JP4392126B2 - 一体成形保持装置を備えている吸音マット - Google Patents

Description

【０００１】
【関連出願】
本出願は、１９９８年２月１１日に出願された米国仮出願第６０/０７４,３２４号の利益を請求する。
【０００２】
【発明の背景】
【発明の分野】
本発明は、ダッシュマットに関する。その側面のうちの一の側面において、本発明は、ダッシュマットであって、第２の層をそれに締着するための一体の保持装置を備えているものに関する。その側面のうちの別の側面において、本発明は、吸音車両ダッシュマットであって、このダッシュマットを形成すべく、吸音層を遮音層に締着するための一体の保持装置を有しているものに関する。その側面のうちの別の側面において、本発明は、ダッシュマットを製作する方法に関する。
【０００３】
【関連技術の説明】
最新の自動車においては、鋼の防火壁が、エンジン室を客室から分離している。防火壁を通してのエンジン室から客室への音の伝達を低減させるべく、ダッシュマットが、防火壁の上に横たわっていて、防火壁を通してのエンジン室から客室への機械的な振動及び音の振動の伝達を阻止する。ダッシュマットは、通常、防火壁に当接している吸音層と、吸音層に当接している遮音層とを備えている。
【０００４】
吸音層は、通常、機械的な振動を減衰させるべく、連続気泡フォームから作られている。遮音層は、通常、音の振動の伝達を阻止すべく、エラストマのような、比較的稠密な材料から作られている。
【０００５】
遮音層の外側表面は、通常、車両の絨毯の底面と接触していると共に、計器盤の裏にある防火壁の上部まで、絨毯を越えて延びている。
【０００６】
ホットメルト接着剤又はスプレ接着剤の塗布を通して吸音層を遮音層に取着することは、広く行われている。フォーム材料をエラストマに接合し得る接着剤は、通常、オゾン消耗性であり、極度に注意して扱われなければならない。これらのタイプの接着剤のうちの多くは、環境への懸念及び新しい工業標準規格の故に、最早製造されていない。熱ステーキングとして知られている技法は、オゾン消耗性接着剤の代役として使用されている。しかしながら、層は、熱ステーキングの前に、正しく整合させられて、一体となるように一時的に締着されなければならない。接着剤又は一時的なファスナに伴う困難を有することなく、吸音層を遮音層に取着することは、有利であろう。
【０００７】
【発明の概要】
本発明は、車両のダッシュマットの吸音層及び遮音層の組み立ての容易さを、従来技術よりも向上させる。その側面のうちの一の側面においては、本発明は、少なくとも１つのファスナによって接続されている、緩衝層と遮音層とを備えている。緩衝層は、少なくとも１つの開口を有していると共に、車両の客室の防火壁に当接すべく構成されている。遮音層は、緩衝層に当接している共に、少なくとも１つのファスナが、遮音層に一体に形成されている。ファスナは、少なくとも１つの緩衝層開口を通って少なくとも部分的に延在していると共に、横方向に突出している保持フランジであって緩衝層の部分の上に少なくとも部分的に延在しているものを有しており、これにより、緩衝層の部分を保持フランジと遮音層との間に捕捉して遮音層を緩衝層に固定している。
【０００８】
緩衝層の異なる部分を捕捉し、これにより、緩衝層を遮音層に保持すべく、ダッシュマットは、実質的に互いに反対の方向に向けられている、少なくとも２つの保持フランジを備え得る。あるいは、少なくとも２つのフランジは、同じ緩衝層開口内に位置されられ得、又は２つの異なる緩衝層開口内に位置させられ得る。
【０００９】
好適に、ファスナは、遮音層の近くに近位端部を有していると共に、遠位端部で終端している。近位端部の横断面は、遠位端部の横断面よりも大きい。横断面は、近位端部から遠位端部に向かって、面積が連続的に縮小し得る。ファスナは、好適に、弧状又は直線状である。更に、断面は、好適に、円形である。突出部が、遮音層から延出し得ると共に、遮音層における、対応しているファスナの接合部から離隔させられており、これにより、緩衝層の部分の捕捉を強めている。
【００１０】
本発明の別の側面においては、ダッシュマットは、少なくとも１つのファスナによって接続されている、緩衝層と遮音層とを備えている。緩衝層は、少なくとも1つの開口を有していると共に、車両の客室の防火壁に当接すべく構成されている。遮音層は、緩衝層に当接している。少なくとも1つのファスナが、遮音層に一体に形成されており、少なくとも1つの緩衝層開口を通って少なくとも部分的に延在している。ファスナは、横方向に突出している保持フランジであって異なる方向に向けられている複数の部分を備えているものを有している。複数の部分は、緩衝層の部分の上に少なくとも部分的に延在しており、これにより、緩衝層の部分を保持フランジと遮音層との間に捕捉している。
【００１１】
本発明の更に別の側面においては、本発明は、少なくとも１つの開口を有している、ほぼ平面状の緩衝層と、ほぼ平面状の遮音層とを備えているダッシュマットであって、それらの緩衝層及び遮音層は、少なくとも１つの開口内へ延びている少なくとも１つのファスナによって接続されている、ものを製作する方法に関する。方法は、ファスナが、横方向に突出している保持フランジであって、遮音層の部分から離れる方向に且つその遮音層の部分の上に少なくとも部分的に延在しているものを有しており、これにより、ファスナが緩衝層の開口を通して挿入された際に、緩衝層の部分を保持フランジと遮音層との間に捕捉するように、ファスナを、遮音層と一体に成形することを備えている。
【００１２】
ファスナを一体に成形するステップは、上側金型コアと下側金型コアとを対向させることにより、遮音層及び少なくとも１つのファスナの形状の金型キャビティを形成し、次いで、熱可塑性樹脂を金型キャビティ内へ射出することを有している。遮音層及びファスナを金型キャビティから取り出すステップは、ファスナと遮音層との接合部の近傍位置において遮音層に圧力を加えつつ上側金型コアと下側金型コアとを分離することにより、好適に達成される。好適に、遮音層用のキャビティは、下側金型コアと上側金型コアの下側表面とに形成されており、そして、ファスナ用のキャビティは、上側金型コアに形成されている。
【００１３】
圧力を加えるステップは、押ピンであって、コアが分離される際に上側金型コアから離れる方向に延出して圧力を遮音層に加えるものを、上側金型コアに設け、そして、ファスナが上側金型コアと押ピンとの間に挟まれるのを防止すべく、ファスナが金型コアから取り出される際には、接合部から十分に離れている位置に押しピンを位置させることを有している。好適に、押ピンの外側表面と、上側金型コアのキャビティ及び上側金型コアの下側表面の接合部との間の最短距離が、遮音層及び一体ファスナを取り出す間じゅうにその最短距離を通過するファスナの部分の厚さよりも、常に大きくなるように、押ピンは、位置させられる。
【００１４】
ダッシュマットは、保持フランジが緩衝層の少なくとも部分の上に横たわるまで、少なくとも１つのファスナを、緩衝層の開口を通して押し込むことにより、組み立てられる。
【００１５】
【好適な実施例の詳細な説明】
ここで図１を参照するに、ダッシュマット組立体が、車体の部分内に部分的に示されている。図２及び図３に更に示されているように、ダッシュマット組立体１０は、外側遮音マット即ち外側遮音層１２と、内側吸音マット即ち内側吸音層１４とを有している。外側遮音層１２は、好適に、比較的堅い、熱可塑性材料又は弾性材料で作られている一方、内側吸音層１４は、好適に、柔かい連続気泡材料で作られている。吸音層１４の内側表面１８は、通常、車両の防火壁８に向かって位置させられている一方、その外側表面１６は、遮音層１２の内側表面１９に面すべく構成されている。遮音層１２の外側表面２０は、車両の絨毯（図示せず）の下側に面していると共に、通常、計器盤の裏へ絨毯を越えて延びている。
【００１６】
多数のファスナ２２が、遮音層１２を吸音層１４に接続している。好適に、各ファスナ２２は、円周方向に延在している壁部２４を備えており、この壁部２４は、好ましくはワンピースとして、遮音層１２と一体に形成されている環状の基部２６と、円周方向に延在しているフランジ部２８とを有している。好適に、環状の基部２２は、遮音層１２とファスナとの交差部に剛性を与えるべく、比較的厚い断面を有しており、一方、フランジ部２８は、壁部２４に柔軟性を与えるべく、比較的薄い断面を有している。壁部２４の内側表面３０及び遮音層１２の内側表面１９は、内部空間３２を形成している。
【００１７】
図３に最も良く見られるように、ファスナの断面は、ファスナの減少していく厚さ即ち断面領域を示しており、それは、その近位端部即ち基部における最も大きい断面から、その先端部即ち遠位端部におけるずっと小さい断面まで、先細りになっている。ファスナは、また、断面がほぼ弧状であり、遮音層上に張り出しているフランジ部を結果的に生じている。
【００１８】
吸音層１４は、開口４４を有しており、この開口４４は、吸音層１４と遮音層１２とが互いに他方に装着される際にファスナ２２をぴったりと受容する寸法になされている。開口４４は、ファスナ２２の外周と一致する形状になされ得る。好適に、開口４４は、堅い基部２６をぴったりと受容する形状になされていると共に、壁部２４及びフランジ２８は、緩衝層の少なくとも部分をフランジ２８と遮音層１２との間に保持すべく組み立てられる際に、開口４４と少なくとも当接する。
【００１９】
吸音層１４は、開口４４をファスナ２２と整合させ且つ２つの層を一体となるように押してファスナ２２を開口４４に無理やり通すことにより、遮音層１２に装着される。吸音層１４の開口４４は、フランジ部２８の有効直径よりも径が小さいが、マットは、フランジ部２８を上回る、開口４４の拡大を可能にするに十分に柔軟である。可撓性のフランジ部２８及び壁部２４も、挿入を助ける。何故ならば、フランジ部２８は、組立工程の間じゅう変形するに十分に柔軟であり、ファスナ２２の直径を効果的に縮小させるからである。フランジ部の湾曲した形状及び可撓性も、開口４４の拡大を容易にし、遮音マット１２上への組み立ての間に吸音層１４が破れるのを防止する。ファスナ２２が十分な距離だけ挿入されると、フランジ２８は、このフランジ２８の本来の弾性により、その変形させられた位置から跳ね戻ると共に、遮音層１２の吸音層１４への接続を完了すべく、開口４４の表面に対して横たわり得る。
【００２０】
図４に示されているように、金型組立体は、在来の射出成形装置（図示せず）に装着される、上側コア３４と下側コア３６とを有しており、もって、それらは、マット及びファスナを成形するための単一のキャビティを形成すべく、互いに他方に向かって移動すると共に、一体に成形されたマット及びファスナを突き出すべく、成形後に互いに他方から離れる。従って、この構成は、複数の部品及び可動部を有するコアと比較して、成形・製造コストを著しく引き下げる。上側コア３４は、内腔４０を有しており、この内腔４０は、ファスナ２２の内部空間３２と整合している。押ピン３８が、内腔４０内に摺動可能に装着されている。成形作業の後、コア３４は、矢印４２によって表されているように、コア３６から離れる方向に移動させられる。同時に、ピン３８は、内部空間内のダッシュマットの内側表面１９に対して保持される。下側コア３６から離れる運動を上側コアが継続すると、ファスナ２２の壁部２４は、上側コアがファスナから離れるまで、ピン３８に向かって撓む。その後、ピン３８は、ダッシュマットを下側コア３６から分離すべく、解放され得る。
【００２１】
厚さは長さに沿って変化し得るが、ファスナ２２の金型部分３４からの取り外しを容易にすべく、通常、ファスナ２２の厚さは、基部の厚さＢ−Ｂから遠位端部まで先細りになっている。矢印Ａ−Ａ間の位置におけるファスナ２２の厚さが、基部におけるファスナ２２の厚さＢ−Ｂにほぼ等しいか又はそれよりも小さい、ということは、重要である。場合によっては、Ａ−Ａにおけるファスナの厚さを増加させることが、望ましいかもしれない。厚さＡ−Ａは、ファスナ２２が金型から取り出される際の、開口４４と押ピン３８との間のファスナ２２の最大の有効厚さを表している。
【００２２】
好ましい材料の本来の弾性の故に、ギャップＢ−Ｂを有効最大厚さＡ−Ａよりも僅かに小さくすることは、可能である。しかしながら、ギャップＢ−Ｂが、有効最大厚さＡ−Ａに対して狭ければ狭いほど、傷つけることなくマットを金型から取り出すことは、難しくなるであろう。
【００２３】
図５及び図６は、本発明に係るダッシュマット組立体の第２実施例である。第２実施例は、第１実施例と同様であり、対応する部分は、同じ数字及び接尾辞′で識別されよう。
【００２４】
第２実施例のダッシュマット１０′は、ファスナ２２′によって緩衝層１４′に結合されている遮音層１２′を備えている。ファスナ２２′は、遮音層１２と一体に形成されていると共に、好適に互いに逆の関係にある、少なくとも２つの遠位フランジ２８′を有している。
【００２５】
フランジ２８′の各々は、基部即ち部分２４′を備えており、この基部即ち部分２４′は、壁部即ち張出し部２６′へと変化する。下の部分２４′は、フランジ２８′よりもかなり厚く、そのフランジ２８′は、部分２４′から薄くされた厚さへと、先細りしている。
【００２６】
図７及び図８は、本発明に係る第３実施例を示している。第３実施例は、第１実施例及び第２実施例と同様であり、同様の部分は、同じ数字及び接尾辞″で識別されよう。
【００２７】
第３実施例１０″は、遮音層１２″と、緩衝層１４″とを備えており、この緩衝層１４″は、複数の開口４４″を有しており、ファスナ２２″は、遮音層１２″を緩衝層１４″に接続すべく、それらの開口４４″を通って延在している。
【００２８】
ファスナ２２″の各々は、遮音層１２″と一体に形成されていると共に、基部２４″を備えており、この基部２４″は、遮音層１２″から上方に延出していると共に、先細りになされているフランジ２８″へと変化しており、このフランジ２８″は、緩衝層１４″の部分をファスナ２２″と遮音層１２″との間に捕捉すべく、緩衝層１４″の部分の上に横たわっている。ファスナ２２″は、開口４４″と緩衝層１４″とを通って延在している、単一のフランジ２８″のみを有している。単一のフランジ２８″は、厚い基部即ち下側部分２４″と、先細りになされている上側部分２６″とを有している。複数のファスナ２２″が、遮音層１２″と緩衝層１４″とを接続すべく使用されるということ、及び、ファスナ２２″のうちの幾つかが、緩衝層１４″を遮音層１２″に固定するのを助けるべく、異なる方向に、好ましくは互いに反対の方向に向けられるということは、好ましい。
【００２９】
図９及び図１０は、本発明に係るダッシュマットの第４実施例を示している。第４実施例のダッシュマットは、これまでの実施例と同様であり、同様の部分は、同じ数字及び接尾辞”’で識別されよう。
【００３０】
第４実施例に係るダッシュマット１０”’は、遮音層１２”’と、緩衝層１４”’とを備えており、この緩衝層１４”’は、複数の開口４４”’を有しており、ファスナ２２”’は、遮音層１２”’を緩衝層１４”’に接続すべく、それらの開口４４”’を通って延在している。
【００３１】
トラップ５０も、遮音層１２”’に好適に形成されていると共に、遮音層１４”’をファスナ２２”’の下に保持するのを助けるべく、ファスナ２２”’の下に位置させられている。
【００３２】
ファスナ２２”’の各々は、互いに反対の位置に置かれている１対のフィンガ５２を備えており、これらのフィンガ５２は、遮音層１２”’の表面の平面に対して鋭角をなして、設けられている。互いに位置が反対であるフィンガ５２の各々は、円形の断面を好適に有しており、この円形の断面は、フィンガ５２が遮音層１２”’から離れる方向に延びるにつれて、先細り即ち縮径している。先細りした断面は、フィンガ５２を引き裂くことなく又はそれらを傷つけることなく、ファスナ２２”’を上側金型コアから取り出すことを、より容易にする。
【００３３】
トラップ５０は、それらの中心線がフィンガ５２の最も外側の位置の直下に配置されているものとして示されている。しかしながら、トラップ５０の位置がそのように限定されなくとも、本発明は、設計されている通りに機能する。トラップ５０は、緩衝層１４”’の少なくとも部分がフィンガ５２とトラップ５０との間に十分に捕捉される限りにおいて、遮音層１２”’上の何処にでも置かれ得る。
【００３４】
好適に、トラップ５０は、緩衝層１４”’の部分を、より良く捕獲し又は捕捉し且つ保持すべく、図９及び図１０に示されているように、尖った先端を有している。しかしながら、トラップ５０が尖っていない先端を有しているということは、本発明の範囲内である。遮音層１２”’から突出している、適切なサイズになされている凸部は、捕捉機能を適切に果たし得る。トラップ５０は、先の実施例でも使用され得る。更に、図９及び図１０の実施例は、トラップ５０なしで使用され得る。
【００３５】
この一体ファスナ構造の在来の固定法に優る独特の利点は、発泡材料が、撓ませられる際に、堅い弾性材料の上を摺動し得、これにより、発泡材料の剪断作用が排除され、従って、剪断界面における発泡材料の弾性材料からの分離が排除される、ということである。このように、吸音層を遮音層に取着するための、シンプルで、効果的で、コストを下げるファスナが、提供される。
【００３６】
吸音層を車両の防火壁と共に使用される遮音層に取着することとの関連で、本発明が記載されているが、本発明は必ずしもそれに限定されないということと、材料の２つの層であってそれらのうちの一方の層が可撓性であるものが一体となるように結合される場合に、本発明は実施され得るということとが、理解されるべきである。更に、一体成形されている単一のファスナのみが記載されているが、吸音層を固着すべく、ダッシュマットに沿う種々の位置に、一体成形されている複数のファスナが配置され得るということが、理解されるべきである。ファスナは、同じ開口を通って延在する、１つ以上のフランジを有し得る。反対の部分のない単一のフランジを有するファスナの場合、これらのファスナは異なる方向に向けられるようにして吸音層の上に配置されるのが、好ましい。複数のフランジを有するファスナの場合、それらのフランジも、好適に、異なる方向に向けられる。
【００３７】
道理にかなった変更及び修正が、本発明の範囲から逸脱することなく、上述した明細書及び図面の精神内で可能である。例えば、ファスナの全体の高さは、吸音層の種々の高さに合わせるべく調節され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 車両及び本発明に係るダッシュマット組立体の部分図である。
【図２】 図１の車両用ダッシュマットの部分の平面図である。
【図３】 図２の３−３線に沿う断面図であって、吸音層及び遮音層の締着を示しているものである。
【図４】 図１〜図３に示されているダッシュマットの部分及びダッシュマットを形成するための金型組立体の部分の断面図である。
【図５】 本発明に係るダッシュマット及び一体ファスナの第２実施例の平面図である。
【図６】 図５の６−６線に沿う断面図である。
【図７】 本発明に係るダッシュマット及び一体ファスナの第３実施例の平面図である。
【図８】 図７の８−８線に沿う断面図である。
【図９】 本発明に係るダッシュマット及び一体ファスナの第４実施例の平面図である。
【図１０】 図９の１０−１０線に沿う断面図である。

Claims (11)

1. 防火壁によって分離されている客室とエンジン室とを具備している車両で使用されるダッシュマットであって、該ダッシュマットは、少なくとも１つのファスナによって接続されている、緩衝層と遮音層とを備えており、該緩衝層は、少なくとも１つの開口を有していると共に、防火壁に当接するようにされており、該遮音層は、該緩衝層に当接しており、
   該少なくとも１つのファスナが、該遮音層に一体に形成されており、かつ該少なくとも１つの緩衝層の開口内に該少なくとも１つのファスナの部分が延在しており、且つ該少なくとも１つのファスナは横方向に突出している保持フランジを有し、該保持フランジは該緩衝層の一部を覆うように少なくとも部分的に延在していて該保持フランジと該遮音層との間に該緩衝層の一部が捕捉されており、該少なくとも１つのファスナが、該遮音層の近くに近位端部を有していると共に遠位端部で終端しており、且つ、該少なくとも１つのファスナの厚さが近位端部から遠位端部へ連続的に減少していることを特徴とするダッシュマット。
2. 互いに反対の方向に向けられている、少なくとも２つの保持フランジを該ファスナが有している請求項１に記載のダッシュマット。
3. 該ファスナの少なくとも２つの保持フランジが該緩衝層の一つの開口内に配置されている請求項２に記載のダッシュマット。
4. 該緩衝層は少なくとも２つの開口を有し、該少なくとも２つの保持フランジが、該緩衝層の少なくとも２つの開口の異なる開口内に夫々配置されている請求項２に記載のダッシュマット。
5. 該少なくとも１つのファスナは、該緩衝層の厚さ方向において弧状の断面を有している請求項１ないし４のいずれか一項に記載のダッシュマット。
6. 該少なくとも１つのファスナが、該緩衝層の厚さ方向において直線状の断面を有している請求項１ないし４のいずれか一項に記載のダッシュマット。
7. 該遮音層の厚さ方向に垂直な該ファスナの横断面が円形である請求項１に記載のダッシュマット。
8. 該緩衝層の開口の少なくとも１つが、該緩衝層におけるスリットによって形成されている請求項１に記載のダッシュマット。
9. 防火壁によって分離されている客室とエンジン室とを具備している車両で使用されるダッシュマットであって、該ダッシュマットは、少なくとも１つのファスナによって接続されている、緩衝層と遮音層とを備えており、該緩衝層は、少なくとも１つの開口を有していると共に、防火壁に当接するようにされており、該遮音層は、該緩衝層に当接しており、
   該少なくとも１つのファスナが、該遮音層に一体に形成されており、かつ該少なくとも１つの緩衝層の開口内に該少なくとも１つのファスナの部分が延在しており、且つ該少なくとも１つのファスナは横方向に突出している保持フランジを有し、該保持フランジは該緩衝層の一部を覆うように少なくとも部分的に延在していて該保持フランジと該遮音層との間に該緩衝層の一部が捕捉されており、該ファスナのうちの１つのファスナに対応して該遮音層から上方に延出する突出部を更に備え、該突出部は該対応しているファスナと該遮音層との接合部から離隔して配置されて緩衝層の部分の捕捉を強めることを特徴とするダッシュマット。
10. 該遮音層が、弾性材料から形成されている請求項１ないし８のいずれか一項に記載のダッシュマット。
11. 該緩衝層が、連続気泡フォームから形成されている請求項１ないし８のいずれか一項に記載のダッシュマット。

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