KR20000029569A - 쉬트재료에방음층을고정하기위한시스템및방법 - Google Patents

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Abstract

차량 설치용 대시매트 조립체(10)는 흡수재 층(14)에 부착된 소음차폐층(12)을 포함한다. 소음차폐층(12)은 상대적으로 강성인 재료로 형성되는 반면, 흡수재 층(14)은 상대적으로 가요성인 재료로 형성된다. 소음차폐층(12)의 내부 표면은 흡수재 층의 외부 표면과 직접 접촉한다. 파스너(16)는 이 층들을 함께 부착하기 위해 구비된다. 각각의 파스너는 양끝부를 가진 길다란 핀(22)과 핀(22)의 각각의 끝부에서 일체로 성형된 가요성 유지 플랜지(24,26)를 가진다. 플랜지(24,26)는 핀의 중심 축선에 대해 전체가 횡단하여 뻗어 있으며, 각각의 플랜지의 길이는 핀의 단면 치수보다 크다. 파스너(16)는 소음차폐층(12)을 완전히 관통하여 뻗어 있으며, 흡수재 층(14)을 부분적으로 또는 완전히 관통하여 뻗을 수 있다. 핀(22)의 길이는 층들의 결합된 두께보다 짧아서, 층들이 압력하에서 함께 유지된다. 층들을 함께 부착하는 방법이 또한 개시된다.

Description

쉬트재료에 방음층을 고정하기 위한 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR FASTENING INSULATING LAYER TO SHEET MATERIAL}
대부분의 현재의 차량에 있어서, 강철 방화벽은 엔진 컴파트먼트를 승객 컴파트먼트로부터 분리시키고 있다. 엔진 컴파트먼트로부터 방화벽을 통하여 그리고 승객 컴파트먼트내로의 소음의 전달을 감소시키기 위해서, 소음차폐매트(대시매트)는 탄성중합체 재료로 통상 구성되며, 방화벽에 씌워진다.
통상적으로 개방 셀 폼(foam)재료로 구성되는 흡수재 층은 소음차폐매트에 부착되어, 소음차폐매트와 방화벽사이에서 인터페이스된다. 소음차폐매트의 외부 표면은 차량 카페트의 바닥 표면과 통상 접촉하고 그리고 카페트를 넘어서 계기패널뒤로 방화벽의 상부 부분으로 뻗는다. 흡수재 재료를 핫 멜트(hot melt) 접착제 또는 스프레이 접착제의 도포를 통해 소음차폐매트에 부착하는 것이 일반적이다. 폼 재료를 탄성중합체 매트에 결합시킬 수 있는 접착제는, 전형적으로 오존을 감소시키며 세심한 주의로 취급하여야 하는 솔벤트에 용해된다. 이러한 형식의 많은 접착제들은 환경문제와 새로운 산업표준에 기인하여 더이상 생산되지 않는다. 히트 스테이킹(heat staking)으로서 공지된 기술이 오존을 감소시키는 접착제에 대한 대안으로서 사용되어 왔다. 그러나, 층들은 히트 스테이킹전에 적절히 배열되어서 임시로 함께 고정되어야 한다. 접착제 또는 임시 파스너(fastener)에서 마주치게 되는 어려움없이 흡수재 층을 소음차폐층에 부착하는 것이 장점이다.
본 발명은 소음방음에 관한 것이며, 그리고 쉬트재료, 예를 들어 자동차용 대시매트(dash mat)에 방음층 부착에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 기계적으로 함께 고정된 소음차폐매트와 흡수재매트의 상부 사시도,
도 2는 기계적으로 함께 고정된 소음차폐매트와 흡수재매트의 바닥 사시도,
도 3은 도 1의 선3-3을 따라 취한 매트의 단면도로서, 매트의 기계적인 상호 연결을 설명하는 도면,
도 4는 파스너가 매트를 관통하여 삽입된 상태에서의 파스너 삽입 공구 및 매트의 단면 사시도.
종래 기술의 이러한 문제점 및 다른 문제점들은 흡수재 층을 소음차폐층에 기계적으로 고정하기 위한 시스템 및 방법의 제공에 의해 극복된다.
본 발명의 일 태양에 따라, 상대적으로 강성인 소음차폐층을 상대적으로 압축가능한 흡수재 층에 직접 부착하기 위한 방법은 서로에 대해 소정된 위치에 층들을 정렬시켜, 이 층들을 서로의 접촉상태로 위치결정시키는 단계; 양 끝부를 가진 길다란 핀 그리고 이 핀의 각각의 끝부에서 일체로 성형되어 통상 핀의 중심 축선에 대해 전체가 횡단하여 뻗어 있으며 각각의 길이가 핀의 단면 치수보다 크게 되어 있는 가요성 유지 플랜지를 가진 적어도 하나의 파스너를 제공하는 단계; 층들 중 하나의 층을 완전히 관통하여 뻗어 있고 층들 중 다른 하나의 층을 적어도 부분적으로 관통하여 뻗으며, 단면 치수가 각각의 유지 플랜지의 길이보다 작게 되어 있는 구멍부를 형성하는 단계; 핀의 중심 축선에 대해 평행한 방향으로 유지 플랜지 중 하나의 유지 플랜지를 방향맞춤시켜, 유지 플랜지 중 다른 하나의 유지 플랜지가 하나의 층의 외부 표면에 적어도 근접할 때까지 구멍부를 통하여 하나의 유지 플랜지를 삽입하는 단계; 그리고 구멍부에 전체적으로 횡단하는 방향으로 하나의 유지 플랜지를 다시 방향맞춤하여서, 층들을 함께 유지시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따라, 차량 설치용 대시매트 조립체는 흡수재 층에 부착되는 소음차폐층을 포함한다. 소음차폐층 및 흡수재 층 각각은 내부 및 외부 표면을 가진다. 소음차폐층은 상대적으로 강성인 재료로 형성되는 반면, 흡수재 층은 상대적으로 가요성인 재료로 형성된다. 소음차폐층의 내부 표면은 흡수재 층의 외부 표면과 직접 접촉한다. 적어도 하나의 파스너가 층들을 함께 부착하기 위해 구비된다. 파스너는 양 끝부를 가진 길다란 핀과 이 핀의 각각의 끝부에서 일체로 성형된 가요성 유지 플랜지를 가진다. 플랜지는 핀의 중심 축선에 대해 전체적으로 횡단하는 방향으로 통상적으로 뻗으며, 각각의 플랜지의 길이는 핀의 단면 치수보다 크다. 파스너는 소음차폐층을 완전히 관통하여 뻗어 있고 흡수재 층을 적어도 부분적으로 관통하여 뻗어서, 플랜지들 중 하나의 플랜지는 소음차폐층의 외부 표면과 맞닿으며 플랜지들 중 다른 하나의 플랜지는 소음차폐층의 내부 표면으로부터 이격되어 핀에 대해 전체적으로 횡단하는 방향맞춤 상태에서 흡수재 층과 접촉하므로써 층들이 함께 유지된다.
한 실시예에서는 핀의 길이가 층들의 결합된 두께보다 짧아서, 다른 유지 플랜지가 흡수재 층의 내부 표면과 맞닿으면서 압축하에서 함께 유지된다.
다른 실시예에서는 다른 유지 플랜지가 흡수재 층의 내부 및 외부 표면사이에 위치되어, 층들을 함께 유지시킨다.
파스너는 이 층들을 관통하여 고정 공구의 바늘을 삽입한 다음, 고정 공구로부터 파스너를 방출하므로써 이 층들을 관통하여 삽입되어서, 2 개의 층을 함께 기계적으로 연결시킬 수 있다. 복수의 파스너는 상기의 방식으로 층들을 관통하여 주입되어서, 이 2 개의 층을 함께 더 고정시킬 수 있다.
본 발명은 도면을 참조하여 설명된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 대시매트 조립체(10)는 외부 소음차폐매트 또는 층(12) 및 내부 흡수재매트 또는 층(14)을 포함한다. 외부 소음차폐매트(12)는 상대적으로 강성인 탄성중합체 재료로 바람직하게 형성되는 반면, 내부 흡수재매트(14)는 가요성 폼 재료 또는 유리섬유 배팅(batting)으로 형성된다. 매트(14)의 내부 표면(18)은 차량 방화벽(도시 안됨)에 대하여 통상적으로 위치되는 반면, 매트(14)의 외부 표면은 소음차폐매트(12)의 내부 표면에 면한다. 매트(12)의 외부 표면(20)은 차량 카페트(도시 안됨)의 밑면에 면하며, 계기 패널뒤로 카페트를 지나서 통상적으로 뻗는다.
기계적인 파스너(16)는 외부 고정 태브(24)와 내부 고정 태브(26)에 일체로 부착된 길다란 중앙 핀(22)을 가진다. 핀(22)은 각각의 고정 태브(24,26)의 끝부사이에 중심적으로 바람직하게 위치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 핀(22)은 설치시 내부 고정 태브(26)가 가요성 흡수재 층(14)내로 가압되도록 하는 크기로 된다. 흡수재 층(14)은 내부 태브(26)에 대하여 가압되며, 소음차폐층(12)에 대하여 외부 태브(24)를 가압한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 사용하기 위한 파스너 삽입 공구(30)는 손잡이부(32)와 파스너 방출부(34)를 가진다. 손잡이부(32)는 사용자의 손가락에 의해 파지되어 가압되는 트리거(36)를 포함한다. 파스너 방출부(34)는 한 세트의 연결된 파스너(16)를 수납하기 위한 슬롯(38)과, 트리거(36)가 가압되었을때 파스너를 절단하고 바늘(40)의 길이방향 축선을 따라 뻗은 슬롯(42)을 가진 중공 니들(needle)(40)을 통해 외부 고정 태브(24)를 이송하기 위한 내부 기구(도시 안됨)를 가진다. 파스너(16) 및 삽입 공구(30)의 보다 상세한 설명은 미국 메사추세츠 프레밍엄에 위치한 데니슨 매뉴팩츄어링 컴퍼니(Dennison Manufacturing Co.)의 미국 특허 제4,121,487호 및 제4,111,347호에 개시되어 있다.
통상적으로, 조작자는 올바른 방향으로 흡수재 층(14)을 소음차폐층(12)상에 위치시킨다. 다음으로, 중공 니들(40)은 니들의 일부분이 소음차폐층(12)의 외부 표면(20)을 넘어서 뻗을 때까지 양 층들(14,12)을 관통하여 가압된다. 바람직하게는, 니들(40)은 층들(12,14)의 양쪽에 구멍부를 형성한다. 그러나, 구멍부는 니들의 배치 및 삽입을 용이하게 하도록 이 층들의 한쪽 또는 양쪽에 미리 형성될 수 있다. 다음으로, 트리거(36)는 외부 고정 태브(24)가 층(12)을 지나갈 때까지 조작자에 의해 꽉 쥐어진다. 다음으로, 트리거는 해제되며, 니들은 층으로부터 빼내진다. 이러한 절차가 여러번 수행되어서, 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이 파스너(16)에 의해 층(12,14)이 함께 더 고정된다. 도 4가 먼저 층(14)을 관통하고 다음으로 층(12)을 관통하여 삽입되는 중공 니들(40)을 도시하고 있지만, 니들(40)은 처음에는 층(12)을 관통하고 다음으로 층(14)을 관통하여 삽입될 수 있다. 본 실시예에서, 태브(26)는 층(14)을 완전히 관통하여 통과될 필요는 없다. 태브(26)는 층(14) 내부에서 변위될 수 있어서, 층(12)의 내부 표면(18)은 태브로부터 자유롭다.
종래의 고정 기술에 대한 본 장치만의 톡특한 이점은 폼 재료가 강성의 탄성중합체 재료가 구부려질 때 이 탄성중합체 재료상을 미끄럼 이동하므로써, 폼 재료의 전단 변형을 제거하여 전단 인터페이스에서 폼 재료를 탄성중합체 재료로부터 분리 가능하게 한다. 따라서, 간단하고 효율적인 비용절감 수단이 흡수재 층을 소음차폐층에 일시적으로 또는 영구적으로 부착시키기 위해 구비된다. 예를 들어, 매트에 있는 도어는 케이블 또는 다른 구성요소가 도어를 통해 통과되는 동안 접혀져서 파스너(16)로 고정될 수 있다. 다음으로, 파스너는 절단되며, 도어는 그 통상 위치내로 접혀질 수 있다.
본 발명은 사출 성형된 탄성중합체 차폐층이 합성 탄성중합체 폼 층에 부착되는 자동차 대시매트에 특히 사용됨을 알 수 있다. 차폐층은 통상적으로 충전된 탄성중합의 성형가능한 중합체, 예를 들어 탄성중합 폴리프로필렌이다. 폼은 어떠한 가요성 폼, 예를 들어 폴리우레탄도 될 수 있다.
본 발명은 유리섬유 또는 다른 유사한 배킹(backing)이 지지 표면에 일시적으로 또는 영구적으로 부착될 수 있는 자동차 또는 비자동차 응용물에서의 다른 복합재 층에 또한 사용됨을 알 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 파스너는 벽 패널에서 피륙 또는 유리섬유를 차폐 지지부에 부착하는데 사용될 수 있다. 본 발명은 예를 들어, 층들을 차량내에 설치하기 이전에 대시 패널에 또는 도어 패널에서 피륙을 헤드 라이너에, 또는 피륙을 소프트한 유리섬유 또는 유사한 배킹에 고정시키는데 또한 사용될 수 있다.
본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 상기 명세서 및 도면의 사상내에서 적절한 변형 및 수정이 이루어질 수 있다.

Claims (9)

  1. 상대적으로 강성인 소음차폐층을 상대적으로 압축가능한 흡수재 층에 직접 부착하기 위한 방법에 있어서,
    서로에 대해 소정된 위치에 층들을 정렬시켜, 이 층들을 서로의 접촉상태로 위치결정시키는 단계;
    양 끝부를 가진 길다란 핀 그리고 이 핀의 각각의 끝부에서 일체로 성형되어 통상 핀의 중심 축선에 대해 전체가 횡단하여 있으며 각각의 길이가 핀의 단면 치수보다 크게 되어 있는 가요성 유지플랜지를 가진 적어도 하나의 파스너를 제공하는 단계;
    층들 중 하나의 층을 완전히 관통하여 뻗어 있고 층들 중 다른 하나의 층을적어도 부분적으로 관통하여 뻗어 있으며, 단면 치수가 각각의 유지 플랜지의 길이보다 작게 되어 있는 구멍부를 형성하는 단계;
    핀의 중심 축선에 대해 평행한 방향으로 유지 플랜지 중 하나의 유지 플랜지를 방향맞춤시켜, 유지 플랜지 중 다른 하나의 유지 플랜지가 하나의 층의 외부 표면에 적어도 근접할 때까지, 구멍부를 통하여 하나의 유지 플랜지를 삽입하는 단계; 그리고
    구멍부에 전체적으로 횡단하는 방향으로 하나의 유지 플랜지를 다시 방향맞춤하여서, 층들을 함께 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 구멍부를 형성하는 단계는 흡수재 층을 완전히 관통하는 구멍부를 형성하는 단계를 포함하고, 그리고 하나의 유지 플랜지를 삽입하는 단계는 하나의 유지 플랜지를, 흡수재 층을 완전히 관통하여 삽입하여서 하나의 유지 플랜지가 이 흡수재 층의 외부 표면상에 위치결정되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 핀의 길이는 층들의 결합된 두께보다 짧아서, 층들이 압축하에서 함께 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 구멍부를 형성하는 단계는 삽입 단계와 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 삽입 단계는 하나의 유지 플랜지를, 다른 하나의 층을 단지 부분적으로만 관통하여 삽입하여서, 하나의 유지 플랜지가 다른 하나의 층의 양 표면들 사이에 위치되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 차량 설치용 대시매트 조립체에 있어서,
    내부 및 외부 표면을 가지며, 상대적으로 강성인 재료로 형성되는 소음차폐층;
    내부 표면 그리고 이 내부 표면과 직접 접촉하는 외부 표면을 가지며, 상대적으로 가요성인 재료로 형성되는 흡수재 층; 그리고
    양 끝부를 가진 길다란 핀 그리고 이 핀의 각각의 끝부에서 일체로 성형되며 통상 핀의 중심 축선에 대해 전체가 횡단하여 뻗어 있으며 각각의 길이가 핀의 단면 치수보다 크게 되어 있는 가요성 유지 플랜지를 가진 적어도 하나의 파스너를 포함하고 있으며,
    이 파스너는 소음차폐층을 완전히 관통하여 뻗어 있고 흡수재 층을 적어도 부분적으로 관통하여 뻗어서, 플랜지들 중 하나의 플랜지가 소음차폐층의 외부 표면과 맞닿고 플랜지들 중 다른 하나의 플랜지가 소음차폐층의 내부 표면으로부터 이격되어 핀에 대해 전체적으로 횡단하는 방향맞춤 상태에서 흡수재 층과 접촉하여서, 층들을 함께 유지시키는 것을 특징으로 하는 차량 설치용 대시매트 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서, 다른 유지 하나의 플랜지는 흡수재 층의 내부 표면과 맞닿는 것을 특징으로 하는 대시매트 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서, 핀의 길이는 층들의 결합된 두께보다 짧아서, 층들이 압축하에서 함께 유지되는 것을 특징으로 하는 대시매트.
  9. 제 6 항에 있어서, 다른 하나의 유지 플랜지는 흡수재 층의 내부 및 외부 표면사이에 위치되는 것을 특징하는 대시매트.
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