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JP2004529030A - 音吸収保護マット - Google Patents

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JP2004529030A JP2002591307A JP2002591307A JP2004529030A JP 2004529030 A JP2004529030 A JP 2004529030A JP 2002591307 A JP2002591307 A JP 2002591307A JP 2002591307 A JP2002591307 A JP 2002591307A JP 2004529030 A JP2004529030 A JP 2004529030A
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ジェームズ・エッチ・フィッシャー
ハメード・エス・カーン
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リーテル・テクノロジーズ・アーゲー
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Abstract

本発明は、マット又は保護マットのスローとしても知られている自動車保護マット（１）に関する。このマットは微孔補強層（２）（音響薄膜）を含む。この層は幾つかのシートから構成し得る。全気流抵抗は５００Ｎｓ／ｍ３−４０００Ｎｓ／ｍ３の間にある。このマット（１）が疎水性であることは不可欠である。音響効果の向上を達成するために、分離層（６）が微孔補強層（２）と車両床（８）との間に予見される。この分離層はマット（１）に組み込み得るか、あるいは車両床の下敷カーペット又は音吸収体によって構成し得る。接着性層、非スキッド層、表面織布、あるいはカーペット及び／又はロフト層のような、さらなる層又シートを特許請求の範囲に記載されたマットに加え得る。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１による車両の騒音低減用音吸収保護マットに関し、かつこの音吸収保護マットと慣用の床マット、特に微孔補強層を備える従来技術文献に従う多層組立体パッケージとの組合せに関する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】
米国特許第６、１４５、６１７号明細書
【背景技術】
【０００２】
自動車保護マットは、通常、自動車に取り付けられた下敷物類(carpeting)上に配置され、現在、運転者と乗客の足用下敷物類を保護する役目をするのみである。これらの敷物類は、一般的に、音をかなり吸収するものではない。これらの周知のマットは、室内騒音を反射する音絶縁層を備えるか、あるいは下敷き床材と共鳴すると、自動車の騒音レベルを増大させ得る。以下に説明する音響的に改善された保護マットは、車両の音響レベルを著しく減じる。記述したマットは現在生産される保護マットより軽く作ることができ、それによって車両重量を減じる。本発明による保護マットも固い床を備えた部屋の反響を減じるために住居及び商用構造で使用することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
既存の自動車保護マットは当該技術分野において周知である。これらの保護マットのほとんどは、かなり重い裏打ち層を具備するカーペットから成り、裏打ち層の望ましくない増大した厚さによって一般的に補償される、劣った音吸収特性を呈する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
従って、本発明の目的は、優れた音響特性を有する薄く軽い保護マットを提供することである
【０００５】
特に、本発明の目的は、慣用のばね−質量床材系（共振周波数の範囲で遮音損失を呈する）と共に、あるいは米国特許第６、１４５、６１７号明細書から知られた慣用の音吸収カーペット（共振周波数の範囲で遮音損失のない）と共に使用される保護マットを提供することである。
【０００６】
この目的は、請求項１または請求項６に従いかつ米国特許６、１４５、６１７の教示を参照した保護マットによって達成される。この特許は自動車の騒音低減のための超軽量多機能音遮断キットを開示する。このキットは、Ｒｔ＝５００Ｎｓ／ｍ３〜Ｒｔ＝２５００Ｎｓ／ｍ３の気流抵抗、ｍＦ＝０．３ｋｇ／ｍ２〜ｍＦ＝２．０ｋｇ／ｍ２の部分質量、及びＢ＝０．０５ＮｍからＢ＝１０．５Ｎｍの曲げ剛性を具備する微孔補強層を備える。この組立体パッケージは、車両の騒音低減のための典型的なバネ質量系を交換することを可能にし、これらの典型的なバネ質量系の重量を少なくとも５０％だけ減じることを可能にする。このキットは慣用のバネ質量系のように作用せず、共振周波数の範囲で遮音損失を呈しない。米国特許第６、１４５、６１７号明細書の内容及び教示を本明細書に参考文献として援用する。
【０００７】
本発明は、取り付けられた敷物類上に配置されかつ既知の保護マットと比較して改善された音響的効果を有する軽量床マットを作り出すことを目的としている。言及された目的は、車両床、特に取り付けられる敷物類、好ましくは米国特許第６、１４５、６１７号明細書に従う高いロフト層を具備する敷物類上に置かれる低気流抵抗及び水不透水層を具備する保護マットによって達成される。このロフト層の頂面に、（必要に応じて）少なくとも１つの接着層によって表面織物又はカーペット（必要に応じて）が固定される。さらに、本発明のマットは、同時に上手く形成された気流抵抗を作り出す開放セル層となし得る少なくとも１つの疎水層を備える。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態は、従属請求項２〜５及び６〜１０の特徴を備える。
【０００９】
本発明による保護マットは、米国特許第６、１４５、６１７号明細書に開示される多層組立体を更に展開したものである。保護マットと車両敷物類又は床材と間に分離層が設けられることは本発明にとって不可欠である。分離層は、マットに組み込むことができるか、あるいは車両敷物類の最上層から成る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図面を参照して、この発明及びさらに好ましい実施形態を説明する。
【００１１】
図１は、分離体６を組み込みかつ疎水及び気流抵抗層２を備える、音吸収保護マット１の好ましい実施形態の断面図を示す。この疎水及び気流抵抗層２は、両者共、空気に対しては透過性がありかつ接着層４によって結合されることが好ましい、面織物又はカーペット３を随意に担持する。面織物又はカーペット３は、機械的に疎水及び気流抵抗層２に固定することもできる。疎水及び気流抵抗層２は繊維質になし得るか、あるいはＴＰＥ（エラストマー）、ゴムあるいはビニールで作ることができる。この疎水及び気流抵抗層２の真下には、分離体６として機能する滑り止めバリヤ層を更に備える、高いロフトである低気流抵抗層５が予見される。この高いロフトである低気流抵抗層５は、第２接着層７の援助によって疎水及び気流抵抗層２に取り付けられることが好ましい。
【００１２】
面織物３、接着層４及び７、並びに疎水気流抵抗層２の組合せは、５００Ｎｓ／ｍ３−４０００Ｎｓ／ｍ３の総気流抵抗を有する。疎水層２は、マットの内部構造及び下敷き敷物類を保護するために十分な湿気を撃退することができる。接着層、特にＤＯＷ ９３６、０．０１５インチの接着性フィルムによって耐水性も達成することができる。撥水値は平均して１５０ｍｍであり、特にこの層は、６時間当たり１５０ｍｌあるいは１６時間当たり正に７５０ｍｌの水漏出しか示さない。気流抵抗層２は、高曲げ剛性を達成するために堅固にパックされた繊維質材料で作られることが好ましい。剛性は、０．０５−１０．５Ｎｍの範囲であることが好ましくかつ気孔が開いているモールド成型されたゴム又は熱可塑性エラストマーで作られる。
【００１３】
高ロフト層５は、３デニールのファイバーを備える高い線維層で作られることが好ましいが、開放セル発泡体で作ることもできる。この層５の厚さは、低周波音を吸収するためのマットの有効性を決定する。この高ロフト層がウレタンフォーム又は同様の材料で作られる場合、この層は滑らない層としても機能する。高ロフト層５が許容し難い不滑及び／又は障壁特性を付与しない場合には、不滑障壁層又は他の機械的制約を設け得る
【００１４】
図２は、分離体６として機能する装飾層を備える下敷き敷物類及び音吸収器と相互作用するためのみの音響薄膜を含む本発明に従うマットを示す。このマット１は堅固な疎水及び気流抵抗層２、及び随意には面織物又はカーペット３を備える。この面織物又はカーペット３は、空気浸透可能な接着層４によって疎水及び気流抵抗層２に結合される。この実施形態は本発明を最小の構造体に縮小する。保護層２は緊密にパックされた繊維層、あるいは微孔性ゴム、ＴＰＥ、ビニル、あるいは類似物から成る。面織物及び接着層は随意である。この組立体の気流抵抗は、５００Ｎｓ／ｍ３−４０００Ｎｓ／ｍ３の間、好ましくは５００Ｎｓ／ｍ３−４０００Ｎｓ／ｍ３の間であるべきである。装着時、（例えば、米国特許第６、１４５、６１７号明細書の）下敷き敷物類及び／又は吸収器は、この組立体のための分離層として機能する。使用される材料及び顧客の要求に依存して、このマットの機械的制約が必要となり得る。
【００１５】
以下の表は、閉曲面を具備する古典的マットと比較した本発明によるマットの音響的改善を示す。これらの計算は以下の配列に基づく。
【００１６】
表１
以下の構造を有する米国特許第６、１４５、６１７号明細書に従う単純な軽量カーペット（以下では、”ＲＵＬカーペット”と呼称する）の値：
−０．８ｍｍの鋼
−３．５ｋｇ／ｍ２の瀝青ダンピング．
−０．２ｍｍの空隙
−２５ｍｍの発泡体
−ＡＦＲ＝１５００Ｎｓ／ｍ３を具備する０．７ｋｇ／ｍ２の気流抵抗層
−４ｍｍのカーペット
が本発明による保護マットを付加したこのようなＲＵＬカーペットの組立体と比較される。このＲＵＬカーペットは、
−０．８ｍｍの鋼
−０．２ｍｍの空隙
−１０ｍｍの発泡体
−ＡＦＲ＝１５００Ｎｓ／ｍ３を具備する０．７ｋｇ／ｍ２の気流抵抗層
−０．２ｍｍの空隙を生成する４ｍｍカーペット
そしてこの保護マットは以下の構造を備える：
−１５ｍｍの発泡体、０．７ｋｇ／ｍ２、１５００のＮｓ／ｍ３
−４ｍｍのカーペット
【００１７】
【表１】
Figure 2004529030
【００１８】
表２
本発明による保護マットを担持し以下の構造を有する慣用のＲＵＬカーペットの値：
−０．８ｍｍの鋼
−３．５ｋｇ／ｍ２の瀝青ダンピング
−０．２ｍｍの空隙
−２０ｍｍの発泡体
−０．７ｋｇ／ｍ２、１５００Ｎｓ／ｍ３のＡＦＲ層
−０．２ｍｍの空隙を形成する４ｍｍカーペット
及び
−５ｍｍの発泡体
−０．７ｋｇ／ｍ２、１５００Ｎｓ／ｍ３のＡＦＲ層
−４ｍｍのカーペット
が以下の構造を有する従来のマットを担持する慣用のＲＵＬカーペットの組合せ体と比較される。
−０．８ｍｍの鋼
−３．５ｋｇ／ｍ２の瀝青ダンピング
−０．２ｍｍの空隙
−２０ｍｍの発泡体
−０．７ｋｇ／ｍ２、１５００Ｎｓ／ｍ３のＡＦＲ層
−０．２ｍｍの空隙を形成する４ｍｍカーペット
及び
−５ｍｍの発泡体
−０．５ｋｇ／ｍ２、１５００Ｎｓ／ｍ３のＡＦＲ層
−４ｍｍのカーペット
【００１９】
【表２】
Figure 2004529030
【００２０】
これらの配列に対して、伝達損失（ＴＬ）及び吸収係数（α）が拡散音響発生率用ＳＩＳＡＢと呼ばれるプログラムで計算される。騒音低減（ＮＲ）は以下の式を使って得られる。
ＮＲ＝１０＊ｌｏｇ（α）＋ＴＬ
これは拡散音響場を具備する空間内では有効である。
【００２１】
これらの表から、本発明に従う組合せが、従来の（質量体裏打ち、すなわちばねー質量）系と比較した全体システムのかなりの重量減少を伴う極めて良好な音響性能（挿入損失及び吸収）に帰着する。
【００２２】
車両解析は、本発明による保護マットは内部音響圧力レベルを改善し、より詳細には、伝動機構騒音及びタイヤ／路面騒音入力の両方に対して１〜２％だけ調音率を増大させる。さらにまた、本発明との組合せは２７％の重量低減に通じる。
【００２３】
以下に示すさらに好ましい実施形態は１３ｍｍの総厚を有する。
【００２４】
そのような第１実施形態は、７５０ｇｒ／ｍ２の重量を有する４ｍｍ厚のポリエステルの針状フェルトに固着した３ｌｂ／ｆｔ３かつ６ｍｍ厚のＰＵＲ発泡体から成る。ポリエステルフェルトは、要求される気流抵抗を達成するために、コンジュゲート溶融ファイバーを備える。このフェルトは、湿気が浸入するのを阻止するために水撥水剤で処理される。カーペットは疎水及び気流抵抗フェルトの頂部に固着される。
【００２５】
そのような第２実施形態は、所望の気流抵抗を達成するために、４０ｇ／ｍ２の溶融吹き付けポリエステル繊維を備える。発泡体は、１３ｍｍの総厚を達成するために９．５ｍｍまで増大される。
【００２６】
両実施形態は類似の有利な音響的特性を示す。
【００２７】
図３は、低部から頂部まで以下の構造を備える本発明の更に発展した実施形態を示す。
−ロフト層１０；このロフト層は打抜き針状フェルト、打抜き熱可塑性フェルト、打抜き非六面体樹脂加工フェルト、モールド成形された熱可塑性フェルト、鋳造発泡体あるいは打抜きスラブ発泡体とし得る。
吹き付け高温溶融物１２によってロフト層１０に結合された、フッ化炭素処理されたＰＥＴフェルト１１；
ＰＥＴ第２スクリム１６を担持する接着フィルム１３；
ＰＥＴ第１裏打ちを具備するカーペット１５を担持する予備コート１４。
【００２８】
この構造は、マット全体を単一段階処理で形成することを可能にしかつ標準的なカーペットモールド成形装置で製造し得る。さらにまた、この組立体によって、フェノール樹脂の使用を避けることができる。この構造の水抵抗を改善するために、疎水及び気流抵抗フェルトは、フッ化炭素撥水剤で処理される。
【００２９】
要するに、本発明は、慣用の床材装置と協働する、マット又は保護マットの下敷きとしても知られている自動車保護マット１に関する。このマット１は微孔補強層２（音響薄膜）を備える。この層２は、幾つかのシートから構成し得る。全体の気流抵抗は、５００Ｎｓ／ｍ３−４０００５００Ｎｓ／ｍ３、好ましくは５００Ｎｓ／ｍ３−２０００Ｎｓ／ｍ３である。このマット１は疎水性であることが不可欠である。音響的効果を向上させるためには、分離層６がマット及び車両床材８の微孔補強層２間に予見される。この分離層６は、マット１に組み込まれ得るか、あるいは車両床材の下敷きカーペット又は音吸収体によって構成し得る。さらに、接着層、非滑層、面織物あるいはカーペット及び／又はロフト層のような層又はシートを特許請求の範囲に記載したマットに加え得る。
【００３０】
特許請求の範囲に記載した音吸収保護マットの利点は当業者には自明でありかつ特に床システム全体の音響的特性向上及び重量低減に予見される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明によるマットの好ましい実施形態の断面図である。
【図２】本発明によるマットの第２の実施形態の断面図である。
【図３】本発明によるマットの改善された第３の実施形態の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１ 自動車保護マット
２ 気流抵抗層
３ 面織物（カーペット）
４ 気流浸透接着層
５ ロフト層
６ 分離体
７ 接着層
８ 自動車床材
１０ ロフト層
１１ ＰＥＴフェルト
１２ 高温吹き付け溶融物
１３ 接着フィルム
１４ 予備コート
１５ カーペット
１６ ＰＥＴ第２スクリム

Claims (10)

  1. 慣用の自動車床材（８）、特に微孔補強層を備える多重組立体パッケージと共に使用する音吸収保護マット（１）であって、
    該音吸収保護マット（１）が、５００Ｎｓ／ｍ３−４０００Ｎｓ／ｍ３、特に５００Ｎｓ／ｍ３〜２０００Ｎｓ／ｍ３の間の総気流抵抗を有する疎水及び気流抵抗層（２）を備え、これにより、前記保護マット（１）が前記自動車床材（８）と共に組み立てられた状態において、分離体（６）として機能する協働手段が前記保護マット（１）と前記床材（８）との間に空隙を形成する音吸収保護マット（１）。
  2. 前記気流抵抗層（２）が、Ｂ＝０．００５Ｎｍ〜Ｂ＝１０．５Ｎｍの曲げ剛性を具備する微孔層であることを特徴とする、請求項１に記載の音吸収保護マット（１）。
  3. 前記保護マット（１）が協働手段としての分離体（６）を備える、請求項１に記載の音吸収保護マット（１）。
  4. 特に打抜き針状フェルト、打抜き熱可塑性フェルト、打抜き非六面体樹脂加工フェルト、モールド成形された熱可塑性フェルト、鋳造発泡体、打抜きスラブ発泡体であるロフト層（５）を更に備える、請求項１に記載の音吸収保護マット（１）。
  5. 前記層が気流浸透接着層（４）によって互いに結合されることを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の音吸収保護マット（１）。
  6. 慣用の自動車床材（８）、特に微孔補強層を備える多重組立体パッケージと組み合わせる音吸収保護マット（１）であって、
    該音吸収保護マット（１）が、５００Ｎｓ／ｍ３−４０００Ｎｓ／ｍ３、好ましくは５００Ｎｓ／ｍ３−２０００Ｎｓ／ｍ３の間の総気流抵抗を有する疎水及び気流抵抗層（２）を備え、これにより、エアギャップを形成する分離体（６）として機能する協働手段が前記保護マット（１）と前記床材（８）との間に設けられる音吸収保護マット（１）。
  7. 前記気流抵抗層（２）が、Ｂ＝０．００５Ｎｍ−Ｂ＝１０．５Ｎｍの曲げ剛性を具備する微孔層であることを特徴とする、請求項６に記載の音吸収保護マット（１）。
  8. 面織物であるカーペット（３）を更に備える、請求項７に記載の音吸収保護マット（１）。
  9. 特に打抜き針状フェルト、打抜き熱可塑性フェルト、打抜き非六面体樹脂加工フェルト、モールド成形された熱可塑性フェルト、鋳造発泡体、打抜きスラブ発泡体であるロフト層（５）を更に備える、請求項７に記載の音吸収保護マット（１）。
  10. 前記層が気流浸透接着層（４）によって互いに結合されることを特徴とする、請求項６から請求項９までのいずれか１項に記載の音吸収保護マット（１）。
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A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

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A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

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