(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の一面側にシート成形体を接着させてなる車両用内装材であって、
前記シート成形体は、前記基材から立ち上がる複数の膨出部と、隣り合う前記膨出部の側壁の基端部を連結し、前記基材への接着面を構成する連結部と、を備え、
前記膨出部の側壁の一部は、当該側壁の前記基材側の端部を前記接着面に対して後退させた架橋部とされ、
前記架橋部においては、隣り合う前記膨出部の側壁面が互いに当接した状態で接合されていることを特徴とする車両用内装材。
【請求項２】
基材の一面側にシート成形体を接着させてなる車両用内装材の製造方法であって、
前記シート成形体は、前記基材から立ち上がる複数の膨出部と、隣り合う前記膨出部の側壁面が互いに接合した架橋部と、を備えて構成され、
前記シート成形体の材料となる樹脂製のシートを加熱する加熱工程と、
加熱状態となった前記シートを成形金型に載置し、前記成形金型の成形面に沿って前記シートを賦形する際に、前記成形面に追従しきれなかった前記シートが互いに溶着されることで前記架橋部が形成される成形工程と、を備えた車両用内装材の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用内装材の製造方法であって、
前記成形工程では、前記成形面の表面形状に追従しきれなかった前記シートが互いに溶着されることで前記基材との接着面側には流通溝が形成され、前記流通溝は前記膨出部の内部空間同士を流通させており、
前記成形工程の後、前記シート成形体の接着面側に前記基材を載置し、前記流通溝を介して前記膨出部内に気体を圧入した状態で前記基材を前記シート成形体に対してプレスするプレス工程を備えることを特徴とする車両用内装材の製造方法。
【請求項４】
前記成形工程は、前記成形金型の成形面に形成された吸引口から空気を吸引して前記シート成形体を成形する真空成形工程からなることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車両用内装材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用内装材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に用いられる車両用内装材として、特許文献１に記載のものが知られている。このものは、ルーフパネルの室内面側に取り付けられる成形天井であって、所望の凹凸形状を有するパネル側基材とフラットな面形状を有する室内側基材との二層構造からなる。パネル側基材のルーフパネル側に凹設される凹部と室内側基材との間には複数の中空部が形成されていることで、成形天井の断熱性を高めている。また、パネル側基材が室内側基材に接合されることで、各中空部が区画されている。この成形天井はルーフパネルの室内面側に沿って装着され、適宜切断されることで使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３６０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記成形天井のような車両用内装材は、車室内の形状に沿って装着され、部位によっては湾曲させて用いられることから一定以上の強度を確保する必要がある。しかしながら上述の成形天井の構成によれば、各凹部が平板状の連結部のみで連結されているに過ぎないため、この連結部が撓みやすく、成形天井として曲げ方向の強度が低いという欠点がある。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、断熱性を確保しつつ、剛性を向上させることが可能な車両用内装材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、基材の一面側にシート成形体を接着させてなる車両用内装材であって、前記シート成形体は、前記基材から立ち上がる複数の膨出部と、隣り合う前記膨出部の側壁の基端部を連結し、前記基材への接着面を構成する連結部と、を備え、前記膨出部の側壁には、当該側壁の前記基材側の端部を前記接着面に対して後退させた架橋部が形成され、前記架橋部は、隣り合う前記膨出部の側壁面が互いに接合されることにより形成されていることに特徴を有する。
【０００７】
このような構成によれば、シート成形体の膨出部は架橋部によりその隣り合う側壁面が互いに接合されているから、車両用内装材の曲げ方向の剛性を向上させることができる。この架橋部はシート成形体に一体的に設けられ、別途補強部材を追加することなく容易に剛性向上を実現できることから、車両用内装部材として材料費を抑え、ひいては車両全体の軽量化に貢献することが可能である。また、架橋部の基材側の端部は、連結部の基材への接着面に対して後退させた位置にあることから、例えば架橋部が形成されない場合、すなわち膨出部を区切るように格子状の連結部が形成されている場合と比較して、基材との接着面積を少なくすることができ、断熱性を高めることが可能である。つまり、車両用内装材を構成する材料（例えば合成樹脂）よりも空気の方が熱伝導率が低いから、基材とシート成形体との間に空気をより多く介在させ、基材に対するシート成形体の接触面積を少なくすることで、シート成形体による断熱性を高めることができるのである。
【０００８】
また本発明は、基材の一面側にシート成形体を接着させてなる車両用内装材の製造方法であって、前記シート成形体は、前記基材から立ち上がる複数の膨出部と、隣り合う前記膨出部の側壁面が互いに接合した架橋部と、を備えて構成され、前記シート成形体の材料となる樹脂製のシートを加熱する加熱工程と、加熱状態となった前記シートを成形金型に載置し、前記成形金型の成形面に沿って前記シートを賦形する際に、前記成形面に追従しきれなかった前記シートが互いに溶着されることで前記架橋部が形成される成形工程と、を備えていることに特徴を有する。
【０００９】
このような製造方法によれば、架橋部を有しない外側基材を成形する場合の製造工程を何ら変更することなく、例えば成形金型の形状を工夫することで、容易に架橋部を有するシート成形体を成形することが可能である。また、架橋部は２枚分のシートが互いに溶着されることで成形されているから、その厚さは少なくとも１枚のシートからなる他の部位と比較して厚くなり、架橋部が形成された部位の剛性を向上させることができる。加えて、隣り合う膨出部の側壁面同士を溶着させることで膨出部は互いに連結されるから、曲げ方向の剛性が高い車両用内装材を成形することが可能である。
【００１０】
上記車両用内装材の製造方法において、前記成形工程では、前記成形面の表面形状に追従しきれなかった前記シートが互いに溶着されることで前記基材との接着面側には流通溝が形成され、前記流通溝は前記膨出部の内部空間同士を流通させているのであって、前記成形工程の後、前記シート成形体に前記基材を載置し、前記流通溝を介して前記膨出部内に気体を圧入した状態で前記基材を前記シート成形体に対してプレスするプレス工程を備えていることが望ましい。
【００１１】
本発明の車両用内装材は、シート成形体に膨出部を設けることでその膨出部と基材との間に生じる中空部分によって車両用内装材の断熱性を確保しており、この中空部分の体積をなるべく多く確保することが重要である。しかしながら、基材とシート成形体とをプレスするプレス工程において、基材がシート成形体の膨出部内に入り込んで中空部分が潰れることにより当該中空部分の体積が減少し、車両用内装材としての断熱性が低下する虞がある。これに対して、本発明の車両用内装材の製造方法によれば、シート成形体の膨出部に流通溝を介して気体を圧入し膨出部を内部から加圧した状態で基材をプレスすることができるから、基材が膨出部側に押し込まれるなどして中空部分が潰れることなく、断熱性を確保することが可能である。
【００１２】
前記成形工程は、前記成形金型の成形面に形成された吸引口から空気を吸引して前記シート成形体を成形する真空成形工程からなるものであることが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、断熱性を確保しつつ、剛性を向上させることが可能な車両用内装材及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用内装材が適用された車両の側面図
【図２】車両用内装材の斜視図
【図３】車両用内装材の上面図
【図４】図３のＡ−Ａ断面図
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図
【図６】シート成形体を成形するための成形金型の斜視図
【図７】成形金型の上面図
【図８】図７のＣ−Ｃ断面図
【図９】図７のＤ−Ｄ断面図
【図１０】図７のＣ−Ｃ断面における、成形工程の吸引状態を示した断面図
【図１１】図７のＤ−Ｄ断面における、成形工程の吸引状態を示した断面図
【図１２】図７のＤ−Ｄ断面における、プレス工程を示した断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜一実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図１２によって説明する。なお、各図面は本実施形態の車両用内装材１０の構造及び製造方法を概念的に示すもので、正確な寸法関係を表したものではない。
本実施形態により製造される車両用内装材１０は、図１に示す自動車５０のルーフパネル５１の車室内側に装着される天井材に適用されている。この車両用内装材１０は、車室内側に配される基材２０と、基材２０に貼り付けられルーフパネル５１側に配されるシート成形体３０とを積層させた構造をなしており、図示はしないが基材２０の車室内側の側面には表皮材が被覆されている。以下、シート成形体３０に対して基材２０側を上、ルーフパネル５１側を下として説明する。
【００１６】
図２に示す車両用内装材１０において上層をなす基材２０は合成樹脂製であって、例えばＰＰ（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る。シート成形体３０との接着面は略平坦となっており、全体として板状をなしている。
【００１７】
シート成形体３０はＰＰ等の樹脂材料によって形成され、厚さは約０．３ｍｍとされている。その主な構成は、図２に示すように真空成形により基材２０側とは反対側（下側）に凸となるように膨出させた複数の膨出部３１と、隣り合う膨出部３１の側壁をなす立壁３１ａを連結する連結部３２とからなる。膨出部３１は並列配置されており、頂部３１ｂは平坦な略正方形をなし、立壁３１ａは基材２０に対して略垂直に立ち上がるように形成されている。連結部３２は隣り合う膨出部３１の立壁３１ａの基端部を連結し、図３に示すように膨出部３１を区切る平面視格子状をなしている。連結部３２のうち、平面視十字状をなした平坦な底面は基材２０に接着される接着面３２ａとされている。
【００１８】
さて、立壁３１ａの幅方向略中央部位には、連結部３２により連結された隣り合う立壁３１ａの壁面同士を接合した架橋部３３が形成されている。架橋部３３は、後述する製造方法から明らかにされるように、真空成形工程において成形金型に設けた溝に追従できなかった材料が成形面に追従しようとしつつ互いに溶着することで成形されているから、その上端部分は連結部３２の接着面３２ａに対して下側（膨出部３１の頂部３１ｂ側）に凹んだ形状をなしている。これにより基材２０への接着面３２ａにおいて、架橋部３３が形成されない場合と比較して、架橋部３３の幅分の接着面積を削減したこととなる。
【００１９】
基材２０にシート成形体３０を接着させた状態では、図２及び図４に示すように膨出部３１と基材２０との間に略直方体の中空部１１が形成されている。この中空部１１は、図４及び図５に示すように、架橋部３３の上端部が接着面３２ａに対して凹となることで基材２０との間に生じる流通溝１２によって、隣り合う中空部１１同士が連通した形態をなしている。
【００２０】
次に、上記車両用内装材１０の製造方法について説明する。
本実施形態の車両用内装材１０は、シート成形体３０の材料となるＰＰ製のシート３５を加熱する加熱工程と、シートを真空成形により成形する成形工程と、シート成形体３０に対して基材２０を圧着するプレス工程とにより製造される。まず、成形工程に用いられる金型構造について説明する。
【００２１】
シート成形体３０を成形する第１金型４０は、図６及び図７に示すように、その成形面にシート成形体３０の膨出部３１を成形するための成形凹部４１が並列して複数設けられている。各成形凹部４１の底面４２の四隅には、真空引きするための吸引口４３が開口している。成形凹部４１の各々の側壁においてその幅方向略中央位置には、底面４２と同じ深さを有する架橋部成形溝４４が形成されている。なお、本実施形態において成形凹部４１の側壁の高さは例えば８ｍｍ、架橋部形成溝４４の幅は例えば５ｍｍとされている。
【００２２】
続いて、各製造工程について説明する。
まず、加熱工程において、シート３５はシート３５の両面に配された図示しない加熱板により軟化させる。続いて、成形工程において、図８及び図９に示すように軟化させた状態のシート３５は第１金型４０の成形面上に載置され、第１金型４０に開口する吸引口４３から真空ポンプ等で吸引することによりシート成形体３０を真空成形する。これにより、シート３５は図１０及び図１１に示すように第１金型４０の成形面に沿って賦形される。この際、架橋部形成溝４４に配された部分のシート３５は、その成形面に追従しきれず、対向するシート３５同士が互いに溶着されることで架橋部３３が形成される。なお、この架橋部３３は第１金型４０の底面４２の四隅に設けられた吸引口４３から真空引きされながら溶着して形成されるため、その上端部は成形面に沿って賦形された接着面３２ａよりも下側に引っ張られるように凹んだ形状をなしている（図１１参照）。
【００２３】
成形されたシート成形体３０は第１金型４０から離型せずに引き続きプレス工程を実行する。シート成形体３０上に基材２０を載置し、基材２０のシート成形体３０側とは反対側に配された第２金型４５と、第１金型４０とを型締めすることで、シート成形体３０の接着面３２ａに対して基材２０を圧着させる（図１２参照）。型締めすると同時に、膨出部３１と基材２０との間に形成された中空部１１には、それぞれ架橋部３３の上側の凹みによって形成された流通溝１２を介して空気等の気体が圧入される。これにより、膨出部３１は成形面に沿った形状に維持され、基材２０は膨出部３１内が圧空されることによりその内部へと入り込むことができないから、中空部１１の体積が減少することなくシート成形体３０に対して基材２０が圧着される。その後、第１金型４０からシート成形体３０を離型することで、車両用内装材１０が得られる。
【００２４】
以上説明したように本実施形態の車両用内装材１０は、シート成形体３０の膨出部３１が、架橋部３３により隣り合う立壁３１ａの面同士が接合されて連結されているから、架橋部が形成されずに各膨出部が独立して形成されている場合と比較して、曲げ方向の剛性を向上させることができる。また、架橋部３３の上端部が連結部３２の接着面３２ａに対して凹んだ形状をなすことで基材２０との間に流通溝１２が自ずと形成される。これにより、例えば連結部の接着面が膨出部周りを囲むように格子状に形成される場合と比較して、シート成形体３０の基材２０に対する接着面積を抑えることができる。この空気よりも熱伝導率の高いＰＰ等の樹脂の接着面積を抑えることでシート成形体３０を介した熱伝導を抑え、断熱効果を高めることができる。加えて、この架橋部３３を形成したことに起因する基材に対する接着面積の削減により、シート成形体３０と基材２０との間に中空部１１に加えて流通溝１２分の体積を増やすことにもなり、同様に車両用内装材１０における断熱性を高めることができる。
【００２５】
また、本実施形態による車両用内装材１０の製造方法によれば、シート成形体３０の架橋部３３は、成形金型である第１金型４０の成形凹部４１の側壁に架橋部形成溝４４とした溝を切り欠くだけで容易に成形することができるから、別途曲げ方向の剛性を向上させるために補強部材を追加する必要がない。さらに製造工程を変更することもなく、材料となるシート３５の材質や量を変更する必要もないから、車両用内装部材１０の剛性向上を低コストに実現可能である。
【００２６】
加えて、シート成形体３０に架橋部３３を設けることで、シート成形体３０を基材２０に接着すると、中空部１１を連通する流通溝１２が自ずと形成される。この流通溝１２を介して、各中空部１１に空気等の気体を圧入しつつシート成形体３０と基材２０とをプレスすることができるから、基材２０がシート成形体３０の膨出部３１内に入り込むのを防止することができる。これにより、プレス工程において中空部１１を形成する膨出部３１ないし膨出部３１に対向して配される基材２０が潰れ、中空部１１の体積が減少するのを阻止することが可能であるから、中空部１１を両部材間に設けることによって得られる断熱性能を確実に維持することができる。
【００２７】
さらに、架橋部３３は材料であるシート３５が対向して２枚分が溶着することで成形されるから、他の例えば一枚のシート３５から成形される膨出部３１の頂部３１ｂ等と比較すると、架橋部３３の強度は高くなる。これにより、曲げ方向に限らず車両用内装材１０としての剛性を向上させることができる。また、架橋部３３は膨出部３１の側壁に型の抜き方向に沿って設けられているから、第１金型４０から離型するにも好都合である。
【００２８】
＜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。
【００２９】
（１）上記一実施形態では、膨出部３１は四角柱をなしていたが、これに限られず、例えば六角柱等の多角柱であってもよい。一例としてハニカム構造が挙げられる。また、頂部３１ｂの形状が四角形や六角形等の多角形となる略裁頭多角錐であってもよい。そのなかでも特に、膨出部３１の頂部３１ｂ形状を六角形とすれば、膨出部３１部分の剛性を高めることができる。また、膨出部３１を錘状とすれば同様に剛性向上を可能にする他、型に抜き勾配を確保できるから、成形金型の型持ちをよくすることができる。
【００３０】
（２）上記一実施形態では、シート成形体３０を真空成形により成形したが、これに限られず、例えば圧空成形によって成形されていてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１０…車両用内装材
１１…中空部
１２…流通溝
２０…基材
３０…シート成形体
３１…膨出部
３１ａ…立壁
３１ｂ…頂部
３２…連結部
３２ａ…接着面
３３…架橋部
３５…シート
４０…第１金型
４１…成形凹部
４２…底面
４３…吸引口
４４…架橋部形成溝
４５…第２金型
５０…自動車
５１…ルーフパネル
【図１】
0005505699.tif 000002
【図２】
0005505699.tif 000003
【図３】
0005505699.tif 000004
【図４】
0005505699.tif 000005
【図５】
0005505699.tif 000006
【図６】
0005505699.tif 000007
【図７】
0005505699.tif 000008
【図８】
0005505699.tif 000009
【図９】
0005505699.tif 000010
【図１０】
0005505699.tif 000011
【図１１】
0005505699.tif 000012
【図１２】
0005505699.tif 000013