JP2005524558A

JP2005524558A - 車両用吸音パネル及び方法（関連特許の相互参照）以下の特許出願は、本明細書に参考として含まれる：２００２年４月１８日出願の「膨張式ヘッドライナ装置」と題する米国特許出願第１０／１２５，０１３号（代理人文書番号第２６０３２−３８１４号）。本明細書は、２００２年５月８日出願の「吸音パネル及び方法」と題する米国特許仮出願第６０／３７８，６９２号（代理人文書番号第２６０３２−４０００号）；２００２年１２月１１日出願の「車両用パネル」と題する米国特許仮出願第６０／４３２，４２４号（代理人文書番号第２６０３２−４１３１号）；及び２００３年２月２５日出願の「車両用パネル」と題する米国特許仮出願第６０／４５０，１１２号（代理人文書番号第２６０３２−４２１６号）の利益を請求するものであり、これらは全てここに参照によって本記載に含まれる。

Info

Publication number: JP2005524558A
Application number: JP2004503314A
Authority: JP
Inventors: ブライアンエル．エリクソン、; ロブエリック．スプリンガー、; ジェラルドレイモンドヴィーン、
Original assignee: Johnson Controls Technology Co
Current assignee: Johnson Controls Technology Co
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2003-05-07
Publication date: 2005-08-18
Also published as: AU2003230289A8; EP1502254A2; AU2003230289A1; WO2003095267A3; US20050263345A1; WO2003095267A2

Abstract

吸音パネルに基板が供され、該基板は音響吸収性を備えた内側部分と、該内側部分の第１面に第１層を、該内側部分の第２面に第２層を有する音響抵抗性を備えた外側部分とを具備している。内側部分は、発泡体材料または繊維性材料を含んでよく、各外側部分は構造材料を含んでよい。内側部分すなわちコア部は、吸音材料、エアバッグ装置及び衝撃クッション材料の少なくとも一つを含む。

Description

本発明は、車両用のパネルに関わるものである。本発明は、詳しくは、吸音材料で形成した車両用のパネルに関わるものである。本発明は、さらに詳しくは、車両のトリムパネル及びヘッドライナに使用する、保護特性を備えた吸音材料で形成した複合材料パネルに関わるものである。

車両の室内に使用されるパネルは、一般的に、所要の方法で音を吸収かつ減衰させるための吸音特性、厚み、硬さ、密度、及び流れ抵抗を適宜に組み合わせたものであることを要する。音は空気圧の波の形式のエネルギであって、空気中を搬送されるともに、様々な材料によって吸収と減衰、または反射される。一般的には、発泡状の材料が粘性損失によって音を減衰させ、繊維状の材料が、この材料が運動することによって生成される動的エネルギの発散によって音を減衰させる。また、いくつかの材料はこれら粘性及び機械損失の両者の組み合わせを利用している。

車室に使用されるトリムパネルは、一般的に、遮断接着剤フィルム又は他の形式の遮断材を用いて作製されており、該遮断材は基板材料及び繊維又は他の材料を積層している。接着剤遮断フィルムが形成する界面は、数種の材料を一体に保持することに加えて、喫煙などの乗員の行動によってパネルが汚損されるのを防止する。しかし、この遮断層はパネルの音響特性を制限し、音を吸収するよりは反射する傾向を有するものである。

さらに、かかる公知のパネルは、一般的に、該パネルの背面（例えば外面）において補助的な部品の形で衝撃に対する保護を提供しているが、一般的に、該パネルの吸音特性と兼ね備えて乗員保護特性を提供しているとは言えない。

従って、車両の乗員室内のトリム等として所要の形状に成形可能な、吸音特性を備えたパネルを提供することが求められている。さらに、音波に対する障壁を形成することなしに数種の材料を一体に接合して、吸音特性を備えたパネルを提供することが求められている。さらに、吸音特性とともに高い曲げ強度を備えたパネルを提供することが有益である。さらに、成形工程において基板層に繊維層を接合することが可能な、吸音パネルの製造方法を提供することが有益である。さらに、パネル部品を接合もしくは結合するために多孔質の接着剤を使用した吸音パネルを提供することが有益である。さらに、乗員安全性と一体化させた吸音特性を備えたパネルを提供することが有益である。

従って、一つ以上の上記の特長、又は他の有益な特長を備えた車両用のパネルを提供することが有益である。

エラストマ結合剤と繊維（ファイバ）とからなるシートを備えた吸音パネルが開示される。該シートは、第１面及び第２面を備え、該第１及び第２面はスクリム層を含んでいる。繊維層がシートの該第１面及び第２面の何れかに多孔質接着剤によって結合されている。

さらに、エラストマ結合剤と繊維とからなるシートを備えた吸音パネルが開示される。該シートは第１面及び第２面を備え、該第１及び第２面の一方はスクリム層を含んでいる。該第１及び第２面の他方は遮断層を含んでいる。繊維層が、多孔質接着剤を伴う該スクリム層を有する該シートの該第１及び第２面の一方に結合されている。

さらに、エラストマ結合剤と繊維とからなるシートを備えた吸音パネルが開示される。該シートは第１面及び第２面を備え、該第１及び第２面の一方は第１スクリム層を含んでいる。第１及び第２面の他方は遮断層を含んでいる。第２スクリム層が該遮断層に結合されている。繊維層が、該第１スクリム層を有する該シートの面に多孔質接着剤によって結合される。

本発明の実施形態によって、吸音パネルに供する基板が開示され、該基板は音響吸収性を備えた内側部分と、該内側部分の第１面に第１層を、該内側部分の第２面に第２層を有する音響抵抗性を備えた外側部分とを具備している。該内側部分は、発泡体材料または繊維性材料を含んでよく、そして各外側部分は質量が概ね約２００から１０００グラム毎平方メートルである構造材料を含んでよい。

本発明の他の実施形態によって、車両に供する吸音パネルが開示され、該吸音パネルはコア部分と第１外層及び第２外層とを有する複合材料構造を備えている。該コア部分は音吸収材料、エアバッグ装置及び衝撃クッション材料のうちの少なくとも一つを含んでいる。

本発明のさらに他の実施形態によって、車両に供する複合材料パネルが開示され、該複合材料パネルは音響吸収層と、少なくとも一つの音響流れ抵抗層とを含むものであって、該音響吸収層は、縦方向にラップされた繊維材料マット及び多数の相互連結されたビーズを含むシートの何れかである。

本発明のさらに他の実施形態によって、車両のヘッドライナパネルが開示され、該ヘッドライナパネルは、音響流れ抵抗性材料からなる第１層を有し、該音響流れ抵抗性材料は音響吸収層を含む第２層に連結され、該第２層は音響流れ抵抗性材料を含む第３層に連結されたものであって、該音響流れ抵抗性材料は音を減衰させるように構成された多数の空気通路を備えるものである。

さらに、吸音パネルの製造方法が開示される。該方法は、以下のステップを含む。すなわち、エラストマ結合剤と繊維とからなり、第１面と第２面を有する基板ボードを準備するステップ。多孔質接着剤を有する繊維層を準備するステップ。スクリム層を該基板ボードの該第１面に載置するステップ。該繊維層を該基板ボードの第１面に載置するステップ。該基板ボード／繊維層の組合わせ体を加熱するステップであって、該繊維層は該基板ボードに結合されるステップ。この基板ボード／繊維層の組合わせ体は、２つの嵌合部材を有する三次元成形機械に載置され、ここで吸音パネルが形成される。該方法に関する他の実施形態は、第２スクリム層を上記基板ボードの上記第２面に付装するステップを含む。該方法に関するさらに他の実施形態は、上記基板ボードの上記第２面に遮断層を付装し、該遮断層に第２スクリム層を付装するステップを含む。

さらに、吸音パネルの製造方法に関する実施形態が開示される。該方法は、以下のステップを含む。すなわち、エラストマ結合剤と繊維とからなり、第１面と第２面とを備えた基板ボード（又はシート）を準備するステップ。フィルム状の接着剤層を準備するステップ。該フィルム状接着剤層を該基板ボードの該第１面に付装するステップ。基板ボード／フィルム状接着剤層の組合わせ体を所定の速度、温度及び圧力で熱間圧延工程を通過させるステップであって、これによってフィルム状接着剤層は基板に結合され、目の粗い多孔質の接着剤層となる。方法に関する他の実施形態は、上記圧延ローラを通過させる前に、上記基板ボードに織物状の接着材を付着させるステップを含む。

好適な、そして他の例示的な実施形態に関する以下の説明は、本発明及びその適用又はその使用を制限することを意図するものではない。さらに、好適な、そして他の例示的な実施形態は、車両に備えて作用するように構成した吸音性及び乗員保護特性を有するパネルについて記述するものであると同時に、下記の説明は当業者が該パネルを他の用途のためにも製造かつ使用するように適切に教示するものである。

図面を参照すると、図１は先行技術によるパネルの断面を示すものである。先行技術では、一般的には非多孔質のフィルム状遮断接着剤３２が、繊維２６を基板１２に結合させてパネルを形成している。また、この組合わせ体は一般的に、シート１２の繊維層を有する側とは反対側にスクリム（裏地）層が接合されている。かかる従来技術は、車両のトリムパネルには適しているものの、吸音性が優れているものではなかった。また、遮断フィルム（薄膜）３２は、吸音を促進するよりは、音を反射する傾向を有するものであった。次に、この繊維／遮断接着剤／基板の組合わせ体は、成形用プレス機械に載置して具体的な車両用トリムパネルに形成するのに先立って、高温ガスもしくは赤外線加熱器の何れかによって加熱される。

図２を参照すると、音響吸収特性を有する内層と、音響流れ抵抗並びに構造的特性を有する外層とからなる吸音性基板が、好適な実施形態によって示されている。吸音性基板５０は、所要の音響特性（例えば吸音等）を有するとともに、所要の構造特性（例えば曲げ抵抗等）を有する軽量パネル基板を構成することを意図した、部材の組合わせ体からなるものである。図示した基板５０は、外層５４に接着するのに適した構成とした内層（概略的にコア部５２として示してある）を備えている。

コア部５２は、音響減衰性又は音響吸収性を有する、任意の材料構成又は構造とすることができる。一つの好適な実施形態によれば、コア部は目の粗い空洞構造を有する熱可塑性の発泡材料（例えばポリウレタン、ポリエチレン等）で構成する。他の好適な実施形態によれば、「耐圧潰性」と音波の透過性を向上させるために、コア部５２は繊維材料で構成し、該繊維材料を縦方向にラップ（重ね揃える）させて縦方向（すなわちコア部の厚み方向）に配向された繊維を有する軽量の織物、例えば「折りたたんだ扇」の形状とする。他の好適な実施形態によれば、コア部は、縦方向にラップさせるか又は交差させてラップさせた構造の嵩高の熱可塑性繊維（例えばポリエチレンテレタレート（ＰＥＴ）繊維等）と、異なるデニールの繊維とバインダー繊維とを混合したものを、約３００から５００グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）の質量範囲としたもので構成してもよい。何れの好適な実施形態においても、コア部はガラス、グラファイト、天然繊維、又はこれらの混合物等の他の繊維で構成してもよい。コア部は、また、縦方向にラップさせた、又は水平方向にラップさせた、又は交差ラップさせたマットもしくは層、あるいは押出し成形した繊維マット（例えばジオテキスタイル等）を供するために、任意の適宜の形状に形成した繊維を有してもよい。他の好適な実施形態によれば、コア材料はポリプロピレン（又は他の適宜な材料）製のビーズで構成してもよく、該ビーズはコア部（例えばシート、パッド、クッション、マット等）内で使用するのに概ね適した形状とするために、隣接するビーズ間の一連の接触点を接着する被膜（例えばエラストマ、接着剤等）を有しており、これによってコロラド州ボルダー（Ｂｏｕｌｄｅｒ）のブロックＵＳＡ社から市販されている登録商標ブロックフォーム（ＢｒｏｃｋＦｏａｍ）あるいは登録商標ブロックキルト（ＢｒｏｃｋＱｕｉｌｔ）のような、音響透過性を備えた空気通路を有するコア材料を供することができる。別の実施形態によれば、コア部はラテックスで結合したＰＥＴ材料で形成してもよい。他の別の実施形態によれば、コア部は所要の音減衰特性を有する任意の適宜な材料で形成してもよい。

引き続き図２を参照すると、好適な実施形態によれば、基板５０は外層（概略的に構造部分５４として示される）を有する。構造部分５４はコア部分と共同で複合構造を構成しており（図２では概略的に３層を有するものとして示される）、コア部分５２の第１面と第２面に配されることによって（例えば、図５に概略的に示されるようにコア部分を「サンドイッチ」することによって）３層の基板を構成している。特に好適な実施形態によれば、構造部分は、ノースカロライナ州シェルビーのアズデル社（ＡＺＤＥＬ，Ｉｎｃ）から市販されている、商標アズデルスーパーライト（ＡＺＤＥＬＳｕｐｅｒｌｉｇｈｔ）として参照される軽量材料であって、約２００ｇｓｍから１０００ｇｓｍの範囲内の質量を有し、かつ約５００から２５００レイル（Ｒａｙｌ）の範囲の音響流れ抵抗性を有するものである。別の実施形態によれば、構造部分はコア部分の一方の側のみに配してもよい。何れの好適な実施形態においても、二つの外層と内層の材料及び構造を選択することによって、車両のパネル用途に使用するための適宜な曲げ抵抗を有する複合材料を提供するものである。

基板５０は吸音パネルを形成するために、他の任意の適宜な材料を組合わせて使用してもよく、また、繊維層、スクリム層、及び接着剤層等（概略的に図５から７に示す）等の他の材料のうちの一つ以上を含んでもよい。さらに他の例示的な実施形態においては、不透水性の特性を要求される用途（相手先ブランド製品（ＯＥＭ）規格で要求される場合があり得る）に供するために、パネルの「背面」（例えばヘッドライナパネルの「Ｃ」面等）に遮断フィルムを備えたパネルに基板を使用することもあり得る。何れの好適な実施態様においても、基板は音響吸収性のコアと音響流れ抵抗性の材料からなる少なくとも一つ以上の構造層を備えた吸音複合材料であり、それによって高度の音響特性と良好な曲げ強度を兼ね備え、しかも遮断フィルム及び他のパネル構成材料への適応性を備えたものである。何れの好適な実施形態においても、コア部分と構造部分は、コア部分と構造部分との間を接着可能とする、適宜な性質を有している。また、上記の例示的な実施形態では好適な材料を用いて説明してきたが（例えば商標アズデルスーパーライト等）、上述の特性を有する他の材料も適宜に使用してよい。

図３を参照すると、好適な実施形態による、車両のパネルに供する吸音基板が示されている。基板１５０は、乗員保護部材を有する内層１５２と、音響流れ抵抗性及び構造的特性を備えた外層１５４とを具備する。外層には図２を参照して上段に説明したものが配される。内層は、乗員保護部材（概略的に膨張式エアバッグ装置１５６として示される）を具備している。エアバッグ装置１５６は、衝突又は他の衝撃に関連する事象から乗員を保護するために必要な位置、例えば、前面衝突に対する保護を行うために車室の前部（例えばフロントガラス近く）、又は側面衝突に対する保護を行うために車室の側部、又は車両の中間席または後席の乗員を前面衝突から保護するために車室の中間部分等に相当する、基板１５０の適宜な位置に配置される。エアバッグ１５６は、適宜な検出及び始動センサ並びに制御装置を備えた通常形式のエアバッグ装置であってよく、衝撃に関連する事象の際に適切に検知しかつエアバッグ装置を展開させるために必要な、ガスキャニスタ、始動装置、点火装置、ガス供給配管等を具備した通常の膨張装置を備えたものである。外層１５４の下側部分は、エアバッグが突き破って展開できる構造とする。例えば、外層１５４の下側部分の内面は切り込み線、又は他の「突き破り」用の線、又は他の模様（例えばミシン目）等を刻し、エアバッグが通過して展開するための比較的「弱い」部分を形成するとともに、車室に面する外層１５４の外側は外観を維持するようにする。別の実施形態によれば、上記の「突き破り」または「弱い部分」を覆う、又は隠蔽するためにトリム部片（図示していないが、例えばベゼル、カバー等）を使用し、エアバッグ装置が展開する際は車両の乗員から位置をずらすか、別の位置に移動するようにしてもよい。

基板１５０が内層内の適宜な位置にエアバッグ装置を具備し、音響吸収性を有するコア材料（図２に関連して説明された）を基板の他の位置に配置することによって、吸音特性と乗員保護特性を兼ね備えた基板を構成することができる。エアバッグ装置を備えたかかるパネル用基板は、他の適宜な材料（概略的に図５から７に示す）と組合わせて使用することによって、車両用の乗員保護特性を備えた吸音パネルに供することができる。

図４を参照すると、好適な実施形態による車両のパネル用の吸音基板が示されている。基板２５０が、乗員保護部材を備えた内層２５２と、音響流れ抵抗性と構造的特性を備えた外層２５４を具備している。外層２５４は図２において先述したように配備されている。内層２５２はクッションに供することを目的とした乗員保護部材（衝撃クッション材料２５６として概略的に示した）を含み、該乗員保護部材は乗員の頭部（又はその体の部分）が該基板部分に衝突した際に、乗員頭部の減速度を低減するためのものである。クッション材料２５６は金属、ガラス、高分子材料、合成材料、有機材料（例えばパルプ、紙、段ボール等）等の任意の適宜な材料またはその組合わせ体であってよく、また多孔質、発泡材、繊維、複合材、積層材等を含む任意に構造形状でよいが、これらに限定されるものではない。クッション材料２５６は内層２５２の適宜の場所に配置してよく、又は内層２５２の領域の全部（又はほぼ全部）を占めてもよい。特に好適な実施形態によれば、クッション材料２５６は、衝突又は他の衝撃に関連する事象から乗員を保護する必要がある場所、例えば前方衝突に対する保護をするための車室前部（例えばフロントガラス近くのヘッドライナパネル内）や、側面衝突に対する保護をするための車室側部（例えばドアパネル、ヘッドライナパネル等）に相当する位置に配置される。

基板２５０は、吸音特性と乗員保護特性とを兼ね備えた基板とするために、吸音性を有する構成（例えば材料及び構造等）としたクッション材料を備えるとともに、音響吸収性（図２を参照して説明した）を有する他のコア材料（クッション材料の隣接位置またはそれを囲むように配置する）を組合わせて備えることができる。基板２５０は、また、乗員保護特性を有する吸音パネルに供するために、クッション材料及び吸音コア材料とに任意の望ましい形式または配置で組合わせたエアバッグ装置（図３を参照して説明した）を具備してもよい。これらのクッション材料を具備したパネル用基板は、また、任意の適宜な他の材料（図５から７に示す）と組合わせて使用することもでき、それによって乗員保護特性を有する車両用の吸音パネルを提供することができる。

図５から７を参照すると、吸音パネル１０のいくつかの実施形態が示されており、該パネルは基板５０、１５０、又は２５０（図２から４を参照して説明した）のうちの任意の一つ、又は他の適宜な材料を適宜な通常の方法で使用者の指定する寸法に形成した基板シート１２を備えている。図５を参照すると、基板シート１２は、第１側面１８（例えば「Ｂ」側面）と第２側面２０（例えば「Ｃ」側面）を有する。一つの実施形態によれば、第１スクリム層２４を第１側面１８に配することができる。他の実施形態によれば、第２スクリム層３０をシート１２の第２側面２０に配することができる。更に他の実施形態によれば、第１スクリム層を第１側面１８に、第２スクリム層を第２側面２０に配することができる。スクリム層２４及び３０は、一般的に、ＰＥＴ、木綿、麻等を軽く織り込んだものである。スクリム層２４、３０は、接着剤２５によって第１及び第２側面１８及び２０に付着（例えば結合、粘着、固定）させる。一つの実施形態によれば、接着剤は、スクリム層２４、３０とシート１２の側面１８、２０との間の結合を確実に行うために十分な、多孔質接着剤（例えば、粉末被膜、織物、穿孔フィルム等）である。特に好適な実施形態によれば、接着剤はミシガン州ミッドランドのダウケミカル社から市販されている登録商標プリマコール（ＰＲＩＭＡＣＯＲ）３５６０等の多孔質接着剤である。接着剤２５は、任意に適宜な方法によってスクリム層２４、３０又はシート１２の面１８、２０に塗布することによって、スクリム層がシートに付着された時に多孔性を維持するとともに所要の音響吸収性を有する多孔質接着剤を形成する。特に好適な実施形態によれば、接着剤２５を、粉末に粉砕し（例えば約３０メッシュ、又は他の適宜の寸法に）、スキャッタコーティング法によって約１０グラム毎平方メートルの塗膜質量でスクリム層２４、３０に塗布する。かくして得られたシート１２、スクリム層２４及び／または３０、及び多孔質接着剤２５の組合わせは、多孔性を維持するとともに音波の反射を最小化して所要の音響吸収を発揮する、複合構造を提供することを意図したものである。別の実施形態によれば、接着剤は任意の適宜な寸法とし、溶射等の任意に適宜な方法によって任意に適宜な被膜質量に塗布することができる。

繊維層２６は、多孔質接着剤２８を備えており、該接着剤は該繊維層を基板１２の第１側面１８又は第２側面２０の何れかに結合させる。この接着剤は繊維に事前に塗布しておいてもよい。繊維層２６は、一般的には、熱可塑性プラスチック繊維材料のニードルパンチ不織布又は発泡体裏地を付けた織物（織布）繊維の何れかである。この発泡体裏地はポリウレタンであってよい。多孔質接着剤は接着剤２５と同様のものであって、熱可塑性高分子材料からなる織物、粉末被膜、被膜物質を塗布したグラビア、溶射、スパンボンデッド等であってよく、該熱可塑性高分子材料はポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、ポリエステル、及びポリウレタンを含むが、これらに限定したものではない。

図６は、シート１２の第２側面２０に遮断層３２が結合されている、吸音パネルの例示的な実施形態を示す図である。遮断層は高分子フィルム層であって、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ナイロン、又はポリウレタンのような熱可塑性高分子材料による非多孔質単層とすることができる。高分子フィルム層は、また、熱可塑性高分子材料の二以上の層からなる非多孔質多層であってもよく、好適な構成は３層フィルムであって、中央層は外側層よりも溶融温度が高い高分子材料からなるものである。例えば、ポリオレフィン−ナイロン−ポリオレフィンによる構成である。

図７は、吸音パネルに関する別の例示的な実施形態を示すものであって、吸音パネル１０のシート１２の第２側面２０の遮断層３２に、第２スクリム層３０を含む。

図８は、吸音パネル１０の製造方法の説明図である。該方法は、第１側面１８と第２側面２０を有する基板（時によりシート又はボードと称される）１６とともにエラストマ又は熱可塑性結合剤１４及び繊維１５からなる基板ボードを準備するステップと、さらに、多孔質接着剤２８を有する繊維層２６を準備するステップと、スクリム層２４を基板ボード１６の第１側面１８に載置するステップ（図２から４を参照）と、次に繊維層２６を基板ボード１６の第１側面１８に載置するステップと、を含む。基板ボード１６／繊維層２６の組合わせ体は、次に搬送装置３８によって加熱装置３６へ移動される。加熱装置は、例えば高温ガス、高温空気、又は赤外線ランプによって加熱される加熱炉とすることができる。加熱をすると基板ボー１６／繊維層２６の組合わせ体は展性を持ち、搬送装置３８は組合わせ体を成形機械３４に搬送する。成形機械３４は一般的には二つの嵌合部材３５ａと３５ｂを有する三次元装置であって、基板ボード１６／繊維層２６の組合わせ体に作用して製造者が設計した吸音パネル１０に成形する。図８はヘッドライナ型のパネルを示す図である。なお、他の形式のトリムパネル（サイドパネル等）や形状及び用途（ドアパネル、ガーニッシュトリム、小物入れ、インストルメントパネル、サンバイザ等）も本方法の対象として予想されるものであり、また、図示したパネルは単に例示的な実施形態であることを理解されたい。さらに、吸音パネル１０全体としては公称厚み約２ｍｍから１２ｍｍであり、用途と設計によって変化し得るものである。

上述の方法は、さらに、基板ボードの第２側面２０に第２スクリム層３０を付装するステップを含むことがあり得る。さらに他の実施形態においては、基板ボード１６の第２側面２０に遮断材３２を付装するステップを含む。またさらに他の実施形態においては、図４に示したように、遮断層３２に第２スクリム層３０を付装するステップを含む。

また、下記のステップからなる吸音パネル１０の製造方法が提供される。第１側面１８と第２側面２０を有する基板ボード１６にエラストマ製結合剤１４と繊維１５とを備えた基板ボード１６を準備するステップ。さらに、接着層フィルム３２を準備するステップ。接着フィルム３２を基板ボード１６の第１側面１８に載置するステップ。しかる後、基板ボード１６／接着剤フィルム３２の組合わせ体は熱間圧延工程に移動される。熱間圧延工程は温度、圧力及び速度によって構成され、フィルム３２を基板１２の第１側面１８に結合させることによって、基板ボード１６の上に目の粗い多孔質の接着剤層を形成する。かかるパラメータの一般的な値としては、温度は接着剤の軟化点を越える温度である必要があり（一般的に約１００℃）、圧延速度は毎分１から１０メートルの範囲としてよい。圧力はパネルの設計による必要性に応じて変化させる。

他の実施形態では、粉末状の接着剤を利用し、基板ボードに塗布する。さらに他の実施形態では、ニップ（ＮＩＰ）ロール工程４０で加工するのに先立って、基板ボード１６に織物形式の接着剤を貼付する。本願出願人は、上述した工程の如何なるものであっても、音に対してより透過性がありかつ吸収性のよい成形吸音パネル１０が得られると確信している。基板ボード１６／繊維層２６が優れた流れ抵抗を有することによって、本パネルは材料の背後でエアギャップ（又は吸収材パッド）を有効に利用し、吸音を促進することを可能にしている。

図９は、図１に示した先行技術によるパネルの、先行技術による製造工程を示す図である。該工程では、ローラがパネルを成形するとともに種々の層を一体に結合するために使用されている。

吸音パネル１０の製造方法に関する他の実施形態は、吸音パネル１０のシート１２の端縁２２を面取りするステップを含んでいる。従来技術の場合、図１１ａに示すように、シート１２内の繊維１５が一般的にシート１２の端縁２２から突出している。かかる繊維の突出はシート１２を取り扱う人間に対して刺激性を有しており、炎症の原因となる。図１０は面取りカット４４を実施するための装置を示す図であり、吸音パネル１０に対して図１１ｂに示すように面取りを行う。吸音パネル１０のシート１２の端縁２２は、シート１２が一連のローラ４２を通過する間に面取りされる。各ローラ４２の端部は、面取りカット４４を形成するために、図１０のように形成されている。かかる面取りカットによって、シート１２の端縁２２から突出している繊維が最小化ないし消失する。

図１２、１３及び１４は、本明細書の記載に従って構成した吸音パネルの例示的な実施形態の音減衰性能を示す図である。表１は、吸音パネルの例示的な実施形態として構成したものから採取したランダム入射音吸収測定結果を、織物状接着剤繊維を備えて形成した目の粗いヘッドライナ複合材料及び基板ボードに接着剤を含めないで形成したヘッドライナ複合材料と比較して作表したものである。

アズデル社から購入する商標スーパーライト等の通常の基板シートは、材料の着色を行うためにカーボンブラックを含有する着色剤を使用している。カーボンブラックを使用する主たる目的は、製品を非白色にするためであると理解することができる。しかし本願出願人は、カーボンブラックの濃度をあるレベルに調節することによって、材料を赤外線加熱する際に、加熱工程で高温空気や高温ガスを利用する場合に比べてより迅速に、かつより精度よく加熱できることを明らかにした。本願出願人は、材料の赤外線加熱を促進するためには、０．００００００１から１．０重量％の範囲の濃度のカーボンブラックが適当であることを明らかにした。本願出願の譲受人は、ポリウレタン材料の発泡体おいて、カーボンブラック濃度を０．０００００８１から０．００８１重量％の範囲とすることを請求する、特許（米国特許第６，１１３，８３７号）を保有している。

本発明の実施形態は、結合剤（エラストマまたは熱可塑性プラスチック）と繊維を備えた基板、及び多孔質接着剤によって該基板に結合させた繊維等を構成体として形成した吸音パネル、及びその製造法を提供するものであることは明白である。本発明の他の実施形態は、さらに、音響吸収性のコア部と音響流れ抵抗性を有する層（単層または複層）を含む吸音パネルを提供する。本発明の他の実施形態は、さらに、エアバッグ又は車両用の衝撃クッション材料等の、またこれに限定するものではないが、乗員保護装置を備えた吸音パネルを提供する。本発明の他の実施形態は、さらに、吸音コア材料のＢ側面またはＣ側面の一方または両方にスクリム層を配し、これらを多孔質接着剤で接着するようにした。本発明の様々な実施態様を説明するために、実施形態を図面に図示するとともに上記に説明を行ったが、これらの実施形態は例示のためのみに提供されたものであることを理解されたい。本発明は如何なる特定の実施形態に限定されるものではなく、様々は変更と構成に展開されるものである。これらの変更と構成とは一般の当業者には明白であろう。

特に指定のない限り、他の実施形態において、工程や方法のステップの順序を変更したり、入れ替えたりすることがあり得る。特許請求の範囲において、何れのミーンズ・プラス・ファンクション項も、本明細書において説明した構造が記載した機能を発揮するとともに、構造的に等価なものや等価な構造を保護することを意図するものである。以下に添付する請求項において表明される本発明の精神を逸脱することなく、好適なそして他の例示的な実施形態の設計、操作の構成、及び配置は、他に置換、変更、変化及び除外を行うことが可能である。

先行技術によるパネルの概略断面図である。吸音パネル用の三層基板の、本発明の例示的な実施形態に係る概略断面図である。乗員保護特性を備えた吸音パネル用の三層基板の、本発明の例示的な実施形態に係る概略断面図である。他の乗員保護特性を備えた吸音パネル用の三層基板の、本発明の例示的な実施形態に係る概略断面図である。遮断層を省いた基板シートを備えた吸音パネルの、本発明の例示的な実施形態に係る概略断面図である。基板と、基板シートの第２面に遮断層とを備えた吸音パネルの、本発明の例示的な実施形態に係る概略断面図である。基板シートの第２面に遮断層を、該遮断層に第２スクリム層を結合させてなる吸音パネルの、本発明の例示的な実施形態に係る概略断面図である。製造方法に関する概略説明図であって、該方法において基板ボード／繊維層は加熱装置内を移動した後に、二つの嵌め合い部材を有する三次元成形機械に載置されてヘッドライナ形の吸音パネルが形成される。先行技術による、パネル成形より前の段階の製造方法の概略説明図である。面取り端を有する吸音パネルの、本発明の例示的な実施形態に係る製造方法の説明図である。先行技術によるパネルの部分断面図であって、パネルシートの端縁から繊維が延出していることを示す。図１０に示した方法と装置で製造した吸音パネルの、本発明の例示的な実施形態に係る部分断面図である。本発明に係わる吸音パネルの例示的な実施形態において、音減衰特性が向上したことを示すグラフである。本発明に係わる吸音パネルの他の例示的な実施形態において、音減衰特性が向上したことを示すグラフである。本発明に係わる吸音パネルの更に他の例示的な実施形態において、音減衰特性が向上したことを示すグラフである。

Claims

結合剤と繊維とからなるシートであって、第１側面と第２側面とを有し、該第１及び第２側面はスクリム層を含むシートと、
前記第１及び第２側面の一方に多孔質接着剤で結合された繊維層と
を具備することを特徴とする吸音パネル。
前記結合剤は、エラストマ材料または熱可塑性材料の何れかである
ことを特徴とする請求項１に記載の吸音パネル。
前記第１及び第２側面のうちの他方は、遮断層を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の吸音パネル。
第２スクリム層が前記遮断層に結合されている
ことを特徴とする請求項３に記載の吸音パネル。
吸音パネル用の基板であって、
音響吸収性を有する内側部分と、
音響流れ抵抗性を有し、かつ第１層と第２層を具備する外側層とを具備し、
前記第１層は、前記内側部分の第１面に、前記第２層は前記内側部分の第２面に配される
ことを特徴とする吸音パネル用の基板。
前記内側部分は、発泡材料及びガラス繊維材料の何れかを含む
ことを特徴とする請求項５に記載の基板。
前記外側部分は、構造材料を含む
ことを特徴とする請求項５に記載の基板。
前記構造材料は、約２００から１０００グラム毎平方メートルの範囲の質量を有する
ことを特徴とする請求項７に記載の基板。
車両用の吸音パネルであって、
コア部と、
該コア部に接着するように構成された第１外層と、
前記コア部に接着するように構成された第２外層とを具備し、
前記コア部は、前記第１および第２外層の間に収容される
ことを特徴とする車両用の吸音パネル。
前記コア部は、吸音材料、エアバッグ装置及び衝撃クッション材料の少なくとも何れか１つを含む
ことを特徴とする請求項９に記載の吸音パネル。
多孔質接着剤によって、前記コア部に結合されたスクリム層を含む
ことを特徴とする請求項９に記載の吸音パネル。
車両用の複合材料パネルであって、
音響吸収層と、
該音響吸収層に対して多孔質接着剤によって結合された音響流れ抵抗層とを具備する
ことを特徴とする車両用の複合材料パネル。
前記音響吸収層は、垂直方向にラップされた繊維材料マット及び複数の相互連結したビーズ材料のシートの何れか１つである
ことを特徴とする請求項１２に記載の複合材料パネル。
前記ビーズ材料は、ポリプロピレンである
ことを特徴とする請求項１３に記載の複合材料パネル。
前記ポリプロピレンは、前記ビーズを相互連結してシートとなす被膜材を含む
ことを特徴とする請求項１４に記載の複合材料。
車両用のヘッドライナパネルであって、
音響流れ抵抗性材料からなる第１層と、
音響吸収性材料からなり、前記第１層に連結された第２層と、
音響流れ抵抗性材料からなり、前記第２層に連結された第３層とを具備し、
前記音響流れ抵抗性材料は、音を減衰するように構成された多数の空気通路を備える
ことを特徴とする車両用のヘッドライナパネル。
前記層は、多孔質接着剤によって連結されている
ことを特徴とする請求項１６に記載のヘッドライナパネル。
結合剤と繊維とからなり、第１面と第２面とを備えた基板を準備するステップと、
多孔質接着剤を、有する繊維層を準備するステップと、
スクリム層を、前記基板の前記第１面に載置するステップと、
前記繊維層を、該基板の前記第１面に載置するステップと、
前記基板／繊維層の組合わせ体を、二つの嵌合部材を有する三次元成形機械に載置するステップと、
前記基板／繊維層の組合わせ体に、熱を加えるステップと
を含む吸音パネルの製造方法であって、
前記繊維層が前記基板に結合されることによって吸音パネルを形成する
ことを特徴とする吸音パネルの製造方法。
前記結合剤は、エラストマ材料及び熱可塑性材料の何れか１つである
ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
前記加熱ステップの前に、前記基板にカーボンブラックを含有する着色剤を添加するステップを含む
ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
前記カーボンブラックの濃度は、０．００００００１から１．０重量％の範囲内にある
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
エラストマ結合剤と繊維とからなり、第１面と第２面を備えた基板を準備するステップと、
フィルム状接着剤層を準備するステップと、
前記フィルム状接着剤層を、前記基板の前記第１面に載置するステップと、
前記基板／フィルム状接着剤層組合わせ体を、所定の速度、温度及び圧力で高温ロール工程を通過させるステップとを含む吸音パネルの製造方法であって、
前記フィルム状接着剤層は、基板に結合され、目の粗い多孔質接着剤層となるステップを含む
ことを特徴とする吸音パネルの製造方法。
前記ローラを通過させる前に、前記基板に織物状の接着剤を付着するステップを含む
ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。