樹脂等の耐熱性の良好な合成樹脂材料にて製作されている。特に図２に示すように、両スペーサ部材５の内周面には９０度間隔で４箇所に突条５ａ（突起部）が形成され、これらの突条５ａの先端がパイプフレーム１の外周面に若干の弾性をもって当接しすることで、スペーサ部材５はパイプフレーム１上での移動を規制されている。両スペーサ部材５は互いに表裏逆に配置されており、その外周面の相互に近接する側には９０度間隔で４箇所に突条５ｂ（突起部）が形成され、外周面の相互に離間する側には円盤状の鍔部５ｃが形成されている。
【００１１】
特に図１に示すように、両スペーサ部材５の間には直方体状をなす発泡部材６が配設され、発泡部材６に貫設された位置決め孔６ａの内周には、各スペーサ部材５の外周側の突条５ｂの先端が当接し、発泡部材６の両側には、各スペーサ部材５の鍔部５ｃが当接している。その結果、位置決め孔６ａの内周とパイプフレーム１の外周との間には間隙Ｓが形成され、発泡部材６はパイプフレーム１と直接接触することなく、スペーサ部材５を介してパイプフレーム１上の所定位置に固定されている。この発泡部材６は加熱により発泡膨張する性質を有し、各図では未発泡の状態を示している。
【００１２】
次に、以上のように構成された発泡部材６の配設構造において、サイドシル２組立手順を説明する。
フロアパンに対してパイプフレーム１を溶接した後、パイプフレーム１の端部にサイドシルインナ３の嵌入孔３ｂを嵌め込んで溶接すると共に、サイドシルインナ３をフロアパンに溶接する。次いで、パイプフレーム１の端部より、一方のスペーサ部材５、発泡部材６、他方のスペーサ部材５の順に嵌め込み、図１に示すように、スペーサ部材５の外周側の突条５ｂに発泡部材６の位置決め孔６ａを嵌め込むと共に、スペーサ部材５の鍔部５ｃにて発泡部材６を左右から挟持して、発泡部材６を所定位置に固定する。
【００１３】
更に、パイプフレーム１の端部にサイドシルアウタ４の嵌入孔４ｂを嵌め込んで溶接すると共に、サイドシルアウタ４のフランジ部４ａをサイドシルインナ３のフランジ部３ａに重ね合わせてスポット溶接すると、このサイドシル２の箇所の組立が完了する。尚、パイプフレーム１とサイドシルインナ３との溶接を実施する前に、パイプフレーム１にスペーサ部材５や発泡部材６を嵌め込んでもよい。
【００１４】
そして、ボディ全体が組み立てられて焼付け塗装が実施される際には、その熱がサイドシル２内の発泡部材６に均一に作用して発泡部材６を発泡膨張させる。発泡時の発泡部材６は粘着性を有することから、パイプフレーム１の外周やサイドシル２の内壁に対して強固に接着し、パイプフレーム１とサイドシル２との結合剛性が高められる。ここで、発泡部材６はその両端の僅かな部分だけをスペーサ部材５により支持されており、中央の大部分はパイプフレーム１の外周と対向していることから、発泡膨張した発泡部材６は広い面積でパイプフレーム１に接着される。
【００１５】
上記のようにサイドシルアウタ４の嵌入孔４ｂがパイプフレーム１に対して溶接される際には、パイプフレーム１は溶接熱によりかなりの高温となる。ここで、上記のように発泡部材６はスペーサ部材６によりパイプフレーム１から離間しているため、パイプフレーム１から直接熱を受けることはなく、且つ、スペーサ部材６は熱伝導率の低い合成樹脂材料からなる上に、突条５ａ，５ｂ部分のごく狭い面積でパイプフレーム１や発泡部材６に対して接触しているだけのため、スペーサ部材５を介して発泡部材６が受ける熱も非常に少ない。よって、発泡部材６は、位置決め孔６ａの内周等に局所的に炭化等の変質を生じるほどの熱を受けることは一切なく、その後の塗装時に発泡部材６を正常に発泡膨張させて、パイプフレーム１とサイドシル２との結合箇所の剛性を向上させる等、発泡部材６の本来の機能を確実に発揮させることができる。
【００１６】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、フロアパン補強用のパイプフレーム１とサイドシル２との結合部分に適用された発泡部材６の配設構造に具体化したが、閉断面の骨格部材を貫通するように別の骨格部材を溶接結合した構成で、その閉断面内で発泡部材を発泡膨張させるものであれば、適用箇所は限定されない。従って、例えば、閉断面を形成するサイドルーフレールに対してセンタピラーを貫通させた状態で溶接し、サイドルーフレール内でセンタピラーに発泡部材を設けて発泡させる構成に対して本発明を適用し、センタピラーと発泡部材との間にスペーサ部材を介装してもよい。
【００１７】
又、上記実施形態では、リング状をなす一対のスペーサ部材５にて発泡部材６の両端を支持したが、スペーサ部材５の形状や個数は限定されることなく種々に変更可能である。従って、発泡部材６とパイプフレーム１との接着面積を減じる虞がなく、且つ、発泡部材を確実に位置決め可能な形状であれば、例えば、単一のスペーサ部材５により片持支持的に発泡部材６を固定してもよいし、或いはスペーサ部材５を閉じたリング状でなくＣ型に形成して、パイプフレーム１に対して側方より弾性変形させながら嵌め込むようにしてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明の発泡部材の配設構造によれば、スペーサ部材により発泡部材を第２の骨格部材から離間させたため、第１の骨格部材と第２の骨格部材との溶接時の熱により発泡部材が変質する事態を未然に防止して、その後の加熱により正常に発泡膨張させて、剛性向上等の本来の機能を確実に発揮させることができる。
請求項２の発明の発泡部材の配設構造によれば、第２の骨格部材や発泡部材に対するスペーサ部材の接触面積を縮小して、発砲部材の変質を一層確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の発泡部材の配設構造を示す車両のサイドシルの断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】発泡部材とスペーサ部材との関係を示す分解斜視図である。
【図４】従来の発泡部材の配設構造を示す車両のサイドシルの断面図である。
【符号の説明】
１    パイプフレーム（第２の骨格部材）
２    サイドシル（第１の骨格部材）
５    スペーサ部材
５ａ  突条（突起部）
５ｂ  突条（突起部）
６    発泡部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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