JP2004528222A - ボンネットライナ、ダッシュボードライナ、防火壁ライナ又はエンジンカバーライナ - Google Patents

ボンネットライナ、ダッシュボードライナ、防火壁ライナ又はエンジンカバーライナ Download PDF

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Abstract

車両用のボンネットライナ、ダッシュボードライナ、防火壁ライナ又はエンジンカバーライナ（１０）が提供される。ライナは、少なくとも約１５０℃（３０２°Ｆ）の温度に維持された場合でも、性能に悪影響を及ぼす厚さの増大、離層、劣化又は任意の望ましくない効果の兆候を少なくとも３３０時間にわたって示すことのないポリマー繊維から成る防音且つ断熱層（１２）を有している。ライナは、ポリマー繊維の比較的密度の高い非積層状態のスキン層（１４）及び（又は）ポリマー材料で作られた１又は２以上の表面仕上げ層（１６，２０）を有するのがよい。

Description

【０００１】
〔発明の技術分野及び産業上の利用可能性〕
本発明は、一般に音及び熱に対する絶縁（防音及び断熱）の分野に関し、特に、車両のボンネットライナ、ダッシュボードライナ、防火壁ライナ又はエンジンカバーライナに関する。
【０００２】
〔発明の背景〕
車両用途の吸音及び断熱ライナが当該技術分野において周知である。これらライナは典型的には、消音を行うために典型的には、吸音、即ち、到来する音波を吸収する機能と伝送損失、即ち、入射音波を反射させる機能の両方を利用している。これらライナは又、車両の種々の熱源（例えば、エンジン、トランスミッション及び排気系統）から乗客室への熱の伝達を阻止し又は減少させる遮熱性を利用している。かかる絶縁材は、一般にボンネットライナ、ダッシュボードライナ及び防火壁ライナとして用いられている。最近では、かかるライナは、エンジンの音をその源の近くで減衰させるようエンジンカバーに施されて用いられている。
【０００３】
ライナの形態をした音及び熱に対する絶縁材の例が、ホルトロップ等に付与された米国特許第４，８５１，２８３号及びコパーウィートに付与された米国特許第６，００８，１４９号を含む多くの従来技術特許文献に開示されている。これら２つの米国特許明細書を検討すると明らかなように、技術者は一般に、かかるライナを（ａ）所望の防音及び断熱特性をもたらす１以上の層及び（ｂ）簡単且つ便利な据え付けを可能にする所望の機械的強度特性並びに長期の有効寿命にわたって適正な機能上の性能をもたらす１以上の追加の層を有する積層品から構成する必要のあることを発見した。
【０００４】
積層品の種々の層を互いに固定するために長年にわたり多くの接着剤、接着剤ウェブ及び結合繊維が特に開発されたが、積層状態のライナ及びインシュレータには本来的に離層及び破損の恐れがある。事実上、この恐れの主因は、ライナ及びインシュレータが受ける過酷な動作環境にある。多くのライナ及びインシュレータは、強力な熱源、例えばエンジン、トランスミッション及び排気系統の近くに設けられると共に（或いは）これらを遮断するよう設計されている。その結果、ライナ及びインシュレータは、９３℃（２００°Ｆ）を超える温度を受ける場合が多く、かかる温度は、接着剤及び結合剤を経時的に劣化させる傾向がある。
【０００５】
加うるに、多くのライナ及びインシュレータは、路面から水を受け、この水は、毛管作用によりライナ又はインシュレータの層相互間のインタフェースに引き込まれる傾向がある。かかる水は、経時的に接着剤層の一体性に悪影響を及ぼす場合がある。これは、水が道路からの塩又は他の化学物質を溶液の状態で更に含む場合があることを考えると特に明白であり、かかる塩又は他の化学物質は、不織性であり且つ破壊性である。
【０００６】
したがって、離層の固有の恐れを無くすポリマー繊維の非積層状態の防音且つ断熱層を有するボンネットライナ、ダッシュボードライナ、防火壁ライナ又はエンジンカバーライナが要望されている。かかるライナは、エンジン室の高温動作環境で用いられるのに適しており、据え付けを容易にする所望の機械的強度及び剛性並びに所望の防音且つ断熱特性をもたらすことができる。
【０００７】
〔発明の概要〕
したがって、本発明の主目的は、車両用のボンネットライナ、ダッシュボードライナ、防火壁ライナ又はエンジンカバーライナを提供することにある。このライナは、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る群から選択されたポリマー繊維の単一の非積層状態の防音且つ断熱層を有する。断熱層は好ましくは、不織布であり、この断熱層は、特定の用途の特定の性能要件を満たすようガラス繊維及び天然繊維から成る群から選択された追加の繊維を更に有するのがよい。
【０００８】
本発明の一特徴によれば、防音且つ断熱層は、その少なくとも一方のフェースに沿って被着されたポリマー繊維から成る比較的高密度で非積層状態のスキン層を更に有するのがよい。さらに、ライナは、防音且つ断熱層の第１のフェースに被着された第１の金属箔表面仕上げ層を有するのがよい。これと同様に、第２の金属箔表面仕上げ層を防音且つ断熱層の第２のフェースに被着するのがよい。表面仕上げ層はいずれも、ポリエステル、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンビニルアセテート、ポリ塩化ビニル及びこれらの混合物から成る群から選択されたポリマー材料で作ることができる。第１及び第２の表面仕上げ層の重量は、１平方ヤード（０．８３６１ｍ2）当たり約０．５０〜３．００オンス（１４．２〜８５．１ｇ）である。
【０００９】
特に以下に説明する美感上の理由で、防音且つ断熱層は代表的には、白色、灰色又は黒色である。しかしながら、特定の用途にとって必要ならば、防音且つ断熱層を第１及び（又は）第２の表面仕上げ層とほぼ同一の色に作ることができるよう実質的に任意の適当な色を用いることができる。
【００１０】
本発明をより具体的に説明すると、本発明のボンネットライナ、ダッシュボードライナ、防火壁ライナ又はエンジンカバーライナは、少なくとも３３０時間にわたって１５０℃（３０２°Ｆ）の温度にさらされても、性能に悪影響を及ぼす厚さの増大、離層、劣化又は任意の望ましくない効果の兆候を示さないポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る群から選択されたポリマー繊維の非積層状態の防音且つ断熱層を有する。本発明を更に具体的に説明すると、ボンネットライナ、ダッシュボードライナ、防火壁ライナ又はエンジンカバーライナは、実質的に１００％のポリエチレンテレフタレートから成る非積層状態の防音且つ断熱層を有するのがよい。
【００１１】
本発明の利点は、本発明を実施する最良の形態のうち幾つかを単に例示することにより、本発明の好ましい実施形態が記載された以下の説明から当業者には明らかになろう。理解されるように、本発明は、他の異なる実施形態で実施でき、その幾つかの詳細は、本発明の範囲から逸脱することなく種々の明らかな特徴の全てにおいて設計変更できる。したがって、図面及び説明は、性質上本発明を限定するものではなく例示として解される。
本願の一部をなすものとして含まれる添付の図面は、本発明の幾つかの特徴を示しており、説明と合わせて本発明の原理を説明するのに役立つ。
次に本発明の現時点において好ましい実施形態を詳細に説明するが、これらは添付の図面に示されている。
【００１２】
〔発明の詳細な説明〕
次に図１を参照すると、図１は、本発明のボンネットライナ、ダッシュボードライナ、防火壁ライナ又はエンジンカバーライナ１０の第１の実施形態を示している。ライナ１０は、ポリマー繊維の防音且つ断熱層１２を有している。具体的に説明すると、単一の非積層状態の層１２が、容易な取付けを可能にする必要な機械的強度及び剛性並びに所望の防音特性及び断熱特性を備えている。有利には、これら利点は全て、軽量インシュレータ１０で達成され、かかる軽量インシュレータは、燃料節約の関心から製造業者が可能な限り重量を減らそうとしているコンパクトな車両でも用いることができる。
【００１３】
図５に最もよく示されているように、１００％ポリエチレンテレフタレートで作られた本発明のボンネットライナ１０は、周波数範囲が１〜１８ヘルツにわたる吸音率をもたらし、これは一般にＡＳＴＭ・Ｃ４２３に従って試験した場合、ポリエステルの２つの層相互間にサンドイッチ状に挟まれたガラス繊維の層から作られている技術の現状のボンネットライナの吸収率よりも優れている。さらに、本発明のボンネットライナ１０は、密度が６０ｇ／平方フィート（１平方フィートは、９２９ｃｍ2）であるに過ぎず、これに対し、技術の現状のボンネットライナの密度は、９０ｇ／平方フィートである。かくして、本発明のボンネットライナは、約３３％の重量の軽減でほぼ同一又は従来よりも優れた音響性能を発揮する。
【００１４】
ポリマー繊維は、フォーム状にはなっておらず、代表的には不織布である。ポリマー繊維は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る繊維の群から選択されたものであるのがよい。防音且つ断熱層１２は、少なくとも３３０時間にわたって約１５０℃（３０２°Ｆ）の温度にさらされた場合でも性能に悪影響を及ぼす場合のある厚さの増大、離層、劣化又は任意の望ましくない効果の兆候を示さないよう設計されている。有利には、かかるライナ１０の重量は、約４０〜１３０ｇ／平方フィートである。例えば、防音且つ断熱層１２は、実質的に１００％のポリエチレンテレフタレートから成るのがよい。
【００１５】
図２に示す第１の変形実施形態においても、ライナ１０は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る群から選択されたポリマー繊維の非積層状態の防音且つ断熱層１２（例えば、不織布）から成る。この層１２は、その少なくとも一方のフェースに沿って被着されたそのポリマー繊維の比較的高密度で非積層状態又は一体のスキン層１４を更に有している。
【００１６】
有利には、高密度スキン層１４は、エンジン室内に存在する環境条件下でも層１２から離層せず、また、取扱い及び据付けの際の部品の嵌め合いを著しく助ける構造的一体性及び強度をシールド又はインシュレータ１０に与える。高密度のスキン層１４は又、見た目に美しい。さらに、多くの用途では、高密度スキン層１４は、別のタイプの材料の追加の表面仕上げ層を設ける必要を無くす。これは、離層に起因するライナの潜在的な破損を無くすのに役立つ。また、その結果、１種類の材料からのみ作られるライナ１０が得られ、したがって、これは容易にリサイクル可能である。
【００１７】
さらに、スキン層はライナ１０をその所望の形状に成形している間、高温定盤で形成することができ、追加の処理工程が不要である。これにより、織物又は表面仕上げ材を備えたライナと比較して、製造費が軽減される。というのは、かかる表面仕上げ材は、別個の処理工程で防音且つ断熱層に接着しなければならないからである。
【００１８】
図３に示す更に別の実施形態では、ライナ１０は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る群から選択されたポリマー繊維の単一の非積層状態の防音且つ断熱層１２（例えば、不織布）を防音且つ断熱層の第１のフェース１８に被着された金属箔表面仕上げ層１６と組み合せた状態で有している。表面仕上げ層１６は、ポリエステル、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンビニルアセテート、ポリ塩化ビニル及びこれらの混合物から成る群から選択されたポリマー材料で作られているのがよい。
【００１９】
図４に示す更に別の変形実施形態では、ライナ１０は、上述したポリマー繊維の非積層状態の防音且つ断熱層１２を、その第１のフェースを覆う第１の金属箔表面仕上げ層１６及びその反対側の第２のフェース２２を覆う第２の金属箔表面仕上げ層２０と組み合わせて有している。第２の表面仕上げ層２０を第１の表面仕上げ層１６と同種又は異種材料で作ることができる。好ましくは、第１及び第２の表面仕上げ層の重量は、１平方ヤード（０．８３６１ｍ2）当たり約０．５０〜３．００オンス（１４．２〜８５．１ｇ）である。
【００２０】
本発明の更に別の特徴によれば、防音且つ断熱層１２は、自然な白色であり、又は灰色又は黒色にするために適当な形態の着色剤又は顔料を有するのがよい。変形例として、防音且つ断熱層１２は、第１及び（又は）第２の表面仕上げ層１６，２０及び（又は）車両の塗装色に実質的にほぼ等しいように適当な着色剤又は顔料を有してもよい。これにより、顕著な美感上の利点が得られる。具体的に説明すると、ライナ１０をボンネット、防火壁又はエンジン室の他の適当な車体パネル又は上部構造と嵌合するために熱及び圧力下で成形する場合、ライナ１０は、１又は２以上の箇所で深絞り成形を受ける場合が多い。この深絞り成形法は、織物の表面仕上げ材１６，２０のウィーブを広げ、それにより、防音且つ断熱層の下に位置するフェース１８，２２の一部を光に露出させる傾向がある。防音且つ断熱層１２が表面仕上げ層１６，２０の色に実質的にマッチしていない場合、これにより、これら深絞り成形領域で望ましくない色のばらつきが生じる。これとは対照的に、層１２の色と表面仕上げ材１６，２０の色をマッチさせることにより、この色のばらつきを実質的に無くすことができる。
【００２１】
使用中、表面仕上げ層１６，２０は、引っ掛かり又は部分的な引き裂きを生じる場合があり、それにより、下に位置する防音且つ断熱層１２のフェースの何割かが露出する。この場合も又、層１２と表面仕上げ材１６，２０の色をマッチさせることにより、色のばらつきが実質的に無くなり、損傷領域に人の注意が容易に向けられることはない。したがって、全体的な美感の向上が、ライナ１０の有効寿命にわたって維持される。
【００２２】
上述すると共に図１〜図４に示した実施形態の任意のものにおいて、防音且つ断熱層１２は、約１０〜６０重量％のガラス繊維及び（又は）天然繊維、例えば、Ｅガラス、Ｓガラス、ケナフ、大麻及びこれらの混合物（これらには限定されない）を更に有するのがよい。かかるガラス繊維及び天然繊維を用いることは、或る潜在的な用途に必要な性能パラメータに適合する上で望ましい場合がある。
【００２３】
要約すると、本発明の技術的思想を利用した結果として、多くの利点が得られる。本発明の教示に従って構成されたボンネットライナ、ダッシュボードライナ、防火壁ライナ又はエンジンカバーライナ１０は、機械的強度及び剛性と、エンジン室の高温多湿の動作環境でも長期の有効寿命にわたり終始一貫すると共に信頼性高く維持される断熱特性及び防音特性とのユニークな組合わせをもたらす。かかる性能上の特徴はこれまで、防音且つ断熱材料の単一の非積層状態の層を有するライナでは利用できなかった。本発明の実施形態のうちの１つでは、取扱いを助け、見た目に美しく、しかもライナの完全なリサイクル性を維持する比較的高密度で非積層状態のスキン層が提供される。別の実施形態では、防音且つ断熱層及び設けられている場合のある織物表面仕上げ材の色は、実質的にマッチされていて、見た目に美しい製品が得られ、これは、長期の有効寿命にわたり高品質の外観を良好に維持することができる。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態の上記説明は、例示及び説明のために与えられている。本発明を開示した形態そのものに限定するものではない。上記教示に照らして当業者には明らかな改造又は変形が可能である。例えば、ライナ１０は、その互いに反対側のフェース及び（又は）縁部に沿って被着された比較的高密度で非積層状態のスキン層１４を有することができる。加うるに、１又は２以上の高密度で非積層状態のスキン層１４を備えたライナ１０は、特定の用途の音響的性能要件、熱的性能要件、構造的性能要件及び（又は）美感上の性能要件を満たすのが必要な場合、１以上の表面仕上げ材１６，２０を更に有することができる。
【００２５】
実施形態は、本発明の原理及びその実用的用途の最良の例示となり、それにより、当業者が本発明を種々の実施形態で利用すると共に、計画した特定の用途に合わせて種々の設計変更を行なうことができるように選択されると共に記載されたものである。かかる全ての改造及び変形は、これらが公正的、法的、衡平的観点から得られる権利の幅に従って解釈された場合、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の考えられる一実施形態の概略側面図である。
【図２】本発明の考えられる他の変形実施形態の概略側面図である。
【図３】本発明の考えられる他の変形実施形態の概略側面図である。
【図４】本発明の考えられる他の変形実施形態の概略側面図である。
【図５】本発明の１００％ポリエチレンテレフタレートライナの防音性能とサンドイッチ構造の技術の現状のポリエステル及びガラス繊維ライナとを比較したグラフ図である。

Claims (21)

  1. 車両用のボンネットライナ、ダッシュボードライナ、防火壁ライナ又はエンジンカバーライナ（１０）であって、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る群から選択されたポリマー繊維の非積層状態の防音且つ断熱層（１２）を有していることを特徴とするライナ。
  2. 前記防音且つ断熱層は、不織布であることを特徴とする請求項１記載のライナ。
  3. 前記防音且つ断熱層は、ガラス繊維及び天然繊維から成る群から選択された追加の繊維を更に有していることを特徴とする請求項１記載のライナ。
  4. 前記防音且つ断熱層の少なくとも一方のフェースに沿って設けられた比較的高密度で非積層状態のポリマー繊維のスキン層（１４）を有していることを特徴とする請求項１記載のライナ。
  5. 前記防音且つ断熱層の第１のフェース（１８）に被着された第１の表面仕上げ層（１６）を有し、前記表面仕上げ層は、ポリエステル、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンビニルアセテート、ポリ塩化ビニル及びこれらの混合物から成る群から選択されたポリマー材料で作られていることを特徴とする請求項１記載のライナ。
  6. 前記防音且つ断熱層の第２のフェース（２２）に被着された第２の表面仕上げ層（２０）を有していることを特徴とする請求項５記載のライナ。
  7. 前記第１及び第２の表面仕上げ層の重量は、１平方ヤード（０．８３６１ｍ2）当たり約０．５０〜３．００オンス（１４．２〜８５．１ｇ）であることを特徴とする請求項６記載のライナ。
  8. 前記防音且つ断熱層の色は、灰色又は黒色であることを特徴とする請求項１記載のライナ。
  9. 前記防音且つ断熱層は、白色であり、前記第１の表面仕上げ層は、黒色であることを特徴とする請求項５記載のライナ。
  10. 前記防音且つ断熱層及び前記第１の表面仕上げ層は、ほぼ同一の色を呈していることを特徴とする請求項５記載のライナ。
  11. 前記防音且つ断熱層、前記第１の表面仕上げ層及び前記第１の表面仕上げ層は、ほぼ同一の色を呈していることを特徴とする請求項６記載のライナ。
  12. 車両用のボンネットライナ、ダッシュボードライナ、防火壁ライナ又はエンジンカバーライナ（１０）であって、実質的に１００％のポリエチレンテレフタレート不織布から成る非積層状態の防音且つ断熱層（１２）を有していることを特徴とするライナ。
  13. 前記防音且つ断熱層の少なくとも一方のフェースに沿って設けられた比較的高密度のスキン層（１４）を有していることを特徴とする請求項１２記載のライナ。
  14. 前記防音且つ断熱層の第１のフェース（１８）に被着された第１の表面仕上げ層（１６）を有し、前記表面仕上げ層は、ポリエステル、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンビニルアセテート、ポリ塩化ビニル及びこれらの混合物から成る群から選択されたポリマー材料で作られていることを特徴とする請求項１２記載のライナ。
  15. 前記防音且つ断熱層の第２のフェース（２２）に被着された第２の表面仕上げ層（２０）を有していることを特徴とする請求項１４記載のライナ。
  16. 前記第１及び第２の表面仕上げ層の重量は、１平方ヤード（０．８３６１ｍ2）当たり約０．５０〜３．００オンス（１４．２〜８５．１ｇ）であることを特徴とする請求項１５記載のライナ。
  17. 前記防音且つ断熱層の色は、灰色又は黒色であることを特徴とする請求項１２記載のライナ。
  18. 前記防音且つ断熱層及び前記第１の表面仕上げ層は、ほぼ同一の色を呈していることを特徴とする請求項１４記載のライナ。
  19. 前記防音且つ断熱層、前記第１の表面仕上げ層及び前記第１の表面仕上げ層は、ほぼ同一の色を呈していることを特徴とする請求項１５記載のライナ。
  20. 車両用のボンネットライナ、ダッシュボードライナ、防火壁ライナ又はエンジンカバーライナ（１０）であって、１５０℃（３０２°Ｆ）で少なくとも３３０時間にわたって性能に悪影響を及ぼす厚さの増大、離層、劣化又は任意の望ましくない効果の兆候を示さないポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る群から選択されたポリマー繊維の非積層状態の防音且つ断熱層（１２）を有していることを特徴とするライナ。
  21. 前記防音且つ断熱層は、不織布であることを特徴とする請求項２０記載のライナ。
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