(57)【要約】【課題】コストを低減しつつ軽量で高剛性・高断熱な天井板を成形することができ、ひいては車両の燃費、居住性、リサイクル性を向上させることのできる車両の天井板製造方法を提供すること。【解決手段】両面真空成形法を用いて車両の天井板を製造する車両の天井板製造方法であって、前記天井板（１）の取付部（３）に対応する部分の間隔が、その他の部分の間隔よりも小さい一対の金型（２０）の間に、芯材（１１）が発泡ポリプロピレン樹脂であり、当該芯材（１１）の両面にソリッドのポリプロピレン樹脂のスキン層（１２）を有する複層樹脂シート（１０）を配置するステップと、前記複層樹脂シート（１０）の両面を前記一対の金型（２０）により挟み込み、両金型（２１、２２）により真空吸引することで、前記複層樹脂シート（１０）の芯材（１１）を厚さ方向に伸長して成形するステップと、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面真空成形法を用いて車両の天井板を製造する車両の天井板製造方法であって、
前記天井板の取付部に対応する部分の間隔が、その他の部分の間隔よりも小さい一対の金型の間に、芯材が発泡ポリプロピレン樹脂であり、当該芯材の両面にソリッドのポリプロピレン樹脂のスキン層を有する複層樹脂シートを配置するステップと、
前記複層樹脂シートの両面を前記一対の金型により挟み込み、両金型により真空吸引することで、前記複層樹脂シートの芯材を厚さ方向に伸長して成形するステップと、
を備える車両の天井板製造方法。
【請求項２】
前記一対の金型の少なくとも一方には前記複層樹脂シートの表面にシボ柄を転写する凹凸面を有している請求項１記載の車両の天井板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の天井板製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラック、バス、乗用車等の車両の車室内天井板には、発泡樹脂、ガラス繊維等の不織布、樹脂（繊維強化樹脂を含む）及びこれらを組み合わせた複層材等を用い、真空成形法やプレス成形法等の製造方法により製作されたボードが一般的に使用されている。
【０００３】
天井板には剛性、断熱性等が求められることから上記材料が使用されているが、ガラス繊維入り樹脂では、剛性は高いが、重くなるという問題がある。また、発泡樹脂は、より高発泡にすれば軽量化、高断熱化は可能であるが、コストがかかる上、必ずしも剛性は上がらないという問題がある。また発泡樹脂によっては、連続気泡タイプが使用されていると、断熱性は独立気泡タイプより明らかに低くなるという問題がある。
【０００４】
そこで、特許文献１に示すように、高断熱の観点から車両のルーフパネルと天井板との間の空間を埋めるため、天井板基板に一体成形した発泡成形体（発泡ウレタン樹脂等の低反発弾性体）を有する天井板をルーフパネルに圧接する構造が開発されている。
【０００５】
また、特許文献２に示すように、連続気泡の発泡ポリプロピレンボードを熱板溶着法で張り合わせて芯材とし、その両面にシート状補強材を積層して構成される天井板も開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２２５１５０号公報
【特許文献２】特開２００９−１６０９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のように天井板基板に発泡成形体を一体成形すると、天井板の重量の増加を招くとともに、成形工程が増える等して生産性が低下するという問題がある。また特許文献２では、芯材が連続気泡の発泡ポリプロピレンボードであるために断熱性に劣り、押出成形によりボードを成形した後に熱板溶着法により張り合わせて天井材基板を製造し、さらにその両面に補強材等を積層しており生産性が低く、コストもかかるという問題がある。
【０００８】
天井板の重量が重かったり断熱性が低くかったりすれば、車両の燃費、居住性に悪影響を及ぼし、複雑に成形された天井板は生産性の低下やリサイクル性の低下を招き、コストも増加する。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、コストを低減しつつ軽量で高断熱な天井板を成形することができ、ひいては車両の燃費、居住性、リサイクル性を向上させることのできる車両の天井板製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するために、第１の発明に係る車両の天井板製造方法は、両面真空成形法を用いて車両の天井板を製造する車両の天井板製造方法であって、前記天井板の取付部に対応する部分の間隔が、その他の部分の間隔よりも小さい一対の金型の間に、芯材が発泡ポリプロピレン樹脂であり、当該芯材の両面にソリッドのポリプロピレン樹脂のスキン層を有する複層樹脂シートを配置するステップと、前記複層樹脂シートを金型間に挟持し、その両面を前記一対の金型により挟み込み、両金型により真空吸引することで、前記複層樹脂シートの芯材を厚さ方向に伸長して成形するステップと、
を備える。
【００１０】
また、第２の発明に係る車両の天井板製造方法では、前記第１の発明において、前記一対の金型の少なくとも一方には前記複層樹脂シートの表面にシボ柄を転写する凹凸面を有している。
【発明の効果】
【００１１】
上記手段を用いる本発明によれば、コストを低減しつつ軽量で高断熱な天井板を成形することができ、ひいては車両の燃費、居住性、リサイクル性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の天井板製造方法における（ａ）成形後の天井板の斜視図、（ｂ）成形前の樹脂シートの断面図、及び（ｃ）金型の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両の天井板製造方法の成形手順を示した断面図（ａ）〜（ｆ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態における車両の天井板製造方法における（ａ）成形後の天井板の斜視図、（ｂ）成形前の樹脂シートの断面図、及び（ｃ）金型の断面図が示されており、同図に基づき説明する。なお、図面は理解しやすいように、板厚等は現実よりも大きく示している。
【００１４】
図１（ａ）に示す成形後の天井板１は、車両のルーフパネル内側に取り付けられる内装部材である。本実施形態の天井板１はルーフパネル側、即ち車外側に向けて突出した凸部２を有している。また凸部２の両端からは取付部３、３が延出している。当該取付部３、３は、車両の他の内装部材と係合するために板厚が天井板１の他の部分よりも薄くなっている。また、図示されていないが、当該天井板１の車内側となる内面はシボ柄をなしている。
【００１５】
当該天井板１は、成形前は図１（ｂ）に断面を示す板状の樹脂シート１０からなる。当該樹脂シート１０は、板状の芯材１１の両面にスキン層１２、１２を有する複層樹脂シートである。芯材１１は、気泡１１ａのそれぞれが独立している独立気泡の発泡ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂である。スキン層１２、１２はそれぞれ芯材１１より薄く、ソリッド（非発泡）のＰＰ樹脂である。芯材１１及びスキン層１２、１２はいずれも熱可塑性樹脂である。なお、スキン層１２、１２にはタルク、粒子、又は繊維等のフィラーが添加されていてもよく、その場合は補強材としての役割をなす。
【００１６】
当該樹脂シート１０を天井板１へと成形するための金型は図１（ｃ）に示すように、樹脂シート１０を両面から挟み込む一対の金型２０からなる。
詳しくは金型２０は、天井板１の内面側を成形する凸型２１と外面側を成形する凹型２２とからなる。当該金型２０は両面真空成形の型であり、凸型２１及び凹型２２において樹脂シート１０と当接する当接面２１ａ、２１ｂには真空吸引を行うための孔（図示せず）が複数形成されている。さらに、凸型２１の当接面２１ａは成形後の天井板内面にシボ柄が転写されるようにシボ柄の凹凸面をなしている。
【００１７】
また、凸型２１及び凹型２２を合わせた際の両金型間のクリアランス（間隔）は成形後の天井板１の厚みに合わせて設定されている。詳しくは、図１（ｃ）に示すように、天井板１の取付部３、３に対応する両端部分の間隔Ａが、その他の部分、例えば凸部２に対応する部分の間隔Ｂよりも狭くなっている。なお、本実施形態においては間隔Ａ、Ｂはいずれも樹脂シート１０の板厚よりも大きく、特に間隔Ｂは樹脂シート１０の板厚の約１．７倍以上とする。
【００１８】
ここで、図２を参照すると、本実施形態の車両の天井板製造方法における成形手順を示した断面図（ａ）〜（ｆ）がそれぞれ示されており、以下同図に基づき金型２０により樹脂シート１０から天井板１を成形する成形手順について説明する。
【００１９】
まず、図２（ａ）に示すように、成形対象である樹脂シート１０を凸型２１と凹型２２との間に配設し、さらに当該樹脂シート１０の両面を挟むように一対のヒータ２３、２３を配置する。そして、ヒータ２３、２３により樹脂シート１０を加熱し、熱可塑性樹脂からなる樹脂シート１０を軟化させる。
【００２０】
樹脂シート１０が十分に軟化した後、ヒータ２３、２３を取り除き、樹脂シート１０を金型間に挟持し、図２（ｂ）に示すように、凸型２１及び凹型２２により樹脂シート１０を挟み込む。
図２（ｃ）に示すように、樹脂シート１０を屈曲させながら凸型２１及び凹型２２を合わせる。そして、両金型２１、２２の孔から真空吸引を行う。
【００２１】
これにより、図２（ｄ）に示すように、樹脂シート１０の両面は凸型２１及び凹型２２に吸引され、それぞれ対応する当接面２１ａ、２２ａと当接する。この際に、凸型２１と凹型２２とのクリアランスは樹脂シート１０の厚さよりも大きいことから、クリアランスの長さに応じて樹脂シート１０は厚さ方向に伸長する。例えば両端部分の間隔Ａは他の部分に比して狭いことから僅かな伸長に留まるが、凸部２に相当する部分の間隔Ｂは樹脂シート１０の板厚の２倍以上の間隔があることから大幅に伸長する。
【００２２】
そして、樹脂シート１０が十分に冷却された後、図２（ｅ）に示すように、凸型２１及び凹型２２を分離させ、樹脂シート１０から成形された天井板１を取り出す。
当該天井板１の断面は図２（ｆ）に示すように、ソリッドなＰＰ樹脂であるスキン層１２、１２の厚みは変わらず、発泡ＰＰ樹脂である芯材１１が厚さ方向に伸長している。当該芯材１１において、両面真空成形時には内部の気泡１１ａもそれぞれ芯材１１の厚さ方向に伸長されて略楕円形状をなすが、これら気泡１１ａは樹脂シート１０が柔らかい間に相互の位置を調整しながら球形に近づいていき、冷却後には原板樹脂シートの気泡より大きい球形に近い形で存在するようになる。
【００２３】
このように気泡１１ａが内在する芯材１１は、厚み方向への機械的な伸長による板厚の大幅な増加で、ヤング率の低下分を補償して曲げ剛性を向上させることができる。一方で、質量は変わらないことから軽量化も実現することができる。また気泡１１ａは伸長したことで体積は増加していることから断熱性を向上させることができる。従って、高コストである高発泡な素材を使用することなく、軽量化、高剛性・高断熱を実現することができる。
【００２４】
さらに、他部品と係合する取付部３、３においては板厚を他の部分より薄くする必要があるのに対して、本実施形態における天井板製造方法によれば、一回の成形工程で同時に板厚調整を行うことができ、生産性を向上させることができる。
【００２５】
このように本実施形態の天井板製造方法によりコストを低減しつつ軽量で高断熱な天井板を成形することができ、このような天井板１を車両に用いることで、車両の燃費、居住性、リサイクル性を向上させることができる。
以上で本発明に係る車両の天井板製造方法の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
【００２６】
上記実施形態は、図１（ａ）に示す凸部２及び取付部３、３を有する天井板１の製造方法を説明したが、天井板の形状はこれに限られるものではなく、本発明は樹脂シートを一対の金型で挟み込む両面真空成形法で成形可能な形状に適用することができる。
【００２７】
また、上記実施形態において、凸型２１及び凹型２２の間隔Ａ、Ｂは樹脂シートの厚さよりも大きいものとしているが、取付部に相当する部分の間隔は樹脂シートと同じか、それよりも狭くし、成形時に圧縮して成形してもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１  天井板
２  凸部
３  取付部
１０  樹脂シート
１２  スキン層
１１  芯材
１１ａ  気泡
２０  金型
２１  凸型
２１ａ  当接面
２２  凹型
２２ａ  当接面
２３  ヒータ
【図１】
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【図２】
2015112867.tif 000004