(57)【要約】多層吸音マット１００は、このマット内に画成された露出穴１４０を有する基層１３０を備え、表面層１１０は、基層に隣接して配置され、吸音層１２０は、基層と表面層との間に配置され、吸音層は、露出穴全体にわたり広がっている暴露部分を有し、基層は、吸音層に接合されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）  露出穴が中に形成されている基層と
ｂ）  前記基層に隣接して配置されている表面層と、
ｃ）  前記基層および前記表面層の間に配置され、前記露出穴全体にわたり広がっている暴露部分を有している吸音層と
を備え、
ｄ）  前記基層は前記吸音層に接合されている、
吸音マット。
【請求項２】
前記基層の接続部分は、前記表面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】
前記接続部分は、前記吸音層の少なくとも一部を包囲する境界を形成している、請求項２に記載のマット。
【請求項４】
前記境界は、チャネルを画成する端縁区画を有している、請求項３に記載のマット。
【請求項５】
前記吸音層内に形成されている接続穴を有し、前記接続部分は、前記接続穴を通過して延びている、請求項２に記載のマット。
【請求項６】
前記吸音層は、複数の通路を画成する材料から形成され、前記基層は、複数の前記接続部分を有し、各前記接続部分は、前記通路のうちのそれぞれ１つの通路を通過して延びている、請求項２に記載のマット。
【請求項７】
前記表面層に前記吸音層を固定する接着剤層を有している、請求項１に記載のマット。
【請求項８】
前記基層は、この基層を通過して延びている複数の露出穴を有し、前記吸音層は、複数の暴露部分を有し、前記各暴露部分は、前記露出穴のうちのそれぞれ１つの露出穴全体にわたり広がっている、請求項１に記載のマット。
【請求項９】
前記基層内に画成されている複数の前記露出穴と、前記吸音層の複数の前記暴露部分とを有し、前記各暴露部分は、前記露出穴のうちのそれぞれ１つの露出穴全体にわたり広がっている、請求項１に記載のマット。
【請求項１０】
前記暴露部分は、前記基層を越えて外方へ延びている、請求項１に記載のマット。
【請求項１１】
前記吸音層の捕捉された部分は、前記暴露部分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１２】
そこから外方へ延びており、前記基層と一体的に成形される複数の尖端を有している、請求項１に記載のマット。
【請求項１３】
前記吸音層は、フォーム材料および繊維材料から成る群から選択された吸音性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１４】
前記吸音性材料は、開放気泡、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、天然繊維詰綿、合成繊維詰綿、ガラス繊維詰綿、不織布カーペットおよび発泡ラテックスから成る群から選択されている、請求項１３に記載のマット。
【請求項１５】
前記吸音層は、通気性およ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１６】
前記吸音層と前記表面層との間に配置されている通気性で耐水性の層を有している、請求項１に記載のマット。
【請求項１７】
前記基層は、天然ゴム、ブタジエン重合体、ブタジエン共重合体、イソプレン重合体、イソプレン共重合体、クロロプレンゴム、ポリ塩化ビニル、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、スチレンブタジエンブロック共重合体およびこれらの配合物および共重合体から成る群から選択された成形可能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１８】
前記表面層は、カーペット、布および不織布材料から成る群から選択された装飾材料から成る、請求項１に記載のマット。
【請求項１９】
ａ）  露出穴を中に有する第１層と、
ｂ）  前記第１層に隣接して配置されている第２層と、
ｃ）  前記第１層および前記第２層の間に配置され、前記露出穴全体にわたり広がっている暴露部分を有している装飾層と
を備え、
ｄ）  前記第１層は前記装飾層に接合されている、
多層マット。
【請求項２０】
前記第１層の中に画成されている複数の前記露出穴と、前記装飾層の複数の前記暴露部分とを有し、前記各暴露部分は、前記露出穴のうちのそれぞれ１つの露出穴全体にわたり広がって、１つの装飾パターンで配置されている、請求項１９に記載のマット。
【請求項２１】
チャネルを画成している端縁区画を有している、請求項１９に記載のマット。
【請求項２２】
多層吸音マットを形成する方法であって、
ａ）  成形可能な基層、表面層および吸音層を形成し、
ｂ）  前記基層および前記表面層の間に前記吸音層を配置し、
ｃ）  前記吸音層に前記基層を接合し、これにより前記基層が前記吸音層に接合され、前記吸音層の暴露部分が前記基層の中の露出穴全体にわたり広がるようにすることを含む、
方法。
【請求項２３】
前記吸音層に前記基層を接合する前記ステップは、前記基層を加熱し、これにより前記吸音層に前記基層を成形により接合することを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記吸音層に前記基層を接合する前記ステップは、前記表面層が恒久的に変形される温度よりも低い温度に前記表面層を維持するために、前記表面層を冷却することをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記吸音層に前記基層を接合する前記ステップの前に、前記基層の中に前記露出穴を予備成形するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記成形ステップの間に前記基層の中にスラグを形成し、次いで、露出部分を形成するために前記スラグを除去するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記表面層に前記基層を直接に接合するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記表面層に前記基層を直接に接合する前記ステップは、前記吸音層の少なくとも一部分を包囲する境界を形成することを含み、前記基層は前記表面層に接合されている、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
境界を形成する前記ステップは、チャネルを画成する端縁区画を形成することを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記吸音層の中には接続穴が形成されており、前記表面層に前記基層を直接に接合する前記ステップは、前記接続穴を通過して延びて前記表面層に接合する前記基層の接続部分を形成していることを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
前記吸音層は、複数の通路を画成する材料から形成されており、前記表面層に前記基層を直接に接合する前記ステップは、前記基層の複数の接続部分を形成することを含み、各接続部分は、通路のうちのそれぞれ１つの通路を通過して延びている、請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
接着剤を使用して前記吸音層に前記表面層を接着するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３３】
前記基層から外方へ延びている複数の尖端を一体的に成形するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３４】
前記吸音層は、発泡材料および繊維材料から成る群から選択された吸音性材料から形成されている、請求項２２に記載の方法。
【請求項３５】
前記吸音性材料は、開放気泡、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、天然繊維詰綿、合成繊維詰綿、ガラス繊維詰綿、不織布カーペットおよび発泡ラテックスから成る群から選択されている、請求項２２に記載の方法。
【請求項３６】
前記基層は、天然ゴム、ブタジエン重合体、ブタジエン共重合体、イソプレン重合体、イソプレン共重合体、クロロプレンゴム、ポリ塩化ビニル、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、スチレンブタジエンブロック共重合体およびこれらの配合物および共重合体から成る群から選択された成形可能材料から形成されている、請求項２２に記載の方法。
【請求項３７】
前記表面層は、カーペット、布および不織布材料から成る群から選択された装飾材料から成る、請求項２２に記載の方法。
【請求項３８】
多層マットを形成する方法であって、
ａ）  成形可能な第１層、第２層および装飾層を形成し、
ｂ）  前記第１層および前記第２層の間に前記装飾層を配置し、
ｃ）  前記装飾層に前記第１層を接合し、これにより第１層が前記装飾層に接合され、前記装飾層の暴露部分が前記第１層の中の露出穴全体にわたり広がるようにすることを含む、
方法。
【請求項３９】
第１層および第２層を有する多層マットを形成する装置であって、前記第１層の中には露出穴が形成されており、前記第２層は前記露出穴全体にわたり広がっている暴露部分を有し、
前記暴露部分を受入れるように構成されているキャビティを有する金型板と、前記第１層が可塑化されると、前記暴露部分から前記第１層を分離するような直立隆起部とを備えている、装置。
【請求項４０】
前記直立隆起部は、第１層インサートが前記第２層に接合される際、前記第１層インサートからスラグを切断するものである、請求項３９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、自動車アクセサリフロアマットに関し、より詳細には、成形されたマットに関する。
【背景技術】
【０００２】
［発明の背景］
周囲の雑音を最小化することが望ましいということがしばしばある。例えば、自動車の内部にいる人間の快適性を改善するためには、自動車の内部の雑音レベルを低くすることが望ましいことがある。このような雑音の源は、路面、タイヤ構造、ドライブトレイン雑音、排気雑音、シャシおよびサスペンション雑音、風による雑音などを含み、あるいはこれらにより影響される。自動車製造業者は、キャビン雑音を低くするために多大の努力および費用を費やしている。
【発明の開示】
【０００３】
［発明の概要］
本発明の実施形態によれば、多層吸音マットは、露出穴が中に形成されている基層を含む。表面層は、基層に隣接して配置されている。吸音層は、基層と表面層との間に配置されている。吸音層は、露出穴全体にわたり広がっている暴露部分を含み、基層は、吸音層に結合されている。
【０００４】
本発明のさらなる実施形態では、多層マットは、中に露出穴が形成されている第１層を有している。第２層は第１層に隣接して配置されている。装飾層は、第１層と第２層との間に配置されている。装飾層は、露出穴全体にわたり広がっている暴露部分を有している。第１層は装飾層に接合されている。
【０００５】
本発明の方法の実施形態によれば、多層吸音マットを形成する方法は成形可能な基層、表面層および吸音層を形成することを含んでいる。吸音層は、基層および表面層の間に配置されている。基層は吸音層に接合され、これにより、基層は吸音層に接合され、吸音層の暴露部分が基層内の露出穴全体にわたり広がるようにしている。
【０００６】
本発明のさらなる実施形態によれば、多層マットを形成する方法は成形可能な第１層、第２層および装飾層を形成することを含んでいる。装飾層は、第１層および第２層の間に配置されている。第１層は装飾層に接合され、これにより、第１層は装飾層に接合され、装飾層の暴露部分が第１層内の露出穴全体にわたり広がるようにしている。
【０００７】
本発明の実施形態によれば、第１層および第２層を有する多層マットを形成する装置であって、第１層内に露出穴を有し、第２層は露出穴全体にわたり広がっている暴露部分を有しており、前記装置は、暴露部分を受入れるように構成されたキャビティを画成している金型板を有している。直立隆起部は、第１層が可塑化されると、暴露部分から第１層を分離するようになっている。直立隆起部は、第１層インサートが第２層に接合されると、第１層インサートからスラグを切断するようになっていてもよい。
【０００８】
本発明の目的は、次の好ましい実施形態の図および詳細な説明を読むと、当業者には、このような説明が本発明を単に例示するにすぎないことが分かるであろう。
【０００９】
本明細書に添付された本発明の一部を成す添付図面は、本発明の実施形態を説明するとともに、本発明の原理を説明するに用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（発明の実施形態の詳細な説明）
以下、本発明を、好ましい実施形態が示されている添付図面を参照して、より詳細に説明する。しかしながら、本発明は、多数の異なる形で実施でき、本明細書に記載の実施形態に制限されるものではない。すなわち、これらの実施形態は、この開示が完璧で完全になり、当業者に本発明の範囲を完全に伝えるために記載されている。全体にわたり、同一の参照番号は同一の要素を示している。図中において、層、構成要素あるいは領域は、分かり易くするために誇張されている。
【００１１】
後述するように、様々な表面および向きが、本明細書において、便宜のためにかつ分かりやすくするために「上部」および「下部」と記載されているが、マットは、図示の向きおよびこのような表面への適用に制限されず、向きは、例えば「内側」および「外側」としてもよいこともある。
【００１２】
図１〜図３において、本発明の実施形態によるマットが示され、１００で表わされている。マット１００は、例えば自動車内部のフロアあるいは貨物のマットである。好ましくは、マット１００は可撓性を有している。本明細書において、「可撓性」との表現は、マットを容易に折畳みあるいは曲げることができることを意味している。例えば、可撓性フロアマットは巻くことができ、腕の長さほどの間隔を置いた２つの個所で下から支えると、自重により形が崩れるようになっている。代替的に、マット１００は剛性であり、三次元形状を維持するようにしてもよい。マット１００は、上部表面層１１０、下部基層１３０および層１１０，１３０の間に挟まれている吸音層１２０を有している。接着剤層１５０（図３）は、層１２０の上面１２０Ｕを表面層１１０の下面１１０Ｌに接着するものである。いくつかの層の構造と、マット１００の全体的構造は、後に詳細に説明することとする。
【００１３】
好ましくは、表面層１１０は、耐水性で感じのよい外観を有するカーペット材料から形成されている。代替的に、表面層１１０がエラストマー層、ビニルコンパウンドなどの熱可塑性層、あるいは不織布層でもよいことは当業者には明らかである。カーペット材料は、タフト、製織、またはニードルパンチなどされていることもあり、裏付であることも、裏なしであることもある。好ましくは、カーペット材料は、メリヤス生地パイルカーペットあるいはタフテッドパイルカーペット構造である。すなわち、複数のパイル糸が、一次裏地を通過して延びてメリヤス生地の編目を形成し、編目は、タフテッドパイルカーペットの場合、切断されてタフトを形成している。パイル糸の繊維は、天然あるいは合成繊維から成り、熱可塑性であることも、熱硬化性であることもある。適切なカーペット繊維は、引用することにより本明細書の一部を成すものとするＲｅｕｂｅｎの米国特許第４，１７４，９９１号に記載されており、特にナイロン６およびナイロン６６などのナイロン繊維などのポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリプロピレンおよびこれらのブレンドおよび共重合体を含んでいる。加えて、表面層１１０は、カーペットの多重シート、例えば多重シートで刺繍されており、予備押抜きされたカーペットなどを含むこともある。代替的に、表面層１１０は、織物または編物、不織布カーペット、あるいは任意のその他の適切な材料から形成されていてもよい。
【００１４】
好ましくは、基層１３０は、熱硬化性エラストマー材料あるいは熱可塑性材料から形成されている。熱硬化性エラストマー材料は、例えば、硫黄反応メカニズムあるいは金属酸化物メカニズムにより硬化される加硫性エラストマーを含んでいる。特に適切なエラストマー材料は、天然ゴムなどのゴムと、スチレン・ブタジエンゴムおよびポリブタジエンゴムなどのブタジエン重合体および共重合体と、イソプレン重合体および共重合体と、ネオプレン、ニトリルゴム、ブチルゴムおよびエチレン・プロピレンゴムなどのクロロプレンゴムと、これらのブレンドおよび共重合体である。スチレン・ブタジエンゴムは、本発明での使用に特に好ましい。適切な熱可塑性材料は、ポリ塩化ビニル、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、およびスチレンブタジエンブロック共重合体を含んでいる。
【００１５】
吸音層１２０は、良好な吸音特性を示す（すなわち、音響エネルギーを効率的に吸収する）吸音性材料から形成されている。好ましくは、層１２０の材料は、基層１３０の材料に比して優れた吸音性を示すものである。好ましくは、層１２０の材料は、Ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｔｅｓｔｓ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  （ＡＳＴＭ）標準テスト手順Ｅ  １０５０「チューブ、２つのマイクロフォン、およびディジタル周波数分析システムを使用しての吸音性材料のインピーダンスおよび吸収度の測定」によると、２５０Ｈｚで少なくとも０．０５および１０００Ｈｚで少なくとも０．１５の垂直入射吸音係数を有している。好ましくは、垂直入射吸音係数は、５０００Ｈｚより大きい値では０．７０より小さくならない。
【００１６】
層１２０の好ましい材料は、開放セル、ポリエーテルウレタンフォーム、ポリプロピレンおよびポリエチレンを含んでいる。その他の適切な材料は、網状フォーム、天然繊維、合成繊維あるいはガラス繊維の詰綿、不織布カーペット、ミクロ繊維層あるいは発泡ラテックスを含んでいる。
【００１７】
吸音層１２０は、エラストマー可撓性熱硬化性ウレタン樹脂を含んだ可撓性ウレタン樹脂層から形成されており、化学的に発泡あるいは起泡された層であることもある。このような樹脂組成は、通常の添加剤を有し、通常、ポリフェニルポリメチレンポリイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネートなどのイソシアネート材料から構成されている。すなわち、例えば、未精製ＭＤＩ反応混合物内に存在するジフェニルメタンを、単独または多価アルコールをプロピレンおよび／またはエチレン酸化物と反応させて得られたポリエーテルポリオールなどのその他のポリオールと組合せて、スチレンキャップされた重合体のようなビニルキャップされた重合体ポリオールなどの適切なポリオールと反応させたものである。有機金属触媒あるいはアミンのような触媒と、分子篩、硫酸カルシウムなどの掃水剤、可塑剤、充填剤、難燃剤、顔料、発泡剤、界面活性剤、第三アミンなどのアミン、シリコーンおよび、通常、可撓性ウレタン熱硬化性溶剤フォーム層で供されるその他の添加剤および改質剤などのその他の添加剤が使用されることもある。
【００１８】
層１２０は、例えば１５０゜Ｆ（６６°Ｃ）よりも高い温度で成形可能であり、成形可能自動車用マットを作る目的のために適切である熱可塑性ウレタン樹脂によって構成されている。このような熱可塑性ウレタン樹脂は、通常、最小化された架橋を有する長鎖重合体を含んで構成されている。脂肪族ポリイソシアネートを使用することに基づく、適切で典型的なウレタン熱可塑性樹脂は、良く知られており、例えば、引用することにより本明細書の一部を成すものとするＰｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓ：  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  ＳａｎｄｅｒｓおよびＦｒｉｓｃｈ，  Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏ．，  １９６４，  Ｖｏｌ．  ２，  ３７９〜４０９頁に記載されている。
【００１９】
好ましくは、層１２０は、ＡＳＴＭ  Ｃ５２２−８７，"Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ａｉｒｆｌｏｗ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｏｆ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ"に従って測定した約２００Ｒａｙｌの通気抵抗値を有し、したがって通気性を有し、また耐水性も有している。層１２０は連続層である（図４参照）。吸音層１２０を形成する材料は、マット１００の中に成形する前、材料の厚さ全体にわたりおよび／または材料の幅および／または長さ全体にわたり、異なる密度の複数の部分を有している。層１２０は、層１３０の色と異なるあるいは対照的である色を有することもある。
【００２０】
吸音層１２０は、前述のように、吸音性材料から成る層を２つ以上有することもある。各吸音層の特性および寸法は、同一であることも、異なることもある。吸音層は、互いに接着されたり、結合されたり、パンチングされたり、ステッチされたり、あるいはその他の方法で固定されてもよい。
【００２１】
図３を参照すると、好ましくは、吸音層１２０の上面１２０Ｕのほぼ全体は、接着剤１５０により表面層１１０の下面１１０Ｌに接着されている。接着剤１５０は、例えば熱溶融型接着剤あるいは感圧接着剤であってもよい。適切な接着剤としては、例えばＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｏｆ  Ｍｉｄｌａｎｄ，  Ｍｉｃｈｉｇａｎ販売のＤｏｗ  Ｉｎｔｅｒｇｒａｌ  ８９９または９１７熱溶融型接着剤、またはＳｐｕｎｆａｂ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  Ｆａｂｒｉｃｓ  ｏｆ  Ｏｈｉｏ販売のＳｐｕｎｆａｂ  ＶＩ６０１０熱溶融型接着剤を含んでいる。
【００２２】
基層１３０は、一体的に形成されていることもある。図１および図３から最も良く分かるように、基層１３０は、表面層１１０の下面１１０Ｌに直接に接合されている。１つの選択肢として、表面層１１０及び基層１３０は、引用することにより全体が本明細書の一部を成すものとするＲｅｕｂｅｎの米国特許第５６２０５４６号に記載されているように、チャネル付端縁区画１０２を有することも可能である。基層１３０は、吸音層１２０の全周辺を取囲む部分１３６をさらに有し、これにより、層１２０の周辺部分１２４（図３）が、部分１３６の上面と表面層１１０の下面１１０Ｌとの間に捕捉されるようになっている。加えて、基層１３０の十字形部分１３５は、マット１００全体にわたり広がっている。層１２０の部分で、十字形部分１３５に上重ねに位置する部分も同様に、部分１３５の上面と表面層１１０の下面との間に捕捉されている。複数の尖端１３２は、基層１３０と一体的に形成され、基層１３０から下方へ延びている。
【００２３】
基層１３０の部分１３６及び１３５の上面１３０Ｕは、層１２０の上重ね部分の下面１２０Ｌに接合されている。図示のように、基層１３０と表面層１１０と間に捕捉されている層１２０の部分は、部分的に圧縮されている。しかしながら、層１２０のこれらの部分は、圧縮されていないことも、図示されているほどには圧縮されていなこともある。
【００２４】
基層１３０の部分１３５，１３６は、基層１３０内の開口部１４０を画成している。図示のように、吸音層１２０の部分１２２は、開口部１４０を貫通して下方へ延びている。しかしながら、層１２０，１３０は、部分１２２が開口部１４０を越えて延びないように形成されていることもある。好ましくは、図示のように、部分１２２は圧縮されていないことも、基層１３０の部分１３５、１３６と表面層１１０との間に捕捉されている部分よりも圧縮の程度が低いこともある。開口部１４０の周りの基層１３０の端縁は、部分１２２を取囲むチャネル１４２を設けるように構成されている。
【００２５】
好ましくは、吸音層１２０の暴露部分１２２は、マット１００の下面領域全体の少なくとも２５％を構成している。より好ましくは、部分１２２は、マット１００の下面領域の約５〜５０％を構成している。図３において、好ましくは、暴露部分１２２の厚さＡは、約０〜１０ｍｍである。部分１２４と、基層１３０の部分１３５に上重ねに位置する層１２０の部分の厚さＢは、約０〜３ｍｍである。好ましくは、基層１３０の部分１３５，１３６は、約１〜２ｍｍの呼び厚さＣを有している。好ましくは、暴露部分１２２は下方へ延びて、約０〜７ｍｍだけ基層１３０の下面１３０Ｌよりも低い位置に到達している。
【００２６】
好ましくは、マット１００は、ＡＳＴＭ標準テスト手順Ｅ１０５０に従って測定したところによると、２５０Ｈｚで少なくとも０．１、１０００Ｈｚで０．６の垂直入射吸音係数を有している。好ましくは、マット１００の垂直入射吸音係数は、１０００Ｈｚより大きい値で０．６よりも小さい値になるまでは減少しない。
【００２７】
マット１００は、異なる環境のためにそれぞれ望ましい吸音特性を付与すべく適合可能である。マット１００は、厚さ、密度、気泡サイズ、繊維タイプ、および／または吸音層１２０の他の適切な特徴、並びに穴１４０の寸法（暴露部分１２０の寸法）を適切に選択することにより適合させることが可能である。表面層１１０の特徴は、マット１００の音響学的特性を適合させるのを支援するために変化させたり、選択したりすることが可能である。マット１００は、例えば床の敷物、天井、ダッシュボードのカバーなど、その他の吸音要素あるいは消音要素を含む適合された音響学的制御システムに組込むことが可能である。
【００２８】
使用中、マット１００は、例えば自動車の床などの所望の個所に置くことが可能であり、これにより、吸音層１２０の部分１２２の下面と、基層１３０の部分１３４，１３５，１３６は、下方へ面して、自動車の床と係合し、表面層１１０の上面１１０Ｕは上方へ面している。本明細書において、マット１００は、床のマットとして記載され、便宜のために「上部」および「下部」を基準として説明されているが、本明細書において、マット１００およびマットの各々は、マットが天井あるいは垂直の壁から吊られて、上方方向および下方方向が逆になるように位置決めされるか、あるいは設置されることも可能であることを理解されたい。しかしながら、いずれにせよ、好ましくは、マットは、表面層が（例えば天井、壁あるいは床などの）隣接表面から遠ざかるように外方へ面し、基層が前記隣接表面へ向かうように面するように位置決めあるいは設置されている。特に、自動車から出たりあるいは自動車に入ったりする下からの音は、少なくとも部分的に吸音層１２０により吸収可能である。マット１００が一体構造であって、特に、層１１０，１２０と１３０との間の接合がしっかりしていると、頑丈なマット１００を提供することが可能になる。マット１００は、表面層１１０が支持表面に面し、基層１３０が外方へ面するように裏返し可能に設計されている。
【００２９】
図４および図５を参照すると、マット１００は、成形装置１６０を使用して次のように形成される（図５）。（表面層１１０に対応する）シート状表面層インサート１１０Ａ、吸音層１２０および（基層１３０に対応する）シート状基層インサート１３０Ａは、図４に示す相対的な向きで成形装置１６０（図５）内に配置されている。好ましくは、インサート１１０Ａおよびインサート１３０Ａは、仕上りマット１００の層１１０，１３０よりもいくらか大きい。好ましくは、層１２０（図４）は、仕上りマット１００におけるものとほぼ同一のサイズである。穴１４０は、基層インサート１３０Ａが成形装置１６０内に挿入される前に、基層インサート１３０Ａの中に押抜きあるいはその他の方法で予備成形される。図示のように、接着剤１５０が（例えば流し塗りにより）吸音層１２０の上面に予め塗布されている。代替的に、接着剤１５０は、表面層インサート１１０Ａの下面に予め塗布されてもよい。
【００３０】
１つの選択肢として、吸音層１２０は、前述のように、成形装置１６０内にこれらの構成要素を配置する前に表面層インサート１１０Ａに積層されることも可能である。例えば、表面層材料と吸音層材料とは、塊状に積層することも可能である。ブランクは、表面層と吸音層との成層体から切抜かれて、成形装置内に配置されるようにしてもよい。
【００３１】
成形装置１６０は、キャリヤ１６４に取付けられている高温金型板１６６と、低温金型板１６２を有している。表面層インサート１１０Ａの底面は、接着剤１５０と基層インサート１３０Ａの上面に接触している。吸音層１２０の部分１２２は、高温金型板１６６内のキャビティ１６８内に受入れられている。基層１２０の残りの部分の下面は、基層インサート１３０Ａの上面と接触している。
【００３２】
また、インサート１１０Ａ，１３０Ａおよび層１２０は、圧縮成形圧下に置かれている。好ましくは、圧縮成形圧（すなわち、金型内の圧力）は、約１００〜１０００ｐｓｉである。十分な圧縮成形圧が、インサート１１０Ａの底面とインサート１３０Ａの上面との間の接合を達成するために印加されなければならない。好ましくは、表面層インサート１１０Ａがタフテッドパイルカーペットである場合、パイルは一時的に圧潰される。高温金型板１６６は、基層インサート１３０が可塑化する（すなわち、流れる）ことを引起こすのに十分な温度まで加熱される。好ましくは、高温金型板１６６の温度は、インサート１３０Ａが流れ硬化することを引起こすのに十分なものである。可能な場合、好ましくは、温度は、基層インサート１３０Ａのゴムを加硫するのに十分なものである。好ましくは、インサート１３０Ａは、約２５０〜４００゜Ｆ（約１２１〜２０４°Ｃ）の温度まで加熱される。直立隆起部１６７は、各穴１４０の周辺を取囲み、基層インサート１３０Ａの材料がキャビティ１６８に流入するのを阻止するように機能し、それによって仕上りマット１００のチャネル１４２を形成している。
【００３３】
インサート１３０Ａが加熱され、層１１０，１２０，１３０が圧縮下にある場合、好ましくは、低温金型板１６２は、表面層１１０あるいは吸音層１２０が恒久的に変形される温度より低い温度まで冷却される。インサート１３０Ａの加熱は、インサート１３０Ａの材料が硬化されるまで維持される。適切な成形装置は、Ｒｅｕｂｅｎの米国特許第４，１７４，９９１号に一般的に記載されており、この文書は、引用することにより本明細書の一部を成すものとするが、特に熱可塑性材料が使用される場合に、成形技術は当業者にとって自明である。
【００３４】
このようにして、基層インサート１３０Ａの上面は、表面層１１０Ａおよび吸音層１２０の係合下面に接合されることになる。加えて、熱溶融型接着剤あるいは感圧接着剤１５０が温度および／または圧縮により活性化されて、層１２０の上面を表面層インサート１１０Ａの係合下面に接着させている。これにより、インサート１１０Ａ，１３０Ａおよび層１２０は、成形されて一体的組立体となる。冷却してから、または、まだ高温である間、一体的組立体は成形装置１６０から取除かれ、ばり取りされて仕上りマット１００を形成している。複数のマットが、下記の方法でインサート１１０Ａ、１３０Ａの１つの共通の集合から形成される場合、マットは一体的組立体から切取られることになる。
【００３５】
図６および図７を参照すると、本発明のさらなる実施形態によるマット２００が示されている。このマット２００は、マット１００と異なる形状で示されている。しかしながら、任意の形状が、マット１００、マット２００、あるいは本明細書に記載されているもしくは本発明の実施形態に従って形成され、その他の方法で形成されたその他のマットにおいて可能であることは当業者ならば理解できるであろう。さらに、穴２４０は様々な形状および形態を有し、図示の実施形態に関連付けされない。１つの選択肢として、マット２００は、端縁区画１０２に対応する端縁区画２０２を有している。
【００３６】
マット２００は、後述の点を除き、それぞれ、構成要素１１０，１２０，１３０，１３２，１５０に対応する構成要素２１０，２２０（図１２に示されている）、２３０，２３２（分かりやすいように図６にクロスマークにより示されている），２５０（図７に示されている）を有している。穴１４０の代りに、基層２３０は複数のより小さい穴２４０を有している。吸音層２２０の部分２２２は、穴２４０を貫通して延びている。吸音層２２０の残りの部分は、表面層２１０、周辺取囲み部分２３４および基層２３０の網状の交差部分２３５の間に挟まれている。
【００３７】
図８〜図１２を参照すると、マット２００は次のように形成されている。図８において、本発明の実施形態による複数のマットを形成するための高温金型板２６６が示されている。高温金型板２６６は、例えば成形装置１６０の高温金型板１６６の代りに使用されることが可能である。高温金型板２６６は、様々な形状の４つのマットのそれぞれを形成するのに適合した区画２６６Ａ，２６６Ｂ，２６６Ｃ，２６６Ｄを有している。４つのマットは、例えば単一の自動車のための付属フロアマットの全集合を成すこともある。区画２６６Ａは、マット２００を形成するのに適合されている。４つのマットは、区画２６６Ａ，２６６Ｂ，２６６Ｃ，２６６Ｄのすべてをカバーするのに十分なサイズの単一の表面層インサート（例えば表面層２１０に対応する）と、区画２６６Ａ，２６６Ｂ，２６６Ｃ，２６６Ｄのすべてをカバーするのに十分な単一の基層インサート（例えば基層２３０に対応する）と、それぞれの仕上りマットにおけるのとほぼ同一の寸法の４つの互いに離れている吸音層（例えば吸音層２２０に対応する）とを挿入することにより形成されている。吸音層は、区画２６６Ａ，２６６Ｂ，２６６Ｃ，２６６Ｄのそれぞれの上に配置されている。
【００３８】
図９は、金型板区画２６６Ａを拡大して示している。金型板区画２６６Ａは、複数のほぼ正方形の穴２６９を有している。好ましくは、各穴２６９は、各辺に沿って約１０〜３０ｍｍの幅Ｗを有している。各穴２６９は、直立隆起部２６７によって取囲まれている。各隆起部２６７は平らな上面２６７Ａを有している。好ましくは、各平面２６７Ａは、約０．２５〜１ｍｍの幅Ｆを有している。
【００３９】
図１０〜図１２を参照すると、マット２００は、次の点を除き、金型板１６６に対して前述と同一の方法で高温金型板２６６を使用して形成されている。キャリヤ１６４および低温金型板１６２に対応するキャリヤ２６４および低温金型板２６２を含む成形装置２６０がそれぞれ設けられている。高温金型板２６６はキャリヤ２６４に取付けられている。図１０に示すように、基層インサート２３０Ａは、吸音層２２０および表面層インサート２１０Ａと一緒に成形装置２６０内に置かれている。基層インサート２３０Ａがインサート１３０Ａと異なる点は、仕上りマット２００の吸音層２２０の部分２２２に対応する個所に穴が予備押抜きされていないことである。
【００４０】
また、図１０において、成形装置２６０は、マット１００および成形装置１６０に関連して説明された方法と同一の方法でインサート２１０Ａ，２３０Ａおよび層２２０を圧縮するために閉じられている。基層インサート２３０Ａが加熱および圧縮されると、高温金型板２６６の隆起部２６７は、駆動されて層２２０の下面と接触することになる。その際、各隆起部２６７は、基層インサート２３０Ａの残りの部分からスラグ２３１を切断するのに用いられる。基層２３０Ａが硬化されると、仕上りマット２００の暴露部分２２２に対応する各個所にあるスラグ２３１は、開口部２６９を通過して落下するか（例えば、マット２００が高温金型板２６６から取除かれる際）、またはスラグ２３１は、手作業であるいは適切な工具または機械を使用して取除かれることになる。これにより吸音層２２０の部分２２２が露出されることになる。
【００４１】
図１３を参照すると、本発明のさらなる実施形態によるマット３００が示されている。マット３００は、次の点を除き、それぞれ、マット１００の構成要素１１０，１２０，１３０に対応する構成要素３１０，３２０，３３０を有している。マット３００がマット１００と異なる点は、基層３３０の部分３３９が吸音層３２０内の穴３２５を通過して延び、表面層３１０の下面に直接に接合されていることである。基層３３０の他の部分３３５は、吸音層３２０の部分３２４により表面層３１０から分離されている。吸音層３２０の残りの部分３２２は、基層３３０を貫通して露出されている。マット３００は、図１４に示すように、表面層インサート３１０Ａ、層３２０および基層インサート３３０Ａを使用し、マット１００に関連して説明された方法で形成することも可能である。図示のように、接着剤１５０に対応する接着剤は省くことも可能であり、層３１０と３２０との間に設けることも可能である。
【００４２】
図１５を参照すると、本発明のさらなる実施形態によるマット４００が示されている。マット４００は、それぞれ、層１２０，１３０に対応する表面層４１０および基層４３０を有している。マット４００は、成形されると多くの孔を有する材料から成る吸音層４２０を有し、基層４３０の一部分は、前述の成形プロセスの間にこれら多くの孔を貫流することが可能である。より詳細には、吸音層４２０の構造は、押抜きなどのステップを必要とせずに複数の通路４２９を形成し、基層４３０の接続部分４３９は、通路４２９を通過して延びている。接続部分４３９は、表面層４１０の下面に直接に接合され、これにより表面層４１０に基層４３０を固定している。吸音層４２０は、開放気泡網状フォームから形成されてもよい。代替的に、層４２０は繊維詰綿から形成されてもよい。図示のように、接着剤１５０に対応する接着剤は、省かれているか、または、１つの選択肢として、層４１０と４２０との間に設けられている。
【００４３】
図１６を参照すると、本発明のさらなる実施形態によるマット５００が示されている。マット５００は、それぞれ、層１１０，１３０に対応する第１層５１０および第２層５３０を有している。吸音層１２０の代りに、マット５００は装飾層５２０を有し、装飾層５２０は吸音性であることも、吸音性でないこともある。層５２０は、基層５３０の露出穴５４０を通過して露出されている部分５２２を有している。
【００４４】
層５２０は、所望の装飾的効果をもたらす任意の適切な層であることもある。例えば、層５２０は、タフテッドカーペット、不織布、織物、メリヤス生地あるいはフィルムであることもある。装飾層５２０は、その暴露表面上に装飾パターンおよび／または装飾表面模様を有することもある。好ましくは、装飾層５２０は、層１２０と同一の相対的な幅および長さを有している。層５２０は、選択された材料に依存して延び、露出穴５４０に入り込むか露出穴５４０を貫通している。
【００４５】
露出穴５４０のサイズ、形状、数および配置は、任意の所望の装飾パターンを得るように選択することが可能である。例えば、露出穴２４０（図６）のパターンを使用することも可能である。
【００４６】
層５１０は、任意の適切で所望の材料から形成することが可能である。例えば、層５１０は、タフテッドカーペット、ゴム、布、フィルムあるいは熱硬化性、熱可塑性またはビニルタイプコンパウンドから形成することも可能である。
【００４７】
マット５００は、前述の方法および装置のうちの任意のものを使用して形成され、各場合に装飾層５２０の代りに吸音層を採用してもよい。使用中、マット５００は、層５１０あるいは５３０が外方へ面する（すなわち、例えば支持床、壁あるいは天井から遠ざかるように面する）ように向けられている。層５１０が支持表面に面するようにされる場合、好ましくは、層５１０は、基層１３０に関連して前述したようにゴムあるいは別の材料から形成されている。マット５００は裏返し可能であることもある。
【００４８】
前述の説明に鑑みて、前述のマットおよびこれを形成する方法の様々な態様およびステップを付加的にあるいはその他の方法で組合せることが可能であることは当業者ならば理解できるであろう。例えば、本発明によるマットは、基層内で穴３２５に対応する予備押抜きされた穴と、吸音層内で穴３２５に対応する予備押抜きされた穴とを有して形成され、および／または、吸音層は、接続部分４３９に対応する接続部分を得るのに適切な多孔性材料から形成されている。同様に、マットは、マット２００に関連して説明された仕方で、しかしこれらの特徴のうちの１つ以上を含んで形成されることも可能である。方法および製品の前述の様々な特徴および態様を組合せるための形態および方法は、本明細書の説明を読めば当業者ならば自明である。
【００４９】
前述のマットのそれぞれにおいて、焼結されたあるいは押出されたポリエチレンあるいはＥＶＡ（あるいはその他の適切な重合体）が、（例えば接着剤１５０などの）接着剤に加えてまたは好ましくは接着剤に代わって、表面層の裏面に適用されてもよい。成形ステップの間、コーティング材料が表面層と基層とを互いに接合させている。
【００５０】
前述したマット１００〜５００のそれぞれにおいて、吸音層がインサートとして設けられ、境界により取囲まれ、表面層と基層とが直接に接合されているが、吸音層は、（例えば、１つまたは複数のマットを形成するのに十分に）大きいシートとして設けられ、これにより、仕上りマットにおいて、吸音層がマットの端縁まで延びるようにしている。吸音層の側面端縁は、マットの端縁で露出されることもある。この構造は、前述のように、予備積層された表面層および吸音層を使用しての製造に特に適している。
【００５１】
マットの端縁は、成形されたチャネル付区画（例えば端縁区画１０２）を形成する技術ではなく別の技術を使用して、または、前記区画を形成する技術に加えて別の技術も使用して、仕上げられることも可能である。これは、吸音層がマットの端縁まで延びている実施形態において特に望ましい。適切な補助的または代替的な接合技術は、糸およびその他の材料によりかがり縁仕上げしたりまたは接合することを含んでいる。
【００５２】
尖端（例えば尖端１３２など）と異なる保留手段が、尖端に加えてまたは尖端の代りに設けられることも可能である。このような保留手段は、グロメット、クリップ、スナップ、フックおよびファスナ（例えばＶＥＬＣＲＯ（登録商標）ファスナ）、吸引カップ、磁石および接着剤を含んでいる。
【００５３】
１つ以上の付加的な層が、本発明に従ってマットの吸音層と表面層との間に設けられることもある。付加的な層は、剛性あるいは重量を増加させるなどの付加的な特徴あるいは機能性を提供することもある。付加的な層は、例えばＧＯＲＴＥＸ（登録商標）布などの通気性で耐水性の材料から成る層を有することもある。付加的な層は、表面層に吸音層を接合するための前述の方法のうちの任意のもので吸音層に固定することが可能であり、接着剤あるいは任意のその他の適切な手段により表面層に接合することが可能である。
【００５４】
前述の説明は、本発明を例示的に説明するものであり、本発明を制限するものではない。本発明のいくつかの例示的な実施形態が説明されたが、多数の変更が、本発明の新規の教示および利点から実質的に逸脱することなしに、前記例示的な実施形態において可能である。したがって、すべてのこのような変更は、クレームにより定義される本発明の範囲内に含まれるものとする。したがって、前述の説明は、本発明を例示的に説明したものであり、開示された特定の実施形態に制限されるものではなく、開示された実施形態並びにその他の実施形態における変更は、添付のクレームの範囲内に含まれるものとする。本発明は、クレームにより定義され、クレームの等価物は、クレーム内に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態による吸音マットの底面の斜視図である。
【図２】図１のマットの上面の斜視図である。
【図３】図１の３−３切断線に沿って切断して示す図１のマットの横断面図である。
【図４】図１のマットを形成するための表面層インサート、吸音層および基層の分解図である。
【図５】成形装置内に配置されている図４の表面層インサート、吸音層および基層の部分横断面図である。
【図６】本発明のさらなる実施形態によるマットの底面の平面図である。
【図７】図６の７−７切断線に沿って切断して示す図６のマットの部分横断面図である。
【図８】図６のマットを有する本発明の実施形態によるマットを形成するための金型板の上面図である。
【図９】図８の金型板の一部を拡大して示す上面図である。
【図１０】インサートと、予成形位置で示されている図６のマットを形成する成形装置とを概略的に示す横断面図である。
【図１１】インサートと、成形位置で示されている図１０の装置とを概略的に示す横断面図である。
【図１２】図６のマットと、図１０の成形装置の一部とを概略的に示す横断面図である。
【図１３】本発明のさらなる実施形態によるマットの一部を示す横断面図である。
【図１４】図１３のマットを形成するための表面層インサート、吸音層および基層の分解斜視図である。
【図１５】本発明のさらなる実施形態によるマットの一部を示す横断面図である。
【図１６】本発明のさらなる実施形態による修飾マットの底面の斜視図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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