(57)【要約】【課題】製造が容易で全体の重量が軽く、防水、遮音、吸音及び滑り止めなど多くの機能を備えた、自動車用遮音・吸音フットマットの提供。【解決手段】本発明の自動車用遮音・吸音フットマットは、少なくとも上層に配置された防水層と、下層に配置された吸音層から構成され、前記上層の防水層を発泡材質で設け、下層の吸音層の吸音材を吸音効果のあるニードルパンチ不織布で設け、防水層の上にさらにカーペット材類及び熱可塑性エラストマー(TPE)を追加設置することもでき、各層の部材を貼り合わせ、金型プレス技術で一体成型し、マットに遮音、振動緩衝、吸音、防水、軽量及び低製造コストという多くの効果を発揮させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用遮音・吸音フットマットであって、少なくとも上層に配置された防水層と、下層に配置された吸音層から構成され、そのうち、前記上層の防水層を発泡材質で設け、下層の吸音層の吸音材を吸音効果のあるニードルパンチ不織布で設け、各層の部材を貼り合わせ、金型プレス技術で一体成型して成ることを特徴とする、自動車用遮音・吸音フットマット。
【請求項２】
前記防水層の上にさらにカーペット材類を追加設置し、前記カーペット材類がポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維織から成るカーペット材類としたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車用遮音・吸音フットマット。
【請求項３】
前記防水層の上にさらにカーペット材類を追加設置し、前記カーペット材類がナイロン繊維、ポリ塩化ビニル、プラスチック材質、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（Thermoplastic polyolefin、略称TPO）から成るカーペット材類としたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車用遮音・吸音フットマット。
【請求項４】
前記防水層の上にさらに熱可塑性エラストマー（Thermoplastic Elastomer、略称TPE）を追加設置したことを特徴とする、請求項１に記載の自動車用遮音・吸音フットマット。
【請求項５】
前記防水層として設けた発泡材質が、低密度ポリエチレン（LDPE）、ポリエチレン（PE）、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（EVA）等の材質とすることができることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用遮音・吸音フットマット。
【請求項６】
前記底層の吸音層下方にさらに熱可塑性エラストマー（Thermoplastic Elastomer、略称TPE）をラミネートし、マットの滑り止め材を形成したことを特徴とする、請求項１に記載の自動車用遮音・吸音フットマット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車用遮音・吸音フットマットに関し、特に、遮音・吸音構造成型された自動車用フットマット及び車内成型フロアカーペットを含み、フットマットとしたとき車内成型フロアカーペット上に置いて人が踏んでもずれないようにしたほか、同時に靴底の汚れや砂を収集し、車内成型フロアカーペットを汚さないようにすることができ、フットマットまたは車内成型フロアカーペットとしたときにそのものの材料の設計により効果的にシャーシの雑音の車内への進入を阻隔し、防水、吸音、成型が容易等の効果を備えた、自動車用遮音・吸音フットマットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に自動車は製造完了時に通常車内フロアにカーペットが敷かれ、このカーペットは質感がよく、価格も高いため、装飾効果があり、美観と車内の質感を増進する機能を備えている。そこで自動車の所有者は、車内成型フロアカーペットをきれいに維持するため、一体式に成形された車内成型フロアカーペット上の乗員が足で踏む箇所に別途フットマットを敷いており、一般に設置と取り外しが自在で便利に洗うことのできるフットマットは、運転席、助手席及び後部座席の２名の乗員のフロア上に敷くことができるよう４つ１組となっており、下層の高級な自動車用車内成型フロアカーペットを保護することができる。普通の自動車用フットマットは単純に車内のフロア上に置くのみであるが、フットマットとカーペット間で人が足で踏むためずれが生じ、特に運転席箇所のフットマットはそのために運転上の安全を脅かす可能性があるため、改善が待たれている。
【０００３】
また、自動車の車内の遮音が優れない原因は、主に音の伝達が空気の分子と分子の間の振動の伝播で達せられるが、一方で音の周波数と音源の振動速度には直接の関係があり、自動車の構造と板金の厚さが大きく関連する。騒音は音の周波数に不規則な変化が現れ、聴覚が受け取る音の周波数振動が乱れるため、大脳が疲労して排斥し、聞く人に不快な感覚を与えるものである。いわゆる吸音とは、音のエネルギーを消耗する現象であり、音波が材料中の振動と摩擦で一部周波数の音波エネルギーを消耗する方式を指す。異なる材質の物体は異なる周波数の音波に対する反射と吸収能力に違いがある。反射音が強すぎるときは吸音方法で処理をすることができる。吸音は特種な受動式材料で音波の方向を変えてそのエネルギーを吸収したり、多孔質材料内部の摩擦で通過する音のエネルギーを減衰させたりする方法を用いる。吸音材は中高周波数の部分を処理し、中高周波数のエネルギーを希釈することでその目的を達している。
【０００４】
現況において自動車内のほとんどの部分の騒音は、自動車のサスペンションシステム、シャーシ、後部トランク、ドア、これらの部位から車内に伝達されており、高速走行時の車体の風切音、４つの車輪走行時の騒音は、遮音不良のために運転室まで聞こえてくる音である。自動車の製造時に車内底部に敷く吸音材カーペットは、カーペット材質がPP（ポリプロピレン）+PET（Polyester/ポリエステル繊維）の合成から成り、車内の中央底板、後部トランク底板の防振、防湿、吸音処理を強化することができ、最も主要な機能は高速走行時の板金の振動共鳴と、タイヤから伝わる路面騒音、後部トランクに導入された排気音の共鳴音圧の処理である。特に、長距離を走行するときにこれらの騒音は車内にいる人を疲れさせやすい。
【０００５】
且つ従来の車内成型フロアカーペットまたはフットマットが具備する吸音効果及び遮音効果には限りがあり、ほとんどが材料そのものの特性のためである。発泡材質そのものは独立した気泡を有し、この材料が生む特性には防水、熱阻隔、保温、緩衝防振、結露防止、防湿、軽量、燃油消耗低減等の利点があり、同時に遮音の効果も非常に優れている。吸音材の特色としては、１、材質が耐燃性を備えている（防火剤を添加可能）、２、遮音・熱阻隔機能を備えている、３、各種騒音を阻隔できる、４、音源周波数を反射する、５、平面振動を防止する、などが含まれる。このため、両者を相互に加工して結合させると、効果的に自動車の遮音及び吸音効果を増強することができる。防水及び遮音効果共に優れた発泡材料を吸音効果の極めて高い吸音材と結合加工した設計はこれまでにない。
【０００６】
既知の自動車用フットマットの設計としては、本案の出願人が以前に米国で出願し、かつ許可を受けた米国特許US６２６１６６７号「自動車用フットマット」案があるが、該案のマットの構造は上層のポリエステル繊維布、及び中間層のポリ塩化ビニル板、及び底層の網状層等の３層から構成される。汚水や泥を収集することができ、車内カーペットを汚さず、効果的に車両内装カーペットとの間を固定し、滑り止め効果を達することができるものである。
【０００７】
自動車内で使用するフットマットにおいて、メーカーが考える優良なマットの条件には次が含まれる。
１、製造完了後の重量が軽い。省エネと環境保護効果を達するため、現在各自動車部材は軽量化が計られており、このため部品やアクセサリを重量が軽い材質で代替することができれば、自動車の省エネに役立つ。
２、フットマットが遮音、吸音及び防水性を備えている。自動車用フットマットを自動車内装カーペット上に敷いたとき、製造後に成型される立体空間設計が車内内装を引き立て、同時に車体下シャーシの騒音が車内に伝達されるのを阻隔する効果を発揮し、車内をより静かにする効果が得られる。
３、製造コストが低い。大量に製造される物品はその販売競争力を高めるため、製造コストをできる限り低く抑える必要があり、このため製造プロセスのこだわりとして、適切な材料を厳選する必要があり、効果が高められるだけでなく販売価格を低く抑えることで初めて要求を満たすことができる。
【特許文献１】米国特許US６２６１６６７号「自動車用フットマット」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の第一の目的は、製造が容易で全体の重量が軽く、防水、遮音、吸音及び滑り止めなど多くの機能を備えた、自動車用遮音・吸音フットマットを提供することにある。
【０００９】
本発明の第二の目的は、上層に材質の触感に優れたカーペット材類の材質を結合させ、触感と質感共に増進することができる、自動車用遮音・吸音フットマットを提供することにある。
【００１０】
本発明の第三の目的は、上層に熱可塑性エラストマー（TPE）材質を結合させ、踏んだときの感覚が柔軟で快適である、自動車用遮音・吸音フットマットを提供することにある。
【００１１】
本発明の第四の目的は、マットを単独の設置・取り外しが自在なフットマットの形態とし、フットマットを便利に取り外して洗浄することができるだけでなく、同時に車内成型フロアカーペット全体として製造することもでき、シャーシの振動が伝達する雑音を効果的に吸収し、車内に進入する音を阻隔して車内をより静かに保つことができる、自動車用遮音・吸音フットマットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的を達するため、本発明の自動車用遮音・吸音フットマットは、少なくとも１つの上層に位置し防水層となる発泡材質と、下層に位置し吸音層となる吸音材等の部材を含んで成る。これら２層の部材を貼り合わせ、且つ金型プレス技術で一体成型し、フットマット上に内側に凹陥した盤状体を形成し、該盤状体底部平面上に滑り止め凹溝を成型する。本発明は吸音層を利用して大部分のシャーシから伝達される雑音を吸収し、さらに遮音層を利用して車外の雑音を効果的に阻隔した後吸音層に吸音させ、遮音層は防水効果を備え、且つ雑音が車内に伝達されないよう抑制する。自動車用フットマット上層の発泡材質上にさらにカーペット材類及び熱可塑性エラストマー（TPE）材質を追加設置して質感を増進することもでき、また自動車用フットマット下層の吸音層底部には突起体及び通気溝を成型し、下層材料の底面に別途滑り止め作用を備えた熱可塑性エラストマー（Thermoplastic
Elastomer、略称TPE）を追加設置してマットの滑り止め材を形成することもでき、マット全体で遮音、振動緩衝、吸音、防水、軽量及び製造コストが低いという多くの効果を達することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のその他特徴と具体的な実施例について、以下図面に基づき詳細に説明する。
【００１４】
図１、図２に示すように、本発明は自動車用遮音・吸音フットマットの製造を例として説明する。本発明は少なくとも防水層となる発泡材質２０及び吸音層３０の吸音効果を備えたニードルパンチ不織布から構成される。防水層は上層に配置され、吸音層は下層に配置され、各層部材が貼り合わせられて金型プレス技術で一体成型され、マットに遮音、振動緩衝、吸音、防水、軽量及び低製造コストという多くの効果を発揮させることができる。防水層の上にさらにカーペット材類及び熱可塑性エラストマー（TPE）材質を追加設置することもできる。
【００１５】
本発明の実施例において、フットマット構造は上層に配置されたカーペット材類１０、中層に配置された発泡材２０、及び底層に配置された吸音層３０等の３層の部材を含んで成る。上述の上層のカーペット材類１０は、その材質がポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維から成るカーペット材類、或いはナイロン繊維、ポリ塩化ビニル、プラスチック材質、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（Thermoplastic polyolefin、略称TPO）から成るカーペット材類とすることができる。上述の中層の発泡材質２０は、低密度ポリエチレン（LDPE）、ポリエチレン（PE）、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（EVA）等の材質とすることができ、発泡材質２０そのものが独立した気泡の発泡を備えているため、材料の持つ特性として防水、熱阻隔、保温、緩衝防振、結露防止、防湿、軽量、燃油消耗低減等の利点があり、同時に遮音効果に優れており、その材質そのものにより靭性、軽さ、優れた防水性等の特性を持たせることができ、同時に遮音、振動緩衝の機能が得られる。上述の底層の吸音層３０は吸音効果を備えたニードルパンチ不織布を吸音材として採用し、車室内中央底板、後部トランク底板の騒音を吸収すると共に防湿効果を発揮することができ、最も主要な機能は高速走行時の板金部材の振動共鳴及びタイヤから伝わる路面騒音、後部トランクに導入される排気音の共鳴音圧を処理することである。
【００１６】
本発明のフットマット構造は、上層のカーペット材類１０を用意した後、背面に接着剤層４０を形成し、中層の発泡材２０を貼り合わせ、該発泡材質２０は厚さが約２〜５mmの材料片を用い、さらに接着または加熱溶着で底層の吸音層３０を貼り合わせ、該吸音層は厚さが約２〜５mmの材料片を用い、最後に金型プレス技術で本発明の図１に示す自動車用フットマット１が一体成型される。
【００１７】
図１、図３に示すように、本発明の自動車用フットマット１は主に内側に凹陥した盤状体１１が成型され、該内側に凹陥した盤状体の部位の平面を人が靴で踏むために供し、靴底の汚れや砂を内側に凹陥した盤状体内に収集する。粗い面の摩擦効果を利用して汚れをそぎ落とすと共に、砂粒や汚れを凹溝の中に収集し、使用後は便利に洗浄を行うことができる。
【００１８】
図４、図５に示すように、本発明はさらに底層の吸音層３０下方に熱可塑性エラストマー（Thermoplastic
Elastomer、略称TPE）をラミネートし、マットの滑り止め材５０を形成することができる。図４に示すように、材料注入ローラー６０上に複数の材料押出口６１を設け、材料注入ローラー６０の少なくとも一側端の中央に材料注入口６２を設置し、溶融状態の熱可塑性エラストマー（Thermoplastic
Elastomer、略称TPE）を各材料押出口６１箇所から押し出して点状に吸音層３０上に粘着させ、滑り止め材５０が顆粒状に吸音層３０底面に結合される。図５に示すように、図中の各滑り止め材５０の顆粒は吸音層３０の底部に付着され、フットマットを内部カーペット上に敷いたとき、摩擦の滑り止め効果が得られ、且つ各顆粒がマットの底面に若干の間隙を保持し、より容易に防湿乾燥効果を達することができる。
【００１９】
図６に示すように、同様の原理で、本発明は材料注入ローラー６０上の各材料押出口を細長形状の材料押出口６３に変更した場合、押し出される滑り止め材料は細長形状の滑り止めストリップ５１形式となり、同様に良好な滑り止め特性を具備させることができる。
【００２０】
上述から分かるように、本発明のフットマットの構造は、構成要素が簡単であり、大量生産が容易で製造コストを抑えることができ、軽さ、遮音性、吸音性及び防水性という利点が得られ、新規性と進歩性を備えており、自動車用フットマットまたは車内成型フロアカーペットの製造に適用でき、生産効率を向上することができる。
【００２１】
上述をまとめると、本発明は発明の意図する目的を確実に達し、製造が迅速で使用上清掃に便利なフットマットを提供することができ、実用的価値があることは疑いがなく、法に基づきここに特許を出願するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の自動車用フットマットの立体外観図である。
【図２】本発明の自動車用フットマットの未成型時の構造を示す立体分解図である。
【図３】本発明の側面断面図である。
【図４】本発明の底層の滑り止め材ラミネート工程を示す立体図である。
【図５】本発明の底層の滑り止め材ラミネート後の側面断面図である。
【図６】本発明の底層の滑り止め材の別の実施例を示す立体図である。
【符号の説明】
【００２３】
１        自動車用フットマット
１０        上層のカーペット材類
１１        盤状体
１２        滑り止め凹溝
２０        中層の発泡材
３０        吸音層
３１        突起体
３２        通気溝
４０        接着剤層
５０        滑り止め材
５１        滑り止めストリップ
６０        材料注入ローラー
６１        材料押出口
６２        材料注入口
６３        細長形状の材料押出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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