(57)【要約】【課題】均一な所望厚さを有する潰し部を不織布に成形するための成形装置及び成形方法並びにそれらにより成形された不織布物品を提供する。【解決手段】本発明に係るプレス機１０は、互いに相対移動可能な支持台２０を有する第１の型１９及び第２の型又は打ち抜き型２２を有する。打ち抜き型２２は、支持台２０の支持面２１に配置された不織布に局部的に潰し部を成形するための押圧面２７を備えた押圧部材２６と、その不織布を所定の形状に打ち抜くための刃部２８とを有する。押圧部材２６はプラスチックからなり、支持台２０は金属からなるため、押圧部材２６の作製誤差が比較的大きい場合であっても、不織布が押圧される作用位置において押圧部材２６が適度に変形して押圧面２７と支持面２１との間の間隔が全体にわたって均等化され、不織布の所定の場所に均一な所望厚さの潰し部が成形される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対移動可能な第１及び第２の型を備え、該第１の型は、素材を支持する略平面な支持面を有し、該第２の型は、該支持面に支持された素材を該支持面に対向する作用位置で局部的に押圧する押圧面を有し、該押圧面によって潰された潰し部を素材に成形する成形装置において、
前記押圧面が前記作用位置にあるときに、前記支持面と前記押圧面との間隔を全体に均等化する間隔調整機構を備え、
前記間隔調整機構は、第１硬さを有して前記支持面を規定する支持面材料と、該第１硬さとは異なる第２硬さを有して前記押圧面を規定する押圧面材料とを具備して構成されること、
を特徴とする成形装置。
【請求項２】
前記第１の型は、前記支持面を有する支持台を備え、該支持台が前記支持面材料から形成され、前記第２の型は、前記押圧面を有する押圧部材を備え、該押圧部材が前記押圧面材料から形成される請求項１に記載の成形装置。
【請求項３】
前記第１の型は、前記支持面を有する支持台を備え、該支持台が前記支持面材料から形成され、前記第２の型は、前記押圧面を有する押圧部材と、該押圧部材を担持する中間部材とを備え、該中間部材が前記押圧面材料から形成される請求項１に記載の成形装置。
【請求項４】
前記支持面材料及び前記押圧面材料のいずれか一方が金属からなり、他方が該金属よりも硬さの低いプラスチックからなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形装置。
【請求項５】
試験方法ＡＳＴＭ  Ｄ７８５による前記プラスチックのロックウェル硬さが、Ｒ８０〜Ｒ１２０の範囲である請求項４に記載の成形装置。
【請求項６】
前記第２の型は、前記押圧面よりも突出する位置に刃先を固定的に配置する刃部をさらに備え、該刃部の該刃先は、該押圧面が前記作用位置にあるときに、前記支持面に支持された前記素材を前記潰し部が内在する形状に打ち抜くように構成される請求項１〜５のいずれか１項に記載の成形装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形装置によって、不織布素材から成形された不織布物品。
【請求項８】
素材に潰し部を局部的に成形する成形方法であって、
第１硬さを有する支持面材料によって規定される支持面と、該第１硬さとは異なる第２硬さを有する押圧面材料によって規定される押圧面とを用意し、
前記支持面と前記押圧面との間に素材を配置し、
前記支持面と前記押圧面とを互いに接近させて、該支持面と該押圧面との間に前記素材を圧力下で挟持し、
前記支持面材料と前記押圧面材料との少なくとも一方を前記圧力により変形させて、前記支持面と前記押圧面との間隔を全体に均一化しながら、該押圧面により前記素材を局部的に潰して潰し部を成形すること、
を特徴とする成形方法。
【請求項９】
前記押圧面よりも突出する位置に刃先を固定的に配置可能な刃部を用意し、前記潰し部を成形する段階は、該刃先により、前記支持面に支持された前記素材を該潰し部が内在する形状に打ち抜くことを含む請求項８に記載の成形方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の成形方法によって、不織布素材から成形された不織布物品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば乗物、飛行機及び電車等の輸送産業に吸音断熱材として使用される不織布等の素材を成形するための成形装置及び成形方法、並びにそれらにより成形された不織布物品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
不織布製の吸音断熱材（本願明細書においては断熱効果も有する吸音材を意味し、以下単に吸音材と略称する）は様々な産業において使用されるが、特に乗物等の輸送産業においては、不織布が例えば乗物のドア部に使用され、乗物内部に入ってくる騒音を軽減し、熱伝導を抑制する。吸音材に使用される不織布としては、例えばシンサレート（商品名）として知られる平坦な不織布、又は特許文献１に示されるような繊維ウェブを接着剤により結合、部分的に熱溶着、又は機械的に絡み合わせたシート等がある。
【０００３】
一般に不織布を乗物等に吸音材として使用するには予め所定の形状に成形又は打ち抜く必要があり、そのために一般的なプレス機を使用することができる。例えばプレス機は、成形される不織布が載置される金属製の支持台を有する下盤と、不織布を打ち抜く打ち抜き型を有する上盤とを具備する。打ち抜き型は、ベニヤ等の板状の基板に立設され、不織布の所定の打ち抜き形状に合致するように基板上を延びる刃（いわゆるトムソン刃）を有する。
【０００４】
不織布製の吸音材は、軽量であるために燃費面で有利であり広く利用されているが、一般に低強度である。従ってその強度向上のため、又は不織布が部分的に解れる等の不具合を解消するためには、不織布の外周部又はその他の部分を圧潰し、潰し部を成形することが有効である。また不織布製の吸音材は、可撓性が大きく低強度である等の理由により、一般に取扱い難い。この場合にも、不織布に部分的に潰し部を成形することは好都合である。例えば特許文献２には、組立作業時の扱いを容易にするために、加熱ダイを用いた加圧成形によって、成形された吸音材の外周に減少厚さ領域を設ける方法が開示されている。
【０００５】
また吸音材がガラス繊維等の無機質繊維からなる場合は、外周部のエッジが硬質かつ鋭利になって取扱いが困難になることを防止するために、吸音材を打ち抜く前に金型及びスペーサーを用いて外周部に薄肉部を残すように圧縮成形する方法が、例えば特許文献３に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５３−４１５７７号公報
【特許文献２】
特開平６−２５９０８１号公報
【特許文献３】
特開平７−１４５５４５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した方法はいずれも、このような潰し部、減少厚さ領域又は薄肉部を設けるために、不織布の成形すなわち打ち抜き工程とは別の操作で潰し部を設ける方法である。これは工程数が増えることになり、作業効率又はコストの面で不利である。一方、効率面からみれば打ち抜きと潰し部の成形とを同時に行う方法の方が有利であるが、この方法では潰し部全てを所定の形状及び均一な厚さに成形することが困難である。一般に、潰し部を成形するための押圧部材のような部分及び打ち抜きを行う刃のような部分はいずれも剛性も高い金属から作製されかつ互いに堅固に組み立てられるので、それら部分の一方又は双方にある程度の作製又は組立誤差があるときは、その誤差がそのまま潰し部の成形に反映されてしまうからである。
【０００８】
そこで本発明は、均一な所望厚さを局部的に有する潰し部を不織布に成形する装置及びその成形方法を提供し、また均一な所望厚さの潰し部を局部的に成形しつつ所定形状への打ち抜きを行う装置及びその成形方法を提供し、さらにそれらの装置及び方法により成形された不織布を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、互いに相対移動可能な第１及び第２の型を備え、該第１の型は、素材を支持する略平面な支持面を有し、該第２の型は、該支持面に支持された素材を該支持面に対向する作用位置で局部的に押圧する押圧面を有し、該押圧面によって潰された潰し部を素材に成形する成形装置において、前記押圧面が前記作用位置にあるときに、前記支持面と前記押圧面との間隔を全体に均等化する間隔調整機構を備え、前記間隔調整機構は、第１硬さを有して前記支持面を規定する支持面材料と、該第１硬さとは異なる第２硬さを有して前記押圧面を規定する押圧面材料とを具備して構成されること、を特徴とする成形装置を提供する。
すなわち、請求項１に係る発明によれば、不織布の所定の箇所に均一な所望厚さの潰し部を成形する成形装置が提供される。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の成形装置において、前記第１の型は、前記支持面を有する支持台を備え、該支持台が前記支持面材料から形成され、前記第２の型は、前記押圧面を有する押圧部材を備え、該押圧部材が前記押圧面材料から形成される成形装置を提供する。
すなわち、請求項２に係る発明によれば、支持面材料の支持台と押圧面材料の押圧部材とによって不織布の所定の箇所に均一な所望厚さの潰し部を成形する成形装置が提供される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の成形装置において、前記第１の型は、前記支持面を有する支持台を備え、該支持台が前記支持面材料から形成され、前記第２の型は、前記押圧面を有する押圧部材と、該押圧部材を担持する中間部材とを備え、該中間部材が前記押圧面材料から形成される成形装置を提供する。
すなわち、請求項３に係る発明によれば、支持面材料の支持台と、押圧部材と、押圧面材料の中間部材とによって不織布の所定の箇所に均一な所望厚さの潰し部を成形する成形装置が提供される。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形装置において、前記支持面材料及び前記押圧面材料のいずれか一方が金属からなり、他方が該金属よりも硬さの低いプラスチックからなる成形装置を提供する。
すなわち、請求項４に係る発明によれば、金属及びプラスチックの硬度差を利用した間隔調整機構を有して不織布の所定の箇所に均一な所望厚さの潰し部を成形する成形装置が提供される。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の成形装置において、試験方法ＡＳＴＭ  Ｄ７８５による前記プラスチックのロックウェル硬さが、Ｒ８０〜Ｒ１２０の範囲である成形装置方法を提供する。
すなわち、請求項５に係る発明によれば、間隔調整機構の機能が最適化された成形装置が提供される。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の成形装置において、前記第２の型は、前記押圧面よりも突出する位置に刃先を固定的に配置する刃部をさらに備え、該刃部の該刃先は、該押圧面が前記作用位置にあるときに、前記支持面に支持された前記素材を前記潰し部が内在する形状に打ち抜くように構成される成形装置を提供する。
すなわち、請求項６に係る発明によれば、不織布に均一な所望厚さの潰し部を局部的に成形するとともに、不織布を所定の形状に打ち抜く成形装置が提供される。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形装置によって、不織布素材から成形された不織布物品を提供する。
すなわち、請求項７に係る発明によれば、均一な所望厚さの潰し部が局部的に成形された不織布が得られる。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、素材に潰し部を局部的に成形する成形方法であって、第１硬さを有する支持面材料によって規定される支持面と、該第１硬さとは異なる第２硬さを有する押圧面材料によって規定される押圧面とを用意し、前記支持面と前記押圧面との間に素材を配置し、前記支持面と前記押圧面とを互いに接近させて、該支持面と該押圧面との間に前記素材を圧力下で挟持し、前記支持面材料と前記押圧面材料との少なくとも一方を前記圧力により変形させて、前記支持面と前記押圧面との間隔を全体に均一化しながら、該押圧面により前記素材を局部的に潰して潰し部を成形すること、を特徴とする成形方法を提供する。
すなわち、請求項８に係る発明によれば、不織布の所定の箇所に均一な所望厚さの潰し部が成形される。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の成形方法において、前記押圧面よりも突出する位置に刃先を固定的に配置可能な刃部を用意し、前記潰し部を成形する段階は、該刃先により、前記支持面に支持された前記素材を該潰し部が内在する形状に打ち抜くことを含む請求項８に記載の成形方法を提供する。
すなわち、請求項９に係る発明によれば、不織布が均一な所望厚さの潰し部を局部的に成形されるとともに所定の形状に打ち抜かれる。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の成形方法によって、不織布素材から成形された不織布物品を提供する。
すなわち、請求項１０に係る発明によれば、均一な所望厚さの潰し部が局部的に成形された不織布が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）は、不織布等の素材に潰し部を成形しつつ不織布の打ち抜きを行う、本発明の第１の実施形態のプレス機１０を示す。図１（ａ）の装置は不織布の配置及び取り出しを手作業で行うバッチ方式を採用し、図１（ｂ）の装置は送りロールによってロール状の不織布から不織布を繰り出す連続方式を採用するが、本発明の実施はいずれの装置で行われてもよい。プレス機１０は、油圧式、クランク式等の通常使用される全ての種類のプレス機が可能であり、略平行に対向しながら相対移動可能な上盤１２及び下盤１４を有する（図２（ａ）参照）。プレス機１０はさらに、上盤１２及び下盤１４を加熱できるヒーター等の加熱手段１６及び１８をそれぞれ有することが好ましい。ヒーター１６は後述する刃部を加熱することにより不織布の切断部を加熱して部分的に溶着させ、ヒーター１８は不織布の毛羽立ちを防止するために不織布面を全体的に加熱する。下盤１４は、不織布１００を載置するための略平坦な支持面２１を備えた支持台２０を有する第１の型１９を具備する。上盤１２は、支持面２１に配置された不織布１００の所定の場所に潰し部１０２を成形するとともに、不織布１００を予め定めた形状に打ち抜くための第２の型又は打ち抜き型２２を有する。逆に、下盤１４が打ち抜き型２２を有し、上盤１２が支持台２０を備えた第１の型１９を有してもよい。
【００２０】
打ち抜き型２２は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、ベニヤ等の板状材料からなる基板２４と、基板２４の上に配設された、支持面２１に対向する作用位置で不織布１００の所定の場所を押圧して潰し部１０２を成形するための押圧面２７を備えた押圧部材２６と、押圧面２７より突出する位置に刃先が固定されるように基板２４の上に立設され、不織布の所定の打ち抜き形状に合致するように基板２４上を延びる刃部２８とを有する。刃部２８は、一般にトムソン刃として知られる帯状の刃が好ましく、上盤１２及び下盤１４が互いに接近して刃部２８の刃先が支持面２１に当接した作用位置にあるときに、不織布１００を潰し部１０２が内在する所定の形状に切断又は打ち抜くように構成される。また刃部２８は、前述したようにヒーター１６からの熱伝導により不織布の切断部にヒートシールを形成することができる。さらに刃部２８は基板２４に対して着脱可能であり、適当な頻度で交換可能である。押圧部材２６は、刃部２８によって囲繞される基板２４の領域内に取り付けられ、刃部２８が不織布を切断するとほぼ同時に不織布１００の所定の箇所（例えば成形された不織布の外周部）を押圧面４７が押圧し、所望の厚さの潰し部１０２が成形されるように構成される。押圧部材２６及び刃部２８の基板２４への固定方法としては、嵌合、適当な接着剤による接合等、一般的な全ての固定方法が可能である。
【００２１】
不織布に潰し部を成形するためには、押圧部材は一般的な工作機械に通常使用される炭素鋼等の剛性の高い金属から作製されることが一見有利である。しかし、剛性が高い押圧部材を使用すれば潰し部の成形自体は比較的容易であるが、その潰し部を均一厚さに成形することは困難な場合がある。その理由を以下に述べる。
【００２２】
押圧部材の作製精度によっては、打ち抜き型２２の基板２４に配設される押圧部材２６の押圧面２７の高さが均一にならない場合がある。この場合は、プレス機が作用位置（すなわち打ち抜き型のトムソン刃が不織布を打ち抜く位置）付近に到達したときに、押圧面２７のうち高さの高い押圧面２７ａは不織布を比較的強く押圧し、高さの低い押圧面２７ｂは不織布を比較的弱く押圧することになる（図３（ａ）参照）。換言すれば、プレス機の作用位置において、押圧面２７ａと支持面２１との間のギャップａは、押圧面２７ｂと支持面２１との間のギャップｂよりも小さくなり（図３（ａ））、その結果として潰し部の厚み斑に至る場合がある。さらに、トムソン刃２８の刃先と押圧面２７との距離が比較的小さいときは、押圧面２７ｂにより潰される部分付近は刃先が支持面２１に当接せず、不織布が切断されないというさらに重大な不具合が生じる場合がある。
【００２３】
上記のような問題は、押圧部材及び支持台がいずれも剛性の高い炭素鋼等の金属から作製されることに起因する。すなわち、剛性の高い材料は不織布に当接したときの変形が極めて小さいので、上述した２つのギャップの差は押圧操作の間、実質的に維持される。従って押圧面が作用位置にあるときに、支持面と押圧面との間隔を全体にわたって均等化する間隔調整機構が要求される。
【００２４】
この間隔調整機構は、第１硬さを有して支持面を規定する支持面材料と、第１硬さとは異なる第２硬さを有して押圧面を規定する押圧面材料とを有して構成される。例えば、プレス機１０について言えば、支持面２１を有する支持台２０を形成する支持面材料は第１硬さを有する金属等の材料であり、押圧面２７を有する押圧部材２６を形成する押圧面材料は第１硬さよりも低い第２硬さを有するプラスチック等の材料である。このことにより、上述の打ち抜き及び潰し部成形における問題が解消される。すなわち、押圧部材２６の寸法精度が比較的大きいことにより、押圧面２７の押圧面２７ａと押圧面２７ｂとの間に高低差がある場合（図３（ａ））であっても、不織布１００に設けられる潰し部１０２はほぼ均一厚さに成形される。その理由は図３（ｂ）に示すように、押圧面分２７ｂと支持面２１との間のギャップｂは、押圧面２７ａにおける押圧部材２６が支持面２１に不織布１００を介して押圧されたときの反力によって適度に変形又は弾性変形することにより（支持面２１は押圧面２７より硬いので実質的に変形しない）、押圧面２７ａと支持面２１との間のギャップａと実質的に等しくなり、押圧面２７ｂも不織布１００を十分に押圧することができるようになるからである。このように、押圧部材２６が支持台２０と同様に剛性の高い金属製であれば潰し部を一様に成形できないような寸法精度にて作製されていても、上記のような間隔調整機構により、不織布１００に所定の均一厚さの潰し部１０２を局部的に成形することができる。
【００２５】
押圧部材２６を形成する第２硬さを有する材料は、自らが所定の形状に加工されるときの加工容易性を備え、かつ上述のように不織布１００に均一厚さの潰し部１０２を成形するために十分に変形できる程度の硬さであることが好ましい。この条件を満足する材料は、試験方法ＡＳＴＭ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）Ｄ７８５によるロックウェル硬さがＲ８０〜Ｒ１２０の範囲内の硬度を有することが好ましく、具体的には、例えば上記硬度を有するポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂及びシリコン樹脂等のプラスチック材料が好ましい。一般にこれらのプラスチックは、工作機械用の金属材料に比べ低コストであり、レーザーカット等において成形性がよく、複雑な形状にも比較的容易に加工することができる等の長所を有する。さらに作製容易性の観点から、押圧部材は、図示されるようにプラスチック板を積層することにより作製されることが好ましい。なお、硬度が上記の範囲内であれば、押圧部材２６はアルミニウム又はその合金等の金属であってもよい。
【００２６】
選択的に、押圧部材２６は炭素鋼等の金属から作製されてもよい。ただしその場合は、逆に支持台２０が、少なくとも押圧面２７に押圧される部分において、上述したような試験方法ＡＳＴＭ  Ｄ７８５によるロックウェル硬さがＲ８０〜Ｒ１２０の材料、例えばポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂及びシリコン樹脂等のプラスチック材料、又は上記硬度範囲内のアルミニウム若しくはその合金等の金属材料から作製される。この場合は押圧部材の代わりに支持台２０の支持面２１が、刃部２８の刃先全体が支持面２１に当接可能な範囲内で適度に変形することにより、不織布１００に均一厚さの潰し部１０２が成形される。
【００２７】
さらに選択的に、押圧部材２６が金属から作製されている場合に、打ち抜き型２２は、不織布１００とは反対側で押圧部材２６を担持する（例えば図４においてはヒーター１６と押圧部材２６との間に配置される）、押圧部材よりも硬さの低い中間部材２９を有することができる。作用位置において中間部材２９が適度に変形することにより、押圧面２７と支持面２１との間隔が全体にわたって均等化され、不織布への均一厚さの潰し部の成形が可能になる。この場合は、押圧面の硬さが高いので、潰し部の成形はより容易である。中間部材２９は、不織布１００に当接しないのでその硬さの下限には特に制約がない。従って中間部材２９の材料としては、押圧面が不織布に均一厚さの潰し部を成形できる限りにおいて、例えばポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂及びシリコン樹脂等のプラスチック材料、又はアルミニウム又はその合金等の金属材料に加え、ゴム材料、適当なばね係数の板ばね等が可能である。
【００２８】
プレス機１０は不織布１００の打ち抜きと潰し部１０２の成形とを同時に行うことができるため、打ち抜きと潰し部の成形とを別工程で行う場合に比べ、製造工程の削減に加えて高い位置精度で潰し部を成形することができるという長所を有する。実際には、打ち抜きと潰し部の成形とを別工程で行う場合の潰し部の不織布面上における位置精度は±５ｍｍ程度と大きいが、プレス機１０により成形された不織布１００の面上における潰し部１０２の位置精度は約±２ｍｍ以内である。
【００２９】
次に、プレス機１０を用いて不織布を打ち抜くとともに不織布に潰し部を成形する方法について、図５（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
まず、プレス機１０を用意し、不織布１００を支持台２０と打ち抜き型２２との間の所定の位置に配置する（図５（ａ））。この配置は、例えば不織布１００を手作業で支持面２１に載置するバッチ方法で行われてもよいし、図１に示すプレス機のように送りロールによってロール状の不織布から不織布を繰り出す方法で行われてもよい。次にプレス機１０の上盤１２と下盤１４とを互いに接近させ、不織布１００をある圧力下で挟持する。この操作は打ち抜き型２２の刃部２８が支持面２１に当接する（図５（ｂ））まで行われ、この点において押圧部材２６（又は支持台２０）は少なくとも一部が変形し、押圧面２７と支持面２１との間隔が全体にわたって均一となり、不織布１００の所定の箇所が局部的に潰されて均一な所望厚さの潰し部１０２が成形されるとともに、刃部２８が不織布１００を潰し部１０２が内在する所定の形状に打ち抜く。好ましくは、所望の潰し部をより確実に得るため、この当接状態すなわち押圧面２７が不織布１００を押圧している状態は約１〜３秒間維持される。最後に上盤１２と下盤１４とを互いに離れる方向に移動させ（図５（ｃ））、潰し部１０２が成形されて所定の形状に打ち抜きされた不織布１０２を取り出す。
【００３０】
基板における押圧部材及び刃部の配置は、要求される不織布の形状に応じて変更可能である。例えば図６（ａ）及び（ｂ）は、潰し部の幅が変化する不織布１０４（図６（ｃ））を成形するための打ち抜き型１２２を示している。図６（ａ）及び（ｂ）に示されるように、押圧部材１２６の幅は、不織布１０４に成形すべき潰し部１０６の幅に対応して変えることができる。
【００３１】
さらに、押圧部材及び刃部の配置により、様々な不織布形状を作製することができる。例えば図７（ａ）及び（ｂ）は、車両走行中の水跳ね等による騒音を軽減させるためにホイールハウスに適用されるフェンダーライナーに取り付けられる吸音材として適用可能な不織布１１０（図７（ｃ））を成形するための打ち抜き型２２２を示している。図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、刃部２２８は不織布１１０の外形、及び不織布１１０の一部に設けられる穴１１４の形状に合わせて基板２２４上を延びるように配設され、押圧部材２２６は不織布１１０に成形すべき潰し部１１２に相当する位置に配設される。他の具体的実施例として、不織布は、車両のボンネットフード、各種ダクト、ドアパネル、天井材、インストルメントパネル、トランク又はピラー等に吸音材として使用される。
【００３２】
これまで潰し部を成形しつつ不織布の打ち抜きを行う装置及び方法について説明したが、打ち抜きと潰し部の成形とを別工程で行うことも当然可能である。この方法では工数は増えるが、少量のロット生産においては、打ち抜きと潰し部の成形とを分離できる方が好都合な場合がある。以下、不織布に潰し部を成形するための、本発明の第２の実施形態であるプレス機３０について説明する。
【００３３】
プレス機３０は、型が刃部を有さない点を除けば図１のプレス機１０と同様である。プレス機３０は、油圧式、クランク式等の通常使用される全ての種類のプレス機が可能であり、略平行に対向しながら相対移動可能な上盤３２及び下盤３４を有する（図８（ａ）参照）。プレス機３０はさらに、上盤３２及び下盤３４を加熱できるヒーター等の加熱手段３６及び３８をそれぞれ有することが好ましい。成形される不織布の表面を加熱して部分的に溶着させ、毛羽立ちを防止するためである。下盤３４は、打ち抜きされる不織布３００を載置するための支持面４１を備えた支持台４０を有する第１の型３９を具備する。上盤３２は、支持面４１に配置された不織布３００の所定の場所に潰し部３０２を成形するための第２の型又は押し型４２を有する。逆に、下盤３４が押し型４２を有し、上盤３２が支持台４０を備えた第１の型３９を有してもよい。
【００３４】
型４２は、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、ベニヤ等の板状材料からなる基板４４と、基板４４の上に配設された、支持面４１に対向する作用位置で不織布３００の所定の場所を押圧して潰し部３０２を成形するための押圧面４７を備えた押圧部材４６とを有する。押圧部材４６は、プレス機３０が作用位置に到達するとほぼ同時に押圧面４７が不織布３００の所定の箇所（例えば成形された不織布の外周部）を押圧し、所望の厚さの潰し部３０２が成形されるように構成される。押圧部材４６の基板４４への固定方法としては、嵌合、適当な接着剤による接合等、一般的な全ての固定方法が可能である。
【００３５】
プレス機３０もプレス機１０と同様の間隔調整機構を有する。すなわち、支持面４１を有する支持台４０を形成する支持面材料は第１硬さを有する金属等の材料であり、押圧面４７を有する押圧部材４６を形成する押圧面材料は第１硬さよりも低い第２硬さを有するプラスチック等の材料である。このような間隔調整機構により、不織布３００に潰し部３０２を均一な所望厚さに局部的に成形することができる。その理由は、プレス機１０について図３（ａ）及び（ｂ）を用いて説明した理由と同様である。
【００３６】
潰し部３０２が成形された不織布３００は、予め別工程にて所定の形状に切断又は打ち抜きされる。逆に、潰し部を成形した後に別工程にて所定の形状に切断又は打ち抜きされる順序であってもよい。
【００３７】
押圧部材４６を形成する第２硬さを有する材料は、プレス機１０の押圧部材２６を形成する材料と同様に、自らが所定の形状に加工されるときの加工容易性を備え、かつ不織布３００に均一厚さの潰し部３０２を成形するために十分に変形できる程度の硬さであることが好ましい。この条件を満足する材料は、試験方法ＡＳＴＭ  Ｄ７８５によるロックウェル硬さがＲ８０〜Ｒ１２０の範囲内の硬度を有することが好ましく、具体的には、例えば上記硬度を有するポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂及びシリコン樹脂等のプラスチック材料が好ましい。なお、硬度が上記の範囲内であれば、押圧部材４６はアルミニウム又はその合金等の金属であってもよい。
【００３８】
選択的に、押圧部材４６は炭素鋼等の剛性の高い金属から作製されてもよい。ただしその場合は、逆に支持台４０が、少なくとも押圧面４７に押圧される部分において、上述したような試験方法ＡＳＴＭ  Ｄ７８５によるロックウェル硬さがＲ８０〜Ｒ１２０の材料、例えばポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂及びシリコン樹脂等のプラスチック材料、又は上記硬度範囲内のアルミニウム若しくはその合金等の金属材料から作製される。この場合は押圧部材の代わりに支持台４０の支持面４１が適度に変形することにより、不織布３００に均一厚さの潰し部３０２が局部的に成形される。
【００３９】
さらに選択的に、押圧部材４６が金属から作製されている場合には、押し型４２はプレス機１０の打ち抜き型２２と同様に、不織布３００とは反対側で押圧部材４６を担持する、中間部材２９と実質的に同一である、押圧部材４６よりも硬さの低い中間部材４９（図示せず）を有することができる。作用位置において中間部材４９が適度に変形することにより、押圧面４７と支持面４１との間隔が均等化され、不織布への均一厚さの潰し部の成形が可能になる。中間部材４９の材料としては、押圧部材が不織布に均一厚さの潰し部を成形できる限りにおいて、例えばポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂及びシリコン樹脂等のプラスチック材料、又はアルミニウム又はその合金等の金属材料に加え、ゴム材料、適当なばね係数の板ばね等が可能である。
【００４０】
次に、プレス機３０を用いて不織布に潰し部を成形する方法について、図９（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
まず、プレス機３０を用意し、不織布３００を支持台４０と押し型４２との間の所定の位置に配置する（図９（ａ））。この配置は、例えば不織布３００を手作業で支持面４１に載置する方法で行われてもよいし、図１に示すプレス機のように送りロールによってロール状の不織布から不織布を繰り出す方法で行われてもよい。次にプレス機３０の上盤３２と下盤３４とを互いに接近させ、不織布３００をある圧力下で挟持する。この操作は、押し型４２が有する押圧部材４６の押圧面４７が不織布３００を押圧して、押圧部材４６によって不織布３００の所定の箇所に潰し部３０２を成形されるまで行われる（図９（ｂ））。この点において押圧部材４６（又は支持台４０）は少なくとも一部が変形し、押圧面４７と支持面４１との間隔が全体にわたって均一となり、不織布３００の所定の箇所が局部的に潰されて均一な所望厚さの潰し部３０２が成形される。好ましくは、所望の潰し部をより確実に得るため、この当接状態すなわち押圧面４７が不織布３００を押圧している状態は約１〜３秒間維持される。最後に上盤３２と下盤３４とを互いに離れる方向に移動させ（図９（ｃ））、潰し部３０２が成形された不織布３００を取り出す。
前述したように、このようにして潰し部３０２が成形される不織布３００は、予め別工程にて所定の形状に切断又は成形されているか、あるいは潰し部が成形された後に別工程にて所定の形状に成形される。
【００４１】
プレス機１０又は３０において、不織布を押圧する押圧部材２６又は４６の押圧面２７及び４７、及び不織布を介して押圧面により押圧される支持台２０又は４０の支持面２１及び４１は、これまでに説明した図示例ではいずれも平面であるが、例えば図１０に示すような凹凸を有する支持面４２１及び押圧面４２７も可能である（図１０は押圧部材２６及び支持台２０を図示）。この場合、押圧面４２７及び支持面４２１は互いに相補的形状を有することが好ましい。このような押圧面及び支持面を用いて作製された不織布の面は起伏構造を有し、例えば、不織布が取り付けられる箇所に起伏又は凹凸があるときに適合させやすい等の利点を有する。なおこの場合の不織布の成形方法は上述した方法と同様である。
【００４２】
【発明の効果】
本発明に係る装置及びその装置を用いた成形方法により、押圧部材の作製誤差が比較的大きい場合であっても、所定の部位に均一な厚さの潰し部が成形された不織布を容易に得ることができる。さらに型が刃部を有することにより、打ち抜きと潰し部の成形とを同時に行うことができ、潰し部を高い位置精度にて有する不織布が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施形態のバッチ式プレス機の概略正面図であり、
（ｂ）本発明の第１の実施形態の連続式プレス機の概略正面図である。
【図２】（ａ）第１の実施形態のプレス機の上盤及び下盤の概略断面図であり、
（ｂ）上盤が有する打ち抜き型の平面図である。
【図３】（ａ）押圧部材の作用を示す図であって、高さの異なる押圧面によって不均一な厚さの潰し部が成形される状態を示す図である。
（ｂ）押圧部材の作用を示す図であって、高さの高い押圧面における押圧部材が変形して均一な厚さの潰し部が成形される状態を示す図である。
【図４】本発明に係る型の変形例であって、押圧部材及び中間部材を有する型の概略断面図である。
【図５】（ａ）本発明の第１の実施形態のプレス機を用いて不織布に潰し部を成形する方法において不織布を所定の位置に配置する段階を示す図であり、
（ｂ）上盤と下盤とを互いに接近させて不織布に潰し部を成形するとともに所定の形状に打ち抜く段階を示す図であり、
（ｃ）上盤と下盤とを互いに離れる方向に移動させて不織布を取り出す段階を示す図である。
【図６】（ａ）成形される不織布の変形例を成形するための打ち抜き型の平面図であり、
（ｂ）（ａ）の打ち抜き型のＡ−Ａ線における断面図であり、
（ｃ）（ａ）の打ち抜き型により成形された不織布を示す図である。
【図７】（ａ）不織布製吸音材の具体的実施形態を成形するための打ち抜き型の平面図であり、
（ｂ）（ａ）の打ち抜き型のＡ−Ａ線における断面図であり、
（ｃ）（ａ）の打ち抜き型により成形された不織布吸音材を示す図である。
【図８】（ａ）第２の実施形態のプレス機の上盤及び下盤の概略断面図であり、
（ｂ）上盤が有する押し型の平面図である。
【図９】（ａ）本発明の第２の実施形態のプレス機を用いて不織布に潰し部を成形する方法において不織布を所定の位置に配置する段階を示す図であり、
（ｂ）上盤と下盤とを互いに接近させて不織布に潰し部を成形する段階を示す図であり、
（ｃ）上盤と下盤とを互いに離れる方向に移動させて不織布を取り出す段階を示す図である。
【図１０】不織布に当接する押圧面及び支持面が凹凸を有する、押圧部材及び支持台の概略断面図である。
【符号の説明】
１０、３０…プレス機
１２、３２…上盤
１４、３４…下盤
１６、１８、３６、３８…ヒーター
１９…第１の型
２０、４０…支持台
２１、４１…支持面
２２…打ち抜き型
２４、４４…基板
２６、４６…押圧部材
２７、４７…押圧面
２８…刃部
２９…中間部材
４２…押し型
１００、３００…不織布
１０２、３０２…潰し部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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