KR19990082200A - 자동차 플로어-팬 카펫팅용 조립형 포움 밑깔개 - Google Patents

Abstract

자동차 플로어-팬 깔개용 열 및 음향 장벽은 플로어-팬 표면의 삼-차원 형상에 상보적인 포움 표면을 만들기 위해 연속 공정으로 합성 포움 시이트를 절단하여 제조된다. 절단된 포움 시이트(54)는 깔개(52)의 하부벽에 결합되고 플로어 팬(40)에 면한 상보적인 포움 표면(60)과 함께 장치된다.

Description

자동차 플로어-팬 카펫팅용 조립형 포움 밑깔개

자동차의 좌석 및 내부 짐칸을 지지하는 바닥은 전형적으로는 차체의 기타 구조 요소에 용접된 시이트 금속의 스탬핑으로 제조된다. 플로어-팬은 일반적으로 플로어-팬에 구조적인 강도 및 강성률을 부여하고 플로어-팬의 하부 및 상부 모두에 다양한 구조물, 콘딧 및 차량의 케이블 부설을 갖추도록 다양한 리브, 채널, 리세스, 및 험프를 지닌다. 그 결과 전형적인 자동차 플로어-팬은 기타 운송 모델과는 상당히 다른 변칙 삼차원 결합구조를 가진다. 플로어 팬 결합구조는 대규모 형태 및 소규모 형태 모두를 포함한다. 깔개 및 밑깔개는 예를 들어 중앙을 따라 달리면서 후륜 구동 샤프트를 갖춘 중앙 험프와 같이, 상대적으로 큰 곡률 반경을 지닌 플로어-팬 형태에 적합할 수 있다. 그러나, 대부분의 자동차에서 전형적으로 발견되는 상대적으로 두꺼운 카펫 부속품은 좀더 작은 곡률 반경을 지닌 웰 플로어 팬 형태를 따르지 않는다. 이러한 형태는 시이트 금속의 구조 강도를 증가시키는 동안 전기 배선을 함유하거나 좌석용 장비, 등으로 작용하기 위해 형성된 섈로우 리브 및 채널을 포함한다.

개인의 편의 및 외양을 위해 통상적으로는 플로어-팬의 전체 내부 영역 위에 깔개를 깔아둔다. 그러나, 깔개는 또한 차량 내부로부터 거리 소음을 차단하는 음향 장벽, 및 외부 열 또는 추위에 대항해서 차량내에 편안한 내부 환경을 유지시키도록 하는 열 장벽으로도 작용한다. 이를 위해서는 소음을 줄이고 열 흐름을 차단하는 능력을 위해 선택된 밑깔개를 이용해 깔개를 보강하는 것이 통례이다. 3가지 주요한 밑깔개 기술이 개발되었고 상용되고 있다.

소위 "샤디"는 카펫의 안벽에 밀착된 상대적으로 두꺼운 시이트에서 사용되는 부직 섬유 물질이다. 필요한 곳에, 1 두께 이상의 샤디가 적용되고, 층은 함몰된 곳을 효과적으로 채우고 대략적인 수준의 깔개 자체용 지지체를 제공하기 위해, 융기된 부위간 및 플로어-팬의 함몰 부위가 맞도록 가장자리가 딱 맞게 제작된다. 이러한 방법은 널리 사용되고 있고 상대적으로 값이 싸다. 그러나, 샤디 시이트는 플로어-팬에 상대적으로 조잡한 밑깔개의 적합을 조장하는 다중 시이트 두께의 경우를 제외하고는 플로어-팬 결합구조에서 수직 변화에 알맞지 못한다. 플로어-팬의 수직 외형을 가까이 따르도록 하는 샤디의 무능함으로 인해 카펫 형태가 불규칙적일 수 있다.

제 2 기술은 Janesville Corporation사에 의해 상표명 "Marabond"하에 판매된 주형 가능한 섬유질 바닥층의 사용과 관련된다. 이 물질은 우선 원하는 외형으로 주조되고, 특정 플로어-팬에 맞도록 고안된 다음, 깔개의 안면에 밀착된다.

제 3 접근법은 표적 플로어-팬의 외형에 따라 형상화된 주형에서 카펫 안면에 직접 폼화 수지를 제자리에서 주형하는 것이다.

각각의 경우에, 깔개 물질은 우선 거친 외형을 따라 잘라져 편평한 시이트 카펫 블랭크를 만든다. 깔개는 적당한 섬유일 수 있고, 자동차에 응용할 경우에는 나일론이 가장 일반적으로 사용되지만, 예를 들어 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르도 사용될 수 있다. 깔개는 완성된 자동차 장치 중 위로 향한 섬유 측면, 및 주조시, 특정 플로어-팬의 수직 외형에 맞도록 소용될 수 있는 원하는 삼차원 구조에서 카펫을 유지할 수 있는 주조 가능한 물질층에 적용되는 안벽 측면을 가진다. 카펫 블랭크는 안벽 물질이 연화되도록 가열된 다음 주형에 놓여지는데 여기서 카펫 블랭크는 차량의 플로어-팬상의 완성된 장치에서 보유되는 원하는 삼차원 형상을 획득한다. 주형은 안벽 물질이 고형화되고 이러한 원하는 형태를 보유하기 위해 냉각된다.

4가지 상이한 안벽 물질이 현재 사용 중이다. "Massback"로 공지된 한 물질은 열 및 음향 보호 모두를 제공하기 위해 직접 카펫의 배면에 시이트 형태로 압출되고 이를 위해 개개 장벽을 요구하지 않는 복합체이다. 두가지 기타 물질, 폴리에틸렌 및 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트)는 주조 가능한 깔개용 안벽 물질로도 이용되지만, 이 둘 모두 개개의 열 및 음향 보호용 장벽 물질을 요구한다. 전형적으로, Massback는 장벽을 제공하기 위해, EVA에 적용된다. 결국, 주조 가능한 라텍스는 습윤 공정에서 카펫에 안벽으로 적용될 수 있고 그 자리에서 건조된다. 현재, 대부분의 일본산 차가 플로어-팬 깔개위에 폴리에틸렌 안벽을 사용하는 반면, 대부분의 미국산 자동차는 Massback 안벽 물질을 사용한다.

상기로부터 카펫 섬유, 카펫 안벽 및 밑깔개 물질의 다양한 조합이 가능함이 분명해질 것이다. 성능 요구도 및 특정 용도의 중량 및 가격 제한을 충족시키기 위해 하나하나 개별적으로 선택된다. 고급 대형 승용차가 보다 우수한 성능, 보다 무겁고 값이 비싼 카펫 밑깔개로 이루어진 반면, 이와 반대인 것은 소형차를 위한 경우이다.

열 및 음향 플로어-팬 차단을 제공하기 위한 종래의 물질 및 기술이 일반적으로 잘 작용하지만, 플로어-팬에 밑깔개의 불완전한 적합에 의해 야기된 카펫 표면에서의 변칙성을 최소화하기 위해 플로어-팬의 결합구조에 꼭맞게 적합될 수 있는 상대적으로 경량의 밑깔개 물질에 대한 계속적인 요구가 존재한다. 일반적으로 연속적인 방법으로 바닥의 변칙적인 결합구조를 적합시키는 외형 및 특히 수직 차원이 변하는 플로어 팬 형태에 자동차 카펫 밑깔개를 조립하는 방법에 대한 추가적인 요구가 존재한다. 신규 물질은 기존의 물질과 가격-경쟁적이여야 하지만 상대적으로 제조 및 설비가 쉬워야 한다.

기존의 밑깔개 물질 및 기술 중, 어느 것도 연속적인 고 용적 공정에 의한 제조에는 적당하지 못하다. 샤디 물질이 상대적으로 가격이 싸지만, 다소 무겁고 플로어-팬의 수직 외형에 대한 제한된 적합성으로 인해 양질의 카펫 설비를 이루지 못한다. 주조된 Marabond 밑깔개는 다소 비싼 물질이고 개개 조각이 주형에서 따로따로 형성되는 것을 요구한다. 유사하게는, 제자리-주형 기술은 주형에서 각 카펫 블랭크의 배면에 직접 장벽 물질의 주입을 요구한다. 현재 밑깔개로 사용 중인 주조 가능한 물질은 상대적으로 무겁다. Marbond는 제자리-주형 접근법이 고 밀도의 포움화 수지를 사용하는 동안 고 밀도의 섬유 물질이다.

필요한 것은 조립 가능한 비교적 경-량 물질을 이용해 자동차 깔개용 열/음향 장벽 깔개를 제조하는 방법이지만, 현재 사용 중인 주조 공정에 의존함이 없이, 플로어 팬 위의 깔개의 우수한 적합도를 제공하기 위해 플로어 팬의 삼차원 결합구조를 완전히 적합시키는 것이다.

발명의 요약

본 발명은 자동차 플로어-팬 깔개를 위해 경량의 열 및 음향 장벽으로 유용한 완전한 조립형 카펫 깔개의 신규 제조방법을 제공함으로써 앞서 언급된 필요성에 부응한다. 신규 방법에 따라 플로어-팬 표면의 삼차원 형상에 상보적인 패턴이 제조된다. 제 1 표면 및 제 2 표면을 지닌 탄력적으로 압축 가능한 합성 포움 시이트는 삼차원 패턴을 향해 압축되어 시이트의 제 1 표면은 패턴 표면과 맞춰지게 된다. 리세스 영역 또는 패턴 표면의 공동으로 압축된 포움 시이트 부위는 버려진다. 시이트는 삼차원 패턴 표면과 거울상 관계인 유사한 변형 포움 표면을 생성하기 위해 압축되지 않은 상태로 복귀되고, 그 결과 플로어-팬 표면의 삼차원 형상과 상보적이다. 섬유 측면 및 안벽 측면을 지닌 초기 평면 카펫 블랭크는 원하는 형태로 장치화된 삼차원 구조로 주조되어 형상화될 수 있다. 합성 포움 시이트의 제 2 표면은 접착제와 같이, 카펫 부속품을 제조하기 위해 카펫 블랭크의 안벽 측면에 고착된다. 카펫 부속품이 플로어-팬 표면과 상보적인 관계로 변형된 포움 시이트 표면을 지닌 플로어 팬상에 설치되어, 포움 시이트는 플로어 팬상에서 원하는 형태로 설비된 삼차원 구조로 카펫을 지지한다. 카펫 블랭크는 깔개 시이트로부터 평면 카펫 블랭크를 절단하고, 임의로는, 포움 시이트의 고착 이전에 원하는 형태로 설비된 삼차원 구조에 평면 카펫 블랭크를 주조하여 제조된다.

삼차원 패턴은 압력 롤러를 이용해 닙을 명확히 하도록 배열된 연속 표면상에 존재할 수 있다. 연속 표면 및 압력 롤러 중 하나 또는 이둘 모두는 연속적인 회전을 위해 작동하고, 포움 시이트는 연속 롤 형태로 롤러 사이에 제공될 수 있다. 포움 시이트의 압축 및 절단은 연속 표면과 대략 접선 관계에서, 패턴 표면의 공동으로 압축된 포움 부위를 버리기 위해 닙을 통하고 돌출된 절단 가장자리와는 반대로 포움 시이트를 발달시킴으로써 수행될 수 있다. 연속 표면은 압력 롤러에 평행한 패턴 롤러상에 존재하거나, 압력 롤러에 평행한 롤러 사이에 지지된 연속 벨트상에 존재할 수 있다. 포움 시이트의 제 1 표면 및 제 2 표면 모두 압착 및 절단 단계 전 초기에 평면이고, 포움 시이트의 제 2 표면은 압착 및 절단 단계에 앞서 평면 상태로 남아있을 수 있다. 포움 시이트는 포움 시이트의 안벽 측면 및 제 2 표면에 접착 물질을 적용시켜 카펫 블랭크의 안벽 측면에 첨부될 수 있다.

본 발명은 자동차 플로어-팬상의 깔개 하부에 장치된 열 및 음향 장벽과 관련되고, 좀더 상세하게는 플로어-팬을 적합시키기 위해 조립식 합성 포움으로 이루어진 장벽에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 방법에 사용된 프로필 절단기의 롤러에 대한 측면도.

도 2는 도 1의 롤러의 아웃풋 측면에 관한 정면도.

도 3은 본 발명에 따라 변형된 합성 포움 밑깔개의 표면을 보여주기 위해 부분적으로 융기된 카펫 부속품으로 덮힌 트렁크칸 바닥으로 유용한 전형적인 자동차 플로어-팬의 사시도.

도 4는 카펫 블랭크의 안벽 측면에 첨부된 포움 밑깔개로 이루어진 카펫 부속품의 단면도.

도 5는 도 3에서 선 5-5를 따라 취해진 플로어-팬상에 설치된 카펫 부속품의 단면도.

도 6은 본 발명에 따라 조립식 합성 포움 밑깔개로 자동차 깔개를 제조하는 방법에서 단계의 순서를 묘사한 공정 흐름도.

본 발명 방법은 부분적으로는 본원에서 상세히 설명할 경우 본 출원에서 참조 문헌으로 인용되는, 미국 특허 출원 제 08/122, 701 호의 연속 부분이면서 공동 계류 중인 미국 특허 출원 제 08/477, 282 호에 나타난 "연속 회전 공정에 의한 합성 포움 패드의 삼차원 표면 형상화"에 기초하고 있다.

참조된 특허 출원은 함몰에 의해 분리된 융기 부위를 지닌 다이 또는 패턴 롤러를 향해 포움 표면을 압축시켜 포움 물질 부위가 융기된 패턴 롤러 부위에 대해 감소된 두께를 가지도록 압착되고, 포움 물질의 기타 부위는 패턴 롤러 표면에 규정된 함몰 부위로 돌출되는 임의 결합구조의 포움 표면을 절단하는 방법에 관해 나타내고 있다. 실질적으로 압착된 상태에서의 포움은 패턴 표면의 융기 부위에 의해 압착된 포움의 일부를 지니지 않은 동안 패턴 표면의 공동으로 압착된 포움 부위를 없애기 위해 위치된 절단 가장자리를 향해 나아가게된다. 이러한 적용으로 인해 기술된 방법은 포움 표면 결합구조에서 수득될 수 있는 굉장한 가요성을 허락하는 것으로 설명되고 있다. 또한, 연속 포움 공급원과 같이 패턴 롤러 및 나이프 가장자리에 공급될 수 있고, 방법 자체는 원하는 표면 결합 구조를 지닌 포움 시이팅의 연속적인 조립을 제공한다.

본 발명의 방법은 현재 바람직한 형태로, 시판되는 프로필 절단기를 이용한다. 도 1 및 2에서 개략적으로 도시한 바와 같이, 두가지 롤러는 절단기(10)에서 사용된다: 평활, 일정한 직경 백업 또는 압력 롤러(12), 및 다이 또는 패턴 롤러(14). 기계의 절단 날(16)은 절단 가장 자리가 롤러의 출력 측면 및 포움 입력 측면에 면하는 곳에서, 롤러간의 최소 분리 지점 바로 뒤에서 패턴 롤러와 접선 접촉에 가깝도록 위치된다. 압력 롤러(12) 및 패턴 롤러(14)는 서로에 평행하게 놓이지만 틈 또는 닙(18)을 규정하기 위해 일정하게 거리를 둔다. 틈(18)은 기계(10)를 통해 공정되는 포움 시이트(20)의 일반 비압축된 두께보다 작은데, 이는 포움 시이트의 하부 표면(22)이 패턴 롤러(14)의 표면을 향해 상당한 힘으로 압축되고 틈(18)을 통해 통과하는 동안 패턴 롤러의 표면 결합구조와 꼭맞게 적합하도록 하기 위함이다.

자동차 밑깔개 적용에 전형적으로 요구되는 보다 무거우면서, 딱딱한 포움의 상대적으로 작은 두께를 절단할 경우, 좌석 쿠션, 매트리스 패드 등에 전형적으로 이용된 보다 두꺼운면서, 가벼운 포움과는 대조적으로, 최상의 결과는 나이프 가장자리가 두 롤러 사이의 최소 분리 지점, 즉, 포움 시이트와 패턴 롤러의 접선 접촉 지점 가까이에 위치될 것을 요구하는 것으로 밝혀졌다. 포움 시트에서 만들어진 다소 깊은 컷과 결합된 자동차 깔개와 함께 사용된 비교적 얇은 포움 시트는 포움 시이트의 일반 비압축된 두께의 소 분획인 두 롤러 사이에 틈 또는 닙(18)을 요구한다. 이러한 좁은 틈은 두 롤러가 동일하고, 상대적으로 큰 크기인 경우 나이프 가장자리가 이러한 접선 지점에 요구되는 근접성을 달성하기 어렵게 만든다. 이러한 문제점은 패턴 롤러에 비해 상대적으로 직경이 작은 압력 롤러를 제조함으로써 극복된다. 예를 들면, 프로필에서 본 발명을 위해 장착된 절단기(10), 압력 롤러(12)는 직경이 120 밀리미터이다. 반면에, 패턴 롤러(14)는 절단되는 특정 패턴에 따라 직경이 약 8" 내지 약 12"로 변한다.

참조된 동시 계류중인 출원에서 기술된 방법에 따라, 패턴 롤러(14)는 일반적으로 생산 가능한 포움 표면 결합구조를 반영하도록 제조된다. 카펫 밑깔개의 변형된 포움 표면은 깔개로 덮히게 될 플로어-팬 표면의 수직 결합구조를 보완한다. 즉, 포움 표면은 플로어-팬에서 드로오 또는 함몰 부위를 보완하는 융기 부위를 지니고 리빙, 험프 및 플로어-팬의 기타 융기 부위를 받치고 이들에 꼭맞는 리세스를 지닌다. 본 목적은 플로어-팬의 수직 결합구조를 꼭맞게 보완하도록 변형된 표면을 지닌 포움 시이트를 제조하는 것인데, 이는 깔개가 편평하게 놓여지도록된 플로어-팬 영역 위에서 가능한 한 거의 평면 상태인 상부 포움 표면을 제공하기 위함이다. 플로어-팬의 기타 부위에서, 포움 시이트는 플로어-팬 표면의 외형을 따르도록 요구될 수 있는데, 이는 경사지거나 편평한 수직 표면을 형성하기 위함이다. 예를 들어, 플로어-팬의 앞면은 전형적으로 차량의 엔진칸 뒤쪽에 풋 웰을 규정하는 측면 벽 및 정면 벽을 지닌다. 이러한 플로어-팬 영역에서, 포움의 두께는 일정하게 존재하지만 깔개와 함께, 포움 시이트는 수직 또는 경사진 벽 표면을 가리기 위해 편평한 수평 상태에서 굽어지거나 꺽일 수 있다. 이러한 결합구조 형태는 플로어-팬상에 놓여질 무렵 포움 밑깔개에 의해 나타나는 것이고, 표면 변형 공정의 결과나 패턴 롤러의 결합구조에서 야기된 것이 아니다.

본 발명의 방법은 도 6의 공정 흐름도에서 묘사되고 있다. 보는 바와같이 본 방법은 본 공정의 최종 산물인 카펫 부속품의 두가지 주요 성분을 생성하는 두가지 갈래 또는 단계 순서와 관련된다. 단계(102)에서 (110)를 포함하는 왼쪽 가지는 카펫이 깔아질 플로어-팬의 표면 결합구조를 보완하기 위해 나타내어진 조립식 포움 밑깔개의 제조에 관한 것이다. 단계 (112, 114)를 지닌 오른쪽 가지는 일반적으로 플로어-팬을 맞추기 위해 크기 및 형상화된 카펫 블랭크의 제조와 관련된다. 두 가지는 단계(116)에서 합쳐지게 되는데, 여기서 포움 밑깔개는 카펫 부속품을 제조하기 위해 카펫 블랭크에 모인 다음, 정돈되고 설치된다.

단계(102)에서, 플로어-팬 표면 형태는 패턴 롤러상에서 보완적인 형태로 삼차원에서 재생되는데, 즉, 플로어-팬상의 험프는 패턴 롤러상의 리세스 또는 공동으로 변형되는 반면, 플로어-팬상의 함몰부위 또는 드로오는 패턴 롤러상의 융기 부위로 반영되어진다. 예를 들면, 도 2의 패턴 롤러(14)는 도 3의 플로어-팬(40)에서 표면 리브(46)을 보완하는 연장된 직사각 리세스(16)를 지닌다.

패턴 롤러상의 리세스(16)의 깊이는 전형적으로 포움 시이트(20)의 표면(22)에서 제조되는 상응하는 컷 깊이의 소 분획이다. 패턴 롤러에 대한 포움의 압착 인자로 인해, 패턴 롤러의 얕은 함몰 부위(16)는 포움에서 보다 깊은 함몰 부위를 만든다. 예를 들면, 앞서 기술된 기계(10)에서, 패턴 롤러 중 20,000 인치의 함몰 부위(116)에 대해 압착된 5/8 인치 두께의 포움 시이트는 포움 시이트(20)에서 대략 1/2 인치 깊이의 함몰을 야기시킨다. 패턴 롤러(14)는 도 6의 단계(104)와 같이, 프로필 절단기에 장착된다. 모든 기타 인자가 동일한, 두 롤러(12, 14)간의 간격은 포움의 압착 인자 및 결과적으로 패턴 롤러 깊이 : 포움 컷 깊이의 비를 결정한다. 포움에서 컷의 깊이는 주어진 패턴 롤러 깊이의 경우 두 롤러간의 간격을 늘려, 압착 인자를 줄임으로써 감소될 수 있다. 예를 들어, 19 밀리미터(3/4 인치) 두께, 2.3 p.c.f. 내화성 폴리우레탄 연속 롤 포움은 현재 General Motors APV(다용도 차량)용 카펫 밑깔개를 제조하기 위해 사용된다. 완성된 포움 밑깔개의 두께는 포움 시이트의 비컷 부위에서, 19 밀리미터 내지 16 밀리미터 두께 리세스가 포움 시이트에서 절단되는 영역에서의 3 밀리미터 만큼 변한다.

본 방법에 따른 연속 포움 시이트로부터 절단된 전형적인 포움 밑깔개는 포움 표면에서 리세스 영역을 규정하기 위해 적어도 몇몇 및 종종 다수의 제거 부위를 가질 것이다. 포움 시이트가 프로필 절단기를 통해 진행될 경우, 이러한 제거 부위는 일소되어지고 포움 시이트로부터 따로따로 떨어지게 되면 처리 문제가 존재하게 된다. 이러한 어려움은 롤러 사이를 통과할 때 포움 시이트의 전체 폭을 가로질러 가는 연속적인 포움층을 자르기 위해 절단 날(16)의 나이프-가장자리를 고정시켜 피해진다. 1 밀리미터 두께인 이 층은 패턴 롤러의 리세스 영역으로 압축되기 위해 연속 시이트에서 제거되는 다양한 포움 부위를 상호 연결하는 웨브로 작용한다. 결과는 도 1에서 나타낸 바와 같이, 두 연속 시이트가 프로필 절단기(10)에서 나오게 되는데, 한 시이트(22a)는 변형된 표면을 지닌 포움 밑깔개를 함유하고 나머지 하나는 배치가 쉬운 스크랩 물질의 연속 시이트(22b)이다.

절단 가장자리(16) 부위는 초기 장치 과정 동안 이러한 결과를 달성하도록 조정된다. 나이프-가장자리의 적절한 위치결정은 약간의 시행착오를 겪게 되는데, 최적 위치는 패턴 롤러의 상이한 직경 및 롤러의 작동 속도를 위해, 그리고 포움 물질의 상이한 등급과 함께 변할 것이기 때문이다. 일반적으로, 나이프 날의 가장 자리는 전진 포움과 마주보는 패턴 롤러에 대해 대략 접선 관계로 위치되고 두 롤러간의 최소거리 지점에서 실제적인 접선 접촉으로부터 약간 하류로 거리를 두고 있다. 일반적으로, 패턴 롤러(14)의 직경이 작을수록, 패턴 롤러와 접선 접촉을 위한 나이프-날(16)의 최적 위치가 가까워진다.

패턴 롤러(14), 압력 롤러(12) 및 포움 그래이드(20)의 각 배합을 위한 프로필 절단기(10)의 적절한 세팅을 결정하기 위해 어느 정도의 시행착오는 필요하다. 도 6의 순서 중 단계(106)에서 처럼, 롤러간의 간격(18) 조정, 패턴 롤러에 대한 나이프 날(16)의 위치, 및 주어진 포움 물질 두께 및 밀도를 위해 패턴 롤러 동력 모터(24)의 속도 조절 모두 설비 과정 중에 결정된다.

일단 절단기(10)가 장착되면, 연속 시이트 포움(20)은 도 6의 단계(108)처럼 롤러로 공급된다. 절단기(10)에서 나온 밑깔개 포움의 연속 시이트(22a)는 도 6의 단계(110)의 일부와 같이, 연속 시이트(22a)를 개개 밑깔개 부품으로 절단하는 제 2 조작으로 보내지는데, 각각은 패턴 롤러(14)의 원주 이하의 길이이다. 이 단계에서 포움 밑깔개를 카펫 블랭크에 정확히 조립하는 공정에서 후에 사용되는 조립 비품의 색인 핀이 꽂히는 각 밑깔개 부분에 구멍이 뚫릴 수 있다.

유개 또는 소형 차량을 위한 전형적인 포움 밑깔개는 단일 패턴 롤러(14)의 원주상에 실질적으로 맞출 수 있는 것보다 길다. 이런 경우 포움 밑깔개는 차량 플로어-팬상에 필요한 길이를 조성하기 위해 가장자리끼리 맞닿게 놓인 몇몇 구간별로 제조된다. 그러나, 패턴 롤러의 폭은 차량 플로어-팬의 전체 폭에 걸칠 정도로 충분히 길 수 있다. 결국, 다수의 패턴 롤러는 밑깔개의 몇몇 구간을 자르도록 이용되는데, 각 구간은 앞서 기술된 바와 같이 제조된다.

도 6의 공정 흐름도에 따라, 카펫 블랭크는 본 공정의 단계(112)에서 제공된다. 카펫 블랭크는 본원에서 앞서 설명한 바와 같이, 주조 가능한 안벽을 이용해 롤 공급원으로부터 절단된다. 이 카펫 블랭크는 카펫이 깔리는 플로어-팬을 덮기위해 소용된 비슷한 형상으로 절단된다. 필요할 경우, 카펫 블랭크는 공정 흐름도의 단계(114)와 같이, 우선 주조 가능한 안벽을 연화시키기에 충분한 온도로 카펫 블랭크를 가열함으로써, 원하는 바로 설치된 삼차원 형상으로 주조된다. 카펫 블랭크는 원하는 형상을 카펫 블랭크에 부여하고 또한 안벽을 연화시키고 요구되는 형상으로 카펫 블랭크를 설치하기 위해 카펫 블랭크를 냉각하는 주형에 놓아둔다. 카펫 블랭크는 반전, 즉, 뒤측이 위가 되고 카펫이 깔리는 플로어-팬 표면에 상보적인 표면을 지닌 조립 비품상에 놓여지는데, 이로인해 카펫 블랭크는 조립 비품에 의해 삼차원 구조로 완전히 지지된다. 공정 흐름도의 단계(116)에서, 카펫 블랭크의 뒤측은 고온 용융 또는 물 기제 접착제와 같은 적당한 접착제로 분무되고, 표면 변형 포움 밑깔개는 카펫 블랭크의 뒤측에 조립된다. 삼차원적으로 변형된 밑깔개의 포움 표면이 드러나는 동안, 포움 밑깔개의 편평하면서, 변형되지 않은 측면은 카펫 뒤쪽에 적용된다. 도 6의 공정에서 단계(118)와 같이, 카펫 부속품은 플로어-팬과의 정확한 치수를 위한 주변 정리를 위해 물 제트 절단기로 정리되고, 동시에 차 좌석의 장비 걸쇠 및 좌석 벨트 부착 장치를 통하는 경우에 요구될 수 있는 구멍도 이 시점에서 새겨진다. 결국, 도 3 및 5에서 설명한 바와 같이, 정리된 카펫 부속품은 본 공정의 단계(120)에서, 플로어-팬 표면과 상보적인 관계로 배치 변형된 포움 표면을 지닌 차량 플로어-팬상에 설치된다.

도 3은 일반적으로 한-조각 시이트 금속 스탬핑인 번호(40)로 표현된 플로어-팬에 관해 나타내고 있다. 도 3에서 설명된 특정 플로어-팬은 자동차 트렁크 칸의 바닥을 형성하고, 좀더 크고 복잡한 객차 플로어-팬에 관한 설명을 위해 쉽게 이용된다.

도 3의 플로어-팬(40)은 완전히 변칙적으로 형상화된 팬의 주변을 따라 이어진 상승 가장자리(42)를 가진다. 팬(40)의 내부는 팬 표면(44)에서 일어난 평형 리브(46)에 의해 구조적으로 강화된 평면 시이트 금속 표면(44)을 포함한다. 리브는 팬 표면(44) 위에 약 1/2 인치 이하의 높이를 지니고, 전형적으로는 시이트 금속의 강성률을 증가시키기 위해 자동차 플로어-팬에서 발견되는 구조이다.

팬(40)은 본 발명에 따라 제조된 카펫 부속품(50)으로 덮힌다. 도 4에서 좀더 자세히 볼 경우, 카펫 부속품(50)은 카펫(52) 및 포움 밑깔개(54)를 포함한다. 앞서 기술된 단계(102)에서 (110)에 따라 제조된 포움 밑깔개는 설치된 상태에서 포움 밑깔개의 상부 표면인, 배치된 변형 표면(60) 및 변형되지 않은 평면 표면(62)을 지닌다. 변형된 표면(60)은 전체 두께 포움 영역(58) 사이에 규정된 리세스(56)를 지닌다. 리세스(56)의 깊이는 전체 두께 포움 영역(58)이 팬 표면(44)상에 놓여질 경우 리브(46)의 높이와 거의 걸맞는다. 팬(40)상의 각 리브(46)는 변형된 밑깔개(54)의 포움 표면에서 상응하는 리세스(56)를 지닌다. 도 3은 또한 단(64)에 의해 평면(44)에 연결된 융기 평면 영역(66)을 지닌 팬(40), 및 융기된 영역(66)에 규정된 십자형 함몰 부위(68)에 관해 나타내고 있다. 이러한 표면 외형은 평면 리세스 영역(42)의 형태로 십자형 돌출부(44)가 생기는 이러한 팬 결합구조의 일부를 반영하는 포움 밑깔개(54)에 의해 수용된다. 리세스 영역(42)은 팬(40)상의 단(64)을 보완하는 단(46)에 의해 편평한 전체 두께 포움 영역(58)에 연결된다. 포움 밑깔개(54)가 팬(40)상에서 편평하게 놓여질 경우, 십자형 돌출부(44)는 십자형 리세스(68)에 꼭맞게 되고, 편평한 리세스 표면(42)은 융기된 평면(66)에 놓이게 되며 단(64,46)은 서로를 보완하게 되는데, 이는 변형되지 않은 포움 밑깔개의 상부 평면(62)이 팬(40)상에 편평하게 놓이고, 전체 팬(40)위의 카펫(52)용 연속 평면 지지체 표면을 제공하기 위함이다.

도 4는 카펫 블랭크(52)의 뒤측에 대한 접착층(55)에 의해 보호된 포움 밑깔개(54)의 편평하면서 변형되지 않은 표면을 지닌, 카펫 부속품(50)의 단면도에 관해 기술하고 있다. 카펫 부속품은 카펫 부속품(50)의 설비 상태에서 도 3의 전체 플로어-팬(40)에 걸쳐 확장되는 섬유 표면(57)을 지닌다. 도 5는 플로어-팬 표면의 수직 결합구조에 대해 포움 밑깔개의 변형된 표면(60)의 보완적인 관계를 나타내는 플로어-팬(40)상에 설치된 카펫 부속품(50)의 단면도이다. 조립식 밑깔개(54)는 플로어 팬의 삼차원 결합구조와 연속적인 보완 접합부를 만들고, 도 3에서 설명된 것과 같은 수직 차원 및 임의 형상을 변화시키는 플로어-팬 형태를 보완하기 위해 대략적으로 나타내어질 수 있다.

본 발명에 따른 자동차 카펫 밑깔개의 적용을 위해 사용된 합성 포움 물질은 포움의 특정 형태 또는 그래이드에 제한되지 않는다. 일반적으로, 우수한 결과는 약 1 내지 약 3 p.c.f.(파운드/입방 피트)의 중량인 내화성 폴리우레탄 포움을 사용하여 수득된다. 평면 상태에서 벗어나 포움 및 카펫의 휨을 요구하는 플로어-팬 결합구조는 좀더 부드럽고, 좀더 유연한 포움 그래이드와 가장 잘 맞는데, 이는 좀더 딱딱하고 견고한 포움은 평면 상태로 복귀하려는 경향으로 인해 깔개로부터 분리되는 경향을 지니고 있기 때문이다. 일반적으로, 포움 그래이드의 선택은 차량의 연료 절약, 요구되는 음향 감소 정도 및 특정 차량에 바람직하면서 적절한 발 밑 느낌의 종류에 대해 깔개의 총 허용 중량과 같은 다양한 인자와의 조화이다.

본 명세서를 통해 조립형 밑깔개를 제조하기 위해 사용된 물질로 합성 포움이 참조가 되지만, 본 발명의 방법은 포움화된 물질 자체에만 한정되지 않고, 특히 합성 포움 대신 포움화되지 않은 압축성 또는 탄성 물질의 사용이 고려되고 있음을 이해해야 한다.

전술한 바로부터 신규 방법은 상대적으로 경량의 합성 포움을 이용해 자동차 플로어-팬용 조립식의 꼭맞는 밑깔개를 제공하기 위해 기술되고 회전 절단 공정에서 연속적인 대량 생산에 적당한 것으로 평가될 것이다. 본 발명 방법은 밑깔개를 제조하기 위해 높은 주조 온도 및 화학 약품의 혼합을 요구하지 않지만, 주조된 밑깔개의 양질의 적합 특성을 보유한다. 연속 포움 공급물은 현재의 바람직한 형태로 필요한 삼차원 표면 외형을 지닌 원통형의 패턴 롤러 표면인 연속 패턴 표면에 대한 절단 날에 의해 단순히 절단되어진다. 본 공정에서 사용되는 포움 물질은 광범위의 수지, 중량 및 압축성 정도에서 쉽게 입수 가능한데 포움 물질의 최적 선택은 특정 적용을 위해 이루어질 수 있기 때문이다. 또한, 본 발명에 따른 밑깔개는 자동차 카펫 밑깔개 영역에서 신규한 물질 및 공정과 관련되는 반면, 포움 밑깔개는 종래의 자동차 깔개 제조 설비에 쉽게 통합될 수 있는데 일단 조립되면, 포움 밑깔개는 Shoddy 또는 주조된 Marabond 밑깔개와 같은 종래의 밑깔개 유형과 동일한 방법으로 취급되기 때문이다. 카펫 블랭크의 제조, 카펫 블랭크에 밑깔개의 부착 및 차량에서 조립된 카펫 유닛의 설치는 종래 밑깔개를 이용한 동일 단계와 그다지 상이하지 않다.

본 발명의 바람직한 양태는 명확성 및 실례를 위해 기술되고 설명되고 있지만, 기술된 양태에 대한 다양한 변화, 치환 및 변형도 첨부된 청구항에서 설명된 본 발명의 범위 및 취지를 벗어남이 없이 당해 분야의 일반 기술에 포함됨이 분명해 질 것임을 이해해야 한다. 특히, 본 발명은 프로필 절단기의 특정 모델에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 연속 패턴 표면은 원통형의 롤러 표면이 제외될 수 있다. 예를 들어, 삼차원 패턴 표면은 두 롤러(이중 하나는 동력원이고, 나머지 하나는 압력 롤러와 함께 닙 틈을 규정하기 위해 장치됨)간에 지지된 연속 벨트상에서 형성될 수 있다. 벨트 표면은 적당한 크기의 롤러상에서 가능한 최대 길이와 비교될 경우 벨트의 1회전에서 절단되는 상당히 큰 길이의 포움 밑깔개를 허용한다.

Claims (17)

1. 플로어-팬 표면의 삼차원 형상에 상보적인 패턴을 제조하고;

   제 1 표면 및 제 2 표면을 지닌 탄력적으로 압축 가능한 합성 포움 시이트를 제공하며;

   시이트의 제 1 표면을 향해 삼차원 패턴을 압축하며;

   패턴의 공동으로 압축된 포움 부위를 제거하며;

   시이트를 압축되지 않은 상태로 복귀시켜 일반적으로 플로어 팬 표면의 삼-차원 형상에 상보적인 시이트상에 변형된 표면을 생성하며;

   섬유측 및 안벽 측을 지닌 카펫 블랭크를 제공한 다음;

   카펫 블랭크의 안벽 측에 시이트의 제 2 표면을 첨부하는 단계를 포함하는 자동차 플로어-팬 깔개용 열 및 음향 장벽의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 플로어 팬 표면과 상보적인 관계로 포움 시이트의 제 1 표면을 지닌 플로어 팬상의 블랭크 및 시이트로 구성된 조립품을 설치하여, 포움 시이트가 플로어 팬상에서 실질적으로 원하는 삼차원 구조로 카펫을 지지하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 카펫 블랭크의 제공 단계가 평면 카펫 블랭크를 절단하고 첨부 이전에 삼차원 구조로 평면 카펫 블랭크를 주조하는 단계를 포함하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 패턴이 압력 롤러를 이용해 닙을 규정하기 위해 붙박힌 흔적이 있는 연속 표면상에 존재하고, 압축 및 절단 단계는 닙을 통하고 연속 표면에 대해 근접한 접선 관계로 놓인 절단 가장자리를 향해 포움 시이트를 전진시켜 수행되는 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 연속 표면이 압력 롤러에 대해 평행한 패턴 롤러상에 존재하는 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 포움 시이트의 제 1 표면 및 제 2 표면 모두 압축 및 절단 이전 초기에 편평한 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 포움 시이트의 제 2 표면이 초기에 편평하고 압축 및 절단 이후에 편평하게 존재하는 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 첨부가 안벽 측 및 제 2 표면에 대해 접착성 물질의 적용을 포함하는 방법.
9. 제 1 항에 있어서, 첨부 단계 이전에 바람직하게 설치된 삼차원 형상을 위해 카펫 블랭크를 주조하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
10. 연속 표면상에 플로어-팬 표면의 삼차원 형상과 상보적인 삼차원 패턴을 제조하고;

    닙을 규정하기 위해 압력 롤러를 이용해 연속 표면을 박으며;

    연속 표면 및 압력 롤러 중 하나 또는 이 둘 모두를 주기적으로 작동시키며;

    제 1 표면 및 제 2 표면을 지닌 탄성적으로 압축 가능한 물질 시이트를 제공하며;

    삼차원 패턴 및 패턴 중 함몰 부위로 압축된 포움 부위의 제거를 위해 위치된 절단 가장자리를 향해 시이트의 제 1 표면을 압착시키기 위해 닙을 통해 시이트를 공급한 다음;

    압착되지 않은 상태로 시이트를 복귀시켜 실질적으로 플로어 팬 표면의 삼차원 형상과 상보적인 시이트상에 변형된 표면을 생성하는 단계를 포함하는 자동차 플로어-팬 깔개용 조립형 밑깔개의 제조방법.
11. 제 10 항에 있어서, 연속 표면이 압력 롤러에 평행한 패턴 롤러상에 존재하는 방법.
12. 제 10 항에 있어서, 포움 시이트의 제 1 표면 및 제 2 표면 모두 초기에 편평하고 서로에 대해 평행한 방법.
13. 제 10 항에 있어서, 시이트가 연속 표면의 다수 회전에 상응하는 길이에 걸쳐 연속적이고, 시이트를 복수의 밑깔개로 나누는 단계를 추가로 포함하는 방법.
14. 삼차원적으로 나타낸 플로어 팬 표면을 지닌 플로어 팬;

    탄성적으로 압착 가능한 물질의 시이트 공급물로부터 절단되고, 삼차원적으로 나타낸 플로어 팬 표면에 실질적으로 연속 적합된 하부 제 1 표면, 및 상부 표면을 지닌 밑깔개; 및

    상부 표면상에 지지된 카펫을 포함하는 자동차 플로어-팬 카펫 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 조립식의 탄성적으로 압착 가능한 물질이 합성 포움인 카펫 장치.
16. 제 14 항에 있어서, 상부 표면의 최소 부위가 플로어 팬 표면의 편평하지 않은 부위에 걸쳐 실질적으로 편평하여, 실질적으로는 편평한 카펫용 지지체를 제공하는 카펫 장치.
17. 제 14 항에 있어서, 카펫이 섬유측 및 안벽 측을 가지고 안벽 측이 이들 사이에 적용된 접착제에 의해 상부 표면에 첨부되는 카펫 장치.