(57)【要約】【課題】車幅方向両側部分の剛性を高くしながら複雑な形状であっても所望する形状に成形でき、さらには、不良品の発生を防ぐことができる車両用成形天井材を提供する。【解決手段】天井材本体２は、ウレタン層３と、ウレタン層３の車室内側及び車室外側にそれぞれ設けられた第１補強層４及び第２補強層５と、第１補強層４の車室内側に設けられた表皮層６と、第２補強層５の車室外側に設けられた裏面層７とを有し、第１補強層４及び第２補強層５に予め含浸させたイソシアネート系接着剤を硬化させて各層を互いに貼り合わせることで形成される。天井材本体２の車幅方向両側部分における第２補強層５と裏面層７との間には、多数の貫通孔８ａを有する紙材層８が設けられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のルーフパネル車室内側に位置するパネル状の天井材本体を備え、該天井材本体は、硬質発泡体からなる基材層と、該基材層の車室内側及び車室外側にそれぞれ設けられた繊維材からなる第１補強層及び第２補強層と、上記第１補強層の車室内側に設けられた表皮層と、上記第２補強層の車室外側に設けられた裏面層とを有し、加熱された成形型による加圧成形により上記第１補強層及び上記第２補強層に予め含浸させた熱硬化性樹脂からなる接着剤を硬化させて各層を互いに貼り合わせることで形成された車両用成形天井材であって、
上記天井材本体の車幅方向両側部分における上記基材層と上記第２補強層との間、又は、上記天井材本体の車幅方向両側部分における上記第２補強層と上記裏面層との間には、多数の貫通孔を有する紙材層が設けられていることを特徴とする車両用成形天井材。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用成形天井材において、
上記各貫通孔は、直径が０．５〜１．５ｍｍであり、上記各貫通孔のピッチは、１〜３ｍｍであることを特徴とする車両用成形天井材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両におけるルーフパネルの車室内側に設けられた車両用成形天井材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の車両におけるルーフパネルの車室内側には、車室内に面するパネル状をなす車両用成形天井材が配設されている。例えば、特許文献１に開示されている車両用成形天井材は、平面視で略矩形状をなす天井材本体を備え、該天井材本体の車両前側中央部分には、オーバーヘッドコンソール用の開口部が形成されている。上記天井材本体は、加熱した成形型を用いて積層シートを加圧成形することにより積層シートの各シートに含浸させた熱硬化性接着剤を硬化させて各シート同士を貼り合わせることで形成され、硬質発泡ウレタン材からなる基材層と、該基材層の車室内側及び車室外側にそれぞれ設けられた繊維材からなる第１及び第２補強層と、上記第１補強層の車室内側に設けられた表皮層と、上記第２補強層の車室外側に設けられた裏面層とを備えている。そして、上記天井材本体のオーバーヘッドコンソール用開口部周りにおける第２補強層と裏面層との間には、紙材層が設けられ、上記開口部周りの剛性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６６６２９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、上記天井材本体の車幅方向両側部分は、車両のルーフパネルにおける車幅方向両側部分の形状に沿うように、端部に行くにつれて次第に下方に位置する湾曲形状をなしている。したがって、天井材本体の車幅方向両側部分は、天井材本体を成形型により成形する際、車幅方向の外側に引き伸ばされながら成形されることによって他の部分より厚みが薄くなって剛性が低下してしまう。
【０００５】
これを回避するために、上記天井材本体の車幅方向両側部分における各層の間に特許文献１の如き紙材層を設けて当該部分を補強することが考えられる。
【０００６】
しかし、近年では、車両のデザインの複雑化に伴って、成形時において天井材本体の車幅方向両側部分が車幅方向外側にだけでなく多方向に引き伸ばされるとともにその引き伸ばされる量も増えてきており、伸びにくい材料からなる紙材層を上記天井材本体の車幅方向両側部分に設けると、成形時に紙材層が破断してしまって所望するデザインに成形できなくなるおそれがある。
【０００７】
また、上述の如き天井材本体における各層の間に紙材層を設けた場合、紙材層の反対側に位置する層にまで補強層に含浸させた接着剤が移動し難くなってしまい、各層間において接着に不完全な箇所が発生したり、或は、蒸発した接着剤が天井材本体内部に気泡として残って膨らむことで天井材本体のデザインに影響が及んで不良品となってしまうおそれがある。
【０００８】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車幅方向両側部分の剛性を高くしながら複雑な形状であっても所望する形状に成形でき、さらには、不良品の発生を防ぐことができる車両用成形天井材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明は、天井材本体の車幅方向両側部分に紙材層を設けるとともに、当該紙材層に工夫を凝らしたことを特徴とする。
【００１０】
具体的には、車両のルーフパネル車室内側に位置するパネル状の天井材本体を備え、該天井材本体は、硬質発泡体からなる基材層と、該基材層の車室内側及び車室外側にそれぞれ設けられた繊維材からなる第１補強層及び第２補強層と、上記第１補強層の車室内側に設けられた表皮層と、上記第２補強層の車室外側に設けられた裏面層とを有し、加熱された成形型による加圧成形により上記第１補強層及び上記第２補強層に予め含浸させた熱硬化性樹脂からなる接着剤を硬化させて各層を互いに貼り合わせることで形成された車両用成形天井材において、次のような解決手段を講じた。
【００１１】
すなわち、第１の発明では、上記天井材本体の車幅方向両側部分における上記基材層と上記第２補強層との間、又は、上記天井材本体の車幅方向両側部分における上記第２補強層と上記裏面層との間には、多数の貫通孔を有する紙材層が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
第２の発明では、第１の発明において、上記各貫通孔は、直径が０．５〜１．５ｍｍであり、上記各貫通孔のピッチは、１〜３ｍｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明では、天井材本体を成形する際、当該天井材本体の車幅方向両側部分が成形型によって引き伸ばされると、紙材層に形成された多数の貫通孔が天井材本体の変形に追従しながら変形するので、紙材層が破断しない。したがって、紙材層によって天井材本体の車幅方向両側部分の剛性を高めながら当該天井材本体を所望する形状に成形することができる。また、第２補強層に含浸させた接着剤は、紙材層の各貫通孔によって、基材層側又は裏面層側に確実に移動するようになるので、各層間の接着を強固に行うことができるとともに、蒸発した接着剤が天井材本体内部に気泡として残って膨んでしまい、天井材本体のデザインに影響を及ぼすといったことがない。
【００１４】
第２の発明では、天井材本体の形状が複雑であっても、紙材層に形成された多数の貫通孔が成形時に天井材本体の変形に追従しながら変形するようになるので、紙材層を破断させることなく天井材本体を所望する形状に確実にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１に係る車両を簡略化した斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る車両用成形天井材の天井材本体を車室外側から見た平面図である。
【図３】図２のIII−III線における断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る車両用成形天井材の成形性を評価した結果を示す図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る車両用成形天井材の接着性を評価した結果を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る車両用成形天井材の剛性を評価した結果を示す図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。
《発明の実施形態１》
図１乃至図３は、本発明の実施形態１に係る車両用成形天井材１を備えた車両１０を示す。上記車両用成形天井材１は、上記車両１０のルーフパネル１０ａにおける車室内側に位置する略矩形パネル状の天井材本体２を備え、該天井材本体２のルーフパネル１０ａ側には、図示しないハーネス線及び防音材等が粘着テープや接着剤で取り付けられている。
【００１７】
上記天井材本体２の車幅方向両側部分は、図３に示すように、車幅方向両端に近づくにつれて次第に下方に位置するよう傾斜している。
【００１８】
また、上記天井材本体２の車両前側中央部分には、図２に示すように、平面視で矩形状をなすオーバーヘッドコンソール用開口部２ａが形成されている。
【００１９】
さらに、上記天井材本体２の車両前後方向中央部分には、平面視で矩形状をなすランプユニット用開口部２ｂが形成されている。
【００２０】
上記天井材本体２は、図３に示すように、硬質発泡ウレタン材（硬質発泡体）からなるウレタン層３（基材層）と、該ウレタン層３の車室内側に設けられたガラス繊維材からなる第１補強層４と、上記ウレタン層３の車室外側に設けられたガラス繊維材からなる第２補強層５と、上記第１補強層４の車室内側に設けられた不織布からなる表皮層６と、上記第２補強層５の車室外側に設けられた不織布からなる裏面層７とを備えている。
【００２１】
また、上記天井材本体２の車幅方向両側部分における上記第２補強層５と上記裏面層７との間には、再生紙からなる紙材層８が設けられ、該紙材層８には、図２及び図３に示すように、多数の貫通孔８ａが形成されている。
【００２２】
上記紙材層８の目付けは、５０〜３００ｇ／ｍ２に設定されている。
【００２３】
また、上記各貫通孔８ａは、直径が０．５〜１．５ｍｍであり、各貫通孔８ａのピッチは、１〜３ｍｍに設定されている。
【００２４】
そして、上記天井材本体２は、ウレタン層３、イソシアネート系接着剤を予め含浸させた第１及び第２補強層４，５、表皮層６、裏面層７、及び、イソシアネート系接着剤（熱硬化性接着剤）を予め含浸させた紙材層８が積層された積層シート（図示せず）を用意するとともに加熱した成形型（図示せず）で上記積層シートを加圧することにより、第１補強層４、第２補強層５、及び、紙材層８に含浸させた接着剤を硬化させて各層を互いに張り合わせながら所望する形状に成形されるようになっている。
【００２５】
尚、図３では、便宜上、天井材本体２の各層の厚みを誇張して記載している。
【００２６】
次に、本発明の実施形態１に係る車両用成形天井材１の成形性、接着性、及び、剛性を評価した結果について説明する。
【００２７】
図４は、紙材層８の各貫通孔８ａの径及びピッチの条件を変更しながら天井材本体２を各条件で複数回成形した成形性の評価結果を示す。各条件において全ての天井材本体２で問題無く成形できた場合を○、一部の天井材本体２で成形ができなかった場合を△、全ての天井材本体２で成形できなかった場合を×とした。
【００２８】
この結果から、各貫通孔８ａの径が小さく、且つ、各貫通孔８ａのピッチが広くなると成形性が低下することが分かった。
【００２９】
図５は、紙材層８の各貫通孔８ａの径及びピッチの条件を変更しながら天井材本体２を各条件で複数回成形した接着性の評価結果を示す。各条件において全ての天井材本体２で接着に不完全な箇所が無く、さらには、蒸発した接着剤が天井材本体内部に気泡として残らなかった場合を○、一部の天井材本体２で接着に不完全な箇所が存在するか、或いは、蒸発した接着剤が天井材本体内部に気泡として残っていた場合を△、全ての天井材本体２で接着に不完全な箇所が存在するか、或いは、蒸発した接着剤が内部に気泡として残っていた場合を×とした。
【００３０】
この結果から、各貫通孔８ａの径が小さく、且つ、各貫通孔８ａのピッチが広くなると接着性が低下することが分かった。
【００３１】
図６は、紙材層８の各貫通孔８ａの径及びピッチの条件を変更しながら成形した天井材本体２の剛性の評価結果を示す。所望する能力を有していた場合を○、所望する能力が無かった場合を×とした。
【００３２】
この結果から、各貫通孔８ａの径が大きく、且つ、各貫通孔８ａのピッチが狭くなると剛性が大幅に低下することが分かった。
【００３３】
図４乃至図６の結果により、各貫通孔８ａの径が０．５〜１．５ｍｍで、且つ、各貫通孔８ａのピッチが１〜３ｍｍの紙材層８を有する天井材本体２が好ましいと判断した。
【００３４】
以上より、本発明の実施形態１によると、天井材本体２を成形する際、当該天井材本体２の車幅方向両側部分が成形型によって引き伸ばされると、紙材層８に形成された多数の貫通孔８ａが天井材本体２の変形に追従しながら変形するので、紙材層８が破断しない。したがって、紙材層８によって天井材本体２の車幅方向両側部分の剛性を高めながら当該天井材本体２を所望する形状に成形することができる。また、第２補強層５に含浸させた接着剤は、紙材層８の各貫通孔８ａによって、裏面層７側に確実に移動するようになるので、第２補強層５と紙材層８との間、及び、紙材層８と裏面層７との間の接着を強固に行うことができるとともに、蒸発した接着剤が天井材本体２の内部に気泡として残って膨んでしまい、天井材本体２のデザインに影響を及ぼすといったことがない。
【００３５】
また、紙材層８の各貫通孔８ａにおける径及びピッチを最適な値に設定することによって、天井材本体２の形状が複雑であっても、紙材層８に形成された多数の貫通孔８ａが成形時に天井材本体２の変形に追従しながら変形するようになるので、紙材層８を破断させることなく天井材本体２を所望する形状に確実にできる。
《発明の実施形態２》
図７は、本発明の実施形態２を示す。この実施形態２では、紙材層８の位置が実施形態１と異なるだけで、その他は実施形態１と同じであるため、以下、実施形態１と異なる部分のみを詳細に説明する。
【００３６】
実施形態２の紙材層８は、上記天井材本体２の車幅方向両側部分における上記ウレタン層３と上記第２補強層５との間に設けられている。
【００３７】
以上より、本発明の実施形態２によると、紙材層８の位置をウレタン層３と第２補強層５との間に設けても、紙材層８の各貫通孔８ａによって第２補強層５に含浸させた接着剤がウレタン層３側に確実に移動するようになるので、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
尚、本発明の実施形態１，２のウレタン層３の厚みは、３〜１０ｍｍとなっている。
【００３９】
また、本発明の実施形態１，２では、第１及び第２補強層４，５をガラス繊維材からなるものにしているが、植物繊維材からなるものにしてもよい。
【００４０】
また、本発明の実施形態１，２では、紙材層８に再生紙を用いているが、馬糞紙、良質紙、硬質紙等も用いることができる。そして、紙材層８の厚みは、０．１〜３．０ｍｍが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、車両におけるルーフパネルの車室内側に設けられた車両用成形天井材に適している。
【符号の説明】
【００４２】
１        車両用成形天井材
２        天井材本体
３        ウレタン層（基材層）
４        第１補強層
５        第２補強層
６        表皮層
７        裏面層
８        紙材層
８ａ        貫通孔
１０        車両
１０ａ        ルーフパネル
【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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