JP2014508686A - 消音性のある多層パッチを持つパネル組立部品 - Google Patents

Abstract

多層パッチを持つパネル組立部品は、ノイズ又は振動を低減、断熱、及び/又は、基礎部分の構造保全を改善するため、多くの異なる用途に利用することが出来る。パネル組立部品が自動車部品である実施例において、パネル組立部品１０は、メインパネル１２と、基本接着層１６と、少なくとも２つの独立パッチ２４、２６、２８と少なくとも１つの補助接着層３０、３２を持つ多層パッチ１４と、を有する。基本接着層により、多層パッチをメインパネルに取り付け、補助接着層により、独立したパッチ同士を取り付ける。多層パッチの異なる層の大きさ、形状、厚さ、及び/または、組成により、特定の音、及び/または、熱の減衰特性を示すように選択を行う。
【選択図】図１

Description

本出願は、2011年3月22日付で出願され、米国仮出願61/466209号の優先権の利益を享受する。これにより、上記仮出願の全体の開示は、引用により組み込まれている。

本開示は、ノイズ及び/または振動を低減するための構造、より詳しくは、自動車に見られるような、金属部分の特定領域に選択的な消音性（sound damping）を持たせるための多層パッチに関する。

消音性（sound damping）材料は、様々な用途や自動車産業を含む様々な産業に用いられてきた。しばしば、消音性のある部品には、自動車のオイルパンのような振動性のある部品に適用されるある種の粘弾性材料が使われてきた。前記粘弾性材料は、振動に関連した機械的エネルギーを、消音材料層内で分散される熱エネルギーに変換することにより、前記部品によって生成された振動エネルギーを吸収し消失させる。これにより、振動に関連したノイズは減少する。消音（sound damping）のため通常使われるいくつかの異なった構造が存在する。その構造の例は、自由層（free-layer）構造、拘束層（constrained-layer）構造、ラミネートを含む。

自由層（free-layer）構造は、消音性粘弾性材料（sound damping viscoelastic material）が振動部品の表面に適用された構造となっている。そのような配置において、前記部品の一方の側にあるノイズまたは振動源によって生成された振動または音響エネルギー（vibratory or acoustic energy）は、隣り合う粘弾性層で消失する、そのため前記構造の他方の側には伝達されない。拘束層（constrained-layer）構造の場合、消音性粘弾性材料（sound damping viscoelastic material）は、接着材として機能し、振動部品と追加の剛性拘束層（rigid constraining layer）の間に挟まれる。前記振動減衰性（vibration damping）は、一般に前記振動部品と前記剛性拘束層（rigid constraining layer）との間での、粘弾性材料内のせん断運動（shearing movement）を引き起こす相対運動に依存する。前記せん断運動（shearing movement）は、前記振動エネルギーを、前記剛性拘束層（rigid constraining layer）を介して消失する熱エネルギーに変換する。消音性（sound damping）ラミネートは、一般に拘束層（constrained-layer）と同じように機能する。しかしながら、前記振動部品は、一組の薄い拘束層（constrained-layer）と、粘弾性材料とを有する。

特開平01-206033号公報

1つの様態によれば、メインパネルが音響的活性領域（acoustically active region）と、基本接着層と、少なくとも２つの独立パッチと少なくとも１つの補助接着層を持つ多層パッチと、を含むパネル組立部品を提供する。前記基本接着層は、消音性（sound damping）のある音響的活性領域（acoustically active region）において、前記多層パッチを前記メインパネルに取り付ける。

別の様態によれば、パネル組立部品の製作は、(a)メインパネルと、第１の独立パッチと、第２の独立パッチを提供する工程と、(b)前記第１の独立パッチを、基本接着層を介して前記メインパネルに取り付け、成形前のパネル組立部品を形成するために、前記第２独立パッチを、補助接着層を介して前記第１独立パッチに取り付ける工程と、(c) 前記成形前のパネル組立部品に対して金属成形加工を施して、成形済パネル組立部品を形成する工程を含む、パネル組立部品の製造方法を提供する。

本発明の好ましい実施例は、以後記号により要素を指示した付図の対応により説明されるであろう。

多層パッチを有するパネル組立部品の一例を示す平面図である。 図１のパネル組立部品の側面図である。 １つまたはそれ以上の成形工程を伴う図１のパネル組立部品の斜視図である 複数の多層パッチを有するパネル組立部品の他の例を示す平面図である。 複数の多層パッチを有するパネル組立部品の他の例を示す平面図である。 メインパネルの両側に多層パッチを有するパネル組立部品の別の例を示す側面図である。 折り曲げられ、メインパネルの一方に多層パッチを有するパネル組立部品の別の例を示す側面図である。 １つまたはそれ以上の多層パッチを持つパネル組立部品を製作するための一例の方法におけるいくつかの工程を示すフローチャートである。

前記多層パッチは、ノイズ又は振動を低減、断熱、及び/又は、基礎部分の構造保全を改善するため、多くの異なる用途に使用することが出来る。前記多層パッチは、様々な自動車用途に利用されるパネルに関する以下の文章で説明されているが、前記多層パッチは、それほど制約があるわけではなく、非自動車用途にも同様に使うことが出来る。潜在的な自動車用途のいくつかの例では、他の自動車用途と同様、ホイール室 （wheel well）、座席タブ（seat tub）、予備ホイールタブ（spare wheel tub）、ダッシュパネル、プレナム、ルーフパネル、フロアパン、フード、デッキリッド（deck lid）、ドアインナー、手荷物棚（parcel shelf）、オイルパン、または様々なエンジンかトランスミッション部品のカバーまたは収納、を含むものである。いくつかの潜在的な非自動車用途の例は、航空宇宙用途、船舶用途、軍事用途、農業・建築設備、家庭用途、硬いまたは堅い部分においてノイズまたは振動を減少させたい他のいかなる用途をも含む。

パネル組立部品と、前記パネル組立部品に対応して使用される消音性（ sound-damping）パッチにおけるいくつかの制限の無い例では、2010年8月11日に出願された国際特許出願PCT/US2010/045172号、2010年10月21日に出願された国際特許出願PCT/US2010/053589号、2011年2月18日に出願された国際特許出願PCT/US2011/025361号、2011年6月10日に出願された国際特許出願PCT/US2011/039939号、に明示されており、該出願の記載は本願の一部をなす。

図１から３は、メインパネル１２と、１つまたはそれ以上の多層パッチ１４と、前記メインパネルと前記パッチとを取り付ける基本接着層１６と、を有するパネル組立部品１０を示すものである。ここで使われている「パネル組立部品」という用語は、製造工程における特定のステージやフェーズに制限されるものでは無く、前記パネルの周囲が、まだ切られていないか、その最終形状に整えられていないパネル組立部品、前記パネルの周囲が、すでに切られているか、その最終形状に整えられたパネル組立部品、前記パネルが、型打ち（stamping）されないか、折り曲げられないか、さもなければその最終的な輪郭を示す形状に形成されないパネル組立部品（例えば、図１及び図２の平面状パネル組立部品）、前記パネルが、すでに型打ちされるか、折り曲げられるか、さもなければその最終的な輪郭を示す形状に形成されるパネル組立部品（例えば、図３の輪郭パネル組立部品）、前記パネルが、まだ自動車又は他の構造物取り付けられていないパネル組立部品、または、数少ない可能性によると、前記パネルが、すでに、ダッシュパネルまたはホイール室（wheel well）のような自動車又は他の構造物取り付けられているパネル組立部品を含むものである。前記「パネル組立部品」という用語は、部分的に、大部分、または完全に成形した部品を示し得る。

前記メインパネル１２は、下部の部品または形成すべき部分のための構造的な基盤として機能する。前記メインパネル１２は、打ち抜かれるか、切断されるか、せん断されるか、さもなければ好ましい形状に形成され得る。前記メインパネル１２は、通常前記多層パッチ１４より大きく、幾つかの適切な材料で構成され、様々な形式及び合金の鉄、例えば、冷間圧延鋼（cold rolled steel）、溶融めっき鋼（hot dipped steel）、電気亜鉛めっき鋼（electro-galvanized steel）、ガルバニール処理（galvanneal）などや、アルミニウム、他の金属、または他の高分子材料（polymer-based materials）や複合材のような非金属材料から構成することが出来る。ある実施例では、前記メインパネル１２は、鉄で構成され、全体的に0.4mm〜3.0mmの厚さを持ち、他の実施例では、前記メインパネル１２は、多層の消音性（sound-damping）ラミネートとなっている。前記パネル１２の正確なサイズ、形状、厚さ、及び組成は、形成される特定部品に応じて大きく異なり、ここで示しかつ説明された実施例と異なるものであっても良い。

前記基本接着層１６とともに前記多層パッチ１４は、前記パネル組立部品１０を介して、またはと共に、ノイズまたは振動の伝達を減少するか軽減するために、前記メインパネル１２に戦略上適用することが可能である。前記多層パッチ１４を、通常領域２２のような前記パネルの音響的活性領域（acoustically active region）に対応した箇所で、前記メインパネル１２に取付ける。本明細書に使用された「音響的活性領域（acoustically active region）」とは、概して音及び/または振動源に露出され、かつ、いくつかのタイプの消音から利益を得られる、前記メインパネルのいずれかの区域、部分、及び/または、他の領域を含むものである。図 ２に示される例では、領域２２を、一般にノイズまたは熱源２０の近くに配置、及び/または前記ノイズ又は熱源２０と並べる。こうした発生源２０の制限の無いいくつかの例では、エンジン、ホイール、およびタイヤの組立体か、エンジン排気部品か、または風雑音を引き起こす自動車部品を含み得る。また、ノイズ源は、前記パネル組立部品１０と隣接するか、そこに取付けられた別のノイズを発生するか、振動する自動車部品であっても良く、領域２２の位置は、例えば、独立した部品の幾何学的形状、質量、または固有周波数のような他の要素によって決まり得る。

図１及び２で示された例では、前記多層パッチ１４は、異なる大きさと形状を持ち、２つの補助接着層３０、３２を介して互いに取り付けられる３つの独立パッチ２４、２６、２８を有する。前記独立パッチ、及び/または前記補助接着層の数は、ここで示した実施例とは異なるものであっても良い。例えば、パッチ、接着層が多かったり、少なかったりしても良い。しかしながら、多くの場合、少なくとも２つの前記独立パッチと少なくとも一つの補助接着層が存在するものである。基本及び補助接着層１６、３０、３２の両方を含む、接着層の総合計は、一般に前記独立パッチ２４、２６、２８の数と同じであるが、これは必須ではない。例えば、単一接着層は、図４及び５の実施例で示され、後で詳しく説明するように、複数のパッチを直接取り付けるために使用することが出来る。ここで使用される「取付け」という用語は、広義には何らかの直接的装着（direct attachment）か、間接的装着（indirect attachment）を含むものである。例えば、前記パッチ２４を、前記基本接着層１６によって前記メインパネル１２に直接的に取り付ける一方で、前記パッチ２８を、中間パッチ２４、２６と前記補助接着層３０、３２を介して、前記メインパネル１２に間接的に取り付ける。

前記独立パッチの大きさ、形状、及び/または配置は、形成される箇所の必要に応じて様々である。例えば、図１で示された実施例では、前記独立パッチ２４、２６、２８は、連続して大きさを削減しているため、前記パッチ２６は、前記パッチ２４の周囲の内側に完全に収まり、前記パッチ２８は、前記パッチ２６の周囲の内側に完全に収まる。言い換えるなら、前記パッチ２８は、前記パッチ２６の境界より小さく、前記パッチ２６の境界により取り囲まれている。同様に、前記パッチ２６は、前記パッチ２４の境界より小さく、前記パッチ２４の境界により取り囲まれている。この固有の例では、前記最も内側のパッチ２４（例えば、前記メインパネル１２に最も近いパッチ）から前記最も外側のパッチ２８へ向かう各々の連続したパッチは、それが取り付けられる下部パッチより小さいものである。しかしながら、図４及び５の実施例で示すように、１つまたはそれ以上のパッチが、下部パッチの外周を越えて延在することもあり得るので、これは常に成立するわけではない。また、図５は、２つの独立したパッチが、それらの独立したパッチの上部に取り付けられた第３のパッチ（上部のパッチ）が２つの下部パッチ（２つの独立したパッチ）と重なるかつながるように、互いに隣り合って又は隣接して、前記メインパネルに直接的に取り付けられている例を示すものである。これらの実施例は、後で詳しく説明する。

上記の通り、前記独立パッチの位置は、図２の領域２２のような、前記パネル組立部品における音響的活性領域（acoustically active region）の存在により影響を受けるものである。図示するように、音響的活性領域２２は、前記メインパネル１２全体を覆うか、前記メインパネルのある部分またはある区域だけを覆うものである。また、音響的活性領域２２は、様々なレベルの音および／又は振動にさらされる可能性があり、一部のサブ領域は他より高いレベルの音および／又は振動に露出される。例えば、音響的活性領域（２２は、各々のサブ領域がノイズまたは振動の異なるレベルによって影響を受ける、多様なサブ領域を含んでも良い。消音性（sound-damping）パッチが無い場合、例えば、所定のサブ領域は別のサブ領域に比べ、より高い振幅か、異なる周波数で振動し得る。前記多層パッチ１４を、複数の積層した層を有する多層パッチの一部が、より高いレベルのノイズに露出された前記メインパネル１２上のサブ領域を覆うように、構成し、配置する。図１及び２で説明されるように、最も外側のパッチ２８の下に直接置かれ、（その上に）積層された３層の消音性パッチを持つ前記メインパネル１２の一部分は、最も高いノイズ、振動、及び/または熱にさらされる前記メインパネル１２の一部分であり得る。各々のパッチは、ノイズを軽減するために隣接した前記接着層と共に働いて、複数のパッチ層を持つ前記メインパネル１２の領域が、単一パッチ層のみか、パッチの無い領域よりもより多くの音を減衰させる。さらに、前記独立パッチ及び/または前記補助接着層が、周波数、温度等に関連しているので、その減衰効果に影響を与える異なる性質を持つこともあり得る。そのような実施例は、後で詳しく説明する。

前記独立パッチ２４、２６、２８を構成する組成または材料は、形成される部分の必要性に応じて様々である。例えば、前記パッチ２４、２６、２８の例では、様々な形式及び合金の鉄、例えば、冷間圧延鋼（cold rolled steel）、溶融めっき鋼（hot dipped steel）、電気亜鉛めっき鋼（electro-galvanized steel）、ガルバニール処理（galvanneal）などや、アルミニウム、他の金属を組む、何らかの適切な材料から構成することが出来る。いくつかの実施例では、パッチは硬質または半硬質高分子材料または複合材のような非金属材料で構成することが出来る。１つの実施例では、前記独立パッチの各々は、同じ厚さを持ち、その全ては下にある前記メインパネル１２の厚さよりも薄い。一例として、パッチの厚さは、全体で0.2mm〜2.0mmである。他の実施例では、各々のパッチは、異なった厚さを持つか、少なくとも一つのパッチは、別のパッチより異なる厚さを持っている。前記補助接着層３０、３２も、同じかまたは異なる組成で構成され、同じかまたは異なる厚さを持ち、同じかまたは異なる接着パターンなどで適用されるから、前記補助接着層３０、３２についても同様のことが言える。このことは、後で詳しく説明する。また、前記多層パッチにおける１つまたはそれ以上の前記独立パッチは、ラミネート材料で構成することが可能である。すなわち、前記独立パッチは、例えば１つかまたはそれ以上の前記接着層とともに固定された複合金属層（multiple metal layers）を含み得る。そのような場合、ラミネートパッチの異なるサブ層は、図６の実施例で示され、以下詳しく説明するように、一般的に同じ外部境界または外周を持つ。

前記独立パッチ２４、２６、２８は、多様な金属成形加工（metal forming operations）を補助する特徴（feature）のような他の特徴を有しても良い。例えば、特許出願PCT/US2010/053589号ですでに述べられているように、前記多層パッチ１４の例は、ノッチ３４の近くの材料が顕著な変形を受けるか、複合ストレス領域に置かれる、打ち抜き加工(stamping)、絞り加工（drawing）、または他の成形加工の際に有用なノッチまたはカットアウト３４の形状の成形特徴又は成形構造（forming feature）を含む。もちろん、前記多層パッチ１４は、音や振動を鈍らす（減衰する）ことが出来ること以外の他の有益な特徴を持つことができる。例えば、多層パッチを持つ前記パネル組立部品１０の領域は、全体的に材料の厚さが増加した領域であり得る。このように、パッチの位置は、前記パネル１２の特定領域の剛性及び/または熱抵抗を増加させる必要性に応じ、少なくとも部分的に決定することが出来る。例えば、いくつかの用途では、追加の消音性（sound-damping）は、すでに消音性（sound-damping）パッチを持つパネル１２の特定領域においては要求されないが、追加の付加パッチ（overlying patch）は、その領域において、前記パネル組立部品１０全体の熱抵抗またはR値を増加させるために適用することが出来る。いくつかのケースでは、ノイズ低減の追加的な利点を提供しつつも、前記多層パッチは、追加的な剛性と熱抵抗をパネルに与えることが出来るといった相乗効果をもたらす。１つの例では、前記パネル組立部品は、熱源に向かって伸び、その形状によりノイズを本質的に増幅してしまう突出した特徴（構造）を有するので、図７の実施例で示すように、前記多層パッチの位置を決定する（後で詳しく説明する）。

前記接着層１６、３０、３２を、前記パネル組立部品１０の様々な層を接着するか、取り付けることに利用する。特に、図１及び２を参照すると、前記最も内側のパッチ２４を、前記基本接着層１６とともに前記メインパネル１２に取り付け、前記中間パッチ２６を、補助接着層３０とともに前記パッチ２４に取り付け、前記最も外側のパッチ２８を、前記補助接着層３２とともに前記パッチ２６に取り付ける。前記基本接着層１６は、前記多層パッチ１４を前記メインパネル１２に接着し、前記補助接着層３０、３２は、様々な独立したパッチ同士を接着する。１つの実施例によれば、前記接着層１６、３０または３２のすくなくとも一つは、熱硬化性アクリル酸樹脂（acrylate-based thermoset resin）を含み、全体で0.005mm〜0.05mmの厚さを持つ粘弾性接着材である。しかしながら、他の接着材の組成及び厚さも、同様に使用することが出来る。異なる接着層は、以下説明するように、層に応じて様々であり、例えば、減衰特性、温度、周波数などの点から、各々の層の消音（sound-damping）特性に適合させるか、制御させることが可能である。前記メインパネル１２とパッチの間に挟まれるか、前記独立パッチの間に挟まれる各々の前記接着層１６、３０、３２は、拘束減衰層（constrained damping layer）の容量範囲（capacity）内で動作し得る。拘束減衰層（constrained damping layer）の構造は、サンドウィッチのような構造においてせん断及び歪みを利用して振動を低級の摩擦熱に変換することで、振動エネルギーを消失するか、軽減することが出来るということが、当業者により理解されるであろう。前記多層消音性（sound-damping）パッチ１４は、追加の利点をもたらし、柔軟性を得るために前記接着層を利用し得る。

例えば、ある実施例では、前記接着層１６、３０、または３２の少なくとも１つが消音性（sound-damping）接着層である。別の実施例では、前記接着層１６、３０、または３２の少なくとも１つが構造的な接着層である。広義の説明では、前記パネル組立部品１０に含まれる前記接着層の何れか一つは、前記組立部品の他の接着層の何れか一つとは異なるものである。前記接着層が、例えば異なる組成、厚さ、及び/または材料特性を持つ場合、接着層は、互いに異なるものとみなされる。いくつかの材料特性の例として、ほんの 2、3 の例を挙げれば、温度、周波数等の関数として働く消音性（sound damping）と、断熱性（thermal insulation）と、結合力（cohesive strength）または剛性が挙げられる。各々の消音性（sound damping）は、前記接着層が、最大量の消音性（sound damping）を持つ消音性（sound damping）パッチとともに機能する、有効減衰温度範囲（effective damping temperature range）によって特徴付けることが出来る。ある実施例では、ある接着層は、別の接着層の前記有効減衰温度範囲（effective damping temperature range）より高い有効減衰温度範囲を持つ。そのため、前記パネル組立部品１０の全体（overall）有効減衰温度範囲は、より大きくなる。異なる性質を持つ接着層を含む前記多層パッチの利用により、利用される特定用途に応じてパネル組立部品の動作特性を拡大するか、カスタマイズするか、調整できるというメリットがある。

図１の前記パネル組立部品１０が、暖機や冷却を行う自動車エンジンのように、温度が変化するノイズ及び熱源２０にさらされる例を考える。例えば、前記基本接着層１６は、前記補助接着層３０、３２より高い有効減衰温度範囲（effective damping temperature range）を有し得る。これは、前記接着層１６が、前記接着層３０、３２に比べ、より化学的に安定、及び/またはより高温においてより有効な消音性（sound-damping）を与えることを意味する。エンジンの暖機期間のような、相対的に低いエンジン温度の期間では、現在のエンジン温度が有効減衰温度範囲内にあるため、補助接着層３０、３２は、消音性（sound damping）において大きな役割を果たす。いったんエンジン温度が通常動作レベルに到達すると、現在のエンジン温度が前記接着層１６の前記有効減衰温度範囲（effective damping temperature range）より高いため、前記基本接着層１６が前記消音性（sound damping）以上の役割を果たす。異なる接着層の有効減衰温度範囲を、既存の単一拘束層減衰構造（single constrained-layer damping constructions）よりも広いパネル組立部品１０用の全体有効減衰温度範囲を提供するように重ねる。ある意味、この例における有効減衰温度範囲を、時間の関数として、予測される温度の変化に基づき選択する。

図４のパネル組立部品４０が、パネルが不均一または異質な温度分布持つように、複数のノイズ及び熱源にさらされる別の例を想定する。第１の多層パッチ４４を、第１の熱源の近くに置き、第２の多層パッチ４６は、第２の熱源の近くに置く。例えば、もし、前記第１の熱源が前記第２の熱源より熱いことが予想される場合、前記第１の多層パッチ４４の１つかそれ以上の層は、前記第２の多層パッチ４６の１つかそれ以上の層より高い有効減衰温度範囲を持つことが可能である。また、前記多層パッチ４４、４６の各々は、上記で説明したように、異なる温度能力（temperature capabilities）を持つ接着層を有する。ある意味、この例における有効減衰温度範囲を、前記パネル上の位置または配置の関数として、温度で予想される変化に基づいて選択する。もちろん、前記パネル組立部品の２つまたはそれ以上の前記独立接着層は、同様に同じ組成、厚さ、及び/または材料特性を有しても良い。いくつかの可能性を挙げるならば、例えば、任意の所定の多層パッチにおいて、前記接着層の少なくとも１つが他と異なるものの、２つかそれ以上の前記独立パッチは、同じタイプ及び/または厚さの材料で構成されるか、前記独立パッチの少なくとも１つが他と異なるものの、２つまたはそれ以上の前記接着層は、同じ材料組成及び/または厚さを有するか、または、少なくとも１つの前記独立パッチと少なくとも１つの前記接着層が他と異なり得る。

前記多層パッチと多層接着層により前記パネル組立部品に与えられる潜在的な別の利点は、部品成型性（part formability）である。例えば、連続するパネルまたはパッチ層の間に挟まれる接着層を持つことは、等しい厚さを持つ固体金属材料に比べ、成形の際対向する表面の間にあるレベルの伸展性（compliance）を与えることが出来る。言い換えれば、そのような対向表面は、そうでなければ、固体金属パネルに印加されて、しわや断裂を引き起こす、ある程度の歪みにさらされ、または、（歪みを）吸収する接着層が介在された状態で、成形の際互いに対して相対的に動かされ得る。加えて、全ラミネート（full-laminate）よりもパッチの形態の拘束層（constraining layer）を提供することで、成形の際にしわまたは他の種類の材料不良の発生を避けるために、その部品の既知の高いストレスまたは複合ストレス領域を避けるように、そして、得られた部品における重さ、及び/またはコストを減らすように、前記拘束層をカスタム形状(custom-shaped)にすることができる。すでに説明したように、図１におけるノッチ３４のように、様々な形成上の特徴を、この目的のために利用することができる。

いくつかの実施例において、スポット溶接３８のような追加の取付特徴（attachment feature）は、金属形成加工の際、１つまたはそれ以上の前記パッチを下層に取り付ける助けとなり、および／又は、材料移動（material movement）を制御し得る。金属成形加工の際、そのような取付特徴を、何らかのパッチの外周近くまたは端で利用し、好ましい位置にパッチを維持する助けとなるように利用する。様々なマスチック（mastic）及び/または他の非接着消音性（sound-damping）材料を、本明細書に記載した接着層の代わりに、またはそれに加えて使用することができる。そのような材料におけるいくつかの制限の無い例として、非接着手段(non-adhesive means)によって、前記隣接したパッチに取り付けられるか、層間に挟まれた、予備成形高分子発泡体、フィルム、またはマットを挙げることができる。

図４から７は、多層パッチを有するパネル組立部品のいくつかの実施例を示したものである。これらの例は、何ら制限を受けるものではなく、多層パッチが用いられた利用可能な様々な構成のいくつかを示すために、以下簡潔に説明するものである。図４は、パッチ４４が２つの前記独立パッチ層を含み、パッチ４６が３つの前記独立パッチ層を含む、２つの前記多層パッチ４４，４６を持つパネル組立部品４０の例を示すものである。そのような構成は、メインパネル４２が、パッチ４４の領域よりもパッチ４６の領域においてより音響的に活性であり、その領域においてより剛性または構造の強化をひつようとし、及び/または、その領域においてより高温にさらされる場合に役立ち得る。ある非制限的な例では、前記パネル組立部品４０を排気システム近くに配置し、ここで、パッチ４６は、パッチ４４よりも、そのシステムのノイズ源又はより高温部近くに配置し得る。前記多層パッチ４６は、独立パッチ４８、５０、５２を含む。図４で示すように、前記パッチ４８は、前記パッチ５２の周囲または境界内に完全に収まるが、前記パッチ５０は、下にある前記パッチ４８の周囲内に完全に収まらずその境界からはみ出されている。

また、別の実施例では、図５に示すように、パネル組立部品６０は、２つの多層パッチ６４、６６を有する。前記多層パッチ６４は、部分的に重なる、図４の独立パッチ４８、５０に類似している、独立パッチ６８、７０を有する。また、前記多層パッチ６４は、下にあるパッチ６８が、上に重ねられたパッチ７０より小さい場合の１つの例である。例えば、このタイプの構造は、２つの異なる接着層が重なり合う領域（overlapping area）内にのみ望まれ得る場合に役立つものであり得る。前記多層パッチ６６は、互いに隣り合うまたは並列する、２つの最も内側のパッチ７２、７４に部分的に重なる、最も外側または最上部の独立パッチ７６を含む。そのような配置は、前記独立パッチ７２、７４の各々下にあるメインパネル６２の当該部分が異なる性能を要求する場合に役立ち得る。例えば、前記独立パッチ７２、７４の各々は、異なるパッチ材料、及び/または厚さ、異なる接着材料、及び/または厚さ、または双方を含むように構成することができるが、最も外側のパッチを利用して、その下にある領域に対し追加の音、熱または剛性能力を加えることも可能である。

図６のパネル組立部品８０の例は、ノイズ、及び/または熱源２０の近くに配置され、メインパネル８２の反対側のそれぞれにおいて多層パッチ８４、８６を有するものを示している。そのような構造は、空間または包装の制約事項により、前記メインパネル８２のどちらか一方、または両方で互いに覆われている、パッチの数を制限する場合に役立つ。しかしながら、全てのパッチの数は、特定の位置で要求され得るものである。この特定の例では、前記多層パッチ８４、８６の各々は、それぞれラミネートとなっている独立パッチ８８、９０を含む。前記多層パッチ８４が、独立した最も内側のパッチ９２に取り付けられているラミネートパッチ８８を有する一方、前記発生源２０に最も近い前記パネル側では、前記ラミネートパッチ９０が、前記多層パッチ８６となる。いくつかのケースでは、ラミネートパッチは、容易に入手可能な完全ラミネート消音性（sound damping）材料から切断されるか、押しつぶされる容易な製法を要求するものである。

図７は、メインパネル１１２に取り付けられた多層パッチ１１４を伴うパネル組立工程１００の１例を示す。パネル組立部品１００は、一般に、この場合熱及び/またはノイズ源を示す発生源２０に対して凸形状となるように折り曲げられている。そのような丸い形状は、特定の突出、幾何学的形状、または他の特性をもつ他の形状についても同様であるが、熱、及び/または音を増幅する働きがある。例えば、そのような形状は、他の発生源２０’から共通の先端または頂点１１６へ振動を向かわせるか、伝達させることが出来る。この例では、先端１１６は、音響的活性領域（acoustically active region）を示し、熱源２０の最も近くにある前記パネル組立部品の部分をなしている。前記多層パッチ１１４は、例えば、断熱材かつ音響緩衝材（sound damper）として機能するなど、多くの目的で使用することができる。

図８を見た場合、上記に述べるように、パネル組立部品を製作するための方法２００の１例が示されている。前記方法２００は、一般的にメインパネルと２つまたはそれ以上の独立パッチを提供する工程（工程２１０）と、多層パッチを有する成形前の（pre-formed）パネル組立部品を製作する工程（工程２２０）と、成形前のパネル組立部品を成形済（after-formed）パネル組立部品に成形する工程（工程２３０）を含む。前記方法２００が１つの実施例である場合、工程の他のシーケンスや組み合わせは、可能である。

前記工程２１０は、前記メインパネルと、２つまたはそれ以上の前記独立パッチを含み、何らかの異なる方法でも同様に行うことが出来る。例えば、前記工程２１０は、これらの独立した部品に対し、打ち抜き、切断、せん断、及び/または他の既知の加工技術を利用する。

前記工程２２０は、前の工程から、多層パッチを有する成形前のパネル組立部品の製作まで、前記メインパネルと独立パッチを利用する。実施例によれば、サブ工程２２２を、前記基本接着層を第１パッチの内表面、及び/または前記メインパネルの外表面に適用する。例えば、スプレー、ロール塗布、打ち貫き接着層などを適用し、その後、前記第１パッチを前記メインパネルに接着するために前記基本接着層を硬化する(cure)。サブ工程２２４は、前記補助接着層を、第２独立パッチの内表面、及び/または前記第１独立パッチの外表面に適用し、その後、前記第１及び第２パッチをともに接着するために前記補助接着層を硬化する。前記基本、及び/または前記補助接着層を硬化することは、基本、及び/または前記補助接着層を、高温（昇温）、輻射、特定波長の光、酸素などのガス又は水蒸気、または、他の硬化開始剤（curing initiators）または促進剤に呈して、架橋するか、さもなければ接着層をより固体化させるか結合させることを含んでいる。前記基本及び前記補助接着層は、ともに硬化されるか、別々に硬化される。また、この方法により、追加の独立パッチ、及び/または接着層を取り付けられる。

異なる例では、前記工程２２０は、２つまたはそれ以上の前記独立パッチを多層パッチに予め組み立てる。いったん前記予め組み立てられた多層パッチが完成すると、予め組み立てられた多層パッチを、メインパネルに取り付ける。例えば、サブ工程２２２’において、第１及び第２のパッチを、前記補助接着層とともに接着する。すなわち、サブ工程２２４’で前記すでに結合されたか、予め組み立てられた第１及び第２のパッチを、前記補助接着層とともに前記メインパネルに接着する。２つ以上の前記独立パッチが提供された場合、前記工程２２０は、上記で述べた２つの異なる実施例からの工程を混ぜたものであっても良い。この実施例では、前記異なる接着層について異なる硬化技術を利用することが出来る。これは、特に、前記多層パッチが予め組み立てられたものであるために、当てはまり得る。例えば、前記予め組み立てられた多層パッチの補助接着層を、前記パッチが前記メインパネルに取り付けられる前に、第１の硬化温度で硬化し、その後、前記基本接着層を、予め組み立てられた多層パッチがメインパネルに取り付けられた時に、第２の硬化温度で硬化する。例えば、もし、前記補助接着層が、前記基本接着層より低い硬化温度を要求する場合、前記実施例では、前記基本接着層のより高温の硬化温度に前記補助接着層を呈することなく、前記全ての接着層を硬化することができ、その逆もまた可能である。この技術により、特定の接着層が、しばしば昇温を含む、多重硬化サイクル（multiple curing cycles）に耐えられる。接着層のいくつかの種類によっては、硬化に昇温を要求しない。こうしたタイプの接着層を使用する場合、パネルや前記独立パッチが互いに接着される順序は、製造工程の簡易化のような他の要因によって支配され得る。

前記工程２３０は、以前の工程から成形前のパネル組立部品を取り出し、それを成形済パネル組立部品に成形（形成）する。これは、折り曲げ加工、打ち抜き加工、絞り加工、または他の金属成形加工のような何らかの従来の成形加工を利用して実行され、全ての部品、及び/または層を共に成形（形成）するか、それらを別々に形成し互いに取り付けることを含み得る。ここで利用された、「共に形成」される部品は、１つの組立部品またはサブ組立部品に存在し、かつ、共に成形加工を受ける部品を含む。これは、必ずしも前記組立部品またはサブ組立部品の全ての部品の形状が変わるという意味ではない。例えば、図１と３は、成形前パネル組立部品と、成形済パネル組立部品をそれぞれ示し得る。前記パッチ２６及び２８は、成形工程２３０の際に形状は変化しないが、前記パネル組立部品の他の部品とともに成形されたと考えられる。

方法２００は、上記の実施例より多いまたは少ない工程を有するものを含めて、複数の工程の異なる組み合わせ、及び/または順序をも含み得ると解すべきである。また、追加のパッチ、及び/または接着層を利用することもできる。

上記の説明は、本発明の定義ではないということは理解されるであろうが、１つまたはそれ以上の本発明の好ましい実施例を説明するものである。本発明は、ここに開示した特定の実施例に制限を受けるものでは無く、むしろ本発明の請求項によってのみ定義されるものである。さらに、上記の説明に含まれる記述は、特定の実施例に関連するものであり。上記で定義した用語や言い回しを除き、本発明の範囲または本発明の請求項で使われた用語の定義により制限を受けるものでは無い。開示した実施形態に対し、様々な他の実施形態、変異形、及び改変体が、当業者には自明であろう。そのような全ての実施形態、変異形、及び改変体は、付加した請求項の範囲内で実施することが出来る。

本明細書と請求項を使用された「例えば（for example、e.g.、for instance」」、「のような（like、such as」、「含む」（comprising、including」、「有する」（having」などの用語は、１つまたはそれ以上の構成要素または部品のリストと一体になって使われる時に、そのリストが、他の追加の構成要素や部品を除いて考慮されない、制限の無い意味に解釈される。他の用語は、異なる翻訳を要求される文脈で利用されない限り、もっとも広い理由のある意味を有している。

１０ パネル組立部品
１２ メインパネル
１４ 多層パッチ
１６ 基本接着層
２２ 音響的活性領域
２４、２６、２８ 独立パッチ
３０、３２ 補助接着層
３４ ノッチ、カットアウト
３８ スポット溶接
２００ 方法
２１０、２２０、２３０ 工程

Claims (21)

1. 音響的活性領域を持つメインパネルと、
   基本接着層と、
   少なくとも２つの独立パッチおよび少なくとも１つの補助接着層を持つ多層パッチと、
   を含むパネル組立部品であって、
   消音のため、前記音響的活性領域において、基本接着層によって、前記多層パッチが前記メインパネルに取り付けられていることを特徴とするパネル組立部品。
2. 前記メインパネルは、鉄またはアルミニウムで構成され、全体で0.3mm〜0.4mmの厚さを持つことを特徴とする請求項１記載のパネル組立部品。
3. 前記メインパネルは、多層の消音ラミネートを含むことを特徴とする請求項１記載のパネル組立部品。
4. 前記独立パッチの少なくとも一つは、鉄またはアルミニウムで構成され、かつ、前記メインパネルの厚さより薄く、全体で0.2mm〜2.0mmの厚さを有している、ことを特徴とする請求項１記載のパネル組立部品。
5. 前記独立パッチの少なくとも一つは、多層消音ラミネートを含むことを特徴とする請求項１記載のパネル組立部品。
6. 前記基本接着層または前記補助接着層の少なくとも一つは、アクリレート系熱硬化性樹脂で構成され、全体で0.005mm〜0.05mmの厚さを持つことを特徴とする請求項１記載のパネル組立部品。
7. 前記多層パッチは、第１及び第２の独立パッチと前記補助接着層を持ち、前記第１の接着層によって、前記音響的活性領域において、前記第１の独立パッチが前記メインパネルに取り付けられ、そして、前記補助接着層によって、前記第２の独立パッチが前記第１の独立パッチに取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のパネル組立部品 。
8. 前記第１及び第２の独立パッチは、大きさが異なり、
   前記第１の独立パッチは、前記メインパネルより小さく、かつ前記メインパネル境界内に完全に収まり、
   前記第２の独立パッチは、前記第１の独立パッチより小さく、かつ前記第１の独立パッチの境界内に完全に収まることを特徴とする請求項７記載のパネル組立部品。
9. 前記第１及び第２の独立パッチは、大きさが異なり、
   前記第１の独立パッチは、前記メインパネルより小さく、かつ前記メインパネル境界内に完全に収まり、
   前記第２の独立パッチは、前記第１の独立パッチと重ねられて前記第１の独立パッチの境界内からはみ出る、ことを特徴とする請求項７記載のパネル組立部品。
10. 前記多層パッチは、第１、第２及び第３の独立パッチと、第１及び第２補助接着層と、を有し、
    前記基本接着層 によって、前記第１独立パッチが前記メインパネルに取り付けられ、
    前記第１補助接着層によって、前記第２独立パッチを前記第１独立パッチに取り付けられ、
    前記第２補助接着層によって、前記第３独立パッチを前記第２独立パッチに取り付けられ、
    それによって、前記メインパネルと全３つの独立パッチを含む積層が形成されることを特徴とする請求項７記載のパネル組立部品。
11. 前記多層パッチは、第１、第２及び第３の独立パッチと、前記補助接着層と、を有し、
    １つまたはそれ以上の基本接着着によって、前記第１および第２の独立パッチが前記メインパネルに取り付けられ、
    前記補助接着層によって、前記第３独立パッチが前記第１および第２の独立パッチに重ねて取り付けられ、
    それによって、前記メインパネルと前記３つの独立パッチのうち２つを含む積層を含む積層が形成されることを特徴とする請求項７記載のパネル組立部品。
12. 前記独立パッチの少なくとも一つは、前記パネル組立部品の複合ストレス領域に位置するノッチまたはカットアウトの形状の成形上の特徴を有し、かつ、金属成形加工の際に材料の流れを促進することを特徴とする請求項１記載のパネル組立部品。
13. 前記基本接着層は、第１の有効減衰温度範囲を持ち、
    前記補助接着層は、第１の有効減衰温度範囲と異なる第２の有効減衰温度範囲を持ち、
    前記パネル組立部品の全体有効減衰温度範囲は、いずれか一つの接着層の有効減衰温度範囲より広いことを特徴とする請求項１記載のパネル組立部品。
14. 前記多層パッチは、１つまたはそれ以上の前記独立パッチを下層に取り付けることを補助する複数のスポット溶接箇所を有する、ことを特徴とする請求項１記載のパネル組立部品。
15. 前記複数のスポット溶接箇所は、少なくとも一つの前記独立パッチの外周の近くに位置して、金属成形加工の際に所定の位置に前記独立パッチを保持することを特徴とする請求項１４記載のパネル組立部品。
16. 前記メインパネルの一部は、増音器として機能する概して凹または凸形状に折り曲げられ、
    前記多層パッチが、凹または凸形状で前記メインパネルに取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のパネル組立部品。
17. 前記パネル組立部品は、互いに分離している第１及び第２の多層パッチを有し、
    前記第１の多層パッチは、前記第２の多層パッチより大きな音響エネルギーにさらされる音響的活性領域において前記メインパネルに取り付けられ、かつ、前記第２の多層パッチより多くの独立パッチと補助接着層を有し、それにより、前記第１の多層パッチは、前記第２の多層パッチより大きい消音性を持つことを特徴とする請求項１記載のパネル組立部品。
18. 前記パネル組立部品は、互いに分離している第１及び第２の多層パッチを有し、
    前記第１の多層パッチは、前記第２の多層パッチより広い温度範囲にさらされる音響的活性領域において前記メインパネルに取り付けられ、かつ、前記第２の多層パッチより多くの独立パッチと補助接着層を有し、それにより、前記第１の多層パッチは、前記第２の多層パッチより広い温度範囲で消音性を持つことを特徴とする請求項１記載のパネル組立部品。
19. 前記パネル組立部品は、互いに分離している第１及び第２の多層パッチを有し、
    前記第１の多層パッチは、音響的活性領域において、前記メインパネルの第１側面に取り付けられ、
    前記第２の多層パッチは、音響的活性領域において、前記メインパネルの他方の第２側面に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のパネル組立部品。
20. 前記メインパネル及び前記多層パッチは、ともに金属で構成され、
    前記パネル組立部品は、ホイール室 、座席タブ、予備ホイールタブ、ダッシュパネル、プレナム、フロントガード、ルーフパネル、フロアパン、フード、デッキリッド、ドアインナー、手荷物棚、オイルパン、またはエンジンかトランスミッション部品のカバーまたはハウジングからなる群から選ばれた自動車部品であることを特徴とする請求項１記載のパネル組立部品。
21. パネル組立部品の製造方法であって、
    (a) メインパネルと、第１の独立パッチと、第２の独立パッチと、を提供する工程と、
    (b) 前記第１の独立パッチを、基本接着層を介して前記メインパネルに取り付け、かつ、前記第２の独立パッチを、補助接着層を介して前記第１独立パッチに取り付けて、成形前のパネル組立部品を形成する工程と、
    (c) 前記成形前のパネル組立部品に対して金属成形加工を施して、成形済パネル組立部品を形成する工程と、
    を含むことを特徴とする方法。

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