(57)【要約】【課題】真空断熱構造を備えつつも、外観品質を低下させることなく基材をなくして天井内装材を軽量化する。【解決手段】本発明は、車両Ｓのルーフパネル１０の車室内側に配置されている天井内装材２０であって、断熱材料からなる芯材３０と、芯材３０の車室外側に積層されたフィルム材４０Ａと、芯材３０の車室内側に積層されたシート材４０Ｂとを備え、芯材３０がフィルム材４０Ａ及びシート材４０Ｂによって真空包装されており、シート材４０Ｂは、天井内装材２０の車室内側の表面の平滑性を保持しうる程度の剛性を有する材料により形成されている構成としたところに特徴を有する。【選択図】図２
2009143274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のルーフパネルの車室内側に配置されている天井内装材であって、
断熱材料からなる芯材と、前記芯材の車室外側に積層されたフィルム材と、前記芯材の車室内側に積層されたシート材とを備え、前記芯材が前記フィルム材及び前記シート材によって真空包装されており、
前記シート材は、前記天井内装材の車室内側の表面の平滑性を保持しうる程度の剛性を有する材料により形成されていることを特徴とする天井内装材。
【請求項２】
前記フィルム材の車室外側に赤外線反射シートが積層されている請求項１に記載の天井内装材。
【請求項３】
前記シート材の車室内側に表皮が積層されている請求項１又は請求項２に記載の天井内装材。
【請求項４】
前記シート材は、ポリプロピレンフォームにより形成されている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の天井内装材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のルーフパネルの車室内側に配置されている天井内装材に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用のルーフを構成しているルーフパネルの車室内側には、基材が配置されている。ルーフパネルと基材との間に断熱材を設置することにより車室内空間の温度上昇を防ぐ技術は、公知技術として知られている（例えば下記特許文献１参照）。
【０００３】
図１２は、従来の天井内装材１００を示したものである。従来の天井内装材１００は、ルーフパネル１１０の車室内側に配置された基材１２０を備え、基材１２０の車室内側の面には表皮１３０が積層されている。一方、基材１２０の車室外側の面には断熱材１４０が積層されている。断熱材１４０は、例えばガラス繊維等の断熱材料からなる芯材１４１が非通気性のシート材１４２によって真空包装された真空断熱材である。真空断熱材は、芯材１４１をそのまま断熱材として使用する場合よりも高い断熱性能を示すことが知られている。
【０００４】
従来の天井内装材１００によると、次の効果を奏することができる。ルーフパネル１１０が日光によって加熱される等して蓄熱されると、ルーフパネル１１０が熱源となる場合がある。このような場合であっても、ルーフパネル１１０から伝わる熱が断熱材１４０によって断熱されることで、車室内空間の温度上昇を防ぐことができる。
【０００５】
しかしながら、断熱材１４０は基材１２０と同等の重量を有しているため、天井内装材１００と断熱材１４０とを合わせた全体の重量が増加してしまう。また、断熱材１４０は基材１２０と同等の板厚を有しているため、断熱材１４０の車室外側の面が熱源としてのルーフパネル１１０に近くなってしまう。このため、断熱材１４０はルーフパネル１１０から熱を受けやすくなり、断熱材１４０の断熱効果が低下してしまう。かといって、断熱材１４０の車室外側の面とルーフパネル１１０との間に広いクリアランスを確保すべく、天井内装材１００を車室内側に移動させると、この移動させた分だけ天井内装材１００の車室内側の面が車室内空間にせり出してしまう。このため、シートに着座した乗員の頭部と天井内装材１００の車室内側の面との間に形成されるヘッドクリアランスが狭くなる。
【０００６】
そこで、上記の問題を解決すべく、基材１２０をなくして、断熱材１４０の車室内側の面に表皮１３０を積層することによって天井内装材を構成することが考えられる。
【特許文献１】特開２００３−３３５１８５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、シート材１４２は柔軟であるため、断熱材１４０の成形時に芯材１４１の表面形状（凹凸形状）がシート材１４２を通じて表皮１３０の表面に転写してしまう。また、シート材１４２に芯材１４１の表面形状が転写されないとしてもシート材１４２に外力が加わって凹んでしまうと、シート材１４２が凹んだ状態のままになってしまう。例えば、乗員が表皮１３０に手を押し当てる等してシート材１４２を通じて芯材１４１に圧力が加わり、シート材１４２が凹んだ状態になると、シート材１４２の表面形状（凹凸形状）が表皮１３０の表面に転写してしまう。以上のような問題点があるため、基材１２０をなくすと、天井内装材の外観品質が大きく低下してしまう。
【０００８】
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、真空断熱構造を備えつつも、外観品質を低下させることなく基材をなくして天井内装材を軽量化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、車両のルーフパネルの車室内側に配置されている天井内装材であって、断熱材料からなる芯材と、芯材の車室外側に積層されたフィルム材と、芯材の車室内側に積層されたシート材とを備え、芯材がフィルム材及びシート材によって真空包装されており、シート材は、天井内装材の車室内側の表面の平滑性を保持しうる程度の剛性を有する材料により形成されている構成としたところに特徴を有する。フィルム材及びシート材としては、ポリアミド、ナイロン、ポリブチレンテレフタレート等を用いてもよい。また、芯材としては、ガラス繊維、シリカ粉末を固化したもの、あるいは多孔質材料等を用いてもよい。
【００１０】
このような構成によると、芯材を真空断熱材として機能させて断熱性能を向上させることができるから、ルーフパネルからの熱を効率良く断熱することができる。また、乗員が天井内装材の車室内側の面に圧力を加える等しても、シート材が圧力を吸収することで芯材に圧力が加わることを防ぐことができる。さらに、シート材が圧力により凹んでも、シート材がその剛性によって弾性的に復帰することにより天井内装材の車室内側の面を平滑に保持することができ、表皮材に芯材の表面形状が転写されることがない。したがって、真空断熱構造を備えつつも、外観品質を低下させることなく基材をなくして天井内装材を軽量化することができる。また、基材をなくしたことで天井内装材にかかるコストを低減することができる。
【００１１】
本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
フィルム材の車室外側に赤外線反射シートが積層されている構成としてもよい。
このような構成によると、ルーフパネルからの熱を赤外線反射シートによって反射することができる。したがって、断熱効果を高めることができる。
【００１２】
シート材の車室内側に表皮が積層されている構成としてもよい。
このような構成によると、天井の意匠の自由度が増す。
また、シート材は、ポリプロピレンフォームにより形成してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、天井内装材が真空断熱構造を備えることで天井内装材の断熱性能を向上させつつ、軽量化を図ることができる。さらに、基材をなくしても天井内装材の車室内側の面に芯材の表面形状が形成されることなく外観品質を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜実施形態＞
本発明の実施形態を図１ないし図１１の図面を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に適用された車両Ｓの側面図であり、図２は図１中のＡ−Ａ線断面図である。車両ボデーである金属製のルーフパネル１０の車室内側には、天井内装材２０がルーフパネル１０の車室内側の面と対向配置されている。ルーフパネル１０の車室内側の面と天井内装材２０の車室外側の面との間に形成されるクリアランスＣは５〜３０ｍｍの範囲に設定されており、本実施形態では約１０ｍｍとなっている。また、ルーフパネル１０の厚さは０．５〜１ｍｍの範囲に設定されている。
【００１５】
天井内装材２０は、芯材３０と、芯材３０の車室外側に積層されたフィルム材４０Ａと、芯材３０の車室内側に積層されたシート材４０Ｂとを備えている。さらに、シート材４０Ｂの車室内側には、車室内空間Ｒと接する表皮５０が配置されており、フィルム材４０Ａの車室外側には、赤外線反射シート６０が積層されている。
【００１６】
フィルム材４０Ａ及びシート材４０Ｂは、これらによって芯材３０を真空包装することができる材料によって形成されている。また、フィルム材４０Ａ及びシート材４０Ｂが非通気性であり、両材４０Ａ，４０Ｂを介して空気の流通がないため、フィルム材４０Ａ及びシート材４０Ｂによって車室内空間Ｒの空気が表皮５０を通じて車室外側に通気することが規制される。したがって、表皮５０の通気汚れを防ぐことが可能である。
【００１７】
また、シート材４０Ｂは、天井内装材２０の車室内側の表面の平滑性を保持しうる程度の剛性を有する材料により形成されている。このため、天井内装材２０の車室内側の面に乗員から圧力が加えられる等しても、シート材４０Ｂが圧力を吸収して芯材３０に圧力が加わることを防ぐことができる。このとき、圧力が加わって凹んだシート材４０Ｂは、その剛性によってすぐに元の形状に復帰するため、天井内装材２０の車室内側の表面を平滑に保持することができ、表皮５０に芯材３０の表面形状が転写されることがない。
【００１８】
尚、本実施形態におけるフィルム材４０Ａは、ポリアミド、ナイロン、ポリブチレンテレフタレート等の樹脂材料によって形成され、厚さが０．０１〜１ｍｍの範囲に設定されている。一方、本実施形態におけるシート材４０Ｂは、ＰＰ（ポリプロピレン）フォームによって形成されている。このシート材４０Ｂは、発泡倍率が２５倍で発泡成形されており、厚さが約２ｍｍとなっている。ＰＰフォーム以外の材料として、厚さが１〜３ｍｍ程度のオレフィン系発泡材料をシート材４０Ｂに用いてもよい。
【００１９】
芯材３０は、フィルム材４０Ａ及びシート材４０Ｂによって真空包装されることにより変形しない程度の剛性を有する材料によって形成されている。換言すると、芯材３０は、真空包装された芯材３０の形状を保持するための形状保持部材である。尚、本実施形態における芯材３０は、ガラス繊維材料によって形成されている。
【００２０】
表皮５０は、車室内空間Ｒに接して意匠面としての機能を発揮するための部材であり、ポリエステル等の合成樹脂材料によって形成されている。尚、表皮５０は、厚さが０．５〜３ｍｍの範囲に設定されており、本実施形態では約１ｍｍとなっている。
【００２１】
赤外線反射シート６０は、薄い樹脂シートの表面にアルミを蒸着したシートであって、ルーフパネル１０からの熱を反射させる機能を果たしている。赤外線反射シート６０は、厚さが０．０１〜１ｍｍの範囲に設定されている。
【００２２】
本実施形態における天井内装材２０のトータル厚さは約７ｍｍである。一方、従来構造は、基材１２０（厚さ約５ｍｍ）の上面に断熱材１４０（厚さ約４ｍｍ）を載置しているため、トータル厚さが約９ｍｍである。したがって、本実施形態では、従来構造よりも約２ｍｍ薄肉化されている。この薄肉化により、天井内装材２０の車室外側の面とルーフパネル１０の車室内側の面との間に、従来構造よりも広いクリアランスＣが形成されている。
【００２３】
次に、本実施形態の天井内装材２０の製造方法について図３ないし図８の図面を参照しながら説明する。
まず、表皮５０及びシート材４０Ｂをあらかじめ熱ラミネートすることによりロール状とし、所定長さで切断することによりシート状に形成する。表皮５０及びシート材４０Ｂからなる複合シートは、図３に示すように、加熱によって軟化させた状態で成形型７０にセットされ、成形型７０の表面に開口する吸着孔７１で真空引きされることにより成形型７０の表面に沿った形態に賦形される。
【００２４】
次に、図４に示すように、前記複合シートの上面に芯材３０、フィルム材４０Ａの順に載置する。尚、フィルム材４０Ａの一方の面に予め赤外線反射シート６０を貼着しておき、この赤外線反射シート６０が上面側となるようにセットする。そして、フィルム材４０Ａ及びシート材４０Ｂの外周縁部の一部（開口Ｐが形成される部分）を除き、フィルム材４０Ａ及びシート材４０Ｂの外周縁部同士を熱圧着する（図５及び図６参照）。これにより、開口Ｐが形成され、この開口Ｐを通じてフィルム材４０Ａ及びシート材４０Ｂに覆われた空間（芯材３０の内部空間）を真空引きした状態で、開口Ｐを熱圧着して密封することにより真空断熱構造を備えた天井内装材２０に形成される。そして、成形型７０から脱型することにより図８に示す天井内装材２０が得られる。
【００２５】
続いて、本実施形態の天井内装材２０の作用を説明する。ルーフパネル１０が強い日差しにより暖められ温度上昇すると、ルーフパネル１０が熱源となりルーフパネル１０から天井内装材２０に向けて赤外線が放射される。放射された赤外線は、天井内装材２０の車室外側の面に照射されるものの、その大半は赤外線反射シート６０により反射される（赤外線反射シート６０による断熱作用）。
【００２６】
このとき、赤外線反射シート６０は一部の赤外線を吸収し熱を帯びるものの、芯材３０、フィルム材４０Ａ、及びシート材４０Ｂからなる真空断熱構造により車室内側に熱が伝わることが規制される（芯材３０、フィルム材４０Ａ、及びシート材４０Ｂからなる真空断熱構造による断熱作用）。
【００２７】
さらに、本実施形態の天井内装材２０は、従来構造における基材１２０をなくした構成であり、従来構造のように基材１２０の上面に断熱材１４０を載置した場合よりも軽量化されていると共に、薄肉化されている。したがって、本実施形態では、従来構造よりもクリアランスＣが約２ｍｍ広くなっており、これに伴って熱源であるルーフパネル１０から受ける熱の影響が少なくなっている。これらに加えて、基材１２０をなくしたことで天井内装材２０にかかるコストが低減されている。
【００２８】
図９は、従来構造と比較した本実施形態の天井内装材１の断熱性を示したものであり、図１０は、従来構造と比較した本実施形態の天井内装材１の質量を示したものであり、図１１は、図９における断熱性を測定するための温度測定用試験ボックス８０の断面図である。
【００２９】
まず、温度測定用試験ボックス８０を用いた断熱性の試験方法について簡単に説明する。木製の本体８１上に試験サンプル８２をセットし、さらにその上に赤外線反射シート６０をセットし、これらを内枠８３で押さえ、さらにその上に鉄板８４を置き、これを外枠８５で押さえる。尚、試験サンプル８２の下面から鉄板８４の下面までの距離は試験サンプル８２の種類によらず一定としてある。また、表面温度測定用熱電対８６を試験サンプル８２の裏面に設け、その温度は、図示しない温度計で測定する。そして、鉄板８４の中央上方に赤外線ランプ８７をセットして熱線を照射し、所定時間経過後の温度を測定した。
【００３０】
試験サンプル８２としては、図９における左側から順に、比較品（基材１２０＋表皮１３０）、従来品（断熱材１４０＋基材１２０＋表皮１３０）、及び開発品（フィルム材４０Ａ＋芯材３０＋シート材４０Ｂ＋表皮５０）の３つを用意した。これらのうち開発品が本実施形態の天井内装材２０に相当するものである。尚、試験サンプル８２の大きさは、５０ｍｍ×１５０ｍｍである。
【００３１】
試験サンプル８２の具体的な厚さについて説明する。比較品の厚さは約５ｍｍであって、その内訳は、基材１２０が約４ｍｍで、表皮１３０が約１ｍｍである。従来品の厚さは約９ｍｍであって、その内訳は、断熱材１４０が約４ｍｍで、基材１２０が約４ｍｍで、表皮１３０が約１ｍｍである。開発品の厚さは約７ｍｍであって、その内訳は、フィルム材４０Ａ及び芯材３０の合計が約４ｍｍで、シート材４０Ｂが約２ｍｍで、表皮５０が約１ｍｍである。
【００３２】
このような条件の下、断熱性試験を行ったところ、図９に示すように、開発品と従来品は共にほぼ同等の断熱性を示し、比較品よりも高い断熱性を発揮することが確認された。しかし、従来品は、図１０に示すように、比較品もしくは開発品よりも重量が大幅に増加している。その点、開発品は、断熱性と重量の双方の面においてバランスよく優れており、３種類の試験サンプル８２の中では最も優れていることが実証されている。
【００３３】
以上のように本実施形態では、天井内装材２０が真空断熱構造を備えつつも、外観品質を低下させることなく基材をなくして天井内装材２０を軽量化することができる。これに伴って、天井内装材２０にかかるコストを低減することができる。また、従来構造よりも薄肉化された分だけクリアランスＣが広くなり、熱源となるルーフパネル１０から離れた位置に天井内装材２０を配置することができる。
【００３４】
また、フィルム材４０Ａ及びシート材４０Ｂは非通気性を有する材料であるため、車室内空間Ｒから表皮５０を通じて車室外側に通気することが規制され、表皮５０の通気汚れを防ぐことができる。さらに、シート材４０Ｂとして保形性（表面に圧力が加えられて表面が凹んでもすぐに元の形状に復帰して元の表面形状に保持される性能）を有するＰＰフォームを使用したから、乗員により車室内側から表皮５０に圧力が加えられても、シート材４０Ｂでその圧力を吸収することができ、その圧力が芯材３０に加わることを防ぐことができると共に、シート材４０Ｂを元の形状に弾性復帰させることができる。したがって、天井内装材２０の車室内側の表面を平滑に保持することができ、表皮５０に芯材３０の表面形状が転写されることがない。
【００３５】
これらに加えて、フィルム材４０Ａの車室外側に赤外線反射シート６０を積層したから、ルーフパネル１０からの熱を反射して断熱効果を高めることができる。
【００３６】
＜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）本実施形態ではフィルム材４０Ａ及びシート材４０Ｂを用いているものの、本発明によると、芯材３０を真空包装できる材料であればよく、フィルム状やシート状といった材料の形態については問わない。
（２）本実施形態ではシート材４０Ｂとは別に表皮５０を積層しているものの、本発明によると、表皮５０を、天井内装材１の車室内側の表面の平滑性を保持しうる程度の剛性を有する材料によって形成することでシート材４０Ｂとして機能させてもよい。
（３）本実施形態では赤外線反射シート６０の一例として樹脂シートにアルミを蒸着させているものの、これに替えてアルミ箔を使用してもよいし、更にはアルミ以外の金属（金、銀、銅、ニッケル、鉄）を蒸着させた金属蒸着シート、あるいは金属箔を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施形態に適用された車両の側面図
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図
【図３】成形型により表皮及びシート材からなる複合シートを賦形した状態を示した断面図
【図４】複合シートに芯材及びフィルム材を載置した状態を示した断面図
【図５】フィルム材とシート材の外周縁部をシールして開口を通じて真空引きする様子を示した断面図
【図６】フィルム材とシート材の外周縁部をシールして開口を通じて真空引きする様子を示した平面図
【図７】開口をシールして天井内装材を形成した状態を示した断面図
【図８】天井内装材を成形型から脱型した状態を示した断面図
【図９】従来構造と比較した本実施形態の天井内装材の断熱性を示したグラフ
【図１０】従来構造と比較した本実施形態の天井内装材の質量を示したグラフ
【図１１】図９における断熱性を測定するための温度測定用試験ボックスを示した断面図
【図１２】従来における天井内装材の構造を示した図
【符号の説明】
【００３８】
１０…ルーフパネル
２０…天井内装材
３０…芯材
４０Ａ…フィルム材
４０Ｂ…シート材
５０…表皮
６０…赤外線反射シート
Ｓ…車両
【図１】
2009143274.tif 000003
【図２】
2009143274.tif 000004
【図３】
2009143274.tif 000005
【図４】
2009143274.tif 000006
【図５】
2009143274.tif 000007
【図６】
2009143274.tif 000008
【図７】
2009143274.tif 000009
【図８】
2009143274.tif 000010
【図９】
2009143274.tif 000011
【図１０】
2009143274.tif 000012
【図１１】
2009143274.tif 000013
【図１２】
2009143274.tif 000014