(57)【要約】【課題】閉断面構造内で発泡した発泡性材料が孔部から漏れるのを防止又は抑制することができる車両骨格部材の補強構造を得る。【解決手段】第二発泡接着材３２は、発泡することによってシール部材３０を第２パネル１６側に押圧すると共に発泡した状態でシール部材３０を補強部材２６に結合させるので、取付孔１６Ａの周囲では、シール部材３０の開口側の端部３０Ｄと第２パネル１６とが密着されてシール性が向上し、取付孔１６Ａへの第一発泡接着材２８の侵入が遮られる。【選択図】図１
2009274693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔部が形成された板部を備えた閉断面構造の車両骨格部材の内部に配置される補強部材と、
前記補強部材と前記車両骨格部材との間に配設され、発泡した状態で前記補強部材を前記車両骨格部材に結合させる第一発泡接着材と、
前記車両骨格部材の内部に配置され、開口が形成された凹状部を備え、前記開口側の端部が前記孔部の周囲で前記板部に接した状態で前記第一発泡接着材の前記孔部への侵入経路を遮断する遮断手段と、
前記補強部材と前記遮断手段との間に配設され、発泡することによって前記遮断手段を前記板部側に押圧すると共に発泡した状態で前記遮断手段を前記補強部材に結合させる第二発泡接着材と、
を有する車両骨格部材の補強構造。
【請求項２】
前記第二発泡接着材は、前記第一発泡接着材に比べて、低温で又は速い発泡速度で発泡して硬化する特性を備える請求項１記載の車両骨格部材の補強構造。
【請求項３】
孔部が形成された板部を備えた閉断面構造の車両骨格部材の内部に配置される補強部材と、
前記補強部材と前記車両骨格部材との間に配設され、発泡した状態で前記補強部材を前記車両骨格部材に結合させる第一発泡接着材と、
前記補強部材と前記車両骨格部材との間でかつ前記第一発泡接着材よりも前記孔部寄りに配設され、発泡した状態で前記補強部材を前記板部における前記孔部の周囲に結合させ、前記第一発泡接着材の前記孔部への侵入経路を遮断する第二発泡接着材と、
を有する車両骨格部材の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉断面構造の車両骨格部材の内部に補強部材が配置される車両骨格部材の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
中空構造物の中空室内に発泡性材料を配設する構造がある（例えば、特許文献１参照）。このような構造では、例えば、発泡性材料の一側面から突出した係止クリップが中空構造物に設けられた取付孔に嵌め込まれている。
【特許文献１】特開２００１−１４６１７６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この構造では、中空室内で発泡した発泡性材料が取付孔から漏れてしまう可能性がある。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、閉断面構造内で発泡した発泡性材料が孔部から漏れるのを防止又は抑制することができる車両骨格部材の補強構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載する本発明の車両骨格部材の補強構造は、孔部が形成された板部を備えた閉断面構造の車両骨格部材の内部に配置される補強部材と、前記補強部材と前記車両骨格部材との間に配設され、発泡した状態で前記補強部材を前記車両骨格部材に結合させる第一発泡接着材と、前記車両骨格部材の内部に配置され、開口が形成された凹状部を備え、前記開口側の端部が前記孔部の周囲で前記板部に接した状態で前記第一発泡接着材の前記孔部への侵入経路を遮断する遮断手段と、前記補強部材と前記遮断手段との間に配設され、発泡することによって前記遮断手段を前記板部側に押圧すると共に発泡した状態で前記遮断手段を前記補強部材に結合させる第二発泡接着材と、を有する。
【０００６】
請求項１に記載する本発明の車両骨格部材の補強構造によれば、閉断面構造の車両骨格部材の内部に配置された補強部材は、発泡した状態の第一発泡接着材によって車両骨格部材に結合されているので、車両骨格部材は、その内部に結合された補強部材によって補強され、例えば、荷重を受けた際には閉断面の変形が防止又は抑制される。ここで、第二発泡接着材が発泡することによって遮断手段を板部側に押圧すると共に発泡した状態で遮断手段を補強部材に結合させ、また、遮断手段の開口側の端部は、車両骨格部材の板部における孔部の周囲に接した状態で第一発泡接着材の孔部への侵入経路を遮断するので、孔部の周囲では、遮断手段の開口側の端部と板部とが密着されてシール性が向上し、孔部への第一発泡接着材の侵入が遮られる。
【０００７】
請求項２に記載する本発明の車両骨格部材の補強構造は、請求項１記載の構成において、前記第二発泡接着材は、前記第一発泡接着材に比べて、低温で又は速い発泡速度で発泡して硬化する特性を備える。
【０００８】
請求項２に記載する本発明の車両骨格部材の補強構造によれば、第二発泡接着材は、第一発泡接着材に比べて、低温で又は速い発泡速度で発泡して硬化する特性を備えているので、製造時には第一発泡接着材が発泡する前に第二発泡接着材を発泡させることができる。ここで、第一発泡接着材よりも先に第二発泡接着材を発泡させることによって、まず遮断手段の開口側の端部が板部側に押圧されてシール性が高められた状態で第二発泡接着材が硬化することになるので、孔部への第一発泡接着材の侵入がより効果的に遮られる。
【０００９】
請求項３に記載する本発明の車両骨格部材の補強構造は、孔部が形成された板部を備えた閉断面構造の車両骨格部材の内部に配置される補強部材と、前記補強部材と前記車両骨格部材との間に配設され、発泡した状態で前記補強部材を前記車両骨格部材に結合させる第一発泡接着材と、前記補強部材と前記車両骨格部材との間でかつ前記第一発泡接着材よりも前記孔部寄りに配設され、発泡した状態で前記補強部材を前記板部における前記孔部の周囲に結合させ、前記第一発泡接着材の前記孔部への侵入経路を遮断する第二発泡接着材と、を有する。
【００１０】
請求項３に記載する本発明の車両骨格部材の補強構造によれば、閉断面構造の車両骨格部材には板部に孔部が形成され、この車両骨格部材の内部に配置された補強部材は、発泡した状態の第一発泡接着材によって車両骨格部材に結合されているので、車両骨格部材は、その内部に結合された補強部材によって補強され、例えば、荷重を受けた際には閉断面の変形が防止又は抑制される。ここで、補強部材と車両骨格部材との間でかつ第一発泡接着材よりも孔部寄りには第二発泡接着材が配設されており、第二発泡接着材は、発泡した状態で補強部材を板部における孔部の周囲に結合させ、第一発泡接着材の孔部への侵入経路を遮断するので、孔部への第一発泡接着材の侵入が遮られる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の車両骨格部材の補強構造によれば、閉断面構造内で発泡した第一発泡接着材（発泡性材料）が孔部から漏れるのを防止又は抑制することができるという優れた効果を有する。
【００１２】
請求項２に記載の車両骨格部材の補強構造によれば、閉断面構造内で発泡した第一発泡接着材（発泡性材料）が孔部から漏れるのをより効果的に防止又は抑制することができるという優れた効果を有する。
【００１３】
請求項３に記載の車両骨格部材の補強構造によれば、閉断面構造内で発泡した第一発泡接着材（発泡性材料）が孔部から漏れるのを簡易な構成で防止又は抑制することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［第１実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る車両骨格部材の補強構造１０について、図１及び図２に基づいて説明する。なお、車両骨格部材とは、車両（車体）の骨組みを構成する部材であって、例えば、フロントサイドメンバ、ピラー等が含まれる。
【００１５】
図１には、車両骨格部材の補強構造１０の全体構成が断面図にて示されている。この図に示されるように、車両骨格部材の補強構造１０は、閉断面構造を成す車両骨格部材１２の内部に補強部材２６が接着された構造とされている。以下、具体的に説明する。
【００１６】
車両骨格部材１２は、金属板（例えば、鋼板等）で断面ハット形状に構成された第１パネル１４を備えている。この第１パネル１４のフランジ１４Ａには、車両骨格部材１２の一部を構成する平板状の板部としての第２パネル１６が溶接により接合されている。これによって、第１パネル１４と第２パネル１６とで閉断面１８が形成されている。第２パネル１６は、金属板（例えば、鋼板等）で構成され、孔部としての取付孔１６Ａが貫通形成されている。なお、図示は省略するが、車両骨格部材１２は、図１で示す断面との直交方向を長手方向としている。
【００１７】
第２パネル１６には、閉断面１８の内側に向けられた内向き面１６Ｂで取付孔１６Ａの外周部にウエルドナット２０（締結手段）が予め溶着されている。また、第２パネル１６における外向き面１６Ｃ（内向き面１６Ｂの反対側の面）側からは、ボルト２２（締結手段）がブラケット２４（被締結部材）を貫通して取付孔１６Ａ内へ挿通されている。ボルト２２はウエルドナット２０に螺合されており、これによって、ブラケット２４を締め付けている。すなわち、ウエルドナット２０とボルト２２とによって、ブラケット２４が車両骨格部材１２に締結されている。
【００１８】
閉断面構造の車両骨格部材１２の内部には、補強部材２６が配置されている。補強部材２６は、ブロック状に形成されたものであり、ブラケット２４を締結する部分に対向する部分を含んで配設されている。なお、補強部材２６は、軽量化を図るために樹脂製とされている。補強部材２６の外周面２６Ｂは、図１に示す断面において概ね車両骨格部材１２の内面（閉断面１８の内側に向けられた面）の近傍に位置し、補強部材２６と車両骨格部材１２との間には、第一発泡接着材２８（第一発泡接着剤、主発泡接着材）が配設されている。第一発泡接着材２８は、発泡性材料を含んで構成され、発泡した状態で補強部材２６の外周面２６Ｂのほぼ全域を車両骨格部材１２に結合させている。これによって、車両骨格部材１２が荷重を受けても、閉断面１８の変形が防止又は抑制されるようになっている。
【００１９】
また、補強部材２６には、取付孔１６Ａ側へ向けて開口した凹部２６Ａが形成されている。この凹部２６Ａ内には、所定の剛性を備えた（本実施形態では樹脂製の）遮断手段としてのシール部材３０が配設されている。シール部材３０は、頂壁部３０Ａと、頂壁部３０Ａの周端部から連続した筒状の周壁部３０Ｂとを含んで構成されており、全体としては、開口が形成された凹状部３０Ｃを備えて第２パネル１６側が開放された有底筒形状をなしている。
【００２０】
シール部材３０の開口側の端部３０Ｄは、取付孔１６Ａの周囲で第２パネル１６に接した状態で第一発泡接着材２８の取付孔１６Ａへの侵入経路を遮断するようになっている（シール部の設定）。シール部材３０の周壁部３０Ｂは、補強部材２６の凹部２６Ａの内周壁面１２６Ａに面接触している。また、シール部材３０の頂壁部３０Ａは、補強部材２６の凹部２６Ａの底面２２６Ａに対向して配置されている。
【００２１】
補強部材２６の凹部２６Ａの底面２２６Ａと、シール部材３０の頂壁部３０Ａとの間には、第二発泡接着材３２（第二発泡接着剤）が配設されている。第二発泡接着材３２は、発泡性材料を含んで構成され、第一発泡接着材２８に比べて、低温で発泡して硬化する特性を備えており、発泡することによってシール部材３０を第２パネル１６側に押圧すると共に発泡した状態でシール部材３０を補強部材２６に結合させている。
【００２２】
（接着時の状態変化及び作用・効果）
次に、補強部材２６等の接着時における第一発泡接着材２８及び第二発泡接着材３２の状態変化と本実施形態の作用及び効果について図２を参照しながら説明する。
【００２３】
図２（Ａ）には、第一発泡接着材２８及び第二発泡接着材３２が発泡する前（加熱される前）の塗布状態が示されている。図２（Ａ）に示されるように、補強部材２６には、外周面２６Ｂに第一発泡接着材２８が塗布され、第一発泡接着材２８の塗布層の表面と車両骨格部材１２の内面との間には、所定の間隔が設けられている。また、補強部材２６には、凹部２６Ａの底面２２６Ａに第二発泡接着材３２が塗布され、第二発泡接着材３２の塗布層の表面とシール部材３０の頂壁部３０Ａとの間には、所定の間隔が設けられている。
【００２４】
シール部材３０は、補強部材２６の凹部２６Ａに嵌め込まれており、シール部材３０の開口側の端部３０Ｄは、車両骨格部材１２の取付孔１６Ａの周囲で第２パネル１６の内向き面１６Ｂに接した状態とされている。この状態で第一発泡接着材２８の取付孔１６Ａへの侵入経路がシール部材３０によって遮断されるようになっている。また、補強部材２６とシール部材３０とは、第二発泡接着材３２が発泡する前の状態では相対移動しないように設定され、第二発泡接着材３２が発泡してシール部材３０の頂壁部３０Ａが第二発泡接着材３２から荷重を受けた状態では相対移動を許容するように設定されている。
【００２５】
次に、図２（Ａ）の状態で、車両骨格部材１２の外部から加熱すると、図２（Ｂ）に示されるように、第一発泡接着材２８が発泡する前に第二発泡接着材３２が発泡してシール部材３０の頂壁部３０Ａ側へ膨張する。これは、前述の通り、第二発泡接着材３２が第一発泡接着材２８に比べて低温で発泡して硬化する特性を備えているためである（発泡特性差を利用した時間差発泡）。
【００２６】
第二発泡接着材３２は、発泡することによって圧力を高めシール部材３０を第２パネル１６側に押圧すると共に発泡した状態で硬化してシール部材３０を補強部材２６に結合させるので、取付孔１６Ａの周囲では、シール部材３０の開口側の端部３０Ｄと第２パネル１６とが密着され、シール性が高められた状態が維持されることになる。
【００２７】
このため、第一発泡接着材２８が発泡して補強部材２６を車両骨格部材１２に結合（図１参照）させる際には、取付孔１６Ａへの第一発泡接着材２８の侵入が効果的に遮られる。その後、図１に示されるように、第一発泡接着材２８が発泡して硬化すると、補強部材２６が車両骨格部材１２に結合され、車両骨格部材１２は、その内部に結合された補強部材２６によって補強され、例えば、荷重を受けた際には閉断面１８の変形が防止又は抑制される。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態に係る車両骨格部材の補強構造１０によれば、車両骨格部材１２の閉断面構造内で発泡した第一発泡接着材２８（発泡性材料）が取付孔１６Ａから漏れるのを防止又は抑制することができる。
【００２９】
補足すると、例えば、発泡接着材が発泡することによって孔部から漏れて（あふれて）しまうような対比構造では、硬化後の発泡接着材の脱落による異音の発生、孔部の閉塞によるボルトの挿通不能（締結不能）、見栄えの悪化等の諸問題が発生し得る。これに対して、本実施形態に係る車両骨格部材の補強構造１０では、このような諸問題の発生を防止又は抑制することができる。
【００３０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る車両骨格部材の補強構造４０について、図３及び図４を用いて説明する。図３には、本発明の第２の実施形態に係る車両骨格部材の補強構造４０の全体構成が断面図にて示されており、図４には、接着時の状態変化が断面図にて示されている。これらの図に示されるように、車両骨格部材の補強構造４０は、補強部材２６（図１参照）に代えてクリップ付補強部材４２を備えると共に、シール部材３０（図１参照）をなくして第二発泡接着材３２の配設位置を取付孔１６Ａの周囲にした点で、第１の実施形態に係る車両骨格部材の補強構造１０とは異なる。他の構成は、第１の実施形態とほぼ同様の構成となっている。よって、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
図３に示されるように、車両骨格部材の補強構造４０は、閉断面構造を成す車両骨格部材１２の内部に補強部材としてのクリップ付補強部材４２が接着された構造とされている。クリップ付補強部材４２は、樹脂を一体に形成したものであり、ブロック状の本体部４２Ａの一面から突出部４２Ｂが突出すると共に、この突出部４２Ｂからさらにその突出方向に突出したクリップ部４２Ｃが略Ｔ字形に形成されて弾性変形可能とされている。このクリップ付補強部材４２は、本体部４２Ａ及び突出部４２Ｂが車両骨格部材１２の内部に配置されると共に、突出部４２Ｂが第２パネル１６の内向き面１６Ｂに接した状態で、クリップ部４２Ｃが取付孔１６Ａを貫通して第２パネル１６に係止されている。
【００３２】
クリップ付補強部材４２の本体部４２Ａの外周面１４２Ａは、図３に示す断面において車両骨格部材１２の内面の近傍に位置し、クリップ付補強部材４２と車両骨格部材１２との間には、第一発泡接着材２８が配設されている。第一発泡接着材２８は、発泡した状態でクリップ付補強部材４２を車両骨格部材１２に結合させている。
【００３３】
また、クリップ付補強部材４２と車両骨格部材１２との間でかつ第一発泡接着材２８よりも取付孔１６Ａ寄りには、第二発泡接着材３２が突出部４２Ｂの外周側に配設されている。第二発泡接着材３２は、発泡した状態でクリップ付補強部材４２を第２パネル１６における取付孔１６Ａの周囲に結合させ、第一発泡接着材２８の取付孔１６Ａへの侵入経路を遮断するようになっている。
【００３４】
（接着時の状態変化及び作用・効果）
次に、クリップ付補強部材４２の接着時における第一発泡接着材２８及び第二発泡接着材３２の状態変化と本実施形態の作用及び効果について図４を参照しながら説明する。
【００３５】
図４（Ａ）には、第一発泡接着材２８及び第二発泡接着材３２が発泡する前（加熱される前）の塗布状態が示されている。図４（Ａ）に示されるように、クリップ付補強部材４２の本体部４２Ａの外周面１４２Ａには、突出部４２Ｂの近傍を除いた範囲に第一発泡接着材２８が塗布されると共に、突出部４２Ｂの近傍に（すなわち、第一発泡接着材２８よりも取付孔１６Ａ寄りに）第二発泡接着材３２が塗布されている。第一発泡接着材２８及び第二発泡接着材３２の各塗布層の表面と、車両骨格部材１２の内面との間には、所定の間隔が設けられている。
【００３６】
次に、図４（Ａ）の状態で、車両骨格部材１２の外部から加熱すると、図４（Ｂ）に示されるように、第一発泡接着材２８が発泡する前に第二発泡接着材３２が発泡する。これは、前述の通り、第二発泡接着材３２が第一発泡接着材２８に比べて低温で発泡して硬化する特性を備えているためである。
【００３７】
このとき、第二発泡接着材３２は、クリップ付補強部材４２の突出部４２Ｂの外周面に沿ってかつ突出部４２Ｂ側とは反対側の空間へ膨張しながら第２パネル１６側へ膨張する。また、第二発泡接着材３２が膨張によって第２パネル１６に至った後においては、第二発泡接着材３２は、突出部４２Ｂ側とは反対側の空間へ膨張可能となっているので、突出部４２Ｂと第２パネル１６との間（換言すれば取付孔１６Ａ側）への第二発泡接着材３２の侵入が抑えられる。
【００３８】
第二発泡接着材３２は、発泡した状態でクリップ付補強部材４２を第２パネル１６における取付孔１６Ａの周囲に結合させ、第一発泡接着材２８の取付孔１６Ａへの侵入経路を遮断するので、取付孔１６Ａへの第一発泡接着材２８の侵入が遮られる。その後、図３に示されるように、第一発泡接着材２８が発泡して硬化すると、クリップ付補強部材４２が車両骨格部材１２に安定的に結合され、車両骨格部材１２は、その内部に結合されたクリップ付補強部材４２によって補強され、例えば、荷重を受けた際には閉断面１８の変形が防止又は抑制される。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態に係る車両骨格部材の補強構造４０によれば、車両骨格部材１２の閉断面構造内で発泡した第一発泡接着材２８（発泡性材料）が取付孔１６Ａから漏れるのを簡易な構成で防止又は抑制することができる。
【００４０】
［実施形態の補足説明］
なお、上記実施形態では、車両骨格部材１２が金属製とされているが、車両骨格部材１２は、例えば、繊維強化樹脂製の車両骨格部材等のような他の車両骨格部材であってもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、補強部材２６及びクリップ付補強部材４２は、樹脂製とされているが、補強部材は、例えば、繊維強化樹脂製や金属製の補強部材等のような他の補強部材であってもよい。
【００４２】
また、上記第１の実施形態では、遮断手段としてのシール部材３０が有底筒形状とされているが、遮断手段は、例えば、筒状に形成されると共にその軸方向の中間部に筒内空間を隔てる隔壁部が形成された（図１と同様の断面視形状がＨ字状となる）筒体等のような他の遮断手段としてもよい。なお、遮断手段として前記筒体を適用する場合、例えば、補強部材に取付孔（孔部）側へ向けて突出した凸部を形成すると共に、前記筒体の凹状部とは反対側の凹部の内周壁面に、前記凸部の外周壁部を面接触させるように配置してもよい。
【００４３】
また、遮断手段の開口側の端部は、孔部の周囲で板部に沿って屈曲されていても（例えば、図１のシール部材３０（遮断手段）の断面視形状がハット形状になるようにしても）よい。
【００４４】
さらに、上記実施形態では、第二発泡接着材３２は、第一発泡接着材２８に比べて、低温で発泡して硬化する特性を備えているが、第二発泡接着材は、第一発泡接着材に比べて、速い発泡速度で発泡して硬化する特性（早期に硬化する特性）を備える第二発泡接着材であってもよい。
【００４５】
さらにまた、上記第２の実施形態では、クリップ付補強部材４２は、例えば、本体部４２Ａの突出部４２Ｂ寄り部位に第２パネル１６側へ一段突出した段部を設けてもよく、この段部とロアパネル（１６）との間に第二発泡接着材（３２）を配設してもよい。また、このような段部を設けた構成では、例えば、第二発泡接着材３２に代えて、第一発泡接着材２８よりも発泡率が低い低発泡率の第二発泡接着材を配設すると共に、第一発泡接着材２８に代えて、第二発泡接着材よりも発泡率が高い高発泡率の第一発泡接着材を配設してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両骨格部材の補強構造の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る車両骨格部材の補強構造における接着時の状態変化を示す断面図である。図２（Ａ）は、第一発泡接着材及び第二発泡接着材が発泡する前の塗布状態を示す。図２（Ｂ）は、第二発泡接着材が発泡した状態を示す。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る車両骨格部材の補強構造の全体構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る車両骨格部材の補強構造における接着時の状態変化を示す断面図である。図４（Ａ）は、第一発泡接着材及び第二発泡接着材が発泡する前の塗布状態を示す。図４（Ｂ）は、第二発泡接着材が発泡した状態を示す。
【符号の説明】
【００４７】
１０    車両骨格部材の補強構造
１２    車両骨格部材
１６    第２パネル（板部）
１６Ａ  取付孔（孔部）
２６    補強部材
２８    第一発泡接着材
３０    シール部材（遮断手段）
３０Ｃ  凹状部
３０Ｄ  開口側の端部
３２    第二発泡接着材
４０    車両骨格部材の補強構造
４２    クリップ付補強部材（補強部材）
【図１】
2009274693.tif 000003
【図２】
2009274693.tif 000004
【図３】
2009274693.tif 000005
【図４】
2009274693.tif 000006