JP3974655B2 - 一体ファスナーを備えたシート - Google Patents

Description

発明の背景
発明の技術分野
本発明は、構造部材にシート材を固定するための一体ファスナーを備えたシート材に関する。その特徴の一つとして、本発明は、乗り物の防火壁にマットを固定するための一体ファスナーを備えた音遮蔽マットに関するものである。他の特徴としては、本発明は、構造壁にシート材をアセンブルする方法に関するものである。さらに他の特徴としては、本発明は構造壁とそこに固定されたシート材を含んでいる構造壁アセンブリーに関するものである。
関連技術の説明
最新の大部分の自動車では、スチール防火壁が、乗客室とエンジン室を分離している。エンジン室から防火壁を通り乗客室への音の伝達を減少させるため、音遮蔽マットは防火壁に実質的に重ねて取り付けてある。
音遮蔽マットには防火壁の表面から伸びる多数のスタッドが取り付けられている。一般的には、防火壁に音遮蔽マットを取り付けるため、音遮蔽マットはスタッドと噛み合えるような開口を有し、スタッドが該開口を通って伸び、防火壁に音遮蔽マットが取り付けられるようにする。
吸収マットは通常、音遮蔽マットに取り付けられている。音遮蔽マットが防火壁に取り付けられると、吸収マットは音遮蔽マットと防火壁の間の接触面積を減らす。音遮蔽マットはカーペットの下に置かれ、カーペットを越えて防火壁の頂上まで伸びる。防火壁に音遮蔽マットを固定するために、セパレートファスナーがスタッドの上に取り付けられている。ファスナーは音遮蔽マットと下にある吸収マットの不測の動きあるいは移動を防止する。
自動車本体にトリムストリップのような製品を取り付けるためのファスナーは、バウムらの１９９４年３月８日に発行されたU.S.特許５，２９１，６３９２に開示されている。バウムのファスナーは、円形スカートの一端に収容される円形ステムを備える半球形のヘッドからなるプラスチック性のプッシュボタンファスナーである。一対の弾性フィンガーはステムの軸の穴に突き出ている。自動車にファスナーを取り付けるため、自動車本体に取り付けられたネジ付きスタッドはステムの軸の穴の範囲内で収容される。プッシュボタンに圧力を加えることによって、保持フィンガーは本体パネルにファスナーを固定するためにスタッドのネジと噛み合うようにスタッド上でステムが圧せられ保持フィンガーを変形する。半球形のヘッドは自動車にトリムストリップを固定するようにトリムストリップに接触する。
他の類似するファスナーは１９８９年１０月１７日に発行されたU.S.特許４，８７４，２７６号；１９９１年５月１４日に発行された５，０１４，３６９号；１９９３年３月２３日に発行された５，１９５，７９３号；１９１６年９月１２日に発行された１，１９７，９０６号に開示されている。
発明の要約
本発明によれば、スタッドを備える壁に取り付けるシート材は一体的に形成されたファスナーと、スタッドを収容できるように伸びた開口を有し、壁に確実に保持される。ファスナーはドームの中央部分に開口部を備える突出部を形成するドームを有する。一つの実施例では、ドームは半球体の形状である。他の実施例では、ドームは円錐の形状である。
好ましくは、ファスナー開口部はスロットであり、複合フラップを画成し、スタッドがファスナー開口部を通して圧せられたとき変形する。一般的には、スタッドはネジが切ってありフラップはスタッドのネジと噛み合いスタッドでドームを確実に取り付ける。好ましくは、フラップを形成するドームの部分はフラップを固定するためにドームの残部より大幅に厚い。ドームは好ましくは内部が中空である。
一つの実施例では、ファスナーがシートと重なり合う位置で回転できるように柔軟なウェブによってシートから離間している。他の実施例では、ファスナーはシート内で一体的に形成されており、シートが壁に取り付けられるようにスタッドを収容している。
本発明はまた、構造壁から突出している少なくとも一つのスタッドを有する構造壁と構造壁に取り付ける上述したシート材を含む構造壁アセンブリーを想定するものである。
一つの実施例では、スタッドはネジが切ってあり、ファスナーはスタッドのネジと噛み合う。他の実施例では、スタッドはＴ字形状のフランジを有しファスナーはファスナーの面に対し鋭角のスロットを有する。
さらに、本発明によれば、少なくとも一つのスタッドを有する構造壁に少なくとも一つの開口を備えるシート材を組み立てる方法は、シート材に全体的ファスナーを形成し、ファスナーは少なくとも一つのスタッドを収容するための開口部を有し、少なくとも一つの開口を通して少なくとも一つのスタッドを差し込むために構造壁の方へシート材を移動し、少なくとも一つのスタッドに少なくとも一つの開口を整合させることによって構造壁にシート材を固定するステップを含む。次に、ファスナー開口部を通して少なくとも一つのスタッドを差し込むために構造壁の方へファスナーを移動し、少なくとも一つのスタッドにファスナー開口部を整合させることによって構造壁にシート材を固定する。好ましくは、シート材は射出成形である。
本発明は、自動車における防火壁のような、構造壁に対する吸収マットの早くて安いアセンブリーを提供する。本発明はシートを壁に取り付けた後スタッドを固定するためのセパレートファスナーを不要とするものである。ファスナーの必須の性質はよりコスト的に有利な壁へのシート取付方法を招来する。
【図面の簡単な説明】
本発明の図面に関して説明する。
第１図は、本発明による一体ファスナーを組み込んだ乗り物音遮蔽マット斜視図である。
第２図は、分解した状態を示すファスナーの断面図である。
第３図は、分解した状態における第２図で示した一体ファスナーの第一の実施例の平面図である。
第４図は、固定した位置における第２図の一体ファスナーの断面立面図である。
第５図は、本発明による一体ファスナーの第二の実施例の平面図である。
第６図は、第５図の線６−６についての断面図である。
第７図は、分解された状態における本発明による一体ファスナーの第三の実施例の断面立面図である。
第８図は、第７図の一体ファスナーの平面図である。さらに、
第９図は、固定した位置における第７図の一体ファスナーの断面立面図である。
好ましい実施例の説明
第１図は、本発明による一体ファスナー３０を組み込んだ一般的な防火壁アセンブリー１０を示している。防火壁アセンブリー１０は防火壁１２を含み、防火壁１２は自動車の乗客室からエンジン室を分離する。防火壁１２は一般にスチール製であり、防火壁から伸びている多数のネジ付きスタッド１４を有している。スタッド１４は多くの場合、防火壁１２の周囲に配置されている。しかしながら、適用の仕方によっては、スタッド１４は防火壁１２の内側に配置させることもできる。
防火壁１２は、実質上吸収マット１６によって被われており、スタッドに対応し、噛み合う多数の開口１８を有している。開口１８がスタッド１４に整合するように吸収マット１６を防火壁１２に合わせる。吸収マット１６が防火壁１２に置かれると、スタッド１４は開口１８を通って伸び、吸収マット１６はスタッド１４でつるされる。
音遮蔽マット２２は、好ましくは熱可塑性オレフィン製であり、吸収マットに重なり、カーペット層２４から吸収マット１６を分離し乗客室に向いている。音遮蔽マット２２は、吸収マット１６と同様に防火壁１２から音遮蔽マット２２を吊したり、掛けたりするために伸びるネジ付きスタッド１４が通る多数の開口２６を有する。音遮蔽マット２２は多数の一体ファスナー３０を有し、一体ファスナー３０はそれぞれ音遮蔽マット開口２６と結合する。
第２図から第４図を参照すると、一体ファスナー３０はウェブ３４によって音遮蔽マットに結合されたファスナーあるいはキャップ３２を含む。キャップ３２とウェブ３４は音遮蔽マット２２の不可欠な部分であり、一体として射出形成されることが好ましい。
その好ましい形態としては、キャップ３２は、円形で開いた底部３８及びドームの頂上に十字形状の開口４０を有する中空半球ドームである。十字形状の開口４０はドーム３６の表面上の複合フラップ４２を画成し、複合フラップはドーム３６において柔軟である。フラップをより堅くするために大幅な厚みを有するドーム３６のフラップ４２及び周辺の部分を除き、ドーム３６の厚さは実質上均一である。開口４０の直径はスタッドの直径より小さい。
防火壁アセンブリー１０を組み立てるためには、音遮蔽マット２２は、吸収マット１６を備え、音遮蔽マット開口２６がスタッド１４と整合するように防火壁１２に対して位置付けられる。スタッド１４は音遮蔽マット開口２６を通って伸び、音遮蔽マット２２は防火壁１２に取り付けられている。音遮蔽マット２２がスタッド１４で吊されると、スタッド上のドーム３６を位置決めすることによって、スタッド１４が十字形状の開口４０を通りドームを下向きに押すことによって結合されたスタッド１４に各々のファスナー３０が取り付けられる。スタッド１４がドーム３６の十字形状の開口４０を通って伸びるように、ドームの下向きの力がフラップ４２を十分な長さそらせる。フラップ４２の固有の弾性力がネジ付きスタッド１４の側面に沿ってフラップ４２を圧し、フラップ４２はスタッドのネジと噛み合いドーム３６の意図しない動きを防止する。
都合がよいことに、ファスナーは全体的にウェブ３４によって音遮蔽マット２２に接合されているため、ファスナー３２は設置者がいつでも容易に手が届く範囲にあり、音遮蔽マットの取り付けが簡単で早くなる。また、アセンブリーの間に落としたり置き違えたりすることになるセパレートファスナーを備蓄することは設置者にとって必要ない。
一体ファスナー３０は音遮蔽マット２２の周囲の近くに位置付けられたスタッド１４での使用に最も適している。しかしながら、ある適用例では、音遮蔽マット２２の周囲のより内側にスタッドを位置付けることが望ましいこともある。そのような例においては、スタッド１４は防火壁１２の内側部分から伸びることができる。第５図及び第６図では本発明による一体ファスナーの第二の実施例を示している。これは音遮蔽マット２２を防火壁１２の周囲の内側に位置付けられたスタッドに取り付けるのにより適している。第二の実施例の説明においては、多くの構成部品のうち第一の実施例で説明した構成部品は同一とする。それ故、同様の部品は同様の番号で示してある。
一体ファスナー５０の第二の実施例では音遮蔽マット２２に形成されたカップ形状の窪み５２を含んでいる。カップ形状の窪み５２は環状の側壁５４を有し、円錐形状部分５８を有するドームを広げ底部壁５６で終端となる。円錐形状部分５８は開口６０を形成するためにその上部端部切り詰められている。好ましくは、ネジ付きスタッドが開口６０を通って差し込んだときに、円錐形状部分５８を形成する材料がスタッド１４で音遮蔽マット２２を固定するために変形できるように開口６０の直径がネジ付きスタッド１４の直径よりわずかに小さい。
防火壁アセンブリー１０は先に説明した一体ファスナー３０の第一の実施例とほとんど同じ方法で一体ファスナー５０を用いて組み立てられる。唯一実質的な相違は一体ファスナー５０の円錐形状部分５８の開口６０がスタッド１４と整合していることである。一度整合すると、一体ファスナー５０は、円錐形状部分を含む材料を変形しネジ付きスタッド１４で音遮蔽マット２２を固定し、ネジ付きスタッド１４を下向きに圧しネジ付きスタッド１４を円錐形状部分の開口６０に通す。
一体ファスナー５０は、一体ファスナー３０に比べ防火壁の周囲の内側に配置されたスタッドに取り付けるにはよりよく適合するが、一体ファスナー５０はまた防火壁の周囲のスタッドへの取り付けにも適合する。防火壁の周囲にスタッドを取り付けるために、一体ファスナー５０は防火壁の周囲の音遮蔽マットにモールドされていることだけが必要である。第二の実施例はまた防火壁に対する音遮蔽マットの位置決め変更にも用いられる。
第一及び第二実施例の一体ファスナーは防火壁から伸びるネジ付きスタッドに取り付けられている。しかしながら、いくつかの適応例においては、スタッドの代わりにフランジあるいは他の類似の平面構成部品を使用することが望ましい。第７図から第９図はスタッドの代わりにフランジを有する支持壁あるいはボックスに取り付けられるように特に設計された一体ファスナー８０の第三の実施例を示している。第三の実施例の多くの構成部品は第一及び第二実施例の構成部品と同種である。それ故、同種の部品は同様の番号で示してある。
第三の実施例においては、壁７０は、外方向に向いた耳７４で形成されたヘッドを有する直立したスタッドあるいはフランジ７２を有し、フランジ７２の場合にはＴ字形状の側面を備えている。耳７４を結ぶラインは横断中心線を画成する。開口１８がスロット７６で置き換えられていることを除いては、吸収マット１６は第一実施例で上述したように同じ方法で壁に取り付けられる。同様に音遮蔽マット２２はフランジ７２を収容できるスロット７８を有する。
一体ファスナー８０は音遮蔽マット２２と一体にモールドされ、音遮蔽マット２２にファスナーを連結しているファスナー８２及びウェブ８４を含んでいる。ファスナー８２は実質上、平面であり保持スロット８６を有し、保持スロット８６はフランジ７２の横断中心線に関しある角度に傾いている。
作動においては、吸収マット１６はフランジ７２を吸収マット１６のスロット７６を通して差し込むことによって壁７０に取り付けられている。同様に、音遮蔽マット２２を取り付けるため、フランジ７２が音遮蔽マット２２のスロット７８を通して差し込まれている。次に、ファスナー８２はフランジ７２の上で位置決めされる。保持スロット８６がフランジ７２の横断軸と一致するようにファスナー８２を回転させ、耳７４が保持スロット８６を通って伸びるようにフランジ７２上でファスナー８２を下向きに圧する。ファスナー８２の解除に関しては、保持スロット８６及びフランジ７２が整合しなくなるようにフランジ７２に関し保持スロット８６を回転させるために、一体ファスナー８０を含む材料の固有の弾性力がファスナー８２にトルクあるいはねじり動作を与える。この位置においては、ファスナー８２はフランジ７２から偶然に移動することは困難である。
全て三つの実施例の一体ファスナーは防火壁アセンブリーの組立及び防火壁への音遮蔽マットの固定を早く容易にすることを可能とする。セパレートファスナーとは異なる本発明による一体ファスナーはセパレートファスナーの備蓄及びセパレートファスナーの落下あるいは取り扱いの誤りに起因するアセンブリーにおける効率低下を除去する。
本発明の特別の実施例を示したが、もちろん、本発明は特に先の開示に照らして当業者による変形に制限されないことが理解できるであろう。合理的な変化及び変形は発明の精神から離れなければ先の開示の範囲内で可能である。

Claims (32)

1. 隔壁に設けられた突出するスタッドにより隔壁に装着される音遮断シート材であって、該音遮断シート材にはファスナーが一体的に形成されており、該ファスナーは突出部を備え、該突出部の中央部分には開口部が形成されており、該ファスナーの開口部が該スタッドと係合することにより当該音遮断シート材が該隔壁に固定されるように該開口部が形成されていることを特徴とする音遮断シート材。
2. 該音遮断シート材は、音吸収マットを含む請求項１に記載の音遮断シート材。
3. 該ファスナーの突出部は、半球体の形状である請求項１又は２に記載の音遮断シート材。
4. 該ファスナーの突出部は、円錐の形状である請求項１又は２に記載の音遮断シート材。
5. 該ファスナーの開口部はスロットから成り、かつファスナーの開口部を通して該スタッドに押し込んだ際に変形しうる複合フラップを画成している請求項１乃至４のいずれかに記載の音遮断シート材。
6. 該スタッドにはネジが切ってあり、該複合フラップが該スタッドのネジと係合することにより該音遮断シート材を該隔壁に固定する請求項５に記載の音遮断シート材。
7. 該ファスナーの突出部の複合フラップ形成部分を、突出部のその他の部分より厚くして該複合フラップの剛性を高めた請求項５又は６に記載の音遮断シート材。
8. 該ファスナーの突出部は、内部が中空である請求項１乃至７のいずれかに記載の音遮断シート材。
9. 該ファスナーが可撓性のあるウェブを介して該音遮断シート材に一体的に形成されていて、該ファスナーが該音遮断シート材と重なる位置に回転できる請求項１乃至８のいずれかに記載の音遮断シート材。
10. 隔壁に設けられた突出するスタッドにより隔壁に装着される音遮断シート材であって、
    該音遮断シート材は、該スタッドを受ける開口を有し、可撓性のあるウェブを介してファスナーが該音遮断シート材に一体的に形成されていて、
    該ファスナーは開口部を有し、該ファスナーが該音遮断シート材と重なり該ファスナーの開口部を該スタッドと係合させることにより、該開口に該スタッドを受けた該音遮断シート材が該隔壁に固定され、
    該音遮断シート材に接続する第一の端部と該ファスナーに接続する第二の端部とを有する該ウェブにより、第1面が外方に向いている該ファスナーは該音遮断シート材から隔置されていて、該ファスナーを該音遮断シート材と重なる位置に回転させた場合には、該ファスナーの第１の面が該音遮断シート材に対面するように内方を向き、該ファスナーの開口部が該スタッドと係合し該音遮断シート材を該隔壁に固定することを特徴とする音遮断シート材。
11. 該音遮断シート材は、音吸収マットを含む請求項１０に記載の音遮断シート材。
12. 該ファスナーは半球体の形状であり、かつ、該ファスナーの第１面は凹状である請求項１０又は１１に記載の音遮断シート材。
13. 該ファスナーの開口部はスロットから成り、かつファスナーの開口部を通して該スタッドに押し込んだ際に変形しうる複合フラップを画成している請求項１０乃至１２のいずれかに記載の音遮断シート材。
14. 該ファスナーの第１面は、中空の内部を画成している請求項１０乃至１３のいずれかに記載の音遮断シート材。
15. 該音遮断シート材の開口は細長い形状であり、かつ長手方向の軸を有し、さらに該ファスナーの開口部は細長い形状であり、かつ該音遮断シート材の開口の長手方向軸に対し鋭角に配向された長手方向軸を有し、該ファスナーを該スタッドに取り付けた際には該ファスナーにトルクが加えられる請求項１０乃至１４のいずれかに記載の音遮断シート材。
16. 突出するスタッドを有する隔壁と、該スタッドにより隔壁に装着される音遮断シート材との組立体であって、
    ファスナーが該音遮断シート材に一体的に形成されていて、該ファスナーは、該音遮断シート材の表面から下向きに延在しているカップ状の凹部と、該カップ状の凹部から上向きに延在し中央部分に開口部を有する突出部とを有し、該ファスナーの突出部の開口部に該スタッドを係合させて、該音遮断シート材を該隔壁に固定した、隔壁と音遮断シート材との組立体。
17. 該音遮断シート材は、音吸収マットを含む請求項１６に記載の隔壁と音遮断シート材との組立体。
18. 該突出部は、半球体の形状である請求項１６又は１７に記載の隔壁と音遮断シート材との組立体。
19. 該突出部は、円錐の形状である請求項１６又は１７に記載の隔壁と音遮断シート材との組立体。
20. 該ファスナーの開口部の直径がスタッドの直径よりも小さくされており、該ファスナーの開口部を通してスタッドに押し込んだ際に該ファスナーの開口部が変形する請求項１６乃至１９のいずれかに記載の隔壁と音遮断シート材との組立体。
21. 該突出部は、その内部が中空である請求項１６乃至２０のいずれかに記載の隔壁と音遮断シート材との組立体。
22. 少なくとも一つの突出するスタッドを有する隔壁と、該スタッドにより隔壁に装着される音遮断シート材との組立体であって、
    該音遮断シート材は、該スタッドを受ける少なくとも一つの開口を有し、
    可撓性のあるウェブを介してファスナーが該音遮断シート材に一体的に形成されていて、
    該ファスナーは開口部を有し、該ファスナーが該音遮断シート材と重なり該ファスナーの開口部を該スタッドと係合させることにより、該開口に該スタッドを受けた該音遮断シート材が該隔壁に固定され、
    該音遮断シート材に接続する第一の端部と該ファスナーに接続する第二の端部とを有する該ウェブにより、第1面が外方に向いている該ファスナーは該音遮断シート材から隔置されていて、該ファスナーを該音遮断シート材と重なる位置に回転させた場合には、該ファスナーの第１の面が該音遮断シート材に対面するように内方を向き、該ファスナーの開口部が該スタッドと係合し該音遮断シート材を該隔壁に固定することを特徴とする隔壁と音遮断シート材との組立体。
23. 該音遮断シート材は、音吸収マットを含む請求項２２に記載の隔壁と音遮断シート材との組立体。
24. 該ファスナーは半球体の形状であり、該ファスナーの第１面は凹状である請求項２２又は２３に記載の隔壁と音遮断シート材との組立体。
25. 該ファスナーの開口部は、スロットから成りかつ該ファスナーの開口部を通してスタッドに押し込んだ際に変形しうる複合フラップを画成している請求項２２乃至２４のいずれかに記載の隔壁と音遮断シート材との組立体。
26. 該ファスナーの第１面により中空の内部が画成される請求項２２乃至２５のいずれかに記載の隔壁と音遮断シート材との組立体。
27. 該音遮断シート材の少なくとも一つの開口は細長い形状であり、かつ長手方向の軸を有し、さらに該ファスナーの開口部は細長い形状であり、かつ該シート材の少なくとも一つの開口の長手方向軸に対し鋭角に配向された長手方向軸を有し、該ファスナーを該スタッドに取り付けた際には該ファスナーにトルクが加えられる請求項２２又は２３に記載の隔壁と音遮断シート材との組立体。
28. 該少なくとも一つのスタッドは、横方向に延在する耳を有し平面を画成する直立したフランジから成り、該ファスナーは該直立したフランジの該平面に対して鋭角のスロットを有し、該ファスナーがスタッドに取り付けられた際にトルクが該ファスナーに加えられる請求項２７に記載の隔壁と音遮断シート材との組立体。
29. 少なくとも一つの開口を有する音遮断シート材を、少なくとも一つの突出するスタッドを有する隔壁に組み付ける方法であって、該方法は、
    該少なくとも一つのスタッドを収容し、かつ該スタッドをしっかりと把持するような形状とされている開口部を有するファスナーが可撓性のあるウェブを介して該音遮断シート材の開口から隔置されるように、該ファスナーを該ウェブを介して該音遮断シート材に一体構造として形成する工程と、
    該音遮断シート材の少なくとも一つの開口を該隔壁の該少なくとも一つのスタッドに整合させ、該音遮断シート材の少なくとも一つの開口に該少なくとも一つのスタッドを挿入することにより、該音遮断シート材を該隔壁に取り付ける工程と、
    該ファスナーの開口部を該少なくとも一つのスタッドに整合させ、該少なくとも一つのスタッドを該ファスナーの開口部に挿入することにより、該音遮断シート材が該隔壁に固定される工程とを含む方法。
30. 該音遮断シート材を該隔壁に固定する工程は、該ファスナーが該音遮断シート材の少なくとも一つの開口に重なるように該ファスナーを回転する工程を更に含む請求項２９に記載の方法。
31. 該カップ状の凹部は、環状の側壁と、該環状の側壁と一体的に形成された底壁とを有し、該突出部は該底壁から延在し該底壁と一体的構成とされている請求項１６に記載の隔壁と音遮断シート材との組立体。
32. 該音遮断シート材には、一体構造で形成された複数のファスナーが存在する請求項１に記載の音遮断シート材。

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