(57)【要約】【課題】車室内で発生する音に対する吸音性を向上させる車両天井構造を提供する。【解決手段】本発明は、ルーフパネル２０の車室内側に天井材３４０が配された車両天井構造であって、前記ルーフパネル２０には、車室内側に突出して車幅方向に延びて車両天井を補強する補強部５０が設けられ、前記天井材３４０は、前記ルーフパネル２０における前記補強部５０の突出形状に沿う凹凸形状をなすとともに非通気性層３０Ｈを有する基材層３０と、前記基材層３０の車室内側に積層されるとともに略平坦形状をなす表皮材層４０とを有し、前記基材層３０と前記表皮材層４０との層間には、前記補強部５０に対向する箇所であって層間が狭い幅狭層間部１６０Ｂと、前記補強部５０に対向しない箇所であって前記幅狭層間部１６０Ｂより層間が広い幅広層間部１６０Ａとが設けられ、前記幅狭層間部１６０Ｂ及び前記幅広層間部１６０Ａの両層間部に亘って吸音材層６０が層間配置されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルーフパネルの車室内側に天井材が配された車両天井構造であって、
前記ルーフパネルには、車室内側に突出して車幅方向に延びて車両天井を補強する補強部が設けられ、
前記天井材は、前記ルーフパネルにおける前記補強部の突出形状に沿う凹凸形状をなすとともに非通気性層を有する基材層と、前記基材層の車室内側に積層されるとともに略平坦形状をなす表皮材層とを有し、
前記基材層と前記表皮材層との層間には、前記補強部に対向する箇所であって層間が狭い幅狭層間部と、前記補強部に対向しない箇所であって前記幅狭層間部より層間が広い幅広層間部とが設けられ、
前記幅狭層間部及び前記幅広層間部の両層間部に亘って吸音材層が層間配置されていることを特徴とする車両天井構造。
【請求項２】
前記吸音材層は、前記基材層と前記表皮材層との層間に一体発泡成形されてなり、
前記基材層の車室内側面のうち、前記幅狭層間部をなす面には、隣り合う幅広層間部の間に跨るように延びる凹部が設けられている請求項１に記載の車両天井構造。
【請求項３】
前記補強部は、前記基材層における車室外側面のうち幅狭層間部が設けられた部分に当接している請求項１又は請求項２に記載の車両天井構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両天井構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に開示されているように、成形天井は基材や表皮材等からなる積層体で構成され、成形天井とその車両外側に配されるルーフパネルとの間には、車両内側や車両外側からの音を吸音するための吸音材が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−１１７５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、成形天井等の天井材には、その内部（層間）や表面に非通気性フィルムが積層されており、車室内で発生した音はこの非通気性フィルムによって遮断され車室内に跳ね返されてしまう。このため、非通気性フィルムを備えた天井材より車両外側に位置する吸音材は、車室内の音を吸音する吸音材としてはほとんど機能しておらず、車両外側からの音（雨音等）を主に吸音する吸音材となっている。
【０００５】
ここで、車室内で発生した音を天井材を通って吸音材まで通すべく、非通気性フィルムを除去すると、非通気性フィルムによる通気抑制効果を失うこととなる。つまり、車室内の空気が、天井材を通過しルーフパネルへ側と流れるため、車室内で発生した埃や塵が空気の流れに伴って運搬され、天井材を構成する表皮材の車室内側面に付着することとなる。
【０００６】
また、天井材とルーフパネルとの間に吸音材を配置するには、天井材の裏面（ルーフパネル側）にホットメルト等により吸音材を接着する等の取付作業が必要である。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、天井材に通気性を持たせることなく、車室内で発生する音に対する吸音性を向上させ、かつ吸音材の取付作業性を向上させた車両天井構造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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の車両天井構造は、ルーフパネルの車室内側に天井材が配された車両天井構造であって、前記ルーフパネルには、車室内側に突出して車幅方向に延びて車両天井を補強する補強部が設けられ、前記天井材は、前記ルーフパネルにおける前記補強部の突出形状に沿う凹凸形状をなすとともに非通気性層を有する基材層と、前記基材層の車室内側に積層されるとともに略平坦形状をなす表皮材層とを有し、前記基材層と前記表皮材層との層間には、前記補強部に対向する箇所であって層間が狭い幅狭層間部と、前記補強部に対向しない箇所であって前記幅狭層間部より層間が広い幅広層間部とが設けられ、前記幅狭層間部及び前記幅広層間部の両層間部に亘って吸音材層が層間配置されていることを特徴とする。
【０００９】
このような車両天井構造によると、基材層と表皮材層との層間に吸音材層を配置することで、従来必要であった吸音材の天井材裏面への取付作業が不要になるとともに、吸音材層が、非通気性層を有する基材層よりも車室内側に配されることで、車室内で発生した音が該非通気性層によって遮られることなく、その吸音性を発揮させることができる。更に、補強部に対向しない箇所に加えて、補強部に対向する箇所にも吸音材層を配置することができるため、天井材の吸音性を向上させることができる。
【００１０】
前記吸音材層は、前記基材層と前記表皮材層との層間に一体発泡成形されてなり、前記基材層の車室内側面のうち、前記幅狭層間部をなす面には、隣り合う幅広層間部の間に跨るように延びる凹部が設けられているものとすることができる。
【００１１】
本発明の車両天井構造において、吸音材層は例えば基材層と表皮材層との間に流動性のある材料を射出注入し発泡させること等で実現することができるが、このような場合において、上記の通り基材層の車室内側面のうち、前記幅狭層間部をなす面に凹部を設けると、吸音材層となる流動性材料が射出注入される際、薄肉層状の薄肉吸音材部が配される幅狭層間部にも流れ込みやすく、流動性材料が厚肉吸音材部と薄肉吸音材部との全面に行きわたるようになる。これにより、補強部に対向しない箇所（幅広層間部）に配される厚肉吸音材部に加え、射出注入が困難な補強部に対向する箇所（幅狭層間部）に配される薄肉吸音材部にも、一定の厚みを確保することができる。
【００１２】
前記補強部は、前記基材層における車室外側面のうち幅狭層間部が設けられた部分に当接しているものとすることができる。
【００１３】
このような車両天井構造によると、補強部と基材層との間に隙間が生じないため、車両走行中の振動等に伴って補強部と基材層とがぶつかり合い、摩擦音や異音が生じるのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、天井材に通気性を持たせることなく、車室内で発生する音に対する吸音性を向上させ、かつ吸音材の取付作業性を向上させた車両天井構造を提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】車両本体の側面図
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図であって、車両天井構造を示す断面図
【図３】図２における天井材の部分拡大図
【図４】実施形態１における天井材の取付方法を示す断面図
【図５】実施形態２における基材層を車室内側から見た平面図
【図６】図５における基材層のＢ−Ｂ線断面図
【図７】図６の変形例を示す断面図
【図８】実施形態３に係る車両天井構造における天井材の成形方法を示す断面図
【図９】実施形態４に係る車両天井構造における天井材の成形方法を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態１について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図２，３，４，８，９に共通して、図面上、上方が車室外側であり、下方が車室内側である。
図１は、車両本体１の側面図である。車両天井１０は、図２に示すように、ルーフパネル２０や、ルーフパネル２０に取り付けられるリンフォース５０（本発明の「補強部」に相当）の他に、基材層３０や表皮材層４０等が積層された天井材３４０からなる。
【００１７】
具体的には、車両天井１０における車室外側には、ルーフパネル２０が配されている。ルーフパネル２０の車室内側面には、車両天井１０の強度を保つため、補強部材としてのリンフォース５０が複数本、梁のように溶着されている。リンフォース５０は、長尺状をなしており、通常互いに離間して車両幅方向に延びるように、かつ車室内側に突出するように配されている。このリンフォース５０は、長尺状の部材を、長手方向に沿ったその両側端を曲げ加工することで溶着部５３，５３を形成するとともに、その両溶着部５３，５３より中央寄りを凸ませるように（ルーフパネル２０に取り付けられた状態で車室内側に出っ張るように）曲げ加工し凸部５１を形成する。つまり、図２に示すように、ルーフパネル２０に取り付けられた状態における車両前後方向の断面図において、その形状は、中央の凸部５１、両端の溶着部５３，５３、該凸部５１から該溶着部５３，５３へとそれぞれ立ち上がる立壁部５２，５２からなる略コの字状をなしている。
【００１８】
ただし、サンルーフ用開口部がルーフパネル２０に形成されていたり、マップランプやルームランプ等のための配線に伴う開口がルーフパネル２０に形成されている等、車両天井構造上、リンフォース５０を車両幅方向の両端を跨ぐような一本の長尺状とすることができない場合には、リンフォース５０は車両天井１０を補強できる範囲で適宜切断された状態で部分的に配されることもある。
【００１９】
このようにリンフォース５０が部分的に取り付けられたルーフパネル２０の下方（車室内側面）には、基材層３０と吸音材層６０と表皮材層４０とからなる天井材３４０が配されている。この天井材３４０を構成する基材層３０は、各種繊維層が積層されてなり、図３に示すように、非通気性フィルム等の非通気性層３０Ｈの他、例えばスクリム、不織布等からなる基材主体層３０Ｓにより構成されている。非通気性層３０Ｈは、図３では、基材層３０における車室外側面に配されているが、この他、吸音材層６０と当接する車室内側面、又は基材主体層３０Ｓの層間に配されていても良い。
【００２０】
また基材層３０は、ルーフパネル２０から車室内側に突出するように部分的に配されているリンフォース５０の車室内側面に当接しながら、リンフォース５０の凸形状に沿って下側（車室内側）からルーフパネル２０を全体的に覆うように配されているため、凹凸形状をなしている。ここで、図２では、リンフォース５０が配されていない箇所のルーフパネル２０と基材層３０との間には、リンフォース５０の板厚分の隙間ないし空間が生じているが、この空間を埋め、ルーフパネル２０にも当接するような基材層３０の形状としても良い。そのような基材層３０の形状とすると、ルーフパネル２０に隣接して基材層３０が積層され、ルーフパネル２０の車室内側に車室外側からの音が反響する空間を持たせないため、車室外側からの音に対する防音性が向上することとなる。
【００２１】
一方、基材層３０の凸部３０Ｂ（基材層３０のうち相対的に車室内側に出っ張る部分）の車室外側面は、リンフォース５０の下面（車室内側面）に当接している。これにより、基材層３０とリンフォース５０との間に隙間が生じないため、車両走行中の振動等に伴って基材層３０とリンフォース５０とがぶつかり合い、摩擦音や異音が生じるのを防ぐことができる。
【００２２】
更に基材層３０の下面（車室内側面）には、吸音材層６０を介して表皮材層４０が配されている。表皮材層４０は車室天井のドーム形状の天井面をなすように、略平坦状をなしており、この表皮材層４０も、各種繊維層が積層されてなり、基材層３０の通気性よりも高い通気性を有している。
【００２３】
基材層３０と表皮材層４０との間に配される吸音材層６０は、薄肉吸音材部６０Ｂと厚肉吸音材部６０Ａとからなる。薄肉吸音材部６０Ｂは、基材層３０に形成された凸部３０Ｂの下面、つまりリンフォース５０の下方（車室内側）に、一定の厚みを持たせた薄肉層状に配されている。この薄肉吸音材部６０Ｂの厚みは、基材層３０の凸部３０Ｂと表皮材層４０との隙間（幅狭層間部１６０Ｂ）における車両上下方向の高さに相当する厚みとなっている。一方、厚肉吸音材部６０Ａは、基材層３０に形成された凹部３０Ａ（基材層３０のうち相対的にルーフパネル側に凹む部分）と表皮材層４０との間、つまりリンフォース５０が配されていない箇所に形成された空間（幅広層間部１６０Ａ）を埋めるように配されている。この厚肉吸音材部６０Ａの厚みは、凹部３０Ａの深さ（車両上下方向の高さ）と薄肉吸音材部６０Ｂの厚みとを足した厚みとなっている。
【００２４】
このように、吸音材層６０は、基材層３０の凹部３０Ａと表皮材層４０との間に形成された空間（幅広層間部１６０Ａ）を埋めつつ、凸部３０Ｂの下面（車室内側面）にも亘るように一体的に配され、その車室内側となる面は、ルーフパネル２０を全体的に覆うような略平面状をなしている。そして、この吸音材層６０の略平面状をなす下面（車室内側面）から、略平坦状の表皮材層４０が覆われて天井材３４０を構成している。なお、吸音材層６０としては、例えば、ウレタン等の発泡材を用いることができる。
【００２５】
（天井材の成形方法）
次に、本発明に係る天井材３４０の成形方法を説明する。
まず、基材層３０を、ルーフパネル２０から車室内側に突出するように部分的に配されているリンフォース５０の形状に沿うような凹凸形状に成形する。このように成形した基材層３０を、車両天井１０に取り付けられた際に車室内側となる面を上にして下型にセットする。一方、別途用意した表皮材層４０を上型にセットし、この上型を閉じた状態で、吸音材層６０となる流動性材料からなる発泡材を、その隙間全体に行きわたるように射出注入し発泡させる。このとき、表皮材層４０が基材層３０の凸部３０Ｂに当接しないよう、一定の隙間を確保して上型を閉じる。これにより、表皮材層４０と基材層３０の凸部３０Ｂとの隙間（幅狭層間部１６０Ｂ）に射出注入された発泡材が薄肉吸音材部６０Ｂとなる。他方、基材層３０の凹部３０Ａと表皮材層４０との間に形成された空間（幅広層間部１６０Ａ）に射出注入された発泡材が厚肉吸音材部６０Ａとなる。
【００２６】
また、吸音材層６０となる流動性材料からなる発泡材が固まると同時に、該吸音材層６０を界面として基材層３０と表皮材層４０とが接着されることとなる。このように、基材層３０と、吸音材層６０と、表皮材層４０とを一体成形することにより、別途吸音材の天井材裏面への取付作業が不要となり、天井材３４０の成形に係る作業効率を向上させることが可能となる。そして、このように一体成形された天井材３４０が、図４に示すように、リンフォース５０が取り付けられたルーフパネル２０に取り付けられ、車両天井１０となる。
【００２７】
以上のような実施形態１に係る車両天井構造によると、上述したように、従来必要であった吸音材の天井材裏面への取付作業が不要になるとともに、吸音材層６０が、非通気性層３０Ｈを有する基材層３０よりも車室内側に配されることで、車室内で発生した音が該非通気性層３０Ｈによって遮られることなく、その吸音性を発揮させることができる。更に、リンフォース５０に対向しない箇所（幅広層間部１６０Ａ）に加えて、リンフォース５０に対向する箇所（幅狭層間部１６０Ｂ）にも吸音材層６０を配するため、厚肉吸音材部６０Ａと、薄肉吸音材部６０Ｂとからなる広範囲に亘る吸音材層６０によって、天井材３４０の吸音性を向上させることができる。
【００２８】
＜実施形態２＞
次に、実施形態２について図５から図７を参照しながら説明する。実施形態２の車両天井構造は、実施形態１に係る車両天井構造の構成を一部変更したものであって、実施形態１と共通する構成については、同一の符号を付すものとし、実施形態１と重複する構成、作用、及び効果については、その説明を省略するものとする。
【００２９】
図５は、基材層３０を車室内側から見た平面図である。図面上、左側が車両前方で、右側が車両後方である。基材層３０の凸部３０Ｂの表面（車両天井１０に天井材３４０が取り付けられた際に車室内側となる面）、つまり幅狭層間部１６０Ｂに面し薄肉吸音材部６０Ｂが配される箇所の表面には、隣り合う凹部３０Ａ，３０Ａに跨がるように表面溝部３０Ｄ（本発明の「凹部」に相当）が設けられている。
【００３０】
図６は、図５における基材層のＢ−Ｂ線断面図であって、表面溝部３０Ｄの形状を示したものである。
図６に示すように、基材層３０の表面にＶ字状の溝を設けることで、表面溝部３０Ｄが形成されている。このようなＶ字状の溝の斜面によって流動性材料が流れる面積を確保することができ、また該溝が流動性材料の流れる方向へのガイドとなる。このため、流動性材料を基材層３０と表皮材層４０との隙間に流し込む際に、最もその隙間が狭い箇所（リンフォース５０が対向する箇所で、基材層３０と表皮材層４０との隙間が狭くなる幅狭層間部１６０Ｂ）であって薄肉吸音材部６０Ｂとなる部分にも流動性材料が流れやすいものとなる。なお、図６では、この表面溝部３０Ｄとなる溝はＶ字状に形成されているが、Ｕ字状等、流動性材料の流れを促すような形状であれば良い。また、この表面溝部３０Ｄは、基材層３０を用意した後にＶ字状やＵ字状の切り込みを入れることで設けても良いし、基材層３０を成形する際に、基材層３０自体に予め溝が形成されるようにしても良い。
【００３１】
なお、図７は図６の変形例を示す断面図であって、基材層３０の凸部３０Ｂの表面に、車両前後方向に延びつつ互いに離間した突条３１を複数設けることで、これら突条３１，３１の間に生じる凹みが表面凹部３０Ｃ（本発明の「凹部」に相当）となるような構成となっている。この場合、複数の突条３１が流動性材料の流れる方向へのガイドとなり、幅狭層間部１６０Ｂであって薄肉吸音材部６０Ｂとなる部分にも流動性材料が流れやすいものとなる。
【００３２】
更には、図５から図７では、表面溝部３０Ｄ及び突条３１（突条３１に伴って形成される表面凹部３０Ｃも同様に）が車両前後方向に延びるように設けられているが、車両天井構造上、リンフォース５０が複雑に配置される場合、隣り合う凹部３０Ａ，３０Ａに跨がるような形状であれば、車幅方向に延びる形状、あるいは車両前後方向及び車幅方向の双方に延びる格子状としても良い。
【００３３】
以上のような実施形態２に係る天井構造によると、基材層３０のうち幅狭層間部１６０Ｂをなす面に凹部を設けることで、吸音材層６０となる流動性材料が射出注入される際、薄肉層状の薄肉吸音材部６０Ｂが配される幅狭層間部１６０Ｂにも流れ込みやすく、流動性材料が厚肉吸音材部６０Ａと薄肉吸音材部６０Ｂとの全面に行きわたるようになる。これにより、リンフォース５０に対向しない箇所（幅広層間部１６０Ａ）に配される厚肉吸音材部６０Ａに加え、射出注入が困難なリンフォース５０に対向する箇所（幅狭層間部１６０Ｂ）に配される薄肉吸音材部６０Ｂにも、一定の厚みを確保することができる。
【００３４】
＜実施形態３＞
次に、実施形態３について図８を参照しながら説明する。実施形態３の車両天井構造は、実施形態１に係る車両天井構造における天井材の成形方法を一部変更したものであって、実施形態１と共通する構成については、同一の符号を付すものとし、実施形態１と重複する構成、作用、及び効果については、その説明を省略するものとする。
【００３５】
図８は、実施形態３に係る車両天井構造における天井材の成形方法を示す断面図である。
まず、実施形態１で述べた方法と同じ要領で基材層３０を用意し、この基材層３０を、車両天井１０に取り付けられた際に車室内側となる面を上にして下型にセットする。一方、基材層３０の凹部３０Ａに形成された空間に相当する体積となる固形状の吸音材６１Ａ、及びルーフパネル２０の面積に略相当する一枚の板状の吸音材６１Ｂを別途用意する。固形状の吸音材６１Ａは基材層３０の凹部３０Ａの数に応じて複数用意する。
【００３６】
次に、基材層３０の凹部３０Ａに形成された空間に、固形状の吸音材６１Ａを嵌め込むように貼着し、板状の吸音材６１Ｂを、基材層３０の凸部３０Ｂの表面（車室内側面）、及び貼着された吸音材６１Ａの表面（車室内側面）を全体に上側から覆うように貼着する。これにより、固形状の吸音材６１Ａと板状の吸音材６１Ｂとが貼着して吸音材層６１が形成される。
【００３７】
このように形成された吸音材層６１は、リンフォース５０に対向しない箇所（幅広層間部１６０Ａ）においては、吸音材６１Ａと吸音材６１Ｂとにより厚肉吸音材部６０Ａが形成される。つまり、固形状の吸音材６１Ａの高さ（車両上下方向の高さ）分だけ、厚みが大きくなって厚肉吸音材部６０Ａとなる。一方、リンフォース５０に対向する箇所（幅狭層間部１６０Ｂ）における吸音材層６１は、板状の吸音材６１Ｂのみにより、薄肉吸音材部６０Ｂとなる。
【００３８】
そして最後に、吸音材層６１の表面、つまり吸音材６１Ｂの表面（車室内側面）に、表皮材層４０を貼着し、実施形態３に係る車両天井構造における天井材３４０が成形される。このように一体成形された天井材３４０が、リンフォース５０が取り付けられたルーフパネル２０に取り付けられ、車両天井１０となる。
【００３９】
＜実施形態４＞
次に、実施形態４について図９を参照しながら説明する。実施形態４の車両天井構造は、実施形態１に係る車両天井構造における天井材の成形方法を一部変更したものであって、実施形態１と共通する構成については、同一の符号を付すものとし、実施形態１と重複する構成、作用、及び効果については、その説明を省略するものとする。
【００４０】
図９は、実施形態４に係る車両天井構造における天井材の成形方法を示す断面図である。
まず、実施形態１で述べた方法と同じ要領で基材層３０を用意し、この基材層３０を、車両天井１０に取り付けられた際に車室内側となる面を上にして下型にセットする。一方、ルーフパネル２０の面積に略相当する一枚の板状部材６２Ｂ上に、基材層３０の凹部３０Ａに形成された空間に相当する体積となる固形状部材６２Ａが複数、予め積層されたような構成の凹凸形状をなす吸音材層６２を別途用意する。用意した吸音材層６２を、その凹凸形状を、下型にセットされた基材層３０の凹凸形状に合わせるように嵌め込み貼着する。
【００４１】
そして最後に、吸音材層６２の表面（車室内側面）に、表皮材層４０を貼着し、実施形態４に係る車両天井構造における天井材３４０が成形される。このように一体成形された天井材３４０が、リンフォース５０が取り付けられたルーフパネル２０に取り付けられ、車両天井１０となる。
【００４２】
以上のように実施形態３，４では、吸音材層６１あるいは６２を別途用意しておいて、基材層３０に嵌め込み貼着する方法としている。このような方法によると、車両天井構造上、リンフォース５０が複雑に配されており、流動性材料を流し込むのが困難な場合であっても、本発明に係る車両天井構造を実現することが可能となる。
【符号の説明】
【００４３】
１０…車両天井、２０…ルーフパネル、３０…基材層、３０Ｈ…非通気性層、４０…表皮材層、５０…リンフォース（補強部）、６０…吸音材層、１６０Ａ…幅広層間部、１６０Ｂ…幅狭層間部、３４０…天井材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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