(57)【要約】音響を吸収する多層のマットは、周辺部を有し、該周辺部に複数の開口を隣接し離間した関係で形成せしめた基層を含んでいる。表層は、前記基層に隣接して配置されている。吸音層は、前記基層の前記周辺部と前記表層との間に置かれている。この吸音層は、前記開口の各々の端から端へと延びる各露出部を含んでいる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響を吸収する多層のマットであって、
中央部、及び該中央部を囲む周辺部を備え、該周辺部には複数の開口が隣接し離間した関係で形成されている、基層と、
該基層に隣接して配置された表層と、
前記基層の前記周辺部と前記表層との間に置かれると共に、前記開口の各々の端から端まで延びる各露出部を含む、吸音層と、
を備えるマット。
【請求項２】
前記基層の前記周辺部は前記表層に直接に接合されている、請求項１に記載のマット。
【請求項３】
前記複数の開口と前記マットの縁部との間にある周辺溝を更に備える、請求項１に記載のマット。
【請求項４】
前記吸音層は前記表層に接着して固定されている、請求項１に記載のマット。
【請求項５】
前記吸音層の前記露出部は前記基層を越えて前記各開口から外方に延びている、請求項１に記載のマット。
【請求項６】
前記基層の前記周辺部と前記表層との間の前記吸音層の部分は、前記吸音層の前記露出部に対して圧縮されている、請求項１に記載のマット。
【請求項７】
発泡材料及び繊維材料からなるグループから選択された吸音材料で形成されている、請求項１に記載のマット。
【請求項８】
前記吸音材料は、連続気泡、ポリエーテルウレタンフォーム、ポリプロピレンフォーム、網状フォーム、天然繊維バット、合成繊維バット、ガラス繊維バット、不織カーペット、及び発泡ラテックスからなるグループから選択されている、請求項７に記載のマット。
【請求項９】
前記吸音層は、通気性及び耐水性の材料から形成されている、請求項１に記載のマット。
【請求項１０】
前記吸音層及び前記表層の間に置かれた通気性、耐水性の層を含む、請求項１に記載のマット。
【請求項１１】
前記基層は、天然ゴム、ブタジェンポリマー、ブタジェンコポリマー、イソプレンポリマー、イソプレンコポリマー、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、熱可塑性ゴム、熱可塑性オレフィン、スチレンブタジェンブロックコポリマー、並びにそれらの混合物及びコポリマーから選択された成形用材料から形成されている、請求項１に記載のマット。
【請求項１２】
前記表層は、カーペット、ファブリック及び不織材料から選択された装飾材料から形成されている、請求項１に記載のマット。
【請求項１３】
前記基層の前記中央部は、該基層の該中央部に入る音を減衰させるように構成された複数の開口を備えている、請求項１に記載のマット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用付属フロアマットのようなマットに関し、特に、成形マットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
環境騒音を最小にするのが望ましいことがしばしばある。例えば、乗員の快適性を向上させるために自動車の室内における騒音レベルを減じるのが望ましいことがある。このような騒音の発生源には、道路表面、タイヤ構造、動力伝達経路騒音、排気騒音、サスペンション付きシャシの騒音、風騒音等があり、或いは該発生源はそれらの影響を受ける。自動車メーカーは、キャビン騒音を減少させるために相当な時間と経費を費やしてきた。
【発明の開示】
【０００３】
本発明の実施形態によると、音響を吸収する多層のマットは、基層、表層及び吸音層を含んでいる。基層は、中央部と、該中央部を囲む周辺部とを含んでいる。該周辺部には複数の開口が隣接し離間した関係で形成されている。表層は、該基層に隣接して配置されており、吸音層は、前記基層の前記周辺部と前記表層との間に置かれている。この吸音層は、前記開口の各々の端から端までそれぞれ延びる露出部を含んでいる。基層の中央部は、表層に直接に接合されており、そして吸音層は、表層に接着により固定されている。吸音層の露出部は、基層を越えて各開口から外方に延びていてよい。
【０００４】
本発明の目的は、以下の好適な実施形態についての詳細な記載及び図面を読むことにより、当業者にとって明らかであろう。なお、かかる記載は、本発明の単なる例示に過ぎない。
【０００５】
この明細書に組み入れられてその一部を構成している添付図面は、本発明の諸実施形態を例示しており、上述の記載と共に、本発明の原理を説明するのに役立っている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に、本発明の好適な実施形態が示されている添付図面を参照して、本発明についてもっと十分に説明する。しかし，本発明は種々の異なる形態で実施可能であり、図面に示した実施形態に限定されると考えるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示を徹底し且つ完全にするように提案されていて、本発明の範囲を当業者に十分に知らせるものである。同様の数字は全体を通して同一要素を指している。図面において、諸構成要素もしくは諸部位は、明確にするため誇張されることがある。
【０００７】
後述するように、種々の表面及び方向が、便宜上及び明確にするために、「上側」及び「下側」としてここでは識別されているが、本発明の実施形態によるマットは、その適用範囲が図示の方向に限定されるものではなく、かかる表面及び方向は例えば「内側」及び「外側」として適切に言及されることができる。
【０００８】
図１及び図２を参照すると、本発明の実施形態による多層吸音マットが示され数字１００で総括的に表されている。このマット１００は、例えば、自動車室内のフロアマットもしくはカーゴマットとすることができる。該マット１００は柔軟であってよい。ここで使用されているように、用語「柔軟」とは、マットが容易に折り畳まれる又は曲げられることを意味している。例えば、柔軟なフロアマットは、クルクルと巻くことができ、そして腕の長さで保持された場合に、自身の重量を支持することができない。代案として、このマット１００は、剛とすることができ、そして三次元形状を保持することができる。マット１００は、基層１３０と、表層１１０と、吸音層１２０とを含んでいる。周辺部１３４には複数の開口１４０が隣接して離間した関係で形成されている。表層１１０は、基層１３０に隣接配置され、そして吸音層１２０は、基層１３０の周辺部１３４と表層１１０との間に置かれている。吸音層１２０は、開口１４０の各々を端から端まで延びる露出部１２２を含んでいる。
【０００９】
マット１００の中央部１１４は、透水性であるように構成することができる。例えば、基層１３０は、耐水性の材料で形成してよい。代案として、当業者により理解されるように、耐水層を基層１３０と表層１１０との間に置いてもよい。図３〜図４に例示した本発明の実施形態によると、マット１００’の基層１３０の中央部１３２は、該基層１３０の中央部１３２に投射する音を減衰するように構成された複数の開口１３５を含みうる。必要ではないが、基層１３０の中央部１３２と表層１１０の下側表面１１０Ｌとの間に隙間が設けられていてもよい。
【００１０】
図１及び図２に戻って参照すると、吸音層１２０の部分１２２は、開口１４０を通り抜けて下方へ延びている。しかし、層１２０及び１３０は、該部分１２２が開口１４０を越えて伸張しないように形成することができる。吸音層の部分１２２は、圧縮されていなくてもよく、或いは基層１３０及び表層１１０の間に捕捉された部分１２３よりも圧縮が少なくてもよい。図示の実施形態において、接着剤（例えば、ホットメルト又は感圧接着剤）の層１５０は、層１２０の上側表面１２０Ｕを表層１１０の下側表面１１０Ｌに接着する。適当な接着剤には、例えば、ミシガン州ミッドランドのダウケミカル(Dow Chemical)から入手しうるダウインテグラル(Dow Integral)８９９又は９１７型ホットメルト接着剤や、オハイオ州にあるスパンファブ・アドヒーシブ・ファブリックス(Spunfab Adhesive Fabrics)から入手しうるスパンファブVI１０１０型ホットメルト接着剤が含まれる。
【００１１】
基層１３０の中央部１３２及び周辺部１３４は、例示したように表層１１０の下側表面１１０Ｌに直接に接合しうる。表層１１０及び基層１３０は、随意であるが、ルーベンに対する米国特許第５,６２０,５４６号に開示されたような溝付き縁部を含んでいてもよく、その全体は参照によりここに組み込まれる。
【００１２】
表層１１０は、耐摩耗性であると共に人当たりのよい外見を有するカーペット材料から形成しうる。代案として、表層１１０は、エラストマー層、ビニル化合物のような熱可塑性の層、或いは不織層としうる。カーペット材料は、タフテッドされていても、織成されていても、又はニードルパンチング等がされていてもよく、また、裏付けされていても裏付けされていなくてもよい。カーペット材料は、ループパイルカーペット又はタフテッドパイルカーペット組織とすることができる。即ち、複数のパイル糸が一次基布を貫いて延びてループを形成し、タフテッドパイルカーペットの場合、該ループが切断されてタフトを形成する。パイル糸の繊維は、天然又は合成繊維から構成することができると共に、熱可塑性又は熱硬化性とすることができる。適当なカーペット繊維は、ルーベン(Reuben)に対する米国特許第４,１７４,９９１号に記載されていて、特にナイロン１及びナイロン１１であるナイロン繊維のようなポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン、並びにそれらの混合物及びコポリマーを含み、その開示内容の全体は参照によりここに組み込まれる。更に、表層１１０は、例えば、多シートのプレパンチングされた刺しゅうカーペットである多シートカーペットを含みうる。代案として、表層１１０は、織成又は編成ファブリック、不織カーペット、又は任意の他の適当な材料から形成しうる。
【００１３】
基層１３０は、熱硬化性エラストマー材料又は熱可塑性材料から形成しうる。具体例としての熱硬化性エラストマー材料には、硫黄反応機構又は金属酸化物機構により硬化される加硫性エラストマーが含まれる。特に適当なエラストマー材料は、天然ゴムのようなゴム、スチレン−ブタジェンゴム及びポリブタジェンゴムのようなブタジェンポリマー及びコポリマー、イソプレンポリマー及びコポリマー、ネオプレンのようなクロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、並びにそれらの混合物及びコポリマーである。本発明で使用するにはスチレン−ブタジェンゴムが特に好適である。適当な熱可塑性材料には、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレンビニルアセテート、ポリプロピレン、ポリスチレン、熱可塑性ゴム、熱可塑性オレフィン、及びスチレン−ブタジェンブロックコポリマーがある。
【００１４】
吸音層１２０は、良好な吸音特性を示す（即ち、音響エネルギを効果的に吸収する）吸音材料から形成されている。この層１２０の材料は、基層１３０の材料と比較して優れた吸音性を発揮する。層１２０の材料は、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）の標準試験手順Ｅ１０５０、「管、２つのマイクロフォン、及びディジタル周波数解析システムを使用する防音材のインピーダンス及び吸収」に基づいて決定されるように２５０Ｈｚで少なくとも０.０５及び１０００Ｈｚで０.１５の垂直入射吸音率を有しうる。本発明の実施形態によると、垂直入射吸音率は５０００Ｈｚより上で０.７０よりも小さくなることはない。
【００１５】
吸音層１２０用の材料は、連続気泡、ポリエーテルウレタンフォーム、ポリプロピレン、ポリエチレン、網状フォーム、天然、合成又はガラス繊維バット(batt)、不織カーペット、ミクロ繊維層、又は発泡ラテックスを含みうる。吸音層１２０は、軟質熱硬化弾性ウレタン樹脂から構成される軟質ウレタン樹脂層から形成することができ、化学的ブロン又は起泡フォーム層でよいと共に、種々の添加剤を有することができる。このような樹脂組成は、通常の添加剤を有することができると共に、代表的には、ポリフェニルポリメチレンポリイソシアネートのような芳香族ジイソシアネート等のイソシアネート材料、例えば、単独で、或いはプロピレン及び／又はエチレンオキサイドとの多官能価アルコール（polyfunctional alcohols、多官能性アルコール）の反応から得られるポリエーテルポリオールのようなその他のポリオールと組み合わせて、スチレンキャップドポリマー（styrene-capped polymers)に類似するビニルキャップド高分子ポリオール(vinyl-capped polymeric polyols)のような適当なポリオールと互いに反応する粗ＭＤＩ反応混合物に存在するジフェニルメタンジイソシアネートから構成されうる。その他の添加剤として、有機金属触媒又はアミン類に類似する触媒、モレキュラーシーブ及び硫酸カルシウム等の水スカベンジング剤、可塑剤もしくは柔軟剤、フィラー、難燃剤、ピグメント、発泡剤もしくは膨張剤、界面活性剤、第三アミンのようなアミン類、シリコン、並びに軟質ウレタン熱硬化溶剤フォーム層の準備中に一般的に採用されるその他の添加剤及び改質剤もしくは調節剤等を使用しうる。
【００１６】
吸音層１２０は、例えば１５０°Ｆよりも上で成形可能であると共に、自動車用成形マットを製作するのに適する任意の熱可塑性ウレタン樹脂から構成しうる。このような熱可塑性ウレタン樹脂は、最小限に抑えられた架橋結合をもつ長鎖ポリマーから構成されるのが典型的である。脂肪族ポリイソシアネートの使用を基準とした、適当かつ代表的な熱可塑性樹脂はよく知られており、また例えば、インターサイエンス・パブリッシング・カンパニー（Interscience Publishing Co.)から１９１４年に発行されたサンダース及びフリッシュ(Sanders, Frisch)の「ポリウレタン：化学的性質及び生産技術」(Polyurethanes:Chemistry and Technology）の第２巻３７９〜４０９頁に記載されており、参照によりここに組み込まれる。
【００１７】
吸音層１２０は、ＡＳＴＭ Ｃ５２２-８７の「音響材料の通気抵抗についての標準試験方法」に基づいて測定されるように２００ Raylsの通気抵抗値を有する通気性であると共に、耐水性である。吸音層１２０は、層１３０の色とは異なる色、即ち対比する色を有していてよい。吸音層１２０は、二層以上の吸音材料層を有することができる。多吸音層が用いられている場合、各層は、同一又は異なる特性及び寸法を有していてよい。これらの吸音層は、接着され、接合され、パンチングされ、縫合され、或いはその他の手段で互いに固定されうる。
【００１８】
本発明の実施形態によると、吸音層の露出部１２２は、マット１００の全下側表面領域の少なくとも２５％を構成することができる。本発明の実施形態によると、吸音層の露出部１２２は、マット１００の下側表面領域の約５〜５０％を構成しうる。
【００１９】
本発明の実施形態によると、マット１００は、ＡＳＴＭの標準試験手順Ｅ１０５０に基づいて決定されるように２５０Ｈｚで少なくとも０.１及び１０００Ｈｚで０.１の垂直入射吸音率を有しうる。本発明の実施形態によると、マット１００の垂直入射吸音率は１０００Ｈｚより上で０.１よりも小さくなることはない。
【００２０】
マット１００は、異なる環境にとって所望の吸音特性を提供するように調整可能とすることができる。マット１００は、開口１４０の寸法（従って、露出部１２２の寸法）のみならず、吸音層１２０の厚さ、密度、セルサイズ、繊維のタイプ、及び／又はその他適当な特性を適宜に選択することにより調整しうる。表層１１０の特性は、マット１００の音響効果の調整を支援するように変更され選択されうる。このマット１００は、例えば、フロアカバー、ヘッドライナー、ダッシュカバー等のようなその他の吸音又は消音要素を含む調整済み音響制御システムに組み込むことができる。
【００２１】
使用にあたって、マット１００は、吸音層の露出部１２２及び基層１３０の下側表面が下向きに面すると共に車両フロアに係合すると同時に、表層１１０の上側表面１１０Ｕが上向きに面するように、例えば自動車のフロアである希望の場所に置かれる。マット１００は、便宜上、「上側」及び「下側」を引用してフロアマットとしてここでは記載されているが、マット１００並びにここに記載した種々の各マットは、同マットが天井又は垂直壁に吊るされて上側及び下側の向きが逆転されるように、位置決めもしくは装着されうることが分かるであろう。しかし、いずれにしても、マットは、表層が隣接する表面（例えば、天井、壁又はフロア）から離れて下向きに臨み基層が前記隣接する表面に向かって臨むように位置決め又は据え付けるのが好ましい。特に下方からの、車両から発する音又は車両に入る音は、吸音層１２０により少なくとも部分的に吸収されることができる。マット１００の一体構造と、特に、層１１０，１２０及び１３０の間の安定した結合とは、耐久性のあるマット１００を提供することができる。マット１００，１００’は、それらが両面使用可能であって、表層１１０を支持表面に臨ませ基層１３０を外方に臨ませて配置されうるように、設計することができる。
【００２２】
以上は、本発明の例示であり、それを限定するものと解釈されるべきではない。本発明の幾つかの典型的な実施形態について記載したが、当業者は、本発明の新規な教示事項及び利点から実質的に逸脱することなく典型的な諸実施形態において多くの改変が可能であることが容易に分かるであろう。従って、かかる改変の全ては諸請求項において明らかにされている本発明の範囲内に含まれることが意図されている。そのため、以上は本発明の例示であり、開示された特定の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、また、開示された実施形態はもちろんのこと、その他の実施形態に対する改変は、諸請求項に含まれるべきであると意図されていることを理解されるべきである。本発明の範囲は、冒頭の諸請求項により定められており、同請求項の均等物もその中に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態による吸音マットの平面斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿った図１のマットの断面図である。
【図３】本発明の実施形態による吸音マットの底面斜視図である。
【図４】図３の４−４線に沿った図３のマットの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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