JP2004526620A - 吸音マットおよびこれを形成する方法 - Google Patents

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Abstract

多層吸音マット100は、このマット内に画成された露出穴140を有する基層130を備え、表面層110は、基層に隣接して配置され、吸音層120は、基層と表面層との間に配置され、吸音層は、露出穴全体にわたり広がっている暴露部分を有し、基層は、吸音層に接合されている。
【選択図】 図1

Description

【技術分野】
【0001】
[発明の分野]
本発明は、自動車アクセサリフロアマットに関し、より詳細には、成形されたマットに関する。
【背景技術】
【0002】
[発明の背景]
周囲の雑音を最小化することが望ましいということがしばしばある。例えば、自動車の内部にいる人間の快適性を改善するためには、自動車の内部の雑音レベルを低くすることが望ましいことがある。このような雑音の源は、路面、タイヤ構造、ドライブトレイン雑音、排気雑音、シャシおよびサスペンション雑音、風による雑音などを含み、あるいはこれらにより影響される。自動車製造業者は、キャビン雑音を低くするために多大の努力および費用を費やしている。
【発明の開示】
【0003】
[発明の概要]
本発明の実施形態によれば、多層吸音マットは、露出穴が中に形成されている基層を含む。表面層は、基層に隣接して配置されている。吸音層は、基層と表面層との間に配置されている。吸音層は、露出穴全体にわたり広がっている暴露部分を含み、基層は、吸音層に結合されている。
【0004】
本発明のさらなる実施形態では、多層マットは、中に露出穴が形成されている第1層を有している。第2層は第1層に隣接して配置されている。装飾層は、第1層と第2層との間に配置されている。装飾層は、露出穴全体にわたり広がっている暴露部分を有している。第1層は装飾層に接合されている。
【0005】
本発明の方法の実施形態によれば、多層吸音マットを形成する方法は成形可能な基層、表面層および吸音層を形成することを含んでいる。吸音層は、基層および表面層の間に配置されている。基層は吸音層に接合され、これにより、基層は吸音層に接合され、吸音層の暴露部分が基層内の露出穴全体にわたり広がるようにしている。
【0006】
本発明のさらなる実施形態によれば、多層マットを形成する方法は成形可能な第1層、第2層および装飾層を形成することを含んでいる。装飾層は、第1層および第2層の間に配置されている。第1層は装飾層に接合され、これにより、第1層は装飾層に接合され、装飾層の暴露部分が第1層内の露出穴全体にわたり広がるようにしている。
【0007】
本発明の実施形態によれば、第1層および第2層を有する多層マットを形成する装置であって、第1層内に露出穴を有し、第2層は露出穴全体にわたり広がっている暴露部分を有しており、前記装置は、暴露部分を受入れるように構成されたキャビティを画成している金型板を有している。直立隆起部は、第1層が可塑化されると、暴露部分から第1層を分離するようになっている。直立隆起部は、第1層インサートが第2層に接合されると、第1層インサートからスラグを切断するようになっていてもよい。
【0008】
本発明の目的は、次の好ましい実施形態の図および詳細な説明を読むと、当業者には、このような説明が本発明を単に例示するにすぎないことが分かるであろう。
【0009】
本明細書に添付された本発明の一部を成す添付図面は、本発明の実施形態を説明するとともに、本発明の原理を説明するに用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
(発明の実施形態の詳細な説明)
以下、本発明を、好ましい実施形態が示されている添付図面を参照して、より詳細に説明する。しかしながら、本発明は、多数の異なる形で実施でき、本明細書に記載の実施形態に制限されるものではない。すなわち、これらの実施形態は、この開示が完璧で完全になり、当業者に本発明の範囲を完全に伝えるために記載されている。全体にわたり、同一の参照番号は同一の要素を示している。図中において、層、構成要素あるいは領域は、分かり易くするために誇張されている。
【0011】
後述するように、様々な表面および向きが、本明細書において、便宜のためにかつ分かりやすくするために「上部」および「下部」と記載されているが、マットは、図示の向きおよびこのような表面への適用に制限されず、向きは、例えば「内側」および「外側」としてもよいこともある。
【0012】
図1〜図3において、本発明の実施形態によるマットが示され、100で表わされている。マット100は、例えば自動車内部のフロアあるいは貨物のマットである。好ましくは、マット100は可撓性を有している。本明細書において、「可撓性」との表現は、マットを容易に折畳みあるいは曲げることができることを意味している。例えば、可撓性フロアマットは巻くことができ、腕の長さほどの間隔を置いた2つの個所で下から支えると、自重により形が崩れるようになっている。代替的に、マット100は剛性であり、三次元形状を維持するようにしてもよい。マット100は、上部表面層110、下部基層130および層110,130の間に挟まれている吸音層120を有している。接着剤層150(図3)は、層120の上面120Uを表面層110の下面110Lに接着するものである。いくつかの層の構造と、マット100の全体的構造は、後に詳細に説明することとする。
【0013】
好ましくは、表面層110は、耐水性で感じのよい外観を有するカーペット材料から形成されている。代替的に、表面層110がエラストマー層、ビニルコンパウンドなどの熱可塑性層、あるいは不織布層でもよいことは当業者には明らかである。カーペット材料は、タフト、製織、またはニードルパンチなどされていることもあり、裏付であることも、裏なしであることもある。好ましくは、カーペット材料は、メリヤス生地パイルカーペットあるいはタフテッドパイルカーペット構造である。すなわち、複数のパイル糸が、一次裏地を通過して延びてメリヤス生地の編目を形成し、編目は、タフテッドパイルカーペットの場合、切断されてタフトを形成している。パイル糸の繊維は、天然あるいは合成繊維から成り、熱可塑性であることも、熱硬化性であることもある。適切なカーペット繊維は、引用することにより本明細書の一部を成すものとするReubenの米国特許第4,174,991号に記載されており、特にナイロン6およびナイロン66などのナイロン繊維などのポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリプロピレンおよびこれらのブレンドおよび共重合体を含んでいる。加えて、表面層110は、カーペットの多重シート、例えば多重シートで刺繍されており、予備押抜きされたカーペットなどを含むこともある。代替的に、表面層110は、織物または編物、不織布カーペット、あるいは任意のその他の適切な材料から形成されていてもよい。
【0014】
好ましくは、基層130は、熱硬化性エラストマー材料あるいは熱可塑性材料から形成されている。熱硬化性エラストマー材料は、例えば、硫黄反応メカニズムあるいは金属酸化物メカニズムにより硬化される加硫性エラストマーを含んでいる。特に適切なエラストマー材料は、天然ゴムなどのゴムと、スチレン・ブタジエンゴムおよびポリブタジエンゴムなどのブタジエン重合体および共重合体と、イソプレン重合体および共重合体と、ネオプレン、ニトリルゴム、ブチルゴムおよびエチレン・プロピレンゴムなどのクロロプレンゴムと、これらのブレンドおよび共重合体である。スチレン・ブタジエンゴムは、本発明での使用に特に好ましい。適切な熱可塑性材料は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、熱可塑性ゴム、熱可塑性オレフィン、およびスチレンブタジエンブロック共重合体を含んでいる。
【0015】
吸音層120は、良好な吸音特性を示す(すなわち、音響エネルギーを効率的に吸収する)吸音性材料から形成されている。好ましくは、層120の材料は、基層130の材料に比して優れた吸音性を示すものである。好ましくは、層120の材料は、The American Society of Tests and Materials (ASTM)標準テスト手順E 1050「チューブ、2つのマイクロフォン、およびディジタル周波数分析システムを使用しての吸音性材料のインピーダンスおよび吸収度の測定」によると、250Hzで少なくとも0.05および1000Hzで少なくとも0.15の垂直入射吸音係数を有している。好ましくは、垂直入射吸音係数は、5000Hzより大きい値では0.70より小さくならない。
【0016】
層120の好ましい材料は、開放セル、ポリエーテルウレタンフォーム、ポリプロピレンおよびポリエチレンを含んでいる。その他の適切な材料は、網状フォーム、天然繊維、合成繊維あるいはガラス繊維の詰綿、不織布カーペット、ミクロ繊維層あるいは発泡ラテックスを含んでいる。
【0017】
吸音層120は、エラストマー可撓性熱硬化性ウレタン樹脂を含んだ可撓性ウレタン樹脂層から形成されており、化学的に発泡あるいは起泡された層であることもある。このような樹脂組成は、通常の添加剤を有し、通常、ポリフェニルポリメチレンポリイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネートなどのイソシアネート材料から構成されている。すなわち、例えば、未精製MDI反応混合物内に存在するジフェニルメタンを、単独または多価アルコールをプロピレンおよび/またはエチレン酸化物と反応させて得られたポリエーテルポリオールなどのその他のポリオールと組合せて、スチレンキャップされた重合体のようなビニルキャップされた重合体ポリオールなどの適切なポリオールと反応させたものである。有機金属触媒あるいはアミンのような触媒と、分子篩、硫酸カルシウムなどの掃水剤、可塑剤、充填剤、難燃剤、顔料、発泡剤、界面活性剤、第三アミンなどのアミン、シリコーンおよび、通常、可撓性ウレタン熱硬化性溶剤フォーム層で供されるその他の添加剤および改質剤などのその他の添加剤が使用されることもある。
【0018】
層120は、例えば150゜F(66°C)よりも高い温度で成形可能であり、成形可能自動車用マットを作る目的のために適切である熱可塑性ウレタン樹脂によって構成されている。このような熱可塑性ウレタン樹脂は、通常、最小化された架橋を有する長鎖重合体を含んで構成されている。脂肪族ポリイソシアネートを使用することに基づく、適切で典型的なウレタン熱可塑性樹脂は、良く知られており、例えば、引用することにより本明細書の一部を成すものとするPolyurethanes: Chemistry and Technology, SandersおよびFrisch, Interscience Publishing Co., 1964, Vol. 2, 379〜409頁に記載されている。
【0019】
好ましくは、層120は、ASTM C522−87,"Standard Test Method for Airflow Resistance of Acoustic Materials"に従って測定した約200Raylの通気抵抗値を有し、したがって通気性を有し、また耐水性も有している。層120は連続層である(図4参照)。吸音層120を形成する材料は、マット100の中に成形する前、材料の厚さ全体にわたりおよび/または材料の幅および/または長さ全体にわたり、異なる密度の複数の部分を有している。層120は、層130の色と異なるあるいは対照的である色を有することもある。
【0020】
吸音層120は、前述のように、吸音性材料から成る層を2つ以上有することもある。各吸音層の特性および寸法は、同一であることも、異なることもある。吸音層は、互いに接着されたり、結合されたり、パンチングされたり、ステッチされたり、あるいはその他の方法で固定されてもよい。
【0021】
図3を参照すると、好ましくは、吸音層120の上面120Uのほぼ全体は、接着剤150により表面層110の下面110Lに接着されている。接着剤150は、例えば熱溶融型接着剤あるいは感圧接着剤であってもよい。適切な接着剤としては、例えばDow Chemical of Midland, Michigan販売のDow Intergral 899または917熱溶融型接着剤、またはSpunfab Adhesive Fabrics of Ohio販売のSpunfab VI6010熱溶融型接着剤を含んでいる。
【0022】
基層130は、一体的に形成されていることもある。図1および図3から最も良く分かるように、基層130は、表面層110の下面110Lに直接に接合されている。1つの選択肢として、表面層110及び基層130は、引用することにより全体が本明細書の一部を成すものとするReubenの米国特許第5620546号に記載されているように、チャネル付端縁区画102を有することも可能である。基層130は、吸音層120の全周辺を取囲む部分136をさらに有し、これにより、層120の周辺部分124(図3)が、部分136の上面と表面層110の下面110Lとの間に捕捉されるようになっている。加えて、基層130の十字形部分135は、マット100全体にわたり広がっている。層120の部分で、十字形部分135に上重ねに位置する部分も同様に、部分135の上面と表面層110の下面との間に捕捉されている。複数の尖端132は、基層130と一体的に形成され、基層130から下方へ延びている。
【0023】
基層130の部分136及び135の上面130Uは、層120の上重ね部分の下面120Lに接合されている。図示のように、基層130と表面層110と間に捕捉されている層120の部分は、部分的に圧縮されている。しかしながら、層120のこれらの部分は、圧縮されていないことも、図示されているほどには圧縮されていなこともある。
【0024】
基層130の部分135,136は、基層130内の開口部140を画成している。図示のように、吸音層120の部分122は、開口部140を貫通して下方へ延びている。しかしながら、層120,130は、部分122が開口部140を越えて延びないように形成されていることもある。好ましくは、図示のように、部分122は圧縮されていないことも、基層130の部分135、136と表面層110との間に捕捉されている部分よりも圧縮の程度が低いこともある。開口部140の周りの基層130の端縁は、部分122を取囲むチャネル142を設けるように構成されている。
【0025】
好ましくは、吸音層120の暴露部分122は、マット100の下面領域全体の少なくとも25%を構成している。より好ましくは、部分122は、マット100の下面領域の約5〜50%を構成している。図3において、好ましくは、暴露部分122の厚さAは、約0〜10mmである。部分124と、基層130の部分135に上重ねに位置する層120の部分の厚さBは、約0〜3mmである。好ましくは、基層130の部分135,136は、約1〜2mmの呼び厚さCを有している。好ましくは、暴露部分122は下方へ延びて、約0〜7mmだけ基層130の下面130Lよりも低い位置に到達している。
【0026】
好ましくは、マット100は、ASTM標準テスト手順E1050に従って測定したところによると、250Hzで少なくとも0.1、1000Hzで0.6の垂直入射吸音係数を有している。好ましくは、マット100の垂直入射吸音係数は、1000Hzより大きい値で0.6よりも小さい値になるまでは減少しない。
【0027】
マット100は、異なる環境のためにそれぞれ望ましい吸音特性を付与すべく適合可能である。マット100は、厚さ、密度、気泡サイズ、繊維タイプ、および/または吸音層120の他の適切な特徴、並びに穴140の寸法(暴露部分120の寸法)を適切に選択することにより適合させることが可能である。表面層110の特徴は、マット100の音響学的特性を適合させるのを支援するために変化させたり、選択したりすることが可能である。マット100は、例えば床の敷物、天井、ダッシュボードのカバーなど、その他の吸音要素あるいは消音要素を含む適合された音響学的制御システムに組込むことが可能である。
【0028】
使用中、マット100は、例えば自動車の床などの所望の個所に置くことが可能であり、これにより、吸音層120の部分122の下面と、基層130の部分134,135,136は、下方へ面して、自動車の床と係合し、表面層110の上面110Uは上方へ面している。本明細書において、マット100は、床のマットとして記載され、便宜のために「上部」および「下部」を基準として説明されているが、本明細書において、マット100およびマットの各々は、マットが天井あるいは垂直の壁から吊られて、上方方向および下方方向が逆になるように位置決めされるか、あるいは設置されることも可能であることを理解されたい。しかしながら、いずれにせよ、好ましくは、マットは、表面層が(例えば天井、壁あるいは床などの)隣接表面から遠ざかるように外方へ面し、基層が前記隣接表面へ向かうように面するように位置決めあるいは設置されている。特に、自動車から出たりあるいは自動車に入ったりする下からの音は、少なくとも部分的に吸音層120により吸収可能である。マット100が一体構造であって、特に、層110,120と130との間の接合がしっかりしていると、頑丈なマット100を提供することが可能になる。マット100は、表面層110が支持表面に面し、基層130が外方へ面するように裏返し可能に設計されている。
【0029】
図4および図5を参照すると、マット100は、成形装置160を使用して次のように形成される(図5)。(表面層110に対応する)シート状表面層インサート110A、吸音層120および(基層130に対応する)シート状基層インサート130Aは、図4に示す相対的な向きで成形装置160(図5)内に配置されている。好ましくは、インサート110Aおよびインサート130Aは、仕上りマット100の層110,130よりもいくらか大きい。好ましくは、層120(図4)は、仕上りマット100におけるものとほぼ同一のサイズである。穴140は、基層インサート130Aが成形装置160内に挿入される前に、基層インサート130Aの中に押抜きあるいはその他の方法で予備成形される。図示のように、接着剤150が(例えば流し塗りにより)吸音層120の上面に予め塗布されている。代替的に、接着剤150は、表面層インサート110Aの下面に予め塗布されてもよい。
【0030】
1つの選択肢として、吸音層120は、前述のように、成形装置160内にこれらの構成要素を配置する前に表面層インサート110Aに積層されることも可能である。例えば、表面層材料と吸音層材料とは、塊状に積層することも可能である。ブランクは、表面層と吸音層との成層体から切抜かれて、成形装置内に配置されるようにしてもよい。
【0031】
成形装置160は、キャリヤ164に取付けられている高温金型板166と、低温金型板162を有している。表面層インサート110Aの底面は、接着剤150と基層インサート130Aの上面に接触している。吸音層120の部分122は、高温金型板166内のキャビティ168内に受入れられている。基層120の残りの部分の下面は、基層インサート130Aの上面と接触している。
【0032】
また、インサート110A,130Aおよび層120は、圧縮成形圧下に置かれている。好ましくは、圧縮成形圧(すなわち、金型内の圧力)は、約100〜1000psiである。十分な圧縮成形圧が、インサート110Aの底面とインサート130Aの上面との間の接合を達成するために印加されなければならない。好ましくは、表面層インサート110Aがタフテッドパイルカーペットである場合、パイルは一時的に圧潰される。高温金型板166は、基層インサート130が可塑化する(すなわち、流れる)ことを引起こすのに十分な温度まで加熱される。好ましくは、高温金型板166の温度は、インサート130Aが流れ硬化することを引起こすのに十分なものである。可能な場合、好ましくは、温度は、基層インサート130Aのゴムを加硫するのに十分なものである。好ましくは、インサート130Aは、約250〜400゜F(約121〜204°C)の温度まで加熱される。直立隆起部167は、各穴140の周辺を取囲み、基層インサート130Aの材料がキャビティ168に流入するのを阻止するように機能し、それによって仕上りマット100のチャネル142を形成している。
【0033】
インサート130Aが加熱され、層110,120,130が圧縮下にある場合、好ましくは、低温金型板162は、表面層110あるいは吸音層120が恒久的に変形される温度より低い温度まで冷却される。インサート130Aの加熱は、インサート130Aの材料が硬化されるまで維持される。適切な成形装置は、Reubenの米国特許第4,174,991号に一般的に記載されており、この文書は、引用することにより本明細書の一部を成すものとするが、特に熱可塑性材料が使用される場合に、成形技術は当業者にとって自明である。
【0034】
このようにして、基層インサート130Aの上面は、表面層110Aおよび吸音層120の係合下面に接合されることになる。加えて、熱溶融型接着剤あるいは感圧接着剤150が温度および/または圧縮により活性化されて、層120の上面を表面層インサート110Aの係合下面に接着させている。これにより、インサート110A,130Aおよび層120は、成形されて一体的組立体となる。冷却してから、または、まだ高温である間、一体的組立体は成形装置160から取除かれ、ばり取りされて仕上りマット100を形成している。複数のマットが、下記の方法でインサート110A、130Aの1つの共通の集合から形成される場合、マットは一体的組立体から切取られることになる。
【0035】
図6および図7を参照すると、本発明のさらなる実施形態によるマット200が示されている。このマット200は、マット100と異なる形状で示されている。しかしながら、任意の形状が、マット100、マット200、あるいは本明細書に記載されているもしくは本発明の実施形態に従って形成され、その他の方法で形成されたその他のマットにおいて可能であることは当業者ならば理解できるであろう。さらに、穴240は様々な形状および形態を有し、図示の実施形態に関連付けされない。1つの選択肢として、マット200は、端縁区画102に対応する端縁区画202を有している。
【0036】
マット200は、後述の点を除き、それぞれ、構成要素110,120,130,132,150に対応する構成要素210,220(図12に示されている)、230,232(分かりやすいように図6にクロスマークにより示されている),250(図7に示されている)を有している。穴140の代りに、基層230は複数のより小さい穴240を有している。吸音層220の部分222は、穴240を貫通して延びている。吸音層220の残りの部分は、表面層210、周辺取囲み部分234および基層230の網状の交差部分235の間に挟まれている。
【0037】
図8〜図12を参照すると、マット200は次のように形成されている。図8において、本発明の実施形態による複数のマットを形成するための高温金型板266が示されている。高温金型板266は、例えば成形装置160の高温金型板166の代りに使用されることが可能である。高温金型板266は、様々な形状の4つのマットのそれぞれを形成するのに適合した区画266A,266B,266C,266Dを有している。4つのマットは、例えば単一の自動車のための付属フロアマットの全集合を成すこともある。区画266Aは、マット200を形成するのに適合されている。4つのマットは、区画266A,266B,266C,266Dのすべてをカバーするのに十分なサイズの単一の表面層インサート(例えば表面層210に対応する)と、区画266A,266B,266C,266Dのすべてをカバーするのに十分な単一の基層インサート(例えば基層230に対応する)と、それぞれの仕上りマットにおけるのとほぼ同一の寸法の4つの互いに離れている吸音層(例えば吸音層220に対応する)とを挿入することにより形成されている。吸音層は、区画266A,266B,266C,266Dのそれぞれの上に配置されている。
【0038】
図9は、金型板区画266Aを拡大して示している。金型板区画266Aは、複数のほぼ正方形の穴269を有している。好ましくは、各穴269は、各辺に沿って約10〜30mmの幅Wを有している。各穴269は、直立隆起部267によって取囲まれている。各隆起部267は平らな上面267Aを有している。好ましくは、各平面267Aは、約0.25〜1mmの幅Fを有している。
【0039】
図10〜図12を参照すると、マット200は、次の点を除き、金型板166に対して前述と同一の方法で高温金型板266を使用して形成されている。キャリヤ164および低温金型板162に対応するキャリヤ264および低温金型板262を含む成形装置260がそれぞれ設けられている。高温金型板266はキャリヤ264に取付けられている。図10に示すように、基層インサート230Aは、吸音層220および表面層インサート210Aと一緒に成形装置260内に置かれている。基層インサート230Aがインサート130Aと異なる点は、仕上りマット200の吸音層220の部分222に対応する個所に穴が予備押抜きされていないことである。
【0040】
また、図10において、成形装置260は、マット100および成形装置160に関連して説明された方法と同一の方法でインサート210A,230Aおよび層220を圧縮するために閉じられている。基層インサート230Aが加熱および圧縮されると、高温金型板266の隆起部267は、駆動されて層220の下面と接触することになる。その際、各隆起部267は、基層インサート230Aの残りの部分からスラグ231を切断するのに用いられる。基層230Aが硬化されると、仕上りマット200の暴露部分222に対応する各個所にあるスラグ231は、開口部269を通過して落下するか(例えば、マット200が高温金型板266から取除かれる際)、またはスラグ231は、手作業であるいは適切な工具または機械を使用して取除かれることになる。これにより吸音層220の部分222が露出されることになる。
【0041】
図13を参照すると、本発明のさらなる実施形態によるマット300が示されている。マット300は、次の点を除き、それぞれ、マット100の構成要素110,120,130に対応する構成要素310,320,330を有している。マット300がマット100と異なる点は、基層330の部分339が吸音層320内の穴325を通過して延び、表面層310の下面に直接に接合されていることである。基層330の他の部分335は、吸音層320の部分324により表面層310から分離されている。吸音層320の残りの部分322は、基層330を貫通して露出されている。マット300は、図14に示すように、表面層インサート310A、層320および基層インサート330Aを使用し、マット100に関連して説明された方法で形成することも可能である。図示のように、接着剤150に対応する接着剤は省くことも可能であり、層310と320との間に設けることも可能である。
【0042】
図15を参照すると、本発明のさらなる実施形態によるマット400が示されている。マット400は、それぞれ、層120,130に対応する表面層410および基層430を有している。マット400は、成形されると多くの孔を有する材料から成る吸音層420を有し、基層430の一部分は、前述の成形プロセスの間にこれら多くの孔を貫流することが可能である。より詳細には、吸音層420の構造は、押抜きなどのステップを必要とせずに複数の通路429を形成し、基層430の接続部分439は、通路429を通過して延びている。接続部分439は、表面層410の下面に直接に接合され、これにより表面層410に基層430を固定している。吸音層420は、開放気泡網状フォームから形成されてもよい。代替的に、層420は繊維詰綿から形成されてもよい。図示のように、接着剤150に対応する接着剤は、省かれているか、または、1つの選択肢として、層410と420との間に設けられている。
【0043】
図16を参照すると、本発明のさらなる実施形態によるマット500が示されている。マット500は、それぞれ、層110,130に対応する第1層510および第2層530を有している。吸音層120の代りに、マット500は装飾層520を有し、装飾層520は吸音性であることも、吸音性でないこともある。層520は、基層530の露出穴540を通過して露出されている部分522を有している。
【0044】
層520は、所望の装飾的効果をもたらす任意の適切な層であることもある。例えば、層520は、タフテッドカーペット、不織布、織物、メリヤス生地あるいはフィルムであることもある。装飾層520は、その暴露表面上に装飾パターンおよび/または装飾表面模様を有することもある。好ましくは、装飾層520は、層120と同一の相対的な幅および長さを有している。層520は、選択された材料に依存して延び、露出穴540に入り込むか露出穴540を貫通している。
【0045】
露出穴540のサイズ、形状、数および配置は、任意の所望の装飾パターンを得るように選択することが可能である。例えば、露出穴240(図6)のパターンを使用することも可能である。
【0046】
層510は、任意の適切で所望の材料から形成することが可能である。例えば、層510は、タフテッドカーペット、ゴム、布、フィルムあるいは熱硬化性、熱可塑性またはビニルタイプコンパウンドから形成することも可能である。
【0047】
マット500は、前述の方法および装置のうちの任意のものを使用して形成され、各場合に装飾層520の代りに吸音層を採用してもよい。使用中、マット500は、層510あるいは530が外方へ面する(すなわち、例えば支持床、壁あるいは天井から遠ざかるように面する)ように向けられている。層510が支持表面に面するようにされる場合、好ましくは、層510は、基層130に関連して前述したようにゴムあるいは別の材料から形成されている。マット500は裏返し可能であることもある。
【0048】
前述の説明に鑑みて、前述のマットおよびこれを形成する方法の様々な態様およびステップを付加的にあるいはその他の方法で組合せることが可能であることは当業者ならば理解できるであろう。例えば、本発明によるマットは、基層内で穴325に対応する予備押抜きされた穴と、吸音層内で穴325に対応する予備押抜きされた穴とを有して形成され、および/または、吸音層は、接続部分439に対応する接続部分を得るのに適切な多孔性材料から形成されている。同様に、マットは、マット200に関連して説明された仕方で、しかしこれらの特徴のうちの1つ以上を含んで形成されることも可能である。方法および製品の前述の様々な特徴および態様を組合せるための形態および方法は、本明細書の説明を読めば当業者ならば自明である。
【0049】
前述のマットのそれぞれにおいて、焼結されたあるいは押出されたポリエチレンあるいはEVA(あるいはその他の適切な重合体)が、(例えば接着剤150などの)接着剤に加えてまたは好ましくは接着剤に代わって、表面層の裏面に適用されてもよい。成形ステップの間、コーティング材料が表面層と基層とを互いに接合させている。
【0050】
前述したマット100〜500のそれぞれにおいて、吸音層がインサートとして設けられ、境界により取囲まれ、表面層と基層とが直接に接合されているが、吸音層は、(例えば、1つまたは複数のマットを形成するのに十分に)大きいシートとして設けられ、これにより、仕上りマットにおいて、吸音層がマットの端縁まで延びるようにしている。吸音層の側面端縁は、マットの端縁で露出されることもある。この構造は、前述のように、予備積層された表面層および吸音層を使用しての製造に特に適している。
【0051】
マットの端縁は、成形されたチャネル付区画(例えば端縁区画102)を形成する技術ではなく別の技術を使用して、または、前記区画を形成する技術に加えて別の技術も使用して、仕上げられることも可能である。これは、吸音層がマットの端縁まで延びている実施形態において特に望ましい。適切な補助的または代替的な接合技術は、糸およびその他の材料によりかがり縁仕上げしたりまたは接合することを含んでいる。
【0052】
尖端(例えば尖端132など)と異なる保留手段が、尖端に加えてまたは尖端の代りに設けられることも可能である。このような保留手段は、グロメット、クリップ、スナップ、フックおよびファスナ(例えばVELCRO(登録商標)ファスナ)、吸引カップ、磁石および接着剤を含んでいる。
【0053】
1つ以上の付加的な層が、本発明に従ってマットの吸音層と表面層との間に設けられることもある。付加的な層は、剛性あるいは重量を増加させるなどの付加的な特徴あるいは機能性を提供することもある。付加的な層は、例えばGORTEX(登録商標)布などの通気性で耐水性の材料から成る層を有することもある。付加的な層は、表面層に吸音層を接合するための前述の方法のうちの任意のもので吸音層に固定することが可能であり、接着剤あるいは任意のその他の適切な手段により表面層に接合することが可能である。
【0054】
前述の説明は、本発明を例示的に説明するものであり、本発明を制限するものではない。本発明のいくつかの例示的な実施形態が説明されたが、多数の変更が、本発明の新規の教示および利点から実質的に逸脱することなしに、前記例示的な実施形態において可能である。したがって、すべてのこのような変更は、クレームにより定義される本発明の範囲内に含まれるものとする。したがって、前述の説明は、本発明を例示的に説明したものであり、開示された特定の実施形態に制限されるものではなく、開示された実施形態並びにその他の実施形態における変更は、添付のクレームの範囲内に含まれるものとする。本発明は、クレームにより定義され、クレームの等価物は、クレーム内に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【図1】本発明の実施形態による吸音マットの底面の斜視図である。
【図2】図1のマットの上面の斜視図である。
【図3】図1の3−3切断線に沿って切断して示す図1のマットの横断面図である。
【図4】図1のマットを形成するための表面層インサート、吸音層および基層の分解図である。
【図5】成形装置内に配置されている図4の表面層インサート、吸音層および基層の部分横断面図である。
【図6】本発明のさらなる実施形態によるマットの底面の平面図である。
【図7】図6の7−7切断線に沿って切断して示す図6のマットの部分横断面図である。
【図8】図6のマットを有する本発明の実施形態によるマットを形成するための金型板の上面図である。
【図9】図8の金型板の一部を拡大して示す上面図である。
【図10】インサートと、予成形位置で示されている図6のマットを形成する成形装置とを概略的に示す横断面図である。
【図11】インサートと、成形位置で示されている図10の装置とを概略的に示す横断面図である。
【図12】図6のマットと、図10の成形装置の一部とを概略的に示す横断面図である。
【図13】本発明のさらなる実施形態によるマットの一部を示す横断面図である。
【図14】図13のマットを形成するための表面層インサート、吸音層および基層の分解斜視図である。
【図15】本発明のさらなる実施形態によるマットの一部を示す横断面図である。
【図16】本発明のさらなる実施形態による修飾マットの底面の斜視図である。

Claims (40)

  1. a) 露出穴が中に形成されている基層と
    b) 前記基層に隣接して配置されている表面層と、
    c) 前記基層および前記表面層の間に配置され、前記露出穴全体にわたり広がっている暴露部分を有している吸音層と
    を備え、
    d) 前記基層は前記吸音層に接合されている、
    吸音マット。
  2. 前記基層の接続部分は、前記表面層に直接に接合されている、請求項1に記載のマット。
  3. 前記接続部分は、前記吸音層の少なくとも一部を包囲する境界を形成している、請求項2に記載のマット。
  4. 前記境界は、チャネルを画成する端縁区画を有している、請求項3に記載のマット。
  5. 前記吸音層内に形成されている接続穴を有し、前記接続部分は、前記接続穴を通過して延びている、請求項2に記載のマット。
  6. 前記吸音層は、複数の通路を画成する材料から形成され、前記基層は、複数の前記接続部分を有し、各前記接続部分は、前記通路のうちのそれぞれ1つの通路を通過して延びている、請求項2に記載のマット。
  7. 前記表面層に前記吸音層を固定する接着剤層を有している、請求項1に記載のマット。
  8. 前記基層は、この基層を通過して延びている複数の露出穴を有し、前記吸音層は、複数の暴露部分を有し、前記各暴露部分は、前記露出穴のうちのそれぞれ1つの露出穴全体にわたり広がっている、請求項1に記載のマット。
  9. 前記基層内に画成されている複数の前記露出穴と、前記吸音層の複数の前記暴露部分とを有し、前記各暴露部分は、前記露出穴のうちのそれぞれ1つの露出穴全体にわたり広がっている、請求項1に記載のマット。
  10. 前記暴露部分は、前記基層を越えて外方へ延びている、請求項1に記載のマット。
  11. 前記吸音層の捕捉された部分は、前記暴露部分に対して圧縮されている、請求項1に記載のマット。
  12. そこから外方へ延びており、前記基層と一体的に成形される複数の尖端を有している、請求項1に記載のマット。
  13. 前記吸音層は、フォーム材料および繊維材料から成る群から選択された吸音性材料から形成されている、請求項1に記載のマット。
  14. 前記吸音性材料は、開放気泡、ポリエーテルウレタンフォーム、ポリプロピレンフォーム、網状フォーム、天然繊維詰綿、合成繊維詰綿、ガラス繊維詰綿、不織布カーペットおよび発泡ラテックスから成る群から選択されている、請求項13に記載のマット。
  15. 前記吸音層は、通気性および耐水性の材料から形成されている、請求項1に記載のマット。
  16. 前記吸音層と前記表面層との間に配置されている通気性で耐水性の層を有している、請求項1に記載のマット。
  17. 前記基層は、天然ゴム、ブタジエン重合体、ブタジエン共重合体、イソプレン重合体、イソプレン共重合体、クロロプレンゴム、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、熱可塑性ゴム、熱可塑性オレフィン、スチレンブタジエンブロック共重合体およびこれらの配合物および共重合体から成る群から選択された成形可能材料から形成されている、請求項1に記載のマット。
  18. 前記表面層は、カーペット、布および不織布材料から成る群から選択された装飾材料から成る、請求項1に記載のマット。
  19. a) 露出穴を中に有する第1層と、
    b) 前記第1層に隣接して配置されている第2層と、
    c) 前記第1層および前記第2層の間に配置され、前記露出穴全体にわたり広がっている暴露部分を有している装飾層と
    を備え、
    d) 前記第1層は前記装飾層に接合されている、
    多層マット。
  20. 前記第1層の中に画成されている複数の前記露出穴と、前記装飾層の複数の前記暴露部分とを有し、前記各暴露部分は、前記露出穴のうちのそれぞれ1つの露出穴全体にわたり広がって、1つの装飾パターンで配置されている、請求項19に記載のマット。
  21. チャネルを画成している端縁区画を有している、請求項19に記載のマット。
  22. 多層吸音マットを形成する方法であって、
    a) 成形可能な基層、表面層および吸音層を形成し、
    b) 前記基層および前記表面層の間に前記吸音層を配置し、
    c) 前記吸音層に前記基層を接合し、これにより前記基層が前記吸音層に接合され、前記吸音層の暴露部分が前記基層の中の露出穴全体にわたり広がるようにすることを含む、
    方法。
  23. 前記吸音層に前記基層を接合する前記ステップは、前記基層を加熱し、これにより前記吸音層に前記基層を成形により接合することを含む、請求項22に記載の方法。
  24. 前記吸音層に前記基層を接合する前記ステップは、前記表面層が恒久的に変形される温度よりも低い温度に前記表面層を維持するために、前記表面層を冷却することをさらに含む、請求項23に記載の方法。
  25. 前記吸音層に前記基層を接合する前記ステップの前に、前記基層の中に前記露出穴を予備成形するステップを含む、請求項23に記載の方法。
  26. 前記成形ステップの間に前記基層の中にスラグを形成し、次いで、露出部分を形成するために前記スラグを除去するステップを含む、請求項23に記載の方法。
  27. 前記表面層に前記基層を直接に接合するステップを含む、請求項23に記載の方法。
  28. 前記表面層に前記基層を直接に接合する前記ステップは、前記吸音層の少なくとも一部分を包囲する境界を形成することを含み、前記基層は前記表面層に接合されている、請求項27に記載の方法。
  29. 境界を形成する前記ステップは、チャネルを画成する端縁区画を形成することを含む、請求項28に記載の方法。
  30. 前記吸音層の中には接続穴が形成されており、前記表面層に前記基層を直接に接合する前記ステップは、前記接続穴を通過して延びて前記表面層に接合する前記基層の接続部分を形成していることを含む、請求項23に記載の方法。
  31. 前記吸音層は、複数の通路を画成する材料から形成されており、前記表面層に前記基層を直接に接合する前記ステップは、前記基層の複数の接続部分を形成することを含み、各接続部分は、通路のうちのそれぞれ1つの通路を通過して延びている、請求項23に記載の方法。
  32. 接着剤を使用して前記吸音層に前記表面層を接着するステップを含む、請求項23に記載の方法。
  33. 前記基層から外方へ延びている複数の尖端を一体的に成形するステップを含む、請求項23に記載の方法。
  34. 前記吸音層は、発泡材料および繊維材料から成る群から選択された吸音性材料から形成されている、請求項22に記載の方法。
  35. 前記吸音性材料は、開放気泡、ポリエーテルウレタンフォーム、ポリプロピレンフォーム、網状フォーム、天然繊維詰綿、合成繊維詰綿、ガラス繊維詰綿、不織布カーペットおよび発泡ラテックスから成る群から選択されている、請求項22に記載の方法。
  36. 前記基層は、天然ゴム、ブタジエン重合体、ブタジエン共重合体、イソプレン重合体、イソプレン共重合体、クロロプレンゴム、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、熱可塑性ゴム、熱可塑性オレフィン、スチレンブタジエンブロック共重合体およびこれらの配合物および共重合体から成る群から選択された成形可能材料から形成されている、請求項22に記載の方法。
  37. 前記表面層は、カーペット、布および不織布材料から成る群から選択された装飾材料から成る、請求項22に記載の方法。
  38. 多層マットを形成する方法であって、
    a) 成形可能な第1層、第2層および装飾層を形成し、
    b) 前記第1層および前記第2層の間に前記装飾層を配置し、
    c) 前記装飾層に前記第1層を接合し、これにより第1層が前記装飾層に接合され、前記装飾層の暴露部分が前記第1層の中の露出穴全体にわたり広がるようにすることを含む、
    方法。
  39. 第1層および第2層を有する多層マットを形成する装置であって、前記第1層の中には露出穴が形成されており、前記第2層は前記露出穴全体にわたり広がっている暴露部分を有し、
    前記暴露部分を受入れるように構成されているキャビティを有する金型板と、前記第1層が可塑化されると、前記暴露部分から前記第1層を分離するような直立隆起部とを備えている、装置。
  40. 前記直立隆起部は、第1層インサートが前記第2層に接合される際、前記第1層インサートからスラグを切断するものである、請求項39に記載の装置。
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