JP5434244B2 - 車両用天井材およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用天井材およびその製造方法に関する。

従来の車両用天井材として、例えば特許文献１のようなものが知られている。この車両用天井材は、室内側基材と、室内側基材に接着されるとともに、ルーフパネルの車内側に取り付けられて、凹凸の形状を有するパネル側基材と、から構成されており、具体的には、室内側基材とパネル側基材とは、パネル側基材の凸部を介して接着されている。パネル側基材の凹凸形状に応じ、当該パネル側基材と室内側基材との間には中空部が形成され、この中空部により天井部の断熱性、防音性が高められている。

特開２００６−０３６０８９号公報

ところで、上記特許文献１の構成では、両基材の接着性を高めるべくパネル側基材の凸部の面積（つまり接着面の面積）を大きくすると、室内側基材とパネル側基材の凹部との間に形成される中空部の体積は小さくなる。この中空部は、体積が大きいほど断熱性、防音性等の性能が高くなるが、上記のように接着性を高めようとすると、中空部の体積が小さくなるために、断熱性、防音性等の性能が低くなる場合がある。

一方、断熱性、防音性等の性能を高くするために中空部の体積を大きく確保すべく、パネル側基材の凹部の面積を大きくすると、凸部の面積が減少してしまう。これにより、室内側基材とパネル側基材との接着面は減少するため、両基材の接着性が低下し、場合によってはパネル側基材から室内側基材が剥がれるおそれもある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、断熱性、防音性等の性能を高く保ちつつ、室内側基材とパネル側基材等の基材間の接着性を十分に確保することができる車両用天井材およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両用天井材は、車両の天井を構成する天井基材と、前記天井基材の車室外側に配され、凹凸形状をなす外側基材とからなり、前記天井基材と前記外側基材の凹部との間に中空部が形成されるとともに、前記天井基材と前記外側基材の凸部との間には接着部が形成されており、前記接着部の前記天井基材と対向する面の面積が、前記外側基材の前記凸部の前記天井基材と対向する面の面積よりも大きいことを特徴とする。

この構造によれば、中空部により断熱性、防音性等の機能を保ちつつ、接着部を設けて天井基材と外側基材との接着面を増加させることによって、両基材の接着性を向上させることができるようになる。つまり、断熱性、防音性等の観点から中空部を大きく確保すべく凹部の天井基材と対向する面の面積を大きくすると、凸部の天井基材と対向する面の面積が相対的に小さくなってしまい、両基材の接着性が低下する懸念が生じるが、本発明のように凸部と天井基材との間に接着部を形成し、この接着部の天井基材と対向する面の面積を大きく確保することで、凹部の面積を低減することなく両基材の接着性を確保することが可能となるのである。

本発明の実施態様としては、以下の態様が好ましい。

前記接着部は、前記外側基材の前記凸部について、前記天井基材側の一部が潰されて構成されていることが好ましい。

上記構成によれば、外側基材の凸部の天井基材側の一部が潰されることにより、凸部の天井基材と対向する面の面積が、当該凸部の元々の天井基材と対向する面の面積よりも大きくなり、大きな接着面を確保することが可能となる。そして、この大きな面積の接着部の接着面により、両基材の接着性を確保することが可能となっている。

次に、上記課題を解決するために、本発明の車両用天井材の製造方法は、車両の天井を構成する天井基材と、前記天井基材の車室外側に配される外側基材とを含む車両用天井材の製造方法であって、凹凸形状を有する外側基材に対し、当該外側基材の凹凸形状に倣った形状を有する下型を、当該下型の凹部表面に前記外側基材の凹部裏面が支持され、当該下型の凸部が前記外側基材の凸部裏面側に位置するように配する第１工程と、前記下型が配された外側基材に対して、当該外側基材の凸部表面に天井基材を対向させ、前記下型と前記天井基材との間で前記外側基材の前記凸部を潰し、当該潰れた部分によって前記外側基材と前記天井基材との間の接着部を構成し、前記外側基材と前記天井基材との接着を行う第２工程と、を含むことを特徴とする。

本発明の製造方法によれば、外側基材の凸部を天井基材により潰すことで接着部を構成するようにしているため、単に凸部と天井基材との間で接着を行うに比して、潰れた分だけ接着部の面積を大きく確保することが可能となり、高い接着性を確保することが可能となる。また、接着性を確保するために、凸部の面積を大きくする必要がないため、外側基材の凹部の面積を相対的に小さくする必要がなくなり、ひいては凹部の大きな面積確保が可能となり、例えば外側基材と天井基材との間に、凹部に起因した中空部を大きな体積にて形成することが可能となる。

本発明の実施態様としては、以下の態様が好ましい。

前記第１工程において、前記下型の凸部表面と前記基材の凸部裏面との間に隙間が存するように、前記下型を前記外側基材に対して配するようにすることが好ましい。

この場合、凸部を潰すことで接着部を構成する工程において、隙間を潰すようにすれば良いため、潰すための押圧力が小さくて済み、工程が簡便なものとなる。

前記第１工程の後、前記第２工程に先立って、前記外側基材の前記凸部に対して、加熱板を接近ないし当接させる工程を含むようにすることが好ましい。

この場合、凸部を加熱することができ、第２工程において当該凸部を潰すことが容易となり得る。また、凸部のみを局所的に加熱することが可能となるため、その他の部位（凹部等）を損傷する等の懸念も生じ難いものとなる。

本発明によれば、断熱性、防音性等の性能を高く保ちつつ、室内側基材とパネル側基材等の基材間の接着性を十分に確保することができる車両用天井材を提供することが可能になる。

本発明の実施形態１に適用された車両の側面図である。 図１中のＡ−Ａ線断面図である。 天井材の斜視図である。 実施形態１における一製造工程を示す図であって、外側基材と下型との関係を示す図である。 実施形態１における一製造工程を示す図であって、外側基材を下型に配した状態を示す図である。 実施形態１における一製造工程を示す図であって、加熱板を外側基材の凸部から所定距離離して配した状態を示す図である。 実施形態１における一製造工程を示す図であって、外側基材の凸部の先端を天井基材に当接させた状態を示す図である。 実施形態１における一製造工程を示す図であって、外側基材の凸部の先端を押し潰して天井基材に接着させた状態を示す図である。 実施形態２における一製造工程を示す図であって、外側基材と天井基材との接着前の態様を示した図である。 実施形態２における一製造工程を示す図であって、外側基材と天井基材との接着後の態様を示した図である。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１について図１ないし図８を参照して説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態の車両用天井材１０はルーフパネル１１の車室内側の面に取り付けられる構成部品である。この車両用天井材１０は車両１００の天井を構成する天井基材１２と、天井基材１２の車室外側に配され、凹凸形状（例えば基材平面内に格子状に配列された凸部を有する形状）を備える外側基材１３とから構成されている。

天井基材１２は、合成樹脂製、例えば、ポリプロピレンと繊維（天然繊維、ガラス繊維又はカーボン繊維）とを配合したものであり、板状をなしている。天井基材１２の面内方向の大きさは、ルーフパネル１１の車内側の面全体を被覆可能な大きさである。一方、外側基材１３は、合成樹脂製、例えば、ポリプロピレンと繊維（天然繊維、ガラス繊維又はカーボン繊維）とを配合したものからなる。この外側基材１３は、射出成形により図３に示すような基材平面内において格子状に予め成形されており、この格子１４部分は高さＨ１の凸部１５ａを有する形状に成形されている。外側基材１３の面積は天井基材１２の面積と同じ大きさである。なお、天井基材１２の車室内側には、表皮材１２ｚが配されている。

本実施形態の車両用天井材１０は図２に示すように、外側基材１３の凸部１５ａの先端部分を潰して接着部１６を構成している。この接着部１６は天井基材１２と接触して、天井基材１２と外側基材１３とを接着させている。そして、天井基材１２と接触している接着部１６の面積は、外側基材１３の凸部１５ａの天井基材１２と対向する面の面積より大きくなっている。

一方、天井基材１２と外側基材１３の凹部１５ｂとの間には中空部１７が形成されている。この中空部１７には、外側基材１３の凸部１５ａの天井基材１２と対向する面の面積より大きい接着部１６が、中空部１７にはみ出して天井基材１２に固着しているが、この中空部１７にはみ出した接着部１６の体積は中空部１７の体積と比して無視できるほど小さいものである。

次に、車両用天井材１０の製造方法の一例を示す。図４に示すように、まず外側基材１３と、当該外側基材１３の形状に倣った凹凸の形状を有し、その凸部１８ａの高さが外側基材１３の凸部１５ａの高さＨ１より低いＨ２である下型１８とを用意しておく。この下型１８の凹部１８ｂの表面を外側基材１３の凹部１５ｂの裏面に支持し、下型１８の凸部１８ａを外側基材１３の凸部１５ａ裏側が位置するように配する（本発明の構成要件である第１工程に相当）。このとき、図５に示すように、下型１８の凸部１８ａ表面と外側基材１３の凸部１５ａ裏面との間には、高さが（Ｈ１−Ｈ２）の隙間１９が形成される。

次に、図６に示すように、外側基材１３の凸部１５ａの表面に対向するように外側基材１３の凸部１５ａの表面から所定距離だけ離した位置に加熱板２０を配置して、この加熱板２０を外側基材１３の凸部１５ａの表面に接近ないし当接させる。なお、この加熱板２０の温度は外側基材１３の融点付近に設定してある。

その後、図７及び図８に示すように、下型１８に配された外側基材１３に対して、外側基材１３の凸部１５ａの表面に天井基材１２を対向させ、上型１８ｚを下型１８側に接近させることで、下型１８と天井基材１２との間で外側基材１３の凸部１５ａを潰し、当該潰れた部分によって外側基材１３と天井基材１２との間に接着部１６を構成し、外側基材１３と天井基材１２との接着を行ない（本発明の構成要件である第２工程に相当）、車両用天井材１０の製造が終了する。

本実施形態によれば、中空部１７は断熱性能、防音性能を十分に確保できる体積を有しており、そこに外側基材１３の凸部１５ａからはみ出した接着部１６が中空部１７を構成する天井基材１２の一部に張り付いている構造を有している。しかし、この凸部１５ａからはみ出した接着部１６の体積は中空部１７の体積と比して無視できるほど小さいため、中空部１７の断熱性能、防音性能は維持される。また、外側基材１３の凸部１５ａの面積を増加させずとも、接着部１６の面積を外側基材１３の凸部１５ａの天井基材１２と対向する面の面積より大きく確保することができる。

よって、断熱性、防音性等の機能を保ちつつ、接着部１６を設けて天井基材１２と外側基材１３との接着面を増加させることによって、両基材１２、１３の接着性を向上させることができるようになる。

つまり、断熱性、防音性等の観点から中空部１７を十分に確保すべく凹部１５ｂの天井基材１２と対向する面の面積を大きくすると、凸部１５ａの天井基材１２と対向する面の面積が相対的に小さくなってしまい、両基材１２，１３の接着性が低下する懸念が生じるが、本発明のように凸部１５ａと天井基材１２との間に接着部１６を形成し、この接着部１６の天井基材１２と対向する面の面積を大きく確保することで、凹部１５ｂの面積を低減することなく両基材１２，１３の接着性を確保することが可能となるのである。

また、外側基材１３の凸部１５ａの天井基材１２側の一部が潰されることで接着部１６が構成されることにより、潰された凸部１５ａの先端は四方に延びる構成となり、接着部１６の天井基材１２と対向する面の面積が、当該凸部１５ａの天井基材１２と対向する面の面積よりも大きくなり、大きな接着面を確保することが可能となる。そして、この大きな接着面積をもつ接着部１６により、両基材１２，１３の接着性を確保することが可能となっている。

本実施形態の製造方法によれば、外側基材１３の凸部１５ａを天井基材１２により潰すことで接着部１６を構成するようにしているため、単に外側基材１３の凸部１５ａと天井基材１２との間で接着を行うに比して、凸部１５ａが潰れた分だけ接着部１６の面積を大きく確保することが可能となり、高い接着性を確保することが可能となる。

特に、下型１８の凸部１８ａ表面と外側基材１３の凸部１５ａの裏側との間に隙間１９を設けて、外側基材１３の凸部１５ａを潰すことで接着部１６を構成する工程においては、隙間１９を潰すようにすれば良いため、潰すための押圧力が小さくて済み、工程が簡便なものとなる。また、例えば、隙間１９を設けなかった場合には接着部１６として関与する樹脂は外側基材１３の凸部１５ａの表面のみであるのに対して、本実施形態では外側基材１３の凸部１５ａの表面に加えて（Ｈ１−Ｈ２）の高さの凸部１５ａの側面を担う部分の面積分が接着部１６として関与するため、本実施形態の方が隙間１９を設けなかった場合と比べて接着部１６として関与する樹脂の量が多いため、凸部１５ａを押し潰したときに大きな接着面積を確保することができる。

また、上記のように両基材１２、１３間の接着面積を確保することができるので、外側基材１３の凸部１５ａの面積を大きくする必要がないため、外側基材１３の凹部１５ｂの面積を相対的に小さくする必要がなくなり、ひいては外側基材１３の凹部１５ｂの大きな面積を確保することが可能となり、例えば外側基材１３と天井基材１２との間に、外側基材１３の凹部１５ｂに起因した中空部１７を大きく形成することが可能となる。

さらに、第１工程と第２工程の間に加熱板２０を用いて凸部１５ａを加熱して凸部１５ａを軟化させることで、第２工程において当該凸部１５ａを潰すことが容易になる。また、加熱板２０の温度が外側基材１３の融点付近に設定してあるため、外側基材１３の凸部１５ａは半溶融状態となり、外側基材１３を天井基材１２に対して良好に接着させることができるとともに、その他の部位（凹部等）に凸部１５ａの樹脂が溶融して流れてしまうことを防止することができる。また、凸部１５ａのみを局所的に加熱することが可能となるため、その他の部位（凹部等）は温められることにより所定の形状を維持できなくなり損傷する等の懸念も生じ難いものとなる。

以上より、本実施形態における車両用天井材１０は断熱性、防音性等の性能を高く保ちつつ、天井基材１２と外側基材１３との接着性を十分に確保することができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２について図９及び図１０を参照して説明する。なお、前記実施形態１と同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略し、異なるところのみを説明する。

車両用天井基材１０の製造方法について、前記実施形態１では、第１工程において下型１８を外側基材１３に配する際に、下型１８の凸部１８ａ表面と外側基材１３の凸部１５ａ裏面との間に隙間１９が形成される形状をした外側基材１３を用いていたが、本実施形態では、図９に示すように、第１工程において下型１８を外側基材２１に配する際に、下型１８の凸部１８ａ表面と外側基材２１の凸部２２裏面とは接し、外側基材２１の凸部２２が他の外側基材２１の部分より厚みをもたせた形状をした外側基材２１を用いるところが異なる。

この構成によると、外側基材２１の凸部２２表面に樹脂を厚く設けた分、接着部２３を担う樹脂の量が多くなり、実施形態１と同様に、図１０に示すように、凸部２２を押し潰したときに接着部２３を十分に確保することができる。

よって、中空部２４の体積を保ちながら天井基材１２と外側基材２１との接着性を上げることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、外側基材の凸部の先端の形状が下型の形状に倣った形状をしていたが、本発明はこのような態様に制限されるものではない。本発明は、例えば外側基材の凸部の先端の形状を尖らせた山型の形状や波型の形状にすることも可能である。
（２）上記実施形態では、外側基材１３の面積は天井基材１２の面積と同じ大きさとしたが、本発明はこのような態様に制限されるものではない。本発明は、例えば外側基材１３の面積を天井基材１２の面積よりも小さくしてもよいし、また、外側基材１３を天井基材１２に対して部分的に複数配置してもよい。

１０…車両用天井材
１１…ルーフパネル
１２…天井基材
１２ｚ…表皮材
１３、２１…外側基材
１４…格子
１５ａ、２２…凸部（外側基材）
１５ｂ…凹部（外側基材）
１６、２３…接着部
１７、２４…中空部
１８…下型
１８ａ…凸部（下型）
１８ｂ…凹部（下型）
１８ｚ…上型
１９…隙間
２０…加熱板
１００…車両

Claims (5)

1. 車両の天井を構成する天井基材と、
   前記天井基材の車室外側に配され、凹凸形状をなす外側基材とからなり、
   前記天井基材と前記外側基材の凹部との間に中空部が形成されるとともに、
   前記天井基材と前記外側基材の凸部との間には接着部が形成されており、
   前記接着部の前記天井基材と対向する面の面積が、前記外側基材の前記凸部の前記天井基材と対向する面の面積よりも大きいことを特徴とする車両用天井材。
2. 前記接着部は、前記外側基材の前記凸部について、前記天井基材側の一部が潰されて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用天井材。
3. 車両の天井を構成する天井基材と、前記天井基材の車室外側に配される外側基材とを含む車両用天井材の製造方法であって、
   凹凸形状を有する外側基材に対し、当該外側基材の凹凸形状に倣った形状を有する下型を、当該下型の凹部表面に前記外側基材の凹部裏面が支持され、当該下型の凸部が前記外側基材の凸部裏面側に位置するように配する第１工程と、
   前記下型が配された外側基材に対して、当該外側基材の凸部表面に天井基材を対向させ、前記下型と前記天井基材との間で前記外側基材の前記凸部を潰し、当該潰れた部分によって前記外側基材と前記天井基材との間の接着部を構成し、前記外側基材と前記天井基材との接着を行う第２工程と、
   を含むことを特徴とする車両用天井材の製造方法。
4. 前記第１工程において、
   前記下型の凸部表面と前記基材の凸部裏面との間に隙間が存するように、前記下型を前記外側基材に配することを特徴とする請求項３に記載の車両用天井材の製造方法。
5. 前記第１工程の後、前記第２工程に先立って、
   前記外側基材の前記凸部に対して、加熱板を接近ないし当接させる工程を含むことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の車両用天井材の製造方法。

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