JP6430311B2 - 自動車用フロアマット - Google Patents

Description

本発明は、自動車用フロアマットに関する。

自動車のフロアにはカーペットが敷設されているが、フロアカーペットの汚れを防止するために、フロアカーペット上に更にマットを敷設している。このマットが運転時又は乗降時に位置ずれを起こし、アクセルペダル、ブレーキペダル、又はクラッチペダルを覆ってしまうと、運転操作に支障を来たし、安全走行が困難になる場合があるため、マットが位置ずれしないように、様々な工夫がなされている。

その工夫の１つとして、ゴム又は熱可塑性エラストマーからなるマットのフロアカーペットとの当接面に、多数の突起を設けることが行われている。例えば、本願出願人らは、特定の形状で、特定の寸法を有する突起を配置したフロアマットを提案した（特許文献１）。前記フロアマットの一態様を図５及び図６に示す。図５は、従来公知のフロアマットの一部を模式的に示す断面図であり、図６は、図５に示す突起９４の拡大断面図である。

図５に示すフロアマット９１は、カーペット９２とベースマット９３とが積層された構造からなり、その外周は、飾り縫い部９５により修飾されている。ベースマット９３の底面（フロアカーペットとの当接面）には、複数の滑り止め用突起９４が設けられている。滑り止め用突起９４は、図６に示すとおり、円錐台部９４ａと、円柱部９４ｂとからなる。このフロアマットは滑り止め効果の向上したものであったが、更に滑り止め効果の優れるフロアマットが待望されていた。

実用新案登録第３０３１４２９号公報

従って、本発明の課題は、更に滑り止め効果の優れる自動車用フロアマットを提供することである。

前記課題は、本発明による、
［１］ゴム又は熱可塑性エラストマーからなるベースマット層の片面に、多数の突起を有し、各突起は、円錐台部と、円錐台部の上面が露出することなく、接続した円柱部とからなり、五角形の各頂部に突起が配置した突起群単位を複数有する、自動車用フロアマット、
［２］前記突起群単位を規則正しく有する、［１］の自動車用フロアマット、
［３］前記突起群単位を格子柄状に有する、［２］の自動車用フロアマット、
［４］突起密度が１００ｃｍ^２あたり２２０本以上である、［１］〜［３］のいずれかの自動車用フロアマット
により、解決することができる。

本発明の自動車用フロアマットは、五角形の各頂部に突起が配置した突起群単位を複数有するため、滑り止め効果に優れている。本発明の好適態様である、突起密度が１００ｃｍ^２あたり２２０本以上であると、更に優れた滑り止め効果を発揮することができる。

本発明の自動車用フロアマットの一態様を模式的に示す底面図である。 本発明の自動車用フロアマットに設ける突起を模式的に示す断面図である。 図１に示す本発明の自動車用フロアマットの一部を模式的に示す拡大底面図である。 試験例１で実施した静摩擦力の測定に用いた測定系を模式的に示す説明図である。 特許文献１に記載の従来公知のフロアマットの一部を模式的に示す断面図である。 図５に示すフロアマットの滑り止め用突起９４の拡大断面図である。 比較用のフロアマット（比較例１）の底面に設けた突起の配置パターンを模式的に示す説明図である。

本発明の自動車用フロアマット１は、ゴム又は熱可塑性エラストマーからなるベースマット層３を少なくとも有し、図１に示すように、その片面（裏面、すなわち、フロアカーペットと接触する面）に、多数の突起４を有する。各突起は、図２に示すように、ベースマット層表面から直接突出する円錐台部４ａと、その円錐台部の上面から更に突出する円柱部４ｂとからなる。円錐台部と円柱部との接触面では、円錐台部の上面直径と、円柱部の直径とが一致しているため、円錐台部の上面が露出することなく、円錐台部の側面と、円柱部の側面とが連続する側面を形成している。

本発明の自動車用フロアマットは、図３に示すように、５つの突起４を一つの単位とする突起群単位９を複数有しており、前記突起群単位においては、５つの突起が、五角形の各頂部に配置されている。
本明細書において、「五角形に配置されている」とは、五角形の各頂部にのみ突起が配置されていること、すなわち、各頂部を結ぶ五角形の内部（近接する頂部間、すなわち、辺上を含む）には突起が存在しないことを意味する。

なお、本発明の自動車用フロアマットでは、五角形の各頂部に突起が配置された突起群単位（以下、五角形単位と称することがある）を複数有している限り、ベースマット層に設けた突起の全てがいずれかの突起群単位を形成している（すなわち、全ての突起が突起群単位のいずれかに属している）必要はない。突起の総数に対して、五角形の各頂部に突起が配置された突起群単位に属する突起の合計数が、例えば、５０％以上であることができ、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上、更に好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上、更に好ましくは９５％以上、更に好ましくは９８％以上、更に好ましくは９９％以上、特に好ましくは１００％である。突起群単位を形成していない突起としては、例えば、五角形単位間に存在する突起をあげることができる。
なお、ベースマット層の周辺部においては、通常、突起群単位の一部を失っている場合が多いが、残る突起（１つ〜４つ）は、五角形の各頂部に突起が配置された突起群単位に属するものとして計算する。

本発明の自動車用フロアマットでは、五角形単位を構成する突起それぞれが、有効に作用しやすいように、五角形単位を構成する突起は自動車の進行方向における直線上にないのが好ましい。そのため、５つの突起が、正五角形の各頂部に配置されていること、すなわち、正五角形単位であるのが特に好ましい。

本発明の自動車用フロアマットでは、五角形単位を構成する５つの突起が、五角形の各頂部に配置されているが、五角形の各頂部に突起が配置された突起群単位（五角形単位）は規則正しく配置されていることが好ましく、格子柄状に配置されていることが特に好ましい。五角形単位を規則正しく（特に格子柄状に）配置することにより、フロアマット全体に亘って、均一に滑り止め効果を向上させることができる。

突起密度は、防滑性に優れるように、１００ｃｍ^２あたり、例えば、１５０本以上であり、好ましくは２２０本以上であり、より好ましくは２５０本以上であり、更に好ましくは３００本以上である。上限は特に限定しないが、各突起が小さくなり、防滑性の向上があまり期待できないため、６００本以下であるのが好ましい。

五角形の各頂部に突起が配置された突起群単位において、隣り合う突起の間隔（五角形の一辺を形成する２つの突起における中心軸間の距離：図３におけるｘ）は、前記の突起密度を達成できるように、適宜決定することができ、例えば、１．９〜１０ｍｍであり、好ましくは４〜６ｍｍである。また、隣り合う五角形単位（特に、格子柄状に配置した場合の隣り合う五角形単位）の間隔（或る五角形単位の中心と、その縦又は横に配置される五角形単位の中心との距離：図３におけるｙ）も、前記の突起密度を達成できるように、適宜決定することができ、例えば、５〜１８ｍｍであり、好ましくは１０〜１５ｍｍである。

円錐台部の底面の直径（図２における長さｑ）は、突起密度を高めることができ、防滑性に優れるように、１〜３ｍｍであるのが好ましく、１．５〜２．５ｍｍであるのがより好ましい。
また、円錐台部の高さ（図２における長さｐ）は、突起の変形を抑え、摩擦抵抗を大きくして防滑性に優れるように、０．５〜２．２５ｍｍであるのが好ましく、０．７５〜１．８８ｍｍであるのがより好ましい。

円柱部の直径（図２における長さｒ）は、フロアカーペットへ突起が進入しやすく、また、円柱部が変形しにくく、摩擦抵抗が大きくなり、防滑性に優れるように、０．５〜２．２５ｍｍであるのが好ましく、０．７５〜１．８８ｍｍであるのがより好ましい。
また、円柱部の高さ（図２における長さｍ）は、円柱部が変形しにくく、また、フロアカーペットへ充分に進入して、摩擦抵抗が大きくなって、防滑性に優れるように、０．１８〜１．７５ｍｍであるのが好ましく、０．３５〜１．５ｍｍであるのがより好ましい。

突起の高さ（図２における長さｎ（＝ｐ＋ｍ））は、突起の変形を抑え、摩擦抵抗を大きくして防滑性に優れるように、また、フロアマットの軽量化に寄与し、燃費の向上に寄与できるように、更には、突起がフロアカーペットへ進入して摩擦抵抗が大きくなり、防滑性に優れるように、０．５〜３．５ｍｍであるのが好ましく、１〜３ｍｍであるのがより好ましい。

円錐台部の底面の直径と円柱部の直径との比率（図２における長さｑ：ｒ）は、１００：５０〜７５であるのが好ましい。円柱部が太すぎると、フロアカーペットへ突起が進入しにくくなり、摩擦抵抗が小さくなって、防滑性が低下する傾向があり、円柱部が細すぎると、円柱部が変形しやすくなり、摩擦抵抗が小さくなって、防滑性が低下する傾向があるためである。

突起の高さと円柱部の高さとの比率（突起における円柱部が占める比率；図２における長さｎ：ｍ）は、１００：３５〜５０であるのが好ましい。円柱部の比率が高くなると、円柱部が変形しやすくなり、防滑性が低下する傾向があり、円柱部の比率が低くなると、フロアカーペットへの突起の進入の程度が小さくなり、摩擦抵抗が小さくなって、防滑性が低下する傾向があるためである。

円錐台部における直径と高さとの比率（図２における長さｑ：ｐ）は、１００：５０〜７５であるのが好ましい。円錐台部が直径の割に高いと、円錐台部が変形しやすくなり、防滑性が低下する傾向があり、円錐台部が直径の割に低いと、フロアカーペットへの突起の進入の程度が小さくなり、摩擦抵抗が小さくなって、防滑性が低下する傾向があるためである。

本発明の自動車用フロアマットは、ベースマット層に加えて、所望により、カーペット層を有することができる。カーペット層を備えていると、装飾性に優れている。前記カーペット層としては、例えば、緞通、ウィルトンカーペット、アキスミンスターカーペット、ダブルフェースカーペット、フックドラグ、タフテッドカーペット、フロックカーペット、コードカーペット、ニットカーペットなどを挙げることができる。これらの中でも、タフテッドカーペットであるのが好ましい。

本発明の自動車用フロアマットは、ベースマット層に設ける突起の配置に特徴があるため、従来公知の方法により製造することができる。
ベースマット層の材料であるゴム又は熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエンゴム等を主体とした加硫ゴム（ＳＢＲ）、スチレン−ブタジエン−スチレン成分からなる熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を用いることができる。

本発明の自動車用フロアマットがベースマット層のみからなる場合には、前記材料を溶融押出しした溶融シートを冷間プレスする際に、同時に突起を形成させることにより、当該フロアマットを製造することができる。
本発明の自動車用フロアマットがベースマット層及びカーペット層からなる場合には、前記材料を溶融押出しした溶融シート上に、カーペットを積層した後、冷間プレスすることにより、両者を接着すると同時に、突起を形成させることにより、当該フロアマットを製造することができる。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。

《実施例１：フロアマットの製造》
（１）カーペット
ポリエステル繊維製一次基布（目付：１００ｇ／ｍ^２）に、ポリプロピレン製パイルを１／８Ｇタフト機でタフトした後、スチレン−ブタジエンゴム（ガラス転移温度：−１０℃）でバッキングすることにより、タフテッドカーペット（パイル目付：６００ｇ／ｍ^２、バッキング量：２４０ｇ／ｍ^２）を調製した。

（２）ベースマット
ベースマットの材料として、スチレン・ブタジエン・スチレン成分からなる熱可塑性エラストマー（比重：１．０７、ショアＡ硬度：７０）を用意した。

（３）フロアマットの製造
実施例１（２）で用意した熱可塑性エラストマーを溶融押出しした溶融シート上に、実施例１（１）で調製したタフテッドカーペットを積層した後、冷間プレスすることにより、熱可塑性エラストマーシート（ベースマット）とカーペットとを接着すると同時に、熱可塑性エラストマーシート（ベースマット）に、表１に示す突起を形成して、本発明のフロアマット（実施例１、２）と、比較用のフロアマット（比較例Ａ、１〜２）とを製造した。なお、比較例１の突起配置パターンを図７に示す。

≪試験例１：評価と考察≫
図４に示す方法により静摩擦力を評価した。具体的には、各被験サンプルとして、２１０ｍｍ×２９７ｍｍの長方形のサンプル１１を用意し、車両フロア材（ポリエステル繊維からなる、目付２２０ｇ／ｍ^２のニードルパンチ不織布）１２の上に、ベースマットの裏面（突起を有する面）と車両フロア材とが接触するように、前記サンプルを載置した。ベースマットの上に、サンプルよりやや小さいサイズの平板状荷重１３（８ｋｇ）を乗せ、引張強度試験機１４により、１００ｍｍ／分の速度でサンプルを水平方向に引張ることにより、静摩擦力を測定した。測定は３回行い、その平均値を静摩擦力とした。なお、ベースマットの突起配置パターンが「正五角形−格子柄状」の場合には、ある頂部における突起が前方、かつ前記突起と対向する辺の中点とを結んでできる直線が引張り方向と平行であるように引張り、ベースマットの突起配置パターンが「千鳥状」の場合には、ある突起と対向する辺の中点とを結んでできる直線が引張り方向と平行であるように引張り、ベースマットの突起配置パターンが「格子柄状」の場合には、近接する突起を結んでできる直線が引張り方向と平行であるように引張った。結果を表２に示す。

実施例２と比較例１との比較から、五角形の各頂部に突起が配置した突起群単位を複数有すると、静摩擦力が大きく、滑りにくいことがわかった。
実施例１と実施例２との比較から、突起密度が１００ｃｍ^２あたり２２０本以上であると、更に滑りにくいことがわかった。
実施例１と比較例Ａとの比較から、円錐台部が小さい方がフロアマットの軽量化に寄与するだけでなく、静摩擦力が大きく、滑りにくいことがわかった。

本発明によれば、更に滑り止め効果の優れる自動車用フロアマットを提供することができる。

１・・・自動車用フロアマット；３・・・ベースマット層；
４・・・突起；９・・・突起群単位；
１１・・・サンプル；１２・・・車両フロア材；１３・・・平板状荷重；
１４・・・引張強度試験機；
９１・・・フロアマット；９２・・・カーペット；９３・・・ベースマット；
９４・・・滑り止め用突起；９４ａ・・・円錐台部；９４ｂ・・・円柱部；
９５・・・飾り縫い部。

Claims (4)

1. ゴム又は熱可塑性エラストマーからなるベースマット層の片面に、多数の突起を有し、各突起は、円錐台部と、円錐台部の上面が露出することなく、接続した円柱部とからなり、突起の高さと円柱部の高さとの比率が１００：３５〜５０であり、五角形の各頂部に突起が配置した突起群単位を複数有する、自動車用フロアマット。
2. 前記突起群単位を規則正しく有する、請求項１に記載の自動車用フロアマット。
3. 前記突起群単位を格子柄状に有する、請求項２に記載の自動車用フロアマット。
4. 突起密度が１００ｃｍ^２あたり２２０本以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動車用フロアマット。