(57)【要約】車両用のアンダーカーペットシールド／フロアパンインシュレータ（１０）が提供される。シールド／インシュレータは、少なくとも約１５０℃（３０２°Ｆ）の温度に維持された場合でも、性能に悪影響を及ぼす厚さの増大、離層、劣化又は任意の望ましくない効果の兆候を少なくとも３３０時間にわたって示すことのないポリマー繊維から成る防音且つ断熱層（１２）を有している。シールド／インシュレータは、ポリマー繊維の比較的密度の高い非積層状態のスキン層（１４）及び（又は）ポリマー材料で作られた１又は２以上の表面仕上げ層（１６，２０）を有するのがよい。
2004530925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用のアンダーカーペットシールド／フロアパンインシュレータ（１０）であって、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る群から選択されたポリマー繊維の非積層状態の防音且つ断熱層（１２）を有していることを特徴とするシールド／インシュレータ。
【請求項２】
前記防音且つ断熱層は、不織布であることを特徴とする請求項１記載のシールド／インシュレータ。
【請求項３】
前記防音且つ断熱層は、ガラス繊維及び天然繊維から成る群から選択された追加の繊維を更に有していることを特徴とする請求項１記載のシールド／インシュレータ。
【請求項４】
前記防音且つ断熱層の少なくとも一方のフェースに沿って設けられた比較的高密度で非積層状態のポリマー繊維のスキン層（１４）を有していることを特徴とする請求項１記載のシールド／インシュレータ。
【請求項５】
前記防音且つ断熱層の第１のフェース（１８）に被着された第１の金属箔表面仕上げ層（１６）を有していることを特徴とする請求項１記載のシールド／インシュレータ。
【請求項６】
前記防音且つ断熱層の第２のフェース（２２）に被着された第２の金属箔表面仕上げ層（２０）を有していることを特徴とする請求項５記載のシールド／インシュレータ。
【請求項７】
ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る群から選択されたポリマー繊維の追加の防音且つ断熱層（２４）が前記第１の金属箔表面仕上げ層に被着されており、前記第１の金属箔表面仕上げ層は、前記追加の防音且つ断熱層と前記防音且つ断熱層との間にサンドイッチされていることを特徴とする請求項６記載のシールド／インシュレータ。
【請求項８】
車両用のアンダーカーペットシールド／フロアパンインシュレータ（１０）であって、実質的に１００％のポリエチレンテレフタレート不織布から成る非積層状態の防音且つ断熱層（１２）を有していることを特徴とするシールド／インシュレータ。
【請求項９】
前記防音且つ断熱層の少なくとも一方のフェースに沿って被着された比較的高密度のスキン層（１４）を有していることを特徴とする請求項８記載のシールド／インシュレータ。
【請求項１０】
前記防音且つ断熱層の第１のフェース（１８）に被着された第１の金属箔表面仕上げ層（１６）を有していることを特徴とする請求項８記載のシールド／インシュレータ。
【請求項１１】
前記防音且つ断熱層の第２のフェース（２２）に被着された第２の金属箔表面仕上げ層（２０）を有していることを特徴とする請求項１０記載のシールド／インシュレータ。
【請求項１２】
ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る群から選択されたポリマー繊維の追加の防音且つ断熱層（２４）が前記第１の金属箔表面仕上げ層に被着されており、前記第１の金属箔表面仕上げ層は、前記追加の防音且つ断熱層と前記防音且つ断熱層との間にサンドイッチ状に挟まれていることを特徴とする請求項６記載のシールド／インシュレータ。
【請求項１３】
車両用のアンダーカーペットシールド／フロアパンインシュレータ（１０）であって、１５０℃（３０２°Ｆ）で少なくとも３３０時間にわたり性能に悪影響を及ぼす厚さの増大、離層、劣化又は任意の望ましくない効果の兆候を示さないポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る群から選択されたポリマー繊維の非積層状態の防音且つ断熱層（１２）を有していることを特徴とするシールド／インシュレータ。
【請求項１４】
前記防音且つ断熱層は、不織布であることを特徴とする請求項１３記載のシールド／インシュレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔発明の技術分野及び産業上の利用可能性〕
本発明は、一般に、音及び熱に対する絶縁（防音及び断熱）の分野に関し、特に、車両用のアンダーカーペットシールド及びフロアパンインシュレータに関する。
【０００２】
〔発明の背景〕
車両用途の防音及び断熱用のインシュレータ及びライナが当該技術分野において周知である。これらインシュレータは典型的には、消音を行うために典型的には、吸音、即ち、到来する音波を吸収する機能と伝送損失、即ち、入射音波を反射させる機能の両方を利用している。これらインシュレータは又、車両の種々の熱源（例えば、エンジン、トランスミッション及び排気系統）から乗客室への熱の伝達を阻止し又は減少させる遮熱性を利用している。かかる絶縁材は、アンダーカーペットシールド及びフロアパンインシュレータとして一般に用いられている。
【０００３】
ライナの形態をした音及び熱に対する絶縁材の例が、ホルトロップ等に付与された米国特許第４，８５１，２８３号及びコパーウィートに付与された米国特許第６，００８，１４９号を含む多くの従来技術特許文献に開示されている。これら２つの米国特許明細書を検討すると明らかなように、技術者は一般に、かかるライナを（ａ）所望の防音及び断熱特性をもたらす１以上の層及び（ｂ）取付け中、取扱いを容易にすることができる或る程度の剛性をもたらす１以上の追加の層を有する積層品から構成する必要のあることを発見した。
【０００４】
ハイアーズ等に付与された米国特許第６，０９２，６２２号明細書及びバイヤード等に付与された米国特許第６，１２３，１７２号明細書は、ポリマー繊維、ガラス繊維、金属箔、スクリム及び他の表面仕上げ材の種々の層を有するニードルド複合断熱材兼用防音材を開示している。金属箔表面材は、接着剤で定位置に固定されている。バットのニードリング（needling）構成には、内部絶縁層を穴あけすることが必要であり、それにより、熱と音の両方を通過させる多くの通路が生じる。
【０００５】
積層品の種々の層を互いに固定するために長年にわたり多くの接着剤、接着剤ウェブ及び結合繊維が特に開発されたが、積層状態のシールド及びインシュレータには本来的に離層及び破損の恐れがある。事実上、この恐れの主因は、シールド及びインシュレータが受ける過酷な動作環境にある。多くのシールド及びインシュレータは、強力な熱源、例えばエンジン、トランスミッション及び排気系統の近くに設けられると共に（或いは）これらを遮断するよう設計されている。その結果、シールド及びインシュレータは、９３℃（２００°Ｆ）を超える温度を受ける場合が多く、かかる温度は、接着剤及び結合剤を経時的に劣化させる傾向がある。
【０００６】
また、アンダーカーペット及びフロアパン用途に用いられるシールド及びインシュレータは、足で踏まれ、かくして、圧縮と圧縮解除の繰り返しを受ける。この作用により、シールド及びインシュレータに非常に大きな応力が加わり、その結果、シールド又はインシュレータの経時的な接着剤の破損及び離層が生じる場合が多い。
したがって、高温の熱源、例えば排気系統、特に触媒コンバータの近くに用いられるのに適していて、所望の防音及び断熱特性をもたらすことができるポリマー繊維の非積層状態の防音且つ断熱層を有するアンダーカーペットシールド／フロアパンインシュレータが要望されている。有利には、かかるインシュレータは、簡単且つ便利な取付けを可能にする所望の機械的強度及び剛性をもたらす一方で、信頼性の高い性能によって特徴づけられる長期の有効寿命をもたらすことができる。
【０００７】
〔発明の概要〕
したがって、本発明の主目的は、車両用のアンダーカーペットシールド／フロアパンインシュレータを提供することにある。このシールド／インシュレータは、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る群から選択されたポリマー繊維の単一の非積層状態の防音且つ断熱層を有する。断熱層は好ましくは、不織布であり、この断熱層は、特定の用途の特定の性能要件を満たすようガラス繊維及び天然繊維から成る群から選択された追加の繊維を更に有するのがよい。
【０００８】
本発明の一特徴によれば、防音且つ断熱層は、その少なくとも一方のフェースに沿って被着されたポリマー繊維から成る比較的高密度で非積層状態のスキン層を更に有するのがよい。さらに、断熱材や防音材は、防音且つ断熱層の第１のフェースに被着された第１の金属箔表面仕上げ層を有するのがよい。これと同様に、第２の金属箔表面仕上げ層を防音且つ断熱層の第２のフェースに被着するのがよい。
【０００９】
本発明をより具体的に説明すると、本発明のアンダーカーペットシールド及びフロアパンインシュレータは、少なくとも３３０時間にわたって１５０℃（３０２°Ｆ）の温度にさらされても性能に悪影響を及ぼす厚さの増大、離層、劣化又は任意の望ましくない効果の兆候を示さないポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る群から選択されたポリマー繊維の単一の非積層状態の防音且つ断熱層を有する。本発明を更に具体的に説明すると、シールド／インシュレータは、実質的に１００％のポリエチレンテレフタレートから成る非積層状態の防音且つ断熱層を有するのがよい。
【００１０】
本発明の利点、本発明を実施する最良の形態のうち幾つかを単に例示することにより、本発明の好ましい実施形態が記載された以下の説明から当業者には明らかになろう。理解されるように、本発明は、他の異なる実施形態で実施でき、その幾つかの詳細は、本発明の範囲から逸脱することなく種々の明らかな特徴の全てにおいて設計変更できる。したがって、図面及び説明は、性質上本発明を限定するものではなく例示として解される。
本願の一部をなすものとして含まれる添付の図面は、本発明の幾つかの特徴を示しており、説明と合わせて本発明の原理を説明するのに役立つ。
次に本発明の現時点において好ましい実施形態を詳細に説明するが、これらは添付の図面に示されている。
【００１１】
〔発明の詳細な説明〕
次に図１を参照すると、図１は、本発明のアンダーカーペットシールド及びフロアパンインシュレータ１０の第１の実施形態を示している。シールド又はインシュレータ１０は、ポリマー繊維の防音且つ断熱層１２を有している。具体的に説明すると、単一の非積層状態の層１２が、容易な取付けを可能にする必要な機械的強度及び剛性並びに所望の防音特性及び断熱特性を備えている。有利には、これら利点は全て、軽量インシュレータ１０で達成され、かかる軽量インシュレータは、燃料節約の関心から製造業者が可能な限り重量を減らそうとしているコンパクトな車両でも用いることができる。
【００１２】
ポリマー繊維は、フォーム状にはなっておらず、代表的には不織布である。ポリマー繊維は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る繊維の群から選択されたものであるのがよい。防音且つ断熱層１２は、少なくとも３３０時間にわたって約１５０℃（３０２°Ｆ）の温度にさらされた場合でも性能に悪影響を及ぼす場合のある厚さの増大、離層、劣化又は任意の望ましくない効果の兆候を示さないよう設計されている。有利には、かかるシールド又はインシュレータ１０の重量は、約４０〜１３０ｇ／平方フィート（１平方フィートは、９２９ｃｍ2）である。例えば、防音且つ断熱層１２は、実質的に１００％のポリエチレンテレフタレートから成るのがよい。
【００１３】
１００％ポリエチレンテレフタレートから作られたシールド又はインシュレータ１０は、ポリエステルの層相互間にサンドイッチ状に挟まれたガラス繊維の層から作られている技術の現状としてのシールドと比較して、多くの利点をもたらす。本発明のシールド又はインシュレータ１０は、エッジが得られるようヒートナイフ（heat knife）で切断可能である。本発明のシールド又はインシュレータ１０は、種々の寸法形状に対応するようあらかじめ成形可能であって、最終的に、キャビティが不均一の場合でもキャビティの大きさに合わせて成形される。技術の現状としてのシールドは、車両の車体構造又はフレーム構造内の取付けキャビティに同様な仕方では形状を合わせることができない。
【００１４】
さらに、本発明のシールド又はインシュレータ１０は僅かな黄変（焼け）が生じる場合のある最高２３２℃（４５０°Ｆ）の温度にさらされても寸法的に安定である場合、技術の現状のシールドは、形が崩れる傾向があると共に、フェノール系結合剤が放出され、その結果、臭いが生じたりシールドが褐変することになる。当然のことながら、本発明のシールド又はインシュレータ１０にはガラス繊維が含まれておらず、したがって、かかる本発明のシールド又はインシュレータは、施工者に優しい（この材料に接触した人にとって痒みを生じさせない）。技術の現状の製品のガラス繊維はポリエステルの２つの層相互間にサンドイッチ状に挟まれているが、製品は依然として、これに接触した人にチクチクした感じを与える傾向がある。したがって、多くの用途では、この刺激の恐れを無くすためにシールド又はインシュレータの縁部を被覆することが必要である。
【００１５】
図２に示す第１の変形実施形態においても、シールド又はインシュレータ１０は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る群から選択されたポリマー繊維の非積層状態の防音且つ断熱層１２（例えば、不織布）から成る。この層１２は、その少なくとも一方のフェースに沿って被着されたそのポリマー繊維の比較的高密度で非積層状態又は一体のスキン層１４を更に有している。
【００１６】
有利には、高密度スキン層１４は、車両のカーペットの下及びフロアパンに沿う環境条件下でも層１２から離層せず、また、取扱い及び据付けの際の部品の嵌め合いを著しく助ける構造的一体性及び強度をシールド又はインシュレータ１０に与える。高密度のスキン層１４は又、見た目に美しい。さらに、多くの用途では、高密度スキン層１４は、別のタイプの材料の追加の表面仕上げ層を設ける必要を無くす。これは、離層に起因するシールド又はインシュレータの潜在的な破損を無くすのに役立つ。また、その結果、１種類の材料からのみ作られるシールド又はインシュレータが得られ、したがって、これは容易にリサイクル可能である。さらに、スキン層はシールド又はインシュレータ１０をその所望の形状に成形している間、高温定盤で形成することができ、追加の処理工程が不要である。これにより、表面仕上げ材を備えたシールド又はインシュレータと比較して、製造費が軽減される。というのは、かかる表面仕上げ材は、別個の処理工程で防音且つ断熱層に接着しなければならないからである。
【００１７】
図３に示す更に別の実施形態では、シールド又はインシュレータ１０は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る群から選択されたポリマー繊維の非積層状態の防音且つ断熱層１２（例えば、不織布）を防音且つ断熱層の第１のフェース１８に被着された金属箔表面仕上げ層１６と組み合わせた態で有している。金属箔表面仕上げ材は、１又は２以上の層の状態で存在することができる。
【００１８】
図４に示す更に別の変形実施形態では、シールド又はインシュレータ１０は、上述したポリマー繊維の非積層状態の防音且つ断熱層１２を、その第１のフェースを覆う第１の金属箔表面仕上げ層１６及びその反対側の第２のフェース２２を覆う第２の金属箔表面仕上げ層２０と組み合わせて有している。第２の表面仕上げ層２０を第１の表面仕上げ層１６と同種又は異種材料で作ることができる。第１の表面仕上げ層１６及び第２の表面仕上げ層２０を、当業者に周知のやり方に従って適当な接着剤又は接着剤ウェブにより層１２に取り付けることができる。
【００１９】
図５に示す本発明の更に別の実施形態によれば、シールド又はインシュレータ１０は、上述したようなポリマー繊維の単一の非積層状態の防音且つ断熱層１２（例えば、不織布）をその第１のフェースを覆う第１の金属箔表面材１６及びその第２のフェース２２を覆う第２の金属箔表面材２０と組み合わせた状態で有している。加うるに、この実施形態のシールド又はインシュレータ１０は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン、ナイロン及びこれらの任意の混合物から成る群から選択されたポリマー繊維の追加の防音且つ断熱層２４（例えば、不織布）を有している。その結果、第１の金属箔表面仕上げ層１６は、２つの防音且つ断熱層１２，２４相互間にサンドイッチ状に挟まれている。
【００２０】
上述すると共に図１〜図５に示した実施形態の任意のものにおいて、防音且つ断熱層１２及び（又は）２４は、約１０〜６０重量％のガラス繊維及び（又は）天然繊維、例えば、Ｅガラス、Ｓガラス、ケナフ、大麻及びこれらの混合物（これらには限定されない）を更に有するのがよい。かかるガラス繊維及び天然繊維を用いることは、或る潜在的な用途に必要な性能パラメータに適合する上で望ましい場合がある。
【００２１】
要約すると、本発明の技術的思想を利用した結果として、多くの利点が得られる。本発明の教示に従って構成されたアンダーカーペットシールド又はフロアパンインシュレータ１０は、機械的強度及び剛性と、高温熱源、例えば触媒コンバータの近くに位置しても長期の有効寿命にわたり終始一貫すると共に信頼性高く維持される断熱特性及び防音特性とのユニークな組合わせをもたらす。本発明の実施形態のうちの１つでは、取扱いを助け、見た目に美しく、しかもシールド又はインシュレータの完全なリサイクル性を維持する比較的高密度で非積層状態のスキン層が提供される。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態の上記説明は、例示及び説明のために与えられている。本発明を開示した形態そのものに限定するものではない。上記教示に照らして当業者には明らかな改造又は変形が可能である。例えば、シールド又はインシュレータ１０は、その互いに反対側のフェース及び（又は）縁部に沿って被着された比較的高密度で非積層状態のスキン層１４を有することができる。加うるに、１又は２以上の高密度で非積層状態のスキン層１４を備えたシールド又はインシュレータ１０は、特定の用途の音響的性能要件、熱的性能要件、構造的性能要件及び（又は）美感上の性能要件を満たすのが必要な場合、１以上の表面仕上げ材１６，２０を更に有することができる。
【００２３】
実施形態は、本発明の原理及びその実用的用途の最良の例示となり、それにより、当業者が本発明を種々の実施形態で利用すると共に、計画した特定の用途に合わせて種々の設計変更を行なうことができるように選択されると共に記載されたものである。かかる全ての改造及び変形は、これらが公正的、法的、衡平的観点から得られる権利の幅に従って解釈された場合、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の考えられる一実施形態の概略側面図である。
【図２】本発明の考えられる他の変形実施形態の概略側面図である。
【図３】本発明の考えられる他の変形実施形態の概略側面図である。
【図４】本発明の考えられる他の変形実施形態の概略側面図である。
【図５】本発明の考えられる他の変形実施形態の概略側面図である。
【国際公開パンフレット】
2004530925.tif 000003
2004530925.tif 000004
2004530925.tif 000005
2004530925.tif 000006
2004530925.tif 000007
2004530925.tif 000008
2004530925.tif 000009
2004530925.tif 000010
2004530925.tif 000011
2004530925.tif 000012
2004530925.tif 000013
2004530925.tif 000014
【国際調査報告】
2004530925.tif 000015
2004530925.tif 000016
2004530925.tif 000017