JP2016124458A - 車両ルーフパネル用の積層成形体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のルーフと、この車両内方側に位置する成形天井との空間に吸音シートを配設して、更に車室内の騒音を効果的に低減して乗員の乗り心地感を向上させ、断熱性を高める。
【解決手段】車両ＶのルーフパネルＲの車室内方側にパネル状の成形天井部材３が配設されている。成形天井部材３の車室外側面３ａには、積層成形体１０がその車室内側の形状を成形天井部材３の車室外側の形状と略等しく、且つ、その車室外側の形状をルーフパネルＲの車室内側の形状と略等しくするように成形されている。積層成形体１０は、スラブウレタン層１１と、スラブウレタン層１１の車室外側面に、車室内側面で積層されたフィルム状シート層１２と、フィルム状シート層１２の車室外側面に、車室内側面で積層されたモールドウレタン層１３とを備えてなり、ルーフパネルＲに取り付けた状態で、車室外側がルーフパネルＲ車室内方側に圧接するようになっている。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両のルーフパネルとその車室内方側に設けられる成形天井部材との間の空間に配置される車両ルーフパネル用の積層成形体及びその製造方法に関する。

近年の車両においては、車室内に侵入する騒音をできるだけ排除して乗員の不快感を低減することが要求されている。このことに対し、車両の走行中においてルーフパネルと成形天井部材との間に形成された隙間に入り込んで流れる空気の風切音や、ルーフパネル上に落ちたときに発生する雨音、さらには、走行中にルーフパネルが振動することにより発生する振動音は、車室内にいる乗員の不快感を増加させる原因となっている。

その対策として、従来より、自動車等の車両には、ルーフパネルと成形天井部材との空間に、一定の厚みで形成された吸音性、遮音性及び断熱性の高い吸音シートを配設することが行われている。

しかし、ルーフパネルに設けられたレインフォースメントや成形天井部材のサンバイザー用凹部等により、ルーフパネルと成形天井部材との空間に、広い空間部分と狭い空間部分とが併存することとなっている。そのために、一般的には、狭い空間部分を除いて、広い空間部分だけに吸音シートを配設することが行われている。

この従来構造では、吸音シートを設けてない空間からの吸音・遮音不足が問題となっている。その対策として、例えば、特許文献１では、車両のルーフパネルとルーフトリム（成形天井部材）との空間部形状にほぼ合致して成形された多孔質吸音材がルーフトリムの車室外側面に予め接着固定され、この多孔質吸音材をルーフパネルの車室内側面にフィットさせるように取り付けるようになっている。また、多孔質吸音材は、モールドウレタン等からなり、さらに、この多孔質吸音材として、二層構造に形成してもよく、裏面側を硬質に、表面側を軟質にそれぞれ設定すれば、裏面側の硬質層により、剛性が向上するとともにルーフパネルの制振効果がさらに向上し、表面側の軟質層により吸音効果が期待できることも開示している。しかし、二層構造に形成する場合の詳細構造に関しては、明確な記載はなく不明である。

また、特許文献２では、車両のルーフパネルと基材（成形天井部材）との空間部形状にほぼ合致して成形された多孔質吸音材（吸音シート）を配設すること、及び多孔質吸音材に配索部材用の収容溝を設けて、配索部材も一緒に取り付けることが開示されている。

実用新案登録２５１１７５４号公報（コラム４の１１〜１６行、同４１〜４９行、図１） 特開２０１３−７８９８５号公報（段落００４０欄、図３、図６〜図９）

特許文献１や２の技術では、車両のルーフパネルと成形天井部材との空間部形状にほぼ合致して成形された吸音シートを、ルーフパネルと成形天井部材との空間に配設することを開示している。この構成により、車両の吸音性能及び遮音性能は、吸音シートを設けない従来の構成に比較して、大幅に改善された。

しかし、最近では、軽量で高性能な高張力鋼板が普及して、ルーフなどにも使用されるようになってきた。高張力鋼板とすることで、ルーフも軽量で薄くなり、振動し易くなってきている。そのために、特許文献１や２の技術構成だけでは、吸音性能が不十分となってきており、成形天井部材や、成形天井部材とルーフパネルとの空間で、吸音性能を更に高めることが必要となってきている。

特に、特許文献１や２の技術では、成形型で成形するモールドウレタン層は、ルーフパネルの車室内側面と成形天井部材の車室外側面との空間に合わせた厚さと形状を有する空間を成形型に設けて成形することとなる。そのために、ルーフパネルに設けるレインフォースメントの車室内側面と成形天井部材の車室外側面とでは、空間が狭く、非常に薄い部分が生じる。特に狭い空間には発泡ウレタン原料や発泡したウレタン自体も十分に行き渡り難いので、この狭い空間をモールドウレタンで埋めることができないことがある。この場合、吸音性能や遮熱性能が、十分に向上できなかった。

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、車室内の騒音を効果的に低減して乗員の快適感を向上させるとともに、吸音性や遮熱性を高めることができるルーフパネル用の積層成形体及びその製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、ルーフパネルと成形天井部材との間に配設する吸音シートを積層成形体とし、ルーフパネルの車室内側面の形状、又は成形天井部材の車室外側面の形状に一致する形状を有するモールドウレタン層を発泡成形して成形するとともに、ルーフパネルの車室内側面と成形天井部材の車室外側面との間に、スラブウレタン層を載置することで、ルーフパネルの車室内側面と成形天井部材の車室外側面との狭い空間も、発泡ウレタン層を介在できるようにしたことである。

具体的には、第１の発明は、車両のルーフパネルと、該ルーフパネルの車室内方側に配置されるパネル状の成形天井部材との間の空間に配置される車両ルーフパネル用の積層成形体であって、スラブウレタン層と、該スラブウレタン層の一方側表面に、他方側表面で積層されたフィルム状シート層と、該フィルム状シート層の一方側表面に、他方側表面で積層されたモールドウレタン層とを備えてなり、該スラブウレタン層の他方側表面及び該モールドウレタン層の一方側表面のうちの一方の表面形状が、上記成形天井部材の車室外側面に応じた形状に成形されている一方、他方の表面形状が、該ルーフパネルの車室内側面に応じた形状に成形されていることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、該ルーフパネルの車室内側面には、複数のレインフォースメントが、該ルーフパネルの該車室内側面から車室内方側に突出して該車両の車幅方向に延びて設けられ、該スラブウレタン層及び該フィルム状シート層が上記成形天井部材の該車室外側面に応じた形状に成形され、該モールドウレタン層は、車室外側面が該ルーフパネルの車室内側面と該レインフォースメントの車室内側面に応じた形状であって、車室内側面が該フィルム状シート層の車室外側面に応じた形状に発泡して成形されていることを特徴とする。

第３の発明は、第１に発明において、該ルーフパネルの該車室内側面には、複数のレインフォースメントが、該ルーフパネルの該車室内側面から車室内方側に突出して該車両の車幅方向に延びて設けられ、該スラブウレタン層及び該フィルム状シート層が上記ルーフパネルの該車室内側面及び該レインフォースメントの車室内側面に応じた形状に成形され、該モールドウレタン層は、車室外側面が該フィルム状シート層の車室内側面に応じた形状であって、車室内側面が上記成形天井部材の車室外側面に応じた形状に発泡して成形されていることを特徴とする。

第４の発明は、第２または第３の発明において、該モールドウレタン層内に配索部材を収容する収容溝が、該モールドウレタン層の一方側表面に開口して形成されていることを特徴とする。

第５の発明は、第１ないし第４の発明のいずれか１つにおいて、上記モールドウレタン層は、低反発弾性材からなることを特徴とする。

第６の発明は、第１ないし第５の発明のいずれか１つに記載の車両ルーフパネル用の積層成形体の製造方法であって、上記成形天井部材の車室外側面に対応する成形面を有する第１型と、該第１型に対向配置され、上記ルーフパネルの車室内側の表面形状に対応する成形面を有する第２型とを備えた成形型を用意し、上記成形型が型開きしている間に、上記スラブウレタン層を形成するスラブウレタン素材と、フィルム状シート層を形成するフィルム状シート素材を搬入し、該第１型及び該第２型の一方の成形面上に、上記スラブウレタン素材と上記フィルム状シート素材とを載置し、上記成形型を型閉じして、載置された上記フィルム状シート素材と、該第１型及び該第２型の他方の成形面との間に形成されるキャビティにモールドウレタン原料を注入して発泡させることにより、モールドウレタン層を形成して、上記スラブウレタン層、フィルム状シート層及びモールドウレタン層を重ねるとともに、上記モールドウレタン層の表面及び上記スラブウレタン層の表面の一方を上記ルーフパネルの車室内側の形状に応じた形状に、また上記モールドウレタン層の表面及び上記スラブウレタン層の表面の他方を上記成形天井部材の車室外側の形状に応じた形状にそれぞれ形成することを特徴とする。

第１の発明では、各種ピラー内部から成形天井部材とルーフパネルとの間の空間部を通じて車室内方側に侵入する外部騒音やルーフパネルに生じる打音や風切り音のように空間部を通じて車室内方側に侵入する騒音を、空間部に挿填された積層成形体により確実に遮音することができる。さらに、車室内に生じる騒音に対しても、この空間部に挿填した積層成形体により吸音することができる。ルーフパネルに対する制振効果も期待できる。

第２や第３の発明では、ルーフパネルと成形天井部材の間、及びレインフォースメントと成形天井部材の間とにいずれも発泡ウレタン層を介在させるので、吸音性や断熱性が高まるとともに、車両の走行中に成形天井部材とルーフパネルとの間を流れる空気を大幅に低減でき、且つ風切音の発生を防止できる。

第４の発明では、従来のように配線や配管等の配索部材の多くの箇所を粘着テープ等で貼り付ける必要が無くなり、コストを低減できるとともに、これら配索部材を成形天井部材３に貼り付ける作業を簡略化して組付工数を低減できる。

第５の発明では、モールドウレタン層を低反発弾性材とすることで、要求される形状に隙間無く沿わせることができるとともに、モールドウレタン層が接触する接触部分の圧力を分散させることができるので、成形天井部材３が局部的に変形することを防止できる。

第６の発明では、成形天井部材とルーフパネルとの間の空間部を通じて車室内方側に侵入する外部騒音やルーフパネルに生じる打音や風切り音のように空間部を通じて車室内方側に侵入する騒音を低減できる積層成形体を、安定した形状保持性を備えて所定形状に確実に且つ成形でき、成形天井部材とルーフパネルとの間の空間部に取り付けやすいものが得られる。

本発明の実施形態１に係る車両（車体）を簡略化した斜視図である。 本発明の実施形態１に係る成形天井部材の斜視図である。 図１のＢ−Ｂ線拡大断面図である。 図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。 積層成形体を成形する成形型を型開きして、スラブウレタン素材及びフィルム状シート素材を成形型内に搬入した状態を示す断面図である。 図５の成形型で、スラブウレタン素材及びフィルム状シート素材を成形型の第１型に載置した状態を示す断面図である。 図５の成形型に発泡樹脂原料を注入し、成形型を型閉じした状態の断面図である。 図５の成形型において、発泡樹脂原料を発泡させ、積層成形体を成形した状態の断面図である。 本発明の実施形態２を示す図３相当図である。 本発明の実施形態２を示す図４相当図である。 本発明の実施形態２を示す図５相当図である。 図１１の成形型に発泡樹脂原料を注入した状態の断面図である。 図１１の成形型を型閉じした状態の断面図である。 図１１の成形型において、発泡樹脂原料を発泡させ、積層成形体を成形した状態の断面図である。 本発明の実施形態３に係わり、配索部材をモールドウレタン層に嵌め込むようにしたものを示す図３相当図である。

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。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る車両Ｖ（車体）を示す。車両Ｖの上部にはルーフパネルＲが位置している。図３及び図４に示すように、ルーフパネルＲは、車両Ｖの外板部分となる略矩形状のルーフパネルアウターＲ１と、ルーフパネルアウターＲ１の左右両縁部において車両前後方向に延びる一対のルーフサイドレールＲ２と、ルーフパネルアウターＲ１の下面に沿って車幅方向に延びるレインフォースメント１とを備えている。レインフォースメント１は、断面略ハット形状をなし、車両前後方向に複数並列に配置されている。

ルーフパネルＲの車室内方側には車室内天井の意匠面となる成形天井部材３が配設されている。成形天井部材３は、車両前後方向に延びる略矩形状をなしていて、公知のパネル状からなる。図２は成形天井部材３を斜め上側から見たものであり、この図２に示すように、成形天井部材３のフロント側の左右両側には、サンバイザー用の凹部３１が形成され、その中間位置にオーバーヘッドコンソール用の凹部３２が形成されている。この部分の断面は、図示を省略するが、通常の平面から大きく窪んで形成されている。３３は成形天井部材３の左右両側部に設けられるアシストグリップ、３４はルームランプ、３５はアシストグリップ４が設けられる傾斜部分である。凹部３１、凹部３２や傾斜部分３５等で深く窪んで成形される場合に、成形時に、シワや割れ等の不具合がよく出易い部分である。成形天井部材３は、図示しないが、例えば、硬質発泡ウレタンからなる成形天井部材本体層にガラス繊維等の補強層を介して表面材及び裏面材を積層した構造をなしていて、図示しない成形型を用いて従来周知の方法（例えば特開２００９−０９０５４８号公報参照）にて成形されたものである。

成形天井部材３とルーフパネルＲとの間には、中央部分が上方に位置する緩やかな湾曲形状をなした積層成形体１０が配設されている。積層成形体１０は、スラブウレタン層１１、フィルム状シート層１２及びモールドウレタン層１３からなる積層構造体である。なお、スラブウレタンとモールドウレタンとは発泡ウレタンを製造する製造方法の差異であり、スラブウレタンが、一定の大きさに発泡成形された発泡ウレタン素材を所定のシート状等に切断して使用されるものであり、モールドウレタンが、成形型に発泡原料を流し込んで、成形型の形状に発泡させるものであり、本発明では、このように別々の方法で製造されたスラブウレタンとモールドウレタンからなる層をそれぞれスラブウレタン層、モールドウレタン層として使用する。

図３に示すように、スラブウレタン層１１の一方側表面１１ａ（この実施形態では車室外側面ともいう）に、フィルム状シート層１２の他方側表面１２ｂ（同車室内側面ともいう）が重なり、フィルム状シート層１２の一方側表面１２ａ（同車室外側面ともいう）に、モールドウレタン層１３の他方側表面１３ｂ（同車室内側面ともいう）が重なっている。

スラブウレタン層１１の他方側表面である車室内側面１１ｂが、成形天井部材３の車室外側面３ａに応じた形状に成形され、モールドウレタン層１３の一方側表面である車室外側面１３ａが、ルーフパネルＲの車室内側面Ｒａに応じた形状に成形されている。実際には、モールドウレタン層１３の車室内側面１３ｂが、フィルム状シート層１２の車室外側面１２ａに応じた形状に応じた形状であるが、スラブウレタン層１１自体及びフィルム状シート層１２自体が、成形天井部材３の車室外側面３ａに応じた形状に成形されているので、モールドウレタン層１３の車室内側面１３ｂが、成形天井部材３の車室外側面３ａに応じた形状に形成されている。

なお、ルーフパネルＲの車室内側面Ｒａには、複数のレインフォースメント１が、ルーフパネルＲの車室内側面Ｒａから車室内方側に突出して車両の車幅方向に延びて設けられている。従って、モールドウレタン層１３の車室外側面１３ａは、ルーフパネルＲの車室内側面Ｒａ及びレインフォースメント１の車室内側面１ａに応じた形状に成形されている。

スラブウレタン層１１は、優れた吸音性を有すると共に、成形前の積層成形体１０の形状を維持して、形を崩すこと無く搬送でき、且つ成形時の成形型の成形面に沿って変形できることが必要で有るので、スラブウレタンが適している。また、スラブウレタン層１１の通気量は、１０〜５０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃの範囲が好ましく、この測定値はフラジール式通気量測定器を使用して得られる。この場合、通気量が１ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ未満であると、室内騒音を反射し、吸音効果が発揮できないとともに、通気量が５０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃを超えた場合には、所望の多孔質吸音性能が期待できない。また、スラブウレタン層のウレタン密度は０．０２〜０．０７ｇ／ｃｍ^３、スラブウレタン層の厚みは０．５〜５．０ｍｍ、好ましくは１．０〜３．０ｍｍが製品形状を確保する意味で好ましい。

フィルム状シート層１２は、積層成形体１０の形状保持性や遮音性を高めるために設ける。フィルム状シート層１２は、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等の樹脂フィルムや不織布等のシートからなり、これらを含むように、本発明ではフィルム状シート層１２と称す。また、フィルム状シート層１２は、スラブウレタン層１１やモールドウレタン層１３よりも通気性が低く、成形時の変形や伸びを許容できることが好ましく、また、できるだけ薄い方が好ましい。

フィルム状シート層１２の通気量は、０〜１０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃが好ましい。非通気性のフィルムでもよく、積層成形体として通気性を必要とする場合には、僅かな通気性に留めることが好ましく、上記範囲とすることが好ましい。不織布の場合は、目付を３０ｇ／ｍ^２から７０ｇ／ｍ^２とすることが好ましい。非通気性フィルムの場合には、厚さを２０〜４０μｍとすることが好ましい。

モールドウレタン層１３は、ルーフパネルＲと成形天井部材３との空気層をほぼ埋めることで、吸音性や遮音性を高めるものである。モールドウレタン層１３は、低反発弾性材であることが好ましい。低反発弾性材は、一般的に弾性と粘性とを兼ね備えた性質を有していて、起伏の大きな箇所にあてがったときに、当該箇所に隙間無く沿わせることができるとともに接触部分の圧力を分散させることができるので、成形天井部材３とルーフパネルＲとの間に積層成形体１０を取り付けたときに、起伏の大きなレインフォースメント１の部位に積層成形体１０を沿わせることができ、しかも、接触部分の圧力を分散させて成形天井部材３を局部的に変形させないようになっている。低反発弾性材は、反発弾性率（ＪＩＳ Ｋ ６４００−３）が１５％程度以下である。

モールドウレタン層１３の密度は、車両Ｖの重量を増加させないように０．０２〜０．０７ｇ／ｃｍ^３が好ましい。モールドウレタン層１３の厚みは２．０〜１０．０ｍｍ、好ましくは３．０〜５．０ｍｍが製品形状を確保する意味で好ましい。モールドウレタン層１３の通気量は、１ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ〜５０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃが好ましい。通気量が１ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ未満であると、室内騒音を反射し、吸音効果が発揮できないとともに、通気量が５０ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃを超えた場合には、所望の吸音性能が期待できない。

また、図３及び図４に示すように、ルーフパネルＲと成形天井部材３との上下幅は、車両前後両端部より中央部の方が幅広で、且つ、車両左右両端部より中央部の方が幅狭となっていて、積層成形体１０の厚さは、ルーフパネルＲ及び成形天井部材３の上下幅に対応するようになっている。そして、積層成形体１０は、成形天井部材３とルーフパネルＲとの間に配設した状態で、車室内側が成形天井部材３の車室外側に圧接するとともに、車室外側がルーフパネルＲの車室内方側に圧接するようになっている。なお、図３及び図４において、車両の前後端部及び左右端部には、配線、配管、サイドエアバッグ等の部品があったり、取付作業スペースが必要であったりするので、積層成形体１０を設けてないが、これらをなくすることができる場合には、積層成形体１０を設けてもよい。

次に、積層成形体１０の製造方法について説明する。製造に際し、図５ないし図８に示すような、上下に対向配置された固定型としての第１型２１及び可動型としての第２型２２を備えた成形型２０を用意する。第１型２１の上面には、成形天井部材３の車室外側面３ａの形状に対応した下側成形面２１ａが形成されている。また、第２型２２の下面には、ルーフパネルＲの車室内側面Ｒａに沿うような形状の上側成形面２２ａが形成されている。

まず初めに、図示しない成形型を用いて従来周知の方法にて成形した成形天井部材３を用意する。また、図５に示すように、成形型２０を型開きした状態で、第１型２１と第２型２２との間に、スラブウレタン層１１を形成するスラブウレタン素材１１（説明の便宜上、スラブウレタン層と同じ符号を付して説明する）の上にフィルム状シート層１２を形成するフィルム状シート素材１２（説明の便宜上、フィルム状シート層と同じ符号を付して説明する）を重ねて搬入する。なお、スラブウレタン素材１１及びフィルム状シート素材１２を重ねてから搬入したが、これに限られるのもでは無く、スラブウレタン素材１１、フィルム状シート素材１２を別々に順番に、成形型２１の成形面２１ａに載置してもよい。なお、製造工数を低減するためには、一度に載置した方が好ましく、事前にスラブウレタン素材１１とフィルム状シート素材１２を重ねたシートとする方が好ましい。

そして、図６に示すように、スラブウレタン素材１１とフィルム状シート素材１２を緩やかに張った状態で、自然に第１型２１の成形面２１ａの上に落下させるようにして載置する。それにより、第１型２１の成形面２１ａに大まかに沿った形状に撓んで置かれる。このことで、後での成形工程で、成形面の形状に追従し易いようになっている。

図７に示すように、第２型２２を下降させて成形型１０を型閉じした後、第１型２１の下側成形面１１ａと第２型２２の上側成形面１３ａとの間に形成されたキャビティ２３内にモールドウレタンの発泡樹脂原料１３（説明の便宜上、モールドウレタン層と同じ符号を付して説明する）を射出機（図示せず）で射出注入した後、加熱装置（図示せず）にて発泡樹脂原料１３を加熱して発泡させる。そして、図８に示すように、発泡したウレタンが、第２型２２の成形面２２ａとフィルム状シート層１２の外側表面１２ａとのキャビティ２３内を埋めて、モールドウレタン層１３として形成される。この場合では、モールドウレタン発泡樹脂原料１３が発泡した際に、フィルム状シート層１２と密着するので、別に接着剤などの接着手段を必要とないで済む。この成形で、スラブウレタン層１１、フィルム状シート層１２及びモールドウレタン層１３が積層された３層の積層成形体１０を得る。スラブウレタン層１１の車室内側面１１ｂが成形天井部材３の車室外側面３ａの形状になっており、モールドウレタン層１３の車室外側面１３ａがルーフパネルＲの車室内側面Ｒａの形状になっている。

この成形後、第２型２２を第１型２１から後退させて成形型２０を型開きする。その後、積層成形体１０を成形型２０から脱型する。その後、図１及び図３に示すように、積層成形体１０をルーフパネルＲと成形天井部材３との間に配設する。

以上より、本発明の実施形態１によれば、成形天井部材３の車室外側面に沿う形状とするとともにルーフパネルＲの車室内方側に沿う形状とする積層成形体１０を成形型２０で成形でき、積層成形体１０と成形天井部材３との間、及び積層成形体１０とルーフパネルＲとの間に非接触箇所が形成され難くなるので、断熱性が高まるとともに、車両Ｖの走行中に成形天井部材３とルーフパネルＲとの間に空気が流れ難くなり、風切音の発生を防止できる。特に、積層成形体１０が、スラブウレタン層１１、フィルム状シート層１２及びモールドウレタン層１３の３層であり、これらの３層の素材や密度、厚さなどを調整することで、吸音性、遮音性だけで無く断熱性、遮熱性も制御しやすくなる。

さらには、スラブウレタン層１１及びフィルム状シート層１２が、成形天井部材３の車室外側面３ａの形状に沿った形状に成形されているので、図２に示すように、成形天井部材３の形状で、オーバーヘッドコンソール用の凹部３２等で、通常の平面から大きく窪んで形成されていても、破損すること無く、追従した形状に成形できる。

そして、モールドウレタン層１３が、ルーフパネルＲの車室内側面Ｒａ及びレインフォースメント１の車室内側面１ａに沿った形状に合うように発泡されて空間Ｋを埋めるので、空間Ｋを隙間無く埋めることができる。特に、レインフォースメント１の車室内側面１ａと成形天井部材３の車室外側面３ａとの間は、部位によって大きく差異があり、僅かな隙間の部位と大きな隙間の部位が生じるが、本実施形態では、広い隙間も狭い隙間も、少なくともスラブウレタン層１１とフィルム状シート層１２が配設されているので、例えモールドウレタン層１３が無い場合でも、レインフォースメント１の車室内側面１ａと成形天井部材３の車室外側面３ａとが直接接触することを防止できる。

また、成形天井部材３とルーフパネルＲとの間に設けられた積層成形体１０が車室内側へ進む雨音を遮るようになるので、車室内で聞こえる雨音を小さくすることができる。

さらには、積層成形体１０がルーフパネルＲに圧接するので、積層成形体１０が車両Ｖの走行中のルーフパネルＲの振動を抑えるようになり、ルーフパネルＲの振動から発生する騒音を低減できる。特にスラブウレタン層１１が、レインフォースメント１の車室内側面１ａと成形天井部材３の車室外側面３ａとの間に介在するので、レインフォースメント１から成形天井部材３に伝わる振動や音を防止できる。また、スラブウレタン層１１が成形天井部材３と同様の大きさで設けられているので、スラブウレタン層１１に伝わった振動や音がこのスラブウレタン層１１内で拡散されて吸収されるので、吸音性に優れる。

これらにより、車室内の騒音を効果的に低減して、乗員の快適感を向上させるとともに断熱性を高めて無駄な電力の消費を無くすことができ、さらには、低コストで組付工数を低減することができる。

また、成形天井部材３をルーフパネルＲに取り付けたときに、積層成形体１０が起伏の大きな箇所にうまく馴染むようになって、積層成形体１０と成形天井部材３との間、及び積層成形体１０とルーフパネルＲとの間に非接触箇所がさらに形成され難くなる。また、積層成形体１０と、成形天井部材３やルーフパネルＲとの接触部分の圧力が分散するようになるので、成形天井部材３に局所的な力が加わって変形してしまうのを防ぐことができる。さらに、成形天井部材３やルーフパネルＲが複数のバリエーションを有していて、成形天井部材３やルーフパネルＲの形状が部分的に異なるような場合であっても、積層成形体１０がそれぞれの形状に合わせてうまく馴染むようになるので、共通の積層成形体１０を異なる成形天井部材３やルーフパネルＲに適用することができ、汎用性のある積層成形体１０とすることができる。それに加え、高い制振性を保有する低反発弾性材をモールドウレタン層１３に用いているので、さらに車両Ｖの走行中のルーフパネルＲの振動を抑えることができ、ルーフパネルＲの振動により発生する騒音を防ぐことができる。

（実施形態２）
次に、実施形態２について、図９から図１４に基づいて説明する。実施形態２では、実施形態１と異なる部分のみの説明とし、共通部分の詳細な説明は省略する。また、共通部分は同じ符号とする。

実施形態１では、積層成形体１０が、車室内方側からスラブウレタン層１１、フィルム状シート層１２及びモールドウレタン層１３の順番で積層されたものとしているが、実施形態２では、車室内方側から、モールドウレタン層１３、フィルム状シート層１２及びスラブウレタン層１１の順番で積層されており、このことが異なる。

具体的には、図９及び図１０に示すように、スラブウレタン層１１及びフィルム状シート層１２が、ルーフパネルＲの車室内側面Ｒａ及びレインフォースメント１の車室内側面１ａの凸凹形状に沿った形状に成形される。また、モールドウレタン層１３は、その車室外側面がフィルム状シート層１２の車室内側面に応じた形状に、また車室内側面が成形天井部材３の車室外側面に応じた形状にそれぞれ発泡して成形されている。

製造方法は、まず、図１１に示すように、フィルム状シート層１２を下側にしてスラブウレタン層１１を上側にして、型開きしている成形型２０の第１型２１と第２型２２との間に搬入する。図１２に示すように、この搬入時の前後のタイミングで、第１型２１の成形面２１ａに、モールドウレタン発泡樹脂原料１３を積置する。次に、フィルム状シート層１２及びスラブウレタン層１１を、モールドウレタン発泡樹脂原料１３が積置された第１型２１の成形面２１ａに被せる。その後、図１３に示すように、成形型２０を型閉じして、図１４に示すように、モールドウレタン発泡樹脂原料１３をキャビティ２３内で発泡させてモールドウレタン層１３にする。これによって、車室内側から、モールドウレタン層１３、フィルム状シート層１２及びスラブウレタン層１１が順番に重ねられた積層成形体１０が得られる。

この実施形態２では、フィルム状シート層１２及びスラブウレタン層１１が、ルーフパネルＲの車室内側面Ｒａ及びレインフォースメント１の車室内側面１ａの形状に沿った形状で密着するので、ルーフパネルの振動を抑制する機能に優れる。その上、スラブウレタン層１１が柔らかいクッション層であるので、ルーフパネルＲの車室内側面Ｒａ及びレインフォースメント１の車室内側面１ａの形状に微細な形状変化や寸法誤差があっても、スラブウレタン層１１が弾性変形することで寸法誤差や変形を吸収でき、成形や組立が容易となる。

特に、近年ルーフパネルも、高機能・軽量化などの為に、高張力鋼材が使われており、かなり薄くなってきているので、ルーフパネルＲが振動しやすくなってきている。本実施形態２は、耐振動性に優れるので、このようなルーフパネルに対して非常に有効である。フィルム状シート層１２及びスラブウレタン層１１が、かなり凹凸形状に成形されるので、比較的剛性が高くできる。また、レインフォースメント１の車室内側面１ａに、塗装時の塗装液の抜き孔が設けられた場合では、この孔をフィルム状シート層１２及びスラブウレタン層１１で埋めるので、この孔から成形天井部材３に伝わる振動や音を防止できる。

（実施形態３）
次に、実施形態３について、図１５に基づいて説明する。実施形態３では、実施形態２と異なる部分のみの説明とし、共通部分の説明は省略する。また、共通部分は同じ符号とする。実施形態３は、モールドウレタン層１３に配線・配管用の収容溝を設けた点が異なり、後は実施形態２と同様である。即ち、図１５に示すように、モールドウレタン層１３の車室内側面１３ｂに、配線や配管などの配索部材１７を収容する収容溝１５が形成されている。成形型２０内でモールドウレタン層１３を成形すると同時に、配線や配管を収容する収容溝１５が形成される。

この実施形態３では、従来のように配線や配管などの配索部材１７の多くの箇所を粘着テープ等で貼り付ける必要が無くなり、コストを低減できるとともに、これら配索部材１７を成形天井部材３に貼り付ける作業を簡略化して組付工数を低減できる。

成形天井部材３、積層成形体１０及び配索部材１７を別々に製造して自動車の組立ラインに搬入し、組立ラインの近くで成形天井部材３、積層成形体１０及び配索部材１７を組み立てることができるので、既存の自動車の組立ラインに適用しやすい。

さらに、ルーフパネルＲと成形天井部材３との間の上下幅に積層成形体１０の厚さが対応するようになり、成形天井部材３をルーフパネルＲに取り付けたときに、積層成形体１０の車室外側面がルーフパネルＲの車室内側面に略均一に接触するようになる。したがって、積層成形体１０の車室外側が略均一に圧縮変形するようになり、成形天井部材３に局所的な大きな力が掛かって変形してしまうのを防ぐことができる。

また、実施形態３では、積層成形体１０の車室内方側に配線や配管用の収容溝１７を形成しているが、実施形１２にこの配索構造を用いてもよく、その場合には、積層成形体１０の車室外方側に位置するモールドウレタン層１３の車室外側面に収容溝１７を形成すればよい。

また、本発明の積層成形体１０は、ルーフパネルＲの車室内側Ｒａと成形天井部材３の車室外側３ａとに完全に隙間無く接触するのが好ましいが、仮に一部に非接触部が発生しても特に問題とならない。

なお、第１型２１を上型にして可動するようにし、第２型２２を下型にして固定するようにしてもよい。

なお、成形型２０において、スラブウレタン層１１やフィルム状シート層１２を第１型２１や第２型２２の形状に沿って、より密着する形状にするために、成形型内からバキュームで吸引するようにしてもよい。

実施例では、芯材として密度が０．０２２ｇ／ｃｍ^３の連続気泡を有する熱成形可能な硬質ウレタンフォームシート（１２００ｍｍ×１６００ｍｍ×厚さ６．５ｍｍ）を用意する。表皮材は目付；７０ｇ／ｍ^２の不織布、裏面材は不織布とＰＰ（ポリプロピレン）フィルムとの通常のラミネート製裏面材（目付：３０ｇ／ｍ^２）を用意する。１２μｍの直径からなるガラスフィラメントを７０本程度で束ねて、収束剤を使って１．０ｍｍ前後の繊維束とし、これを５０ｍｍ程度の長さに切断してチョップドストランドを製造し、マット状にばら撒いて、接着剤を使って、目付量；１００ｇ／ｍ^２のマット形状に形成した第１ガラス繊維補強材シートを用意する。フィラメント径；１１μ、長さ；２５ｍｍを使い、シラン系処理剤（シランにイソシアネートを８：２でエマルジョンした処理剤）を使用して目付量；３５ｇ／ｍ^２で製作した第２ガラス繊維補強材シートを用意する。どちらのガラス繊維補強材シートにもイソシアネート系接着剤を１５ｇ／ｍ^２の目付けで塗布する。

上記のように用意した各素材を、成形型の下型に、裏面材、第２ガラス繊維補強層用シート、発泡ウレタンフォームシート、第１ガラス繊維補強層用シート、表皮材の順で配置して積層する。そして上型を合わせて加圧成形するとともに互いを接着させる。成形接着後、成形品を成形型から取り出し、幅：１２００ｍｍ×１６００ｍｍ、そして天井を形成する全ての材料を含めた総厚が７．５ｍｍとなった成形天井を製造した。

次に、スラブウレタン素材１１として、密度０．０２ｇ／ｃｍ^３、厚さ４．０ｍｍの軟質ウレタン素材（例えば、ＢＳ社製の発泡ウレタン商品名「Ｕ２」）を用意し、フィルム状シート素材１２として、厚さ３０μｍの非通気性のＰＥＴフィルムを用意し、モールドウレタン素材１３として、低反発弾性のもの（例えば、ＳＢＵ社製の半硬質ウレタン商品名「Ｎ０．５」）を用意する。

そして、成形型２０の第１型２１と第２成形型２２との間に、スラブウレタン素材１１及びフィルム状シート素材１２を単純に重ねて搬入して、成形型２０の第１型２１の成形面２１ａの上に自然に載置した。次いで、その成形型２０内のフィルム状シート素材１２の上側に、モールドウレタン素材１３を載置して、第１成形型２１と第２成形型２２を型閉じした後、モールドウレタン素材１３を発泡させた。

本発明は、例えば、車両のルーフパネルの車室内方側に設けられる成形天井部材とルーフパネルとの間の空間に配置される車両用の積層成形体及びその製造方法に適している。

Ｖ 車両
Ｒ ルーフパネル
Ｒａ 車室内側面
Ｒ１ ルーフパネルアウター
Ｒ２ ルーフサイドレール
１ レインフォースメント
１ａ 車室内側面
３ パネル状の成形天井部材
３ａ 車室外側面
Ｋ 空間
１０ 積層成形体
１１ スラブウレタン層、スラブウレタン素材
１１ａ 一方側表面
１１ｂ 他方側表面
１２ フィルム状シート層、フィルム状シート素材
１２ａ 一方側表面
１２ｂ 他方側表面
１３ モールドウレタン層、モールドウレタン発泡樹脂原料
１３ａ 一方側表面
１３ｂ 他方側表面
１５ 収容溝
１７ 配索部材
２０ 成形型
２１ 第１型
２１ａ 成形面
２２ 第２型
２２ａ 成形面

Claims (6)

1. 車両のルーフパネルと、該ルーフパネルの車室内方側に配置されるパネル状の成形天井部材との間の空間に配置される車両ルーフパネル用の積層成形体であって、
   スラブウレタン層と、
   該スラブウレタン層の一方側表面に、他方側表面で積層されたフィルム状シート層と、
   該フィルム状シート層の一方側表面に、他方側表面で積層されたモールドウレタン層とを備えてなり、
   該スラブウレタン層の他方側表面及び該モールドウレタン層の一方側表面のうちの一方の表面形状が、上記成形天井部材の車室外側面に応じた形状に成形されている一方、他方の表面形状が、該ルーフパネルの車室内側面に応じた形状に成形されていることを特徴とする車両ルーフパネル用の積層成形体。
2. 請求項１記載の車両ルーフパネル用の積層成形体において、
   該ルーフパネルの車室内側面には、複数のレインフォースメントが、該ルーフパネルの該車室内側面から車室内方側に突出して該車両の車幅方向に延びて設けられ、
   該スラブウレタン層及び該フィルム状シート層が上記成形天井部材の該車室外側面に応じた形状に成形され、
   該モールドウレタン層は、車室外側面が該ルーフパネルの車室内側面と該レインフォースメントの車室内側面に応じた形状であって、車室内側面が該フィルム状シート層の車室外側面に応じた形状に発泡して成形されていることを特徴とする車両ルーフパネル用の積層成形体。
3. 請求項１記載の車両ルーフパネル用の積層成形体において、
   該ルーフパネルの該車室内側面には、複数のレインフォースメントが、該ルーフパネルの該車室内側面から車室内方側に突出して該車両の車幅方向に延びて設けられ、
   該スラブウレタン層及び該フィルム状シート層が上記ルーフパネルの該車室内側面及び該レインフォースメントの車室内側面に応じた形状に成形され、
   該モールドウレタン層は、車室外側面がフィルム状シート層の車室内側面に応じた形状であって、車室内側面が上記成形天井部材の車室外側面に応じた形状に発泡して成形されていることを特徴とする車両ルーフパネル用の積層成形体。
4. 請求項２または３の車両ルーフパネル用の積層成形体において、
   該モールドウレタン層内に配索部材を収容する収容溝が、該モールドウレタン層の一方側表面に開口して形成されていることを特徴とする車両ルーフパネル用の積層成形体。
5. 請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両ルーフパネル用の積層成形体において、
   上記モールドウレタン層は、低反発弾性材からなることを特徴とする車両ルーフパネル用の積層成形体。
6. 請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両ルーフパネル用の積層成形体の製造方法であって、
   上記成形天井部材の車室外側面に対応する成形面を有する第１型と、該第１型に対向配置され、上記ルーフパネルの車室内側の表面形状に対応する成形面を有する第２型とを備えた成形型を用意し、
   上記成形型が型開きしている間に、上記スラブウレタン層を形成するスラブウレタン素材と、フィルム状シート層を形成するフィルム状シート素材とを搬入し、該第１型及び該第２型の一方の成形面上に、上記スラブウレタン素材と上記フィルム状シート素材とを重ねて載置し、
   上記成形型を型閉じして、載置された上記フィルム状シート素材と、該第１型及び該第２型の他方の成形面との間に形成されるキャビティにモールドウレタン原料を注入して発泡させることにより、モールドウレタン層を形成して、上記スラブウレタン層、フィルム状シート層及びモールドウレタン層を重ねるとともに、上記モールドウレタン層の表面及び上記スラブウレタン層の表面の一方を上記ルーフパネルの車室内側の形状に応じた形状に、また上記モールドウレタン層の表面及び上記スラブウレタン層の表面の他方を上記成形天井部材の車室外側の形状に応じた形状にそれぞれ形成することを特徴とする車両ルーフパネル用の積層成形体の製造方法。

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