(57)【要約】【解決手段】多パネル（１４，１６，１８，２０，２２）と、これらの多パネルを相互連結する少なくとも１つのヒンジ（２４）と、を備えたポリマーベースブランケット材料からなるシート（１２）を有する絶縁要素（１０）。このような絶縁製品を製造する方法は、多パネルと、これらの多パネルを相互連結する少なくとも１つのヒンジと、を備えたポリマーベースブランケット材料からなるシートを形成する工程と、このシートについてヒンジを中心に折畳むことにより３次元絶縁製品に組立てる工程と、を有している。
2006526124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多パネル（１４，１６，１８，２０，２２）と、これらの多パネルを相互連結する少なくとも１つのヒンジ（２４）と、を含むポリマーベースブランケット材料（１２）のシートを有することを特徴とする絶縁要素（１０）。
【請求項２】
上記多パネル間のシームと、このシームをシールする手段と、を含む請求項１記載の絶縁要素。
【請求項３】
上記多パネル間のシームと、このシームをシールする接着剤と、を含む請求項１記載の絶縁要素。
【請求項４】
上記多パネル間のシームと、このシームをシールするテープと、を含む請求項１記載の絶縁要素。
【請求項５】
上記シートの縁部上に折畳まれる上記テープの一部分を含む請求項４記載の絶縁要素。
【請求項６】
上記ポリマーベースブランケット材料は、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ガラス繊維、アクリル樹脂、天然繊維、ナイロンおよびこれらのブレンドからなる材料の群から選択される請求項１記載の絶縁要素。
【請求項７】
上記ポリマーベースブランケット材料は、（ａ）熱可塑性ポリエステルステープル繊維および熱可塑性バイコンポネントファイバー、（ｂ）ガラスステープル繊維および熱可塑性バイコンポネントファイバー、および（ｃ）これらの混合物からなる群から選択される請求項１記載の絶縁要素。
【請求項８】
更に、ポリエステル、レーヨン、金属箔およびこれらの任意の混合物からなる群から選択される材料から構成される表皮層（３６）を含む請求項１記載の絶縁要素。
【請求項９】
更に、ポリエステル、レーヨン、金属箔およびこれらの任意の混合物からなる群から選択される材料から構成された表皮層を含む請求項６記載の絶縁要素。
【請求項１０】
更に、ポリエステル、レーヨン、金属箔およびこれらの任意の混合物からなる群から選択される材料から構成された表皮層を含む請求項７記載の絶縁要素。
【請求項１１】
上記ポリマーベースブランケット材料は、ポリエステルステープル繊維と、ポリエステルバイコンポネントファイバーと、を含む請求項１記載の絶縁要素。
【請求項１２】
上記ポリエステルステープル繊維及びポリエステルバイコンポネントファイバーは、約８．０〜３０．０ミクロンの直径および約１．２５〜８．０ｃｍの長さを有する請求項１１記載の絶縁要素。
【請求項１３】
上記ポリマーベースブランケット材料は、溶融吹込みマイクロファイバーを含む請求項１２記載の絶縁要素。
【請求項１４】
上記絶縁要素は、エンジンカバー絶縁体である請求項１記載の絶縁要素。
【請求項１５】
多パネル（１４，１６，１８，２０，２２）と、これらの多パネルを相互連結する少なくとも１つのヒンジ（２４）と、を含むポリマーベースブランケット材料（１２）の２次元シートを形成する工程と、
ポリマーベースブランケット材料の上記シートを上記少なくとも１つのヒンジを中心に折畳むことにより３次元絶縁製品に組立てる工程と、
を有することを特徴とする２次元絶縁要素（１０）から３次元絶縁製品（４０）を製造する方法。
【請求項１６】
上記シートを折畳んだ後に上記多パネル間に形成されるシームをシールする工程を含む請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
上記シートを折畳んだ後に上記多パネル間に形成されるシームをテーピングする工程を含む請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
ポリマーベースブランケット材料のブランクを切断する工程と、
多パネル（１４，１６，１８，２０，２２）と、これら多パネルを相互連結する少なくとも１つのヒンジ（２４）と、を含む製品シート（１２）に上記ブランクを形成する工程と、
上記多パネルを上記少なくとも１つのヒンジを中心に折畳んで３次元絶縁製品を形成する工程と、
を有することを特徴とする２次元絶縁要素（１０）から３次元絶縁製品（４０）を製造する方法。
【請求項１９】
更に、上記形成時に２次元ツールを使用する工程を含む請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
消費者製品を絶縁する方法であって、
ポリマーベースブランケット材料のブランクを切断する工程と、
多パネル（１４，１６，１８，２０，２２）と、これら多パネルを相互連結する少なくとも１つのヒンジ（２４）と、を含む製品シート（１２）に上記ブランクを形成する工程と、
上記絶縁製品を上記消費者製品に取付ける間に上記多パネルを上記少なくとも１つのヒンジを中心に折畳んで３次元絶縁製品を形成する工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２１】
更に、折畳み中上記多パネル間に形成されるシームをシールする工程を含む請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
更に、折畳み中上記多パネル間に形成されるシームをテーピングする工程を含む請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
消費者製品を絶縁する方法であって、
ポリマーベースブランケット材料のブランクを切断する工程と、
多パネル（１４，１６，１８，２０，２２）と、これら多パネルを相互連結する少なくとも１つのヒンジ（２４）と、を含む製品シート（１２）に上記ブランクを形成する工程と、
上記絶縁製品を所望サイズおよび形状をもつ固定具に取付ける間に、上記多パネルを上記少なくとも１つのヒンジを中心に折畳んで、３次元絶縁製品を形成する工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２４】
更に、折畳み中上記多パネル間に形成されるシームをシールする工程を含む請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
更に、折畳み中に上記多パネル間に形成されるシームをテーピングする工程を含む請求項２０記載の方法。
【請求項２６】
テーピング前に上記製品シートを上記固定具にクリップして、上記シートを所定位置に保持する工程を含む請求項２５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には音響的および熱的絶縁体に関し、特に、絶縁要素、この絶縁要素の製造方法、及び、２次元絶縁要素を３次元消費者製品として作ることにより消費者製品（consumer product)を絶縁する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、トラックその他の車両に音響的および熱的絶縁体を設けて、関連車両の機械装置から発生される騒音および熱から作業隔室または客室を保護しかつ絶縁する努力をすることは、当業界で周知である。この目的のため、高温ガラス繊維からなるマットが、例えば（ａ）ダッシュボードとエンジン隔室との間の防火壁上、および（ｂ）客室と動力伝達経路および排気系との間の車両のフロアパンに沿って使用されている。車両のドアおよび天井内および他のコンポーネンツに沿ってライナも設けられている。
【０００３】
絶縁体はまた、オーブン、皿洗い器および冷蔵庫等の台所機器、洗濯機および乾燥機等の他の家庭用機器のハウジング、並びに建築パネルおよびオフィス隔壁等（但しこれらに限定されるものではない）を含む他の環境に一般的に使用されている。多くの用途で、絶縁体は、特定コンポーネントに重なり合うように、すなわち絶縁体内に保持されるべきコンポーネントを包囲しかつ収容できる所望形状のキャビティを形成できるように、所望の３次元形状に成形される。このような絶縁体は、これまで、３次元ツールを用いたモールディングにより成形されてきた。このような３次元ツールは製造が比較的高価であり、消費者製品の１つ以上の部品が設計変更されまたはその他の些細な設計変更が行われる場合に、しばしば交換しなければならない。３次元ツールの各コンポーネントは大きい設備投資を要し、これは消費者に負担してもらうか、製造業者が吸収しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、比較的安価な２次元ツールを使用して３次元絶縁体製品を製造できる方法および絶縁要素を提供することにより上記問題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書で説明する本発明の目的に従って、絶縁要素が提供される。本発明の絶縁要素は、多数のパネルと、これらの多パネルを相互連結するための少なくとも１つのヒンジとを備えたポリマーベースブランケット材料のシートからなる。
【０００６】
本発明を更に説明すると、絶縁要素は、多パネル間のシームと、このシームをシールする手段とを有している。この手段は、例えば、接着剤またはテープの形態にすることができる。テープが使用される場合には、テープの一部がシートの縁部上に折畳まれる。
【０００７】
ポリマーベースブランケット材料は、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ガラス繊維、アクリル樹脂、天然繊維、ナイロンおよびこれらのブレンドからなる材料の群から選択できる。可能な一実施形態では、ポリマーベースブランケット材料は、（ａ）熱可塑性ポリエステルステープル繊維および熱可塑性バイコンポネントファイバー（thermoplastic bicomponent fibers）、（ｂ）ガラスステープル繊維および熱可塑性バイコンポネントファイバー、および（ｃ）これらの混合物からなる群から選択される。
【０００８】
絶縁要素は、更に、ポリエステル、レーヨン、金属箔およびこれらの任意の混合物からなる群から選択される材料から構成される表皮層を含んでもよい。
【０００９】
他の可能な実施形態では、ポリマーベースブランケット材料は、ポリエステルステープル繊維およびポリエステルバイコンポネントファイバーを有している。ポリエステルステープル繊維およびポリエステルバイコンポネントファイバーは、約８．０〜３０．０ミクロンの直径および約１．２５〜８．０ｃｍの長さを有している。ポリマーベースブランケット材料には、溶融吹込みマイクロファイバー（melt blown microfibers）を含めることもできる。さらに、絶縁要素は、エンジンカバー絶縁体、または上記形式の絶縁体を使用できる他の任意の適当な製品の形態をとってもよい。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、３次元絶縁製品の製造方法が提供される。本発明の方法は、多パネルと、これらの多パネルを相互連結する少なくとも１つのヒンジとを備えたポリマーベースブランケット材料からなるシートを形成する工程と、ポリマーベースブランケット材料からなるシートを少なくとも１つのヒンジを中心に折畳むことにより絶縁製品に組立てる工程とを有している。
【００１１】
本発明の方法は、更に、シートを折畳んだ後に多パネル間に形成されるシームをシールする工程を含むのがよい。この工程は、パネルを一体に接着またはテーピングしてシームを閉じることにより行うことができる。
【００１２】
本発明による絶縁製品製造方法は、更に、ポリマーベースブランケット材料のブランクを切断する工程と、多パネルとこれら多パネルを相互連結する少なくとも１つのヒンジとを備えた製品シートにブランクを形成する工程と、多パネルを上記少なくとも１つのヒンジを中心に折畳んで３次元絶縁製品を形成する工程と、含むのがよい。更に、本発明の方法は、上記形成時に２次元ツールを使用する工程を含む。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、消費者製品を絶縁する方法が提供される。この方法は、ポリマーベースブランケット材料のブランクを切断する工程と、多パネルとこれら多パネルを相互連結する少なくとも１つのヒンジとを備えた製品シートにブランクを形成する工程と、絶縁製品を消費者製品に取付ける間に、多パネルを少なくとも１つのヒンジを中心に折畳んで、３次元絶縁製品を形成する工程と、を含む。この方法は、更に、折畳み中多パネル間に形成されるシームをシールする工程を有している。この方法は、折畳み工程中に多パネル間に形成されるシームをテーピングする工程を含む。
【００１４】
本発明の他の態様によれば、ポリマーベースブランケット材料のブランクを切断する工程と、多パネルとこれら多パネルを相互連結する少なくとも１つのヒンジとを備えた製品シートにブランクを形成する工程と、絶縁製品を所望サイズおよび形状をもつ固定具に取付ける間に多パネルを少なくとも１つのヒンジを中心に折畳んで、３次元絶縁製品を形成する工程と、を有する消費者製品を絶縁する方法が提供される。この方法は、更に、折畳み中多パネル間に形成されるシームをシールする工程を含む。これは、シームをテーピングすることにより行われるのがよい。さらに、この方法は、テーピング前に製品シートを固定具にクリップして、シートを所定位置に保持する工程を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下の説明は、本発明を実施するのに最適ないくつかの形態を簡単に例示する本発明の幾つかの実施形態を示しかつ説明するものである。理解されるように、本発明は他の異なる実施形態を可能にし、その幾つかの詳細部は、本発明から逸脱することなく、種々の明瞭な特徴について変更可能である。したがって、添付図面および説明は、本質の例示であって、限定的なものではない。
本明細書に添付されかつ本明細書の一部を形成する図面は、本発明の幾つかの特徴を示し、かつ本発明の或る原理を説明する機能を有している。
ここで、添付図面に示す本発明の好ましい実施形態について詳細に参照する。
【００１６】
ここで、本発明の絶縁要素１０を示す図１を参照する。図示のように、絶縁要素１０は、ポリマーベースブランケット（polymer based blanket）材料のシート１２を有している。シート１２は、第１パネル１４と、第２パネル１６と、第３パネル１８と、第４パネル２０と、第５パネル２２とを有している。第１ヒンジ２４は第１パネル１４と第２パネル１６を相互連結する。第２ヒンジ２６は第１パネル１４を第３パネル１８と相互連結させる。第３ヒンジ２８は第１パネル１４を第４パネル２０と相互連結させると共に、第４ヒンジ３０が第４パネル２０を第５パネル２２と相互連結させる。
【００１７】
ポリマーベースブランケット材料は、ポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ガラス繊維、アクリル樹脂、天然繊維、ナイロン、レーヨンおよびこれらのブレンドからなる材料の群から選択されるのがよい。可能性ある一実施形態では、ポリマーベースブランケット材料は、（ａ）熱可塑性ポリエステルステープル繊維および熱可塑性バイコンポネントファイバー、（ｂ）ガラスステープル繊維および熱可塑性バイコンポネントファイバー、および（ｃ）これらの混合物からなる群から選択される。
【００１８】
ある特定の実施形態では、ポリマーベースブランケット材料は、ポリエステルステープル繊維およびポリエステルバイコンポネントファイバーを含む。これらの繊維は、約８．０〜３０．０ミクロンの直径と、約１．２５〜８．０ｃｍの長さとを有している。ポリマーベースブランケット材料に、溶融吹込みマイクロファイバーを含ませても含ませなくてもよい。
【００１９】
絶縁要素１０は、プラテン等の実質的な２次元成形ツールにより、図１および図２ａに示すような２次元シート１２として準備されるのがよい。プラテンの一方は、パネル１４，１６，１８，２０，２２間のヒンジ２４，２６，２８，３０を形成するために、適当な位置にリブを含む。
【００２０】
所望ならば、成形工程中に、絶縁要素１０は、比較的低密度のベースゾーン３２と比較的高密度の表面ゾーン３４を設けるのがよい。両ゾーンの相対厚さは、プラテンの温度、プラテンにより加えられる圧力、加工時間および／または使用されるポリマーベース材料の融点を制御することにより変えるのがよい。図２ａに示す実施形態では、高密度表面ゾーン３４は、絶縁要素１０の一方の面に沿ってのみ設けられる。所望ならば、このような高密度表面ゾーン３４は、両面に沿って設けることができる。もちろん、高密度表面ゾーン３４を設けるか否かにかかわらず、高密度ゾーンは、ヒンジ形成工程中にポリマーベースブランケット材料が強化されるヒンジ２４、２６、２８、３０に存在する。
【００２１】
図２ｂには、絶縁要素の可能性ある他の１つの構造が示されている。この実施形態では、ポリマーベースブランケット材料は、ベースゾーン３２と、ポリマーベースブランケット材料の各面上に１つずつ、合計２つの表面ゾーン３４とを有している。また、絶縁要素１０は、表皮層３６を有している。表皮層３６は、ポリエステル、レーヨン、金属箔およびこれらの任意の混合物からなる群から選択された材料で構成されるのがよい。図２ｂに示す実施形態では、表皮層３６は、絶縁要素１０の一方の面に沿って設けられている。もちろん、所望ならば、表皮層を絶縁要素１０の両面に設けることができることを理解すべきである。
【００２２】
図３は、図１に示すシート状絶縁要素１０から組立てられた最終的な３次元消費者製品４０（例えば、エンジンカバー絶縁体）を示すものである。図３に示す３次元製品４０の製造方法を、以下に詳細に説明する。
【００２３】
本発明の方法は、ポリマーベースブランケット材料のブランクを図１の平面図に示すような所望の２次元形状に切断する工程を有している。次に、多パネル１４，１６，１８，２０とこれら多パネルを前述の態様で相互連結させるためのヒンジ２４，２６，２８，３０を含む製品シート１２にブランクを形成する。これに続いて、３次元絶縁製品４０を形成するために、多パネルをヒンジを中心に折畳む。この折畳みは、絶縁要素を成形プラスチックまたは軽金属エンジンカバー等の消費者製品に取付ける間に行なうか、所望の寸法及び形状の固定具に取付ける間に行われるのがよい。特に、図４に最も良く示されるように、パネル１６は、第１パネル１４に対しヒンジ２４に沿って折畳まれる。同様に、絶縁要素１０が固定具Ｆに取付けられるときに、パネル１８，２０が第１パネル１４に対し折曲げ線２６，２８に沿って折畳まれ、一方、パネル２２はパネル２０に対しヒンジ３０に沿って折畳まれる。
【００２４】
折畳みが完了された後、パネル１６，１８の自由縁４２同士、パネル１６，２０の自由縁４４同士、およびパネル１４，２２の自由縁４６同士の間にシームが形成される。これらのシームは、絶縁要素１０が構成される材料への使用に適した接着剤の使用により、または適当なテープ５０によりシールすることができる。
【００２５】
必要または所望ならば、接着剤が硬化するか、テーピングが完了するまで、ピン、クリップ或いは他の留め具Ｃを用いてシームＳを保持することができる。テーピング時に、テープは、良好なシーリングを確保するために、シームの端部でパネルの露出縁上に折畳まれるのがよい。パネルの折畳みおよびシームのテーピングによる組立てに続いて、オリジナルの２次元絶縁要素１０（図１参照）から、最終的な３次元製品４０（図３参照）が作られる。
【００２６】
図１〜図４は、比較的簡単な製品シート１２および３次元製品４０を示すものであることを理解すべきである。しかしながら、本発明は、これよりずっと複雑で多面の或いは装飾された製品（paneled product）の構成を可能とする。特に、図５に示すように、シート１２’は、メインパネル５２と、不規則縁部すなわち周縁パネル５４，５６，５８，６０，６２および６４とを有している。周縁パネル５４，５６，５８，６０，６２および６４は、それぞれ、ヒンジ６６，６８，７０，７２，７４および７６によってメインパネル５２に連結されている。折畳み中、全てのパネル５２〜６４は可撓性を維持し、従ってこれらのパネルを浮き彫りにして形成することができる。従って、例えばメインパネル５２は、エンジンブロックを受入れる大きいキャビティを形成するように凹状に折畳むことができる。
【００２７】
本発明の概念を採用することにより、多くの利益が得られる。まず言えることは、製造業者は従来技術において３次元部品の製造に使用される伝統的で高価な３次元成形ツールではなく、機械２次元成形ツールのみの使用で済むので、大きな資本の節約が達成される。
【００２８】
輸送上および取扱い上の利益も得られることに留意すべきである。特に、シート状の２次元絶縁要素は、無駄な空間がない積み重ね（stack）を容易に形成することができ、従って、製造プラントまたは組立てプラントへの輸送が容易になる。さらに、シート状材料は取扱いが容易である。プラントに到着すると、容易に折畳まれかつアセンブリの目的で組立てられる。これに対し、多くの３次元部品は輸送のために効率的に重ねることができず、従って嵩張ってしまい、輸送目的としては非常に大きな体積を必要とする。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態の上記説明は、例示および説明を目的としたものであり、本発明を開示した正確な形態に限定することを意図するものではない。上述した教えから、明らかな変形又は変更が可能である。例えば、５つのパネルおよび４つのヒンジをもつ絶縁要素を例示しかつ説明したが、絶縁要素が実質的に任意の形状又は形態で実質的に任意の数のパネルとヒンジを含んでもよいことが明らかである。
【００３０】
さらに、本発明の方法は、まず、ポリマーベースブランケット材料のブランクの切断に関連して説明し、つぎに、上記ブランクを製品シートに成形することに関連して説明したが、これらの工程をこの順序で遂行する必要はない。実際に、成形工程は、切断工程の前に完了させることができ、特許請求の範囲の記載はこの可能性を含むものと解釈すべきである。
【００３１】
実施形態は、本発明の原理およびその実際の用途の最良の例示を行ない、これにより当業者は本発明を種々の実施形態で使用でき、かつ意図する特定用途に適したものに変更できる。このようなあらゆる変更は、特許請求の範囲が公正に、法的におよび公平に権利を与えられる広さに従って解釈されるとき、特許請求の範囲の記載によって定められる本発明の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の可能性ある１つの絶縁要素を示す平面図である。
【図２ａ】図１に示す絶縁要素の概略断面図であり、１つの層構造を示すものである。
【図２ｂ】図１に示す絶縁要素の概略断面図であり、他の層構造を示すものである。
【図３】図１に示す２次元絶縁要素から構成された３次元絶縁製品の斜視図である。
【図４】いかにして２次元シートが折畳まれて固定具内に取付けられ、かつテーピングのためにパネル間のシームがピン止めされるかを示す。
【図５】本発明の絶縁要素の他の実施形態を示す平面図である。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2006526124.tif 000009
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2006526124.tif 000011