MXPA99000928A - Sistema y metodo para sujetar una capa aislante a material de lamina - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un conjunto de esterilla de tablero (10) para instalación en un vehículo incluye una capa de barrera acústica (12) unida a una capa absorbente (14) La capa de barrera acústica (12) es formada de material relativamente rígido mientras la capa absorbente (14) es formada de material relativamente flexible. La superficie interna de la capa de barrera acústica (12) estáen contacto directo con la superficie externa de la capa absorbente. Se proveen sujetadores (16) para unir las capas conjuntamente. Cada sujetador tiene un pasador alargado (22) con extremos opuestos y una pestaña de retención flexible (24, 26) moldeada integralmente en cada extremo del pasador (22). Las pestañas (24, 26) se extienden normalmente de manera generalmente transversal a un eje central del pasador y la longitud de cada pestaña es mayor que una dimensión en sección transversal del pasador. Los sujetadores (1ó) se extienden completamente a través de la capa de barrera acústica (12) y pueden extenderse ya sea parcial o totalmente a través de la capa absorbente (14). La longitud del pasador (22) es mas corta que el grosor combinado de las capas tal que las capas sean mantenidas juntas bajo compresión. También se divulga un método de unir conjuntamente las capas.

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA SUJETAR UNA CAPA AISLANTE A MATERIAL DB LÁMINA Antecedentes de la Invención Campo de la Invención Esta invención se relaciona con el aislamiento de sonido y con la unión de una capa aislante a un material de M) lámina, por ejemplo, esterillas de tableros de instrumentos para automóviles . Descripción de la Técnic Relacionada En la mayoria de los automóviles contemporáneos, una pared contra incendios de acero separa el compartimiento del motor del compartimiento de pasajeros. Para reducir la transmisión de sonido desde el compartimiento del motor a través de la pared contra incendios, y dentro del compartimiento de ^•^ pasajeros, típicamente se construye una esterilla de barrera de sonido (conocida de otra manera como esterilla de tablero de instrumentos) de un material elastomérico, y se monta a, y sustancialmente se extiende sobre la pared contra incendios. A la esterilla de barrera de sonido se une una capa absorbente, típicamente construida de un material de espuma de celdas abiertas, y se interconecta entre la esterilla de barrera de sonido y la pared contra incendios. Una superficie exterior de la esterilla de barrera de sonido típicamente está en contacto con una superficie inferior del tapete del vehículo y se extiende más allá del tapete a una porción superior de la pared contra ^^ incendios detrás del tablero de instrumentos. Es común unir el material absorbente a la esterilla de barrera de sonido a través de la aplicación de pegamento fundido caliente o adhesivo en rocío. Los adhesivos que son capaces de pegar el material de espuma a la esterilla elastomérica se disuelven en solventes que típicamente disminuyen el ozono y se deben manejar con extremo ^^ cuidado. Muchos de estos tipos de adhesivos ya no se están lO fabricando debido a las preocupaciones ambientales y a los nuevos estándares industriales. Se ha usado un técnica conocida como unión a presión por calor como una alternativa a los adhesivos que disminuyen el ozono. Sin embargo, las capas se debe alinear apropiadamente y sujetar temporalmente juntas antes de la unión a presión por calor. Sería conveniente unir la capa absorbente a la capa aislante de sonido sin las dificultades que se encuentran ^^ con los adhesivos o los sujetadores temporales. Compendio de la Invención Estos y otros problemas de la técnica anterior Se 20 superan mediante la provisión de un sistema y método para sujetar mecánicamente una capa absorbente a una capa de barrera de sonido. De conformidad con un aspecto de la invención, un método para unir una capa de barrera acústica relativamente rígida directamente a una capa absorbente relativamente compresible, comprende alinear las capas en una posición determinada previamente una con respecto a la otra, y colocar las capas en contacto mutuo; proporcionar cuando menos un sujetador que tenga una espiga alargada con extremos opuestos, y una 5 pestaña de retención flexible, moldeada integralmente en cada extremo de la espiga, las pestañas normalmente extendiéndose generalmente transversalmente a un eje central de la espiga, la longitud de cada pestaña siendo mayor que una dimensión ^^ transversal de la espiga; formar una abertura que se extienda completamente a través de una de las capas y cuando menos parcialmente a través de la otra de las capas, una dimensión transversal de la abertura siendo más pequeña que la longitud de cada pestaña de retención; orientar una de las pestañas de retención en una dirección sustancialmente paralela al eje central de la espiga, e insertar la una pestaña de retención a través de la abertura, hasta que la otra de las pestañas de ^^ retención esté cuando menos en proximidad cercana con una superficie exterior de la una capa; y volver a orientar la una pestaña de retención generalmente transversal a la abertura para, mediante lo mismo, retener juntas las capas. De conformidad con otro aspecto de la invención, un ensamble de esterilla de tablero de instrumentos para instalarse en un vehículo incluye una capa de barrera acústica unida a una capa absorbente. La capa de barrera acústica y la capa absorbente tienen, cada una, superficies internas y externas. La capa de barrera acústica está formada de material relativamente ^^ inflexible, mientras que la capa absorbente esta formada de material relativamente flexible. La superficie interna de la barrera acústica esta en contacto directo con la superficie externa de la capa absorbente. Se proporciona cuando menos un sujetador para unir las capas juntas. El sujetador tiene una espiga alargada con extremos opuestos, y una pestaña de retención flexible, moldeada integralmente en cada extremo de la espiga.

^^ Las pestañas normalmente se extienden generalmente transversales a un eje central de la espiga, y la longitud de cada pestaña es mayor que una dimensión transversal de la espiga. El sujetador se extiende completamente a través de la capa de barrera acústica, y cuando menos parcialmente a través de la capa absorbente, de tal manera que una de las pestañas colinda con la superficie externa de la capa de barrera acústica, y la otra de las pestañas se separa de la superficie interna de la barrera acústica, y esta ^^ en contacto con la capa absorbente en una orientación generalmente transversal con respecto a la espiga para, mediante lo mismo, retener las capas juntas. 20 En una modalidad, la longitud de la espiga es más corta que el grosor combinado de las capas, de tal manera que las capas se mantienen juntas bajo compresión con la otra pestaña de retención colindando con la superficie interna de la capa absorbente. 25 En otra modalidad, la otra pestaña de retención se coloca entre las superficies interna y externa de la capa absorbente para retener las capas juntas. El sujetador se puede insertar a través de las capas por medio de insertar una .aguja de una herramienta sujetadora a través de las capas, y después expulsando el sujetador de la herramienta sujetadora, para conectar mecánicamente las dos capas juntas. Se puede inyectar una pluralidad de sujetadores a través de las capas de la misma manera, para a'segiirar más las dos capas ^^ juntas. 10 Breve Descripción de los Dibujos Ahora se describirá la invención con referencia a los dibujos, en los cuales: — La Figura 1 es una vista en perspectiva superior de una esterilla de barrera de sonido y una esterilla absorbente sujetadas juntas mecánicamente, de conformidad con la invención. La Figura 2 es una vista en perspectiva inferior de la esterilla de barrera de sonido y la esterilla absorbente sujetadas juntas mecánicamente. La Figura 3 es una vista transversal de las esterillas 20 tomadas a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 1, ilustrando la interconexión mecánica de las esterillas. La Figura 4 es una vista en perspectiva de una herramienta de inserción de sujetador, y las esterillas en sección transversal con un sujetador que se está insertando a 25 través de las esterillas.

Descripc ón Detallada de las Modalidades Preferidas ^^ Refiriéndonos ahora a las Figuras 1-3, un ensamble 10 de esterilla de tablero de instrumentos incluye una esterilla o capa 12 de barrera de sonido externa y una esterilla o capa 14 5 absorbente interna. La esterilla 12 de barrera de sonido externa de preferencia está formada de un material elastomérico relativamente inflexible, mientras que la esterilla 14 absorbente interna está formada de un material de espuma flexible o guata ^^ de fibra de vidrio. Una superficie 18 interna de la esterilla se coloca típicamente contra una pared contra incendios (no se muestra) del vehículo, mientras que una superficie externa de la misma está de frente a una superficie interna de la esterilla 12 de barrera de sonido. Una superficie 20 externa de la esterilla 12 está de frente al lado inferior de un tapete (no se muestra) del vehículo, y típicamente se extiende más allá del tapete, detrás del tablero de instrumentos. ^^ Un sujetador 16 mecánico tiene una espiga 22 central alargada unida integralmente a una lengüeta 24 de seguridad exterior y una lengüeta 26 de seguridad interna. La espiga 22 se localiza de preferencia centralmente entre los extremos de cada lengüeta 24, 26 de seguridad. Como se ilustra en la Figura 3, la espiga 22 está dimensionada de tal manera que la lengüeta 26 de seguridad interna se presiona dentro de la capa 14 absorbente flexible cuando se instala. La capa 14 absorbente se presiona contra la lengüeta 26 interna y forza a la lengüeta 24 exterior contra la capa 12 de barrera de sonido. Refiriéndonos ahora a la Figura 4, una herramienta 30 ^^ de inserción del sujetador para usarse con la presente invención, tiene una porción 32 de agarre de mano y una porción 34 de expulsión del sujetador. La porción 32 de agarre de mano incluye un gatillo 36 que se agarra y presiona con los dedos de un usuario. La porción 34 de expulsión del sujetador tiene una ranura 38 para recibir un conjunto de sujetadores 16 conectados, ^^ y un mecanismo interno (no se muestra) para separar los TO sujetadores y alimentar la lengüeta 24 de seguridad externa a través e una aguja 40 hueca que tiene una ranura 42 que se extiende a lo largo del eje longitudinal de la aguja 40 cuando se presiona el gatillo 36. En las patentes de los Estados Unidos Nos. 4,121,487 y 4,111,347, cedidas a Dennison Manufacturing Co . de Framingham, MA, cuyas descripciones están incorporadas a la presente como referencia, se " describen otros detalles del ^•^ sujetador 16 y la herramienta 30 de inserción. En uso, un operador coloca la capa 14 absorbente sobre la capa 12 de barrera de sonido en la orientación correcta. 20 Después se presiona la aguja 40 hueca a través de ambas capas 12, 14 hasta que una porción de la aguja se extiende más allá de la superficie 20 externa -de la capa 12 de barrera de sonido. De preferencia, la aguja 40 forma una abertura en ambas capas 12, 14. Sin embargo, se puede formar previamente una abertura en una 25 o ambas capas para facilitar la colocación e inserción de la aguja. Después un operador aprieta el gatillo 36 hasta que la lengüeta 4 de seguridad exterior despeja la capa 12.

^^ Subsecuentemente se libera el gatillo y se extrae la aguja de las capas. Este procedimiento se puede seguir muchas veces, como se muestra mediante los sujetadores 16 en las Figuras 1 y 2, para asegurar mejor las capas 12, 14 juntas. Aunque la Figura 4 muestra la aguja 40 hueca insertada primero a través de la capa 14, y después a través de la capa 12, la aguja 40 se puede ^^ insertar inicialmente a través de la capa 12 y después a través de la capa 14. En este caso, no se necesita pasar la lengüeta 26 enteramente a través de la capa 14. La lengüeta 26 se puede desplazar adentro de la capa 14, de tal manera que la superficie 18 interna de la capa 12 esté libre de lengüetas. Una ventaja única de esta configuración sobre las técnicas de seguridad convencionales permite que el material de espuma se deslice sobre el material elastomérico más inflexible ^•* cuando se flexiona, eliminando mediante lo mismo el recorte del material de espuma y así la separación del material de espuma del material elastomérico en la interconexión de recorte. De esta manera, se proporciona un medio efectivo y de reducción de costo para unir una capa absorbente a una capa de barrera de sonido, ya sea temporal o permanentemente. Por ejemplo, se puede plegar hacia atrás una puerta en una esterilla y pegarse con los sujetadores 16, mientras se pasan cables u. otros componentes a través de la puerta. Después se puede cortar el sujetador y volverse a plegar la puerta a su posición normal. La invención encuentra uso particular en esterillas de ^^ tableros de instrumentos de automóviles en las que se une una barrera elasto érica moldeada por inyección a una capa de espuma elastomérica sintética. La capa de barrera típicamente es un polímero moldeable elastomérico relleno, por ejemplo, polipropileno elastomérico. La espuma puede ser cualquier espuma flexible, por ejemplo, poliuretano. ^^ La invención también encuentra uso en otras capas compuestas en aplicaciones automotrices o no automotrices, en donde se puede unir fibra de vidrio u otro forro similar, temporal o permanentemente, a una superficie de soporte. Por ejemplo, los sujetadores de la invención se pueden usar para unir tela y fibra de vidrio a un soporte de barrera en un panel de pared. La invención también se puede usar, por ejemplo, para asegurar tela a un cabezal, o tela a una fibra de vidrio suave o ^•* forro similar en un panel de puerta o en un panel de tablero de instrumentos, antes de la instalación de las capas dentro del vehículo . 20 Son posibles variaciones y modificaciones razonables dentro del espíritu de la especificación y dibujos anteriores, sin apartarse del alcance de la invención.

Claims (15)

1. REIVINDICACIQNES 1. Un método de ensamblar un laminado de tablero aislante de sonido, que comprende una capa de barrera acústica elastomérica teniendo propiedades acústicas de bloqueo de sonido 5 y una capa absorbente sustancialmente co-extensiva, que es comprimible con relación a la capa de barrera acústica, uniendo la capa de barrera acústica directamente a la capa absorbente, que comprende los pasos de: ^^ alinear la barrera acústica y las capas absorbentes en 10 una posición predeterminada entre sí y colocar las capas en contacto mutuo; proveer al menos un sujetador teniendo un pasador alargado con extremos opuestos y una pestaña de retención flexible moldeada integralmente en cada extremo del pasador, las 15 pestañas extendiéndose normalmente de manera generalmente transversal al eje central del pasador, la longitud de cada ^^ pestaña siendo mayor que la dimensión en sección transversal del pasador; formar una apertura que se extiende completamente a 20 través de una de las capas y al menos parcialmente a través de la otra de las capas, una dimensión en sección transversal de la apertura siendo menor que la longitud de cada pestaña de retención; orientar una de las pestañas de retención en una 25 dirección sustancialmente paralela al eje central del pasador e insertar la pestaña de retención a través de la apertura hasta que la otra de las pestañas de retención esté al menos en ^^ proximidad cercana a una superficie externa de la capa mencionada; y 5 re-orientar la pestaña de retención generalmente transversal a la apertura para con ello mantener las capas juntas .
2. 2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde ^_ el paso de formar una apertura incluye formar la apertura 10 completamente a través de la capa absorbente y el paso de insertar la pestaña de retención incluye insertar la pestaña de retención mencionada completamente a través de la capa absorbente tal que la pestaña de retención mencionada esté colocada sobre una superficie externa de la misma. 15
3. 3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, donde la longitud del pasador es mas corta que el grosor combinado de las capas, tal que las capas sean mantenidas juntas bajo compresión.
4. 4. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, donde 20 el paso de formar la apertura es llevado a cabo simultáneamente con el paso de inserción.
5. 5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde el paso de insertar incluye insertar la pestaña de retención solamente de manera parcial a través de la otra capa tal que la 25 pestaña de retención mencionada esté colocada entre superficies opuestas de la otra capa.
6. 6. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde múltiples sujetadores son insertados a través de las capas alineadas en lugares espaciados con los pasos de proveer, formar, 5 orientas y re-orientar.
7. 7. Un conjunto de esterilla de tablero para instalación en un vehículo, que comprende: una capa de barrera acústica que tiene superficies ^^ interna y externa y formada de un material relativamente rígido; 10 una capa absorbente sustansialmente co-extensiva que tiene superficies interna y externa y formada de material relativamente flexible y comprimible con relación a la capa de barrera acústica, la superficie interna de la capa de barrera acústica estando en contacto directo co-extensivo con la 15 superficie externa de la capa absorbente; al menos un sujetador que tiene un pasador alargado con extremos opuestos y una pestaña de retención flexible moldeada integralmente en cada extremo del pasador, las pestañas extendiéndose normalmente de manera generalmente transversal a un 20 eje central del pasador, la longitud de cada pestaña siendo mayor que una dimensión en sección transversal del pasador, el sujetador extendiéndose completamente a través de la capa de barrera acústica y al menos parcialmente a través de la capa absorbente tal que una de las pestañas tope en la superficie 25 externa de la capa de barrera acústica y la otra de las pestañas esté espaciada de la superficie interna de la capa de barrera acústica y en contacto con la capa absorbente en una orientación ^^ generalmente transversal con respecto del pasador, para con ello mantener las capas juntas. 5
8. 8. Un conjunto de esterilla de tablero de acuerdo con la reivindicación 7, donde la otra pestaña de retención topa en la superficie interna de la capa absorbente.
9. 9. Un conjunto de esterilla de tablero de acuerdo con ^_ la reivindicación 8, donde la longitud del pasador es mas corta 10 que el grosor combinado de las capas, tal que las capas sean mantenidas juntas bajo compresión.
10. 10. Una esterilla de tablero de acuerdo con la reivindicación 7, donde la otra pestaña de retención es colocada entre las superficies interna y externa de la capa absorbente. 15
11. 11. Una esterilla de tablero de acuerdo con la reivindicación 7, donde hay múltiples sujetadores en lugares ^^ espaciados que se extienden a través de la capa de barrera acústica y la capa absorbente para asegurar las dos capas juntas.
12. 12. Un método para unir una capa de barrera acústica 20 directamente a una capa absorbente, la cual es comprimible con relación a la capa de barrera acústica, el método comprendiendo: alinear las capas en una posición predeterminada entre sí y colocar las capas en contacto mutuo; proveer al menos un sujetador que tiene un pasador 25 alargado con extremos opuestos y una pestaña de retención flexible moldeada integralmente en cada extremo del pasador, las pestañas extendiéndose normalmente de manera generalmente transversal a un e e central del pasador, la longitud de cada pestaña siendo mayor que una dimensión en sección transversal del 5 pasador; formar una apertura que se extiende completamente a través de una de las capas y al menos parcialmente a través de la otra de las capas, una dimensión en sección transversal de la ^ apertura siendo menor que la longitud de cada una de dichas TO pestañas de retención, orientar una de las pestañas de retención en una dirección sustancialmente paralela al eje central del pasador e insertar la pestaña de retención mencionada a través de la apertura hasta que la otra de las pestañas de retención este al 15 menos en proximidad cercana a una superficie externa de la capa mencionada y la pestaña de retención mencionada solo este ^^ parcialmente a través de la capa externa tal que la pestaña de retención mencionada este colocada entre superficies opuestas de la otra capa, y 20 re-orientar la pestaña de retención generalmente transversal a la apertura, para con ello mantener las capas juntas
13. 13. Un método de acuerdo con la reivindicación 12, donde el paso de formar una apertura incluye formar la apertura 25 completamente a través de la capa absorbente y el paso de msertar la pestaña de retención mencionada incluye insertar la pestaña de retención mencionada completamente a través de la capa absorbente tal que la pestaña de retención mencionada este colocada en una superficie externa de la misma.
14. 14. Un método de acuerdo con la reivindicación 13, donde la longitud del pasador es mas corta que el grosor combinado de las capas, tal que las capas sean mantenidas juntas ba o compresión.
15. 15. Un método de acuerdo con la reivindicación 13, donde el paso de formar la apertura es llevado a cabo de manera simultanea con el paso de insertar.