JP2007038420A

JP2007038420A - ダクト付き成形天井の製造方法

Info

Publication number: JP2007038420A
Application number: JP2005221830A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Sudo; 憲一須藤
Original assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】ルーフダクトを成形天井の裏面に圧着固定してなるダクト付き成形天井の製造方法であって、ルーフダクトの圧着固定を短時間でかつ均一の接合強度でもって行なうとともに、ルーフダクトの気密性、密着性を高める。
【解決手段】成形天井２０、ルーフダクト３０を予め成形金型で成形した後、圧着用上型５０に成形天井２０をセットするとともに、圧着用下型６０の凹部６１内にルーフダクト３０をセットし、熱風発生装置８０を型内に投入して、ルーフダクト３０の接着フィルム３５を溶融処理した後、圧着用上下型５０，６０を型締めすることで、成形天井２０の所定位置にルーフダクト３０を短時間で圧着固定する。更に、圧着用下型６０に内蔵されている部分加圧機構７０によりルーフダクト３０の接合フランジ３１を更に成形天井２０側に部分的に押圧して、ルーフダクト３０の気密性、密着性をより高める。
【選択図】図３

Description

この発明は、成形天井の裏面にルーフダクトを付設したダクト付き成形天井の製造方法に係り、特に、ルーフダクトを成形天井の裏面に短時間で固定することができ、しかも、ルーフダクトの取付部位における気密性、密着性を高めることができるダクト付き成形天井の製造方法に関する。

通常、車両のルーフ部分の空調システムとしては、図１０，図１１に示すように、ルーフパネル１の室内面側に装着されている成形天井２の裏面にルーフダクト３が取り付けられており、このルーフダクト３は、車両のピラー部分に取り付けられているピラーダクト４と連通している。そして、車室内に吹き出されるエアは、ピラーダクト４からルーフダクト３内に送られ、更に成形天井２に設けられている空気吹き出し口５から車室内に送られる。

次いで、ルーフダクト３を備えた成形天井２の従来の製造方法について簡単に説明する。成形天井２は、軽量で適度な剛性と保形性を備えた基材２ａの表面に表皮２ｂを貼着して構成されており、ルーフダクト３は、ポリプロピレン（以下ＰＰという）等の合成樹脂の射出成形体や、非通気性フィルムを貼着した発泡樹脂成形体が使用されている。そして、従来の製造方法の各工程としては、成形金型内で基材２ａと表皮２ｂとを一体成形し、トリムピアス処理を施した後、ルーフダクト３を別個の成形金型で所要形状に成形した後、トリムピアス加工を行ない、更に、図１２，図１３に示すように、ルーフダクト３における周縁フランジにホットメルト系接着剤等を塗布した後、基材２ａの所定位置に接着固定して取り付けているのが実情である。ルーフダクト３を備えた成形天井２の従来構成並びに製造方法については、特許文献１に詳細に記載されている。

特許第３５４３２９９号公報

このように、従来の成形天井２の製造方法は、図１３に示すように、成形天井２とルーフダクト３とをそれぞれ専用の金型設備で別工程で成形した後、成形天井２とルーフダクト３とを後工程で接着固定するという構成であるため、それぞれ専用の金型設備並びに工具、工数が必要となり、コストアップを招来するという不具合が指摘されている。

更に、ルーフダクト３が大型化した場合、成形天井２に対する接着面積を多く確保する必要があり、そのため、ホットメルト系接着剤の塗布時間が長引き、塗布が終了する頃には、最初に塗布した接着剤が乾燥し、接着不良を招き易く、確実な接着強度が得られず、そのため、ルーフダクト３の寸法に制約を受ける等、造形上の制約があった。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、成形天井の裏面にルーフダクトを圧着固定する際、ホットメルト系接着剤を使用することなく、ルーフダクトの接合面に接着フィルムを予めラミネート処理することで、ルーフダクトの取付工数を短縮化でき、しかも、ルーフダクトの取付部位における気密性、密着性を高めて短時間で成形天井に圧着固定することができるダクト付き成形天井の製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、成形天井の裏面所定位置に空調用のルーフダクトを一体化してなり、ルーフパネルの室内面側に装着されるダクト付き成形天井の製造方法において、成形天井及びルーフダクトを別個の金型で所要形状に成形した後、圧着用上下型の対向位置にそれぞれ成形天井とルーフダクトとをセットし、加熱装置を金型内に投入し、ルーフダクトに貼付されている接着フィルムを溶融させた後、圧着用上下型を型締めして所望のプレス圧をかけることにより、成形天井の裏面所定位置にルーフダクトを一体化することを特徴とする。

ここで、ダクト付き成形天井は、成形天井と成形天井裏面所定位置に圧着固定されるルーフダクトとから構成されている。成形天井の構成としては、基材の表面に表皮をラミネートしても良いが、基材単体で構成することも可能である。また、基材の材質としては、コールドプレス成形が可能な材料であれば、特に材質を限定するものではない。好ましくは、軽量でかつ適度の保形性を備え、断熱性、吸音性能を備えているのが好ましい。例えば、ガラス繊維等のフィラーを混入した熱可塑性樹脂板や、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）発泡樹脂基材等を使用することができる。また、所望により使用する表皮としては、クロス、不織布等の布製表皮や合成樹脂シート、あるいは布地シート、合成樹脂シートの裏面にポリウレタンフォームやポリプロピレンフォーム、ポリエチレンフォーム等のクッション層を裏打ちした積層シート材料を使用することもできる。

一方、ルーフダクトは、ルーフダクト本体にフィルム、不織布等を貼付して構成されている。ルーフダクト本体の材質や成形工法は限定しないが、例えば、発泡樹脂材料を素材とし、熱成形工法を採用すれば、軽量でかつ量産性に優れている点において好ましい。例えば、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）発泡樹脂材料の他に、ガラス繊維／ＰＰ樹脂／発泡剤を混入した発泡樹脂材料を使用することもできる。そして、ルーフダクト本体の成形天井対向側に接着フィルム、例えば、低融点ＰＥ（ポリエチレン）フィルム等がラミネートされており、ルーフダクト本体と接着フィルムとの間には通気止めフィルム（高融点ＰＡ（ポリアミド））及びＰＰフィルムが介装されているとともに、ルーフダクト本体のパネル対向側には、擦れ音防止用の不織布等がラミネートされている。

従って、本発明方法によれば、予め所要形状に成形された成形天井とルーフダクトをそれぞれ圧着用上下型にセットした後、圧着用上下型の型開き状態時に加熱装置を型内に投入すれば、ルーフダクト本体の成形天井対向面に貼付されている接着フィルムが加熱装置からの熱により溶融する。その後、圧着用上下型を型締めすれば、接着フィルムが接着機能をもつため、成形天井の所定位置にルーフダクトを強固に圧着固定することができる。この時の加熱装置による加熱温度は、３００〜６００℃で加熱時間は１５〜３０秒に設定されている。また、圧着用上下型による圧着時間は１５〜２５秒でリードタイムが５秒以内であり、トータルの加工時間は３５〜６０秒に設定されている。尚、加熱装置としては、熱風発生装置や熱板加熱装置（遠赤外線ヒーター装置）等を使用することができる。更に、本発明方法によれば、従来のホットメルト系接着剤を塗布する工程を廃止でき、接着ムラが生じることなく、接合部分は強固な接着強度が均一に確保できる。

次いで、本発明方法の好ましい実施の形態においては、圧着用下型内には、型面に設けた凹部内に収容するルーフダクトを成形天井側に押圧する部分加圧機構が配置され、圧着用上下型の型締め時、部分加圧機構のシリンダが伸長することで、ルーフダクトの接合フランジを成形天井側に強固に押し付けることを特徴とする。そして、この実施の形態によれば、圧着用下型に内装されている部分加圧機構が動作して、型内にセットされている成形天井に対してルーフダクトのフランジ部を更に強固に押圧処理するというものであるから、ルーフダクトの気密性、密着性をより強固に維持することができる。

以上説明した通り、本発明に係るダクト付き成形天井の製造方法は、所要形状に成形した成形天井とルーフダクトとをそれぞれ圧着用上下型にセットした後、圧着型内に加熱装置を投入して、ルーフダクト本体に予め貼付されている接着フィルムを溶融させた後、圧着用上下型を型締めすることで、短時間にルーフダクトを成形天井の裏面所定位置に強固に圧着固定するというものであるから、接着ムラが生じることなく、均一、かつ強固にルーフダクトを成形天井に圧着固定でき、生産性を高めることができるという効果を有する。更に、圧着用下型に内装されている部分加圧機構により、ルーフダクトを更に成形天井に加圧することで、より強固な接着力と気密性を得ることができるという効果を有する。

以下、本発明に係るルーフダクト付き成形天井の製造方法の一実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、念のため付言すれば、本発明の要旨は特許請求の範囲に記載した通りであり、以下に説明する実施例は、本発明の一例を示すものに過ぎない。

図１乃至図９は本発明の一実施例を示すもので、図１は本発明方法により製作したダクト付き成形天井を示す製品裏面側からみた斜視図、図２は同成形天井をルーフパネルの室内面側に取り付けた状態を示す断面図、図３は本発明方法を実施する上で使用する圧着装置の構成を示す全体図、図４は同圧着装置の構成を示す断面図、図５は同圧着装置を使用してダクト付き成形天井を製造する各工程を示す工程チャート図、図６乃至図９は同ダクト付き成形天井の製造方法における各工程を示す説明図である。

図１，図２において、本発明方法により製作されるダクト付き成形天井１０は、成形天井２０と、この成形天井２０の裏面所定位置に圧着固定されるルーフダクト３０とから大略構成されている。更に詳しくは、成形天井２０は、図２に示すように、ルーフパネル１１の室内面形状にほぼ合致するように、やや湾曲状に成形され、かつその形状を保形する基材２１の表面に表皮２２を貼付して構成されている。そして、成形天井２０は、この実施例では、ガラス繊維等のフィラーを混入した熱可塑性樹脂板等からなる基材２１の表面に、クロス、不織布等の布地シートからなる表皮２２を貼付して、コールドプレス成形により、やや室内側に湾曲する所望の曲面形状に成形されている。

また、成形天井２０の裏面所定位置に取り付けられるルーフダクト３０は、基材２１に対して接合フランジ３１を介して接着固定されており、このルーフダクト３０の素材としては、この実施例においては、以下の積層体から構成されている。すなわち、ルーフダクト３０は、ガラス繊維／ＰＰ樹脂／発泡剤をベースとした発泡樹脂材料を射出成形、モールド成形することにより得られる軽量なダクト本体３２をベースとしており、このダクト本体３２の成形天井２０側には、ＰＰフィルム３３、通気止めフィルム（高融点ＰＡ（ポリアミド））３４、接着フィルム（低融点ＰＥ（ポリエチレン））３５の三層のフィルムがラミネートされており、ダクト本体３２のパネル側には、不織布３６が裏打ちされている。

すなわち、本発明方法では、従来のホットメルト系接着剤を塗布してルーフダクトを成形天井に圧着するのではなく、ルーフダクト３０に接着フィルム３５を予めラミネート処理しておき、ルーフダクト３０を加熱処理して圧着処理することで、生産性を高め、かつルーフダクト３０の気密性、密着性を良好に維持することが特徴である。

次いで、本発明方法に使用する圧着装置４０の構成について、図３，図４を基に説明する。すなわち、圧着装置４０は、成形天井２０をセットする圧着用上型５０と、ルーフダクト３０をセットする圧着用下型６０と、圧着用下型６０に内装される部分加圧機構７０と、ルーフダクト３０を加熱処理するために使用する可動式の熱風発生装置８０とから大略構成されている。更に詳しくは、圧着用上型５０は、昇降シリンダ５１の駆動により、所定ストローク上下動作を行ない、圧着用上型５０の型面に成形天井２０をセットするためのセットピン（図示せず）が配設されているか、あるいは真空吸引力により圧着用上型５０の型面に成形天井２０を保持する。

一方、圧着用下型６０は、成形天井２０の所定位置にルーフダクト３０を圧着するという趣旨から、ルーフダクト３０を位置決め保持するために圧着用下型６０の型面には、所定箇所にルーフダクト３０を収容するための収容凹部６１が形成されており、かつ収容凹部６１に収容されるルーフダクト３０の接合フランジ３１に対峙するように、部分加圧機構７０が配設されている。この部分加圧機構７０としては、上下動作シリンダ７１のピストンロッド７２に上下動作プレート７３が接続されており、この上下動作プレート７３の所定部分に押圧バー７４が複数箇所に配置されており、この押圧バー７４がルーフダクト３０の接合フランジ３１に沿う複数箇所に配設されている。

そして、図３，図４に示す圧着装置４０を使用して、ダクト付き成形天井１０を製造する際の各工程は、図５のチャート図で示すように、成形天井２０を構成する基材２１と表皮２２は、それぞれ専用の成形金型を使用して一体プレス成形した後、トリムピアス加工処理が行なわれる。同様に、ルーフダクト３０についても、専用の成形金型で所要形状に成形され、トリムピアス加工が行なわれるが、成形天井２０を圧着用上型５０にセットするとともに、ルーフダクト３０についても、圧着用下型６０にセットし、このルーフダクト３０については、熱風発生装置８０により加熱処理を施し、ルーフダクト３０の成形天井２０対向面に設けられている接着フィルム３５が溶融状態となり、圧着用上下型５０，６０を圧着することで、成形天井２０にルーフダクト３０を圧着固定する。

次いで、図６乃至図９に基づいて、各工程について詳細に説明する。まず、図６は、成形天井２０及びルーフダクト３０のセット工程を示す工程説明図であり、圧着用上型５０は、最上方位置にあり、圧着用上型５０の型面に成形天井２０がセットされるとともに、圧着用下型６０の型面に設けられている収容凹部６１内にルーフダクト３０が収容セットされる。そして、成形天井２０及びルーフダクト３０のセットが完了すれば、図７に示すように、熱風発生装置８０が圧着用上下型５０，６０内に搬入され、図示するように、熱風がルーフダクト３０に吹き付けられる。この熱風の温度としては３００〜６００℃であり、熱風による加熱時間としては１５〜３０秒に設定されている。従って、この熱風を吹き付けることで、ルーフダクト３０の接着フィルム３５が溶融状態となる。その後、図８に示すように、圧着用上型５０は、昇降シリンダ５１の駆動により、所定ストローク下降して、圧着用上下型５０，６０が型締めされることで、成形天井２０の所定位置にルーフダクト３０が圧着一体化される。この圧着用上下型５０，６０の型締めによる圧着時間は１５〜２５秒であり、リードタイムが５秒以内に設定されているため、トータル時間は３５〜６０秒となり、従来のホットメルト系接着剤を使用する圧着加工方法に比べ、加工時間を大幅に短縮化することができる。尚、熱風発生装置８０に替えて、熱板加熱装置（遠赤外線ヒーター装置）等の慣用の加熱装置を使用することも可能である。

更に、本実施例においては、型締め後、圧着用下型６０に内蔵されている部分加圧機構７０を駆動操作することにより、上下動作シリンダ７１が伸長動作して、上下動作プレート７３が上昇し、押圧バー７４が上昇することで、ルーフダクト３０の接合フランジ３１が成形天井２０に対して強固に押し付けられ、ルーフダクト３０の気密性、密着性を高めることができる。

このように、本発明方法は、ルーフダクト３０の圧着加工にホットメルト系接着剤を使用しないため、ホットメルト系接着剤の面倒な塗布作業を廃止することができ、コストメリットが非常に大きい。更に、ホットメルト系接着剤に比較して、本発明方法は、熱風発生装置８０を使用してルーフダクト３０の接着フィルム３５を溶融して圧着させるため、生産性が大幅に改善され、作業時間を短縮化できるとともに、接着部を一気に加熱するため、加熱溶着が一定時間で済み、接着力をほぼ均一に維持することができ、品質を安定化させることができる。また、ホットメルト系接着剤のはみ出しによる汚れや、リード塗布時、エア侵入による気密性不良等が生じることがなく、ルーフダクト３０の接着部分において、気密性、密着性を良好に維持することができる。

また、本発明方法に使用するルーフダクト３０として、ダクト本体３２に不織布３６をラミネート処理しているが、ダクト本体３２に絞を付けて対策できれば、この不織布３６を廃止することができる。また、不織布３６は、冷気による結露の防止に効果があるが、フエルトを貼付しても良い。

更に、ダクト本体３２がガラス繊維を使用しているのは剛性を高めるためであり、厚み等で剛性が確保できれば、ガラス繊維を補強する必要がない。更に、ダクト本体３２として発泡剤を混入して発泡体を使用する理由は、軽量化と吸音効果・断熱効果を与えるもので、汎用の熱可塑性樹脂のインジェクション品に代替しても良い。更に、本実施例では、ダクト本体３２の表面側に三層のフィルム３３，３４，３５をラミネート処理しているが、ダクト本体３２自体に接着性が備わっており、かつ通気性をもたない熱可塑性樹脂板等であれば、これら三層のフィルム３３，３４，３５をラミネートする必要はなく、接着フィルム３５は、熱風による加熱において短時間で溶融し接着可能にするためであるが、製造工程でのダクトやダクトの変形等を考慮して、ダクト本体３２の成形天井２０側にラミネートするフィルム構造は、適宜変更することができる。

本発明方法では、熱風発生装置８０によりルーフダクト３０の接着フィルム３５を溶融させたが、遠赤外線ヒーター装置等を使用することもできる。また、成形天井２０やルーフダクト３０の素材については、ルーフダクト３０として要求される気密性、適度の剛性の他に、吸音効果・断熱効果に貢献する素材を使用すれば、より機能性を高めることができる。

本発明方法により製作したダクト付き成形天井を裏面側からみた斜視図である。図１に示すダクト付き成形天井をルーフパネルの室内面側に取り付けた状態を示す断面図である。本発明方法に使用する圧着装置の全体構成を示す概要図である。図３に示す圧着装置の構成を示す断面図である。本発明方法によるダクト付き成形天井の製造方法を示す工程チャート図である。図１に示すダクト付き成形天井の製造方法における成形天井とルーフダクトの圧着装置内へのセット工程を示す説明図である。図１に示すダクト付き成形天井の製造方法におけるルーフダクトの加熱工程を示す説明図である。図１に示すダクト付き成形天井の製造方法における圧着用上下型の型締めによる圧着工程を示す説明図である。図１に示すダクト付き成形天井の製造方法におけるルーフダクトの圧着工程における部分加圧機構の動作状態を示す説明図である。車両のルーフ部の空調システムを示す説明図である。車両のルーフ部の空調システムを示す断面図である。従来の成形天井にルーフダクトを取り付ける状態を示す説明図である。従来のルーフダクト付き成形天井の製造工程を示すチャート図である。

符号の説明

１０ダクト付き成形天井
１１ルーフパネル
２０成形天井
２１基材
２２表皮
３０ルーフダクト
３１接合フランジ
３２ダクト本体
３３ＰＰフィルム
３４通気止めフィルム
３５接着フィルム
３６不織布
４０圧着装置
５０圧着用上型
５１昇降シリンダ
６０圧着用下型
６１収容凹部
７０部分加圧機構
７１上下動作シリンダ
７３上下動作プレート
７４押圧バー
８０熱風発生装置

Claims

成形天井（２０）の裏面所定位置に空調用のルーフダクト（３０）を一体化してなり、ルーフパネル（１１）の室内面側に装着されるダクト付き成形天井（１０）の製造方法において、
成形天井（２０）及びルーフダクト（３０）を別個の金型で所要形状に成形した後、圧着用上下型（５０，６０）の対向位置にそれぞれ成形天井（２０）とルーフダクト（３０）とをセットし、加熱装置（８０）を金型内に投入し、ルーフダクト（３０）に貼付されている接着フィルム（３５）を溶融させた後、圧着用上下型（５０，６０）を型締めして所望のプレス圧をかけることにより、成形天井（２０）の裏面所定位置にルーフダクト（３０）を一体化することを特徴とするダクト付き成形天井の製造方法。
圧着用下型（６０）内には、型面に設けた凹部（６１）内に収容するルーフダクト（３０）を成形天井（２０）側に押圧する部分加圧機構（７０）が配置され、圧着用上下型（５０，６０）の型締め時、部分加圧機構（７０）のシリンダ（７１）が伸長することで、ルーフダクト（３０）の接合フランジ（３１）を成形天井（２０）側に強固に押し付けることを特徴とする請求項１に記載のダクト付き成形天井の製造方法。