CN105034971B - 用于车辆的前围板垫 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的前围板垫。公开了一种用于车辆的轻量吸音型前围板垫，其可以将吸音和阻音性能最大化，降低制造成本和工艺步骤，并提高在线工作效率。具体地，用于车辆的轻量吸音型前围板垫通过将由微纤维制成的第一吸音层、由热塑性树脂制成的阻音层以及由热塑性纤维或热塑性多叶形纤维制成的第二吸音层彼此接合而制造。

Description

用于车辆的前围板垫
技术领域
本发明涉及一种轻量吸音型前围板垫(dash pad)。具体地，轻量吸音型前围板垫可以通过将由微纤维制成的吸音层和阻音层彼此粘结(bond)而形成。
背景技术
通常，作为吸音/阻音部件的前围板板安装在车辆的发动机舱和客厢(indoor)之间的边界处，并吸收和阻挡传输到客厢的发动机噪声。前围板垫被安装在前围板(dashpanel，发动机挡板)上。
因此，前围板垫可以阻挡、去除和吸收来自发动机的噪声并可以防止行驶过程中产生的高或低频复合能量传输至车辆的客厢内。
例如，相关技术中的用于车辆的前围板垫基于车辆的类型可以具有通过层叠具有不同厚度和重量的不同材料而形成的结构，如以下表1中所列出的。
[表1]
如表1中所示，表1中列出的前围板垫可以具有包括在发动机舱侧的吸音层和在客厢处的阻音层的二至四层的层叠结构。
尽管传统的前围板垫以通过针对车辆的类型而层叠二至四层不同的材料而形成的结构来制造，以提高吸音/阻音性能，但PU材料已经被用于吸音层且硬PET也已经被用于阻音层，因此，对于每种类型的车辆，为了提高吸音/阻音性能，重量和制造成本通常增加。
此外，在大规模生产中，需要初始模具(start mold)和大规模生产模具(massproduction mold)，并且模具、清理模具(trimming mold，切边模具)和PU泡沫模具也被用于生产实际的产品，从而增加了投资成本和制造成本。此外，需要用于将吸音层和阻音层粘结的膜(PA6)，因此，可能增加了制造成本和工艺数量。
背景技术部分所公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，并因此它可能包含并不形成本国的本领域技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
因此，已经做出本发明以致力于解决与相关技术相关的上述问题。
因此，本发明提供了一种用于车辆的轻量吸音型前围板垫，从而最大化吸音/阻音性能并降低车辆内部的噪声。
此外，本发明提供了一种用于车辆的轻量吸音型前围板垫，其可以通过减少的工艺步骤和改善的在线工作效率来制造，从而提高了燃油效率，减轻了重量，并降低了车辆的制造成本。
一个方面，根据本发明的示例性实施方式，本发明提供了一种用于车辆的轻量吸音型前围板垫。该用于轻量吸音型前围板垫可以包括：由微纤维制成的第一吸音层；由热塑性树脂制成的阻音层；以及由热塑性纤维或热塑性多叶形(多叶形)纤维制成的第二吸音成。例如，轻量吸音型前围板垫可以通过将由微纤维制成的第一吸音层，由热塑性树脂制成的阻音层和由热塑性纤维或热塑性多叶形纤维制成的第二吸音成彼此粘结而制造。
具体地，可以通过将熔喷聚丙烯纤维和聚丙烯棉纤维以大约100g/m2至大约1000g/m2编织在一起而获得微纤维。
阻音层可以由选自烯烃类树脂和热塑性弹性体中的一种或两种制成，并且可以具有大约100g/m2至5000g/m2的单位重量。
第二吸音层可以由包含占所述第二吸音层总重量的大约10wt％至50wt％的低熔点纤维的聚对苯二甲酸乙二脂(PET)的无纺布制成。低熔点纤维是聚乙烯/聚对苯二甲酸乙二脂的合成纤维、聚乙烯/聚丙烯的合成纤维、或者聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二脂的合成纤维，并且可以具有100g/m2至2000g/m2的单位重量。
前围板垫可以安装在车流量中的前围板板上，并且第一吸音层可以靠近作为噪声流入侧的发动机舱设置。
此外，提供了一种包括本文所描述的前围板垫的车辆。
进一步提供了一种制造本文所描述的用于车辆的轻量吸音型前围板垫的方法。例如，所述方法可以包括：将由微纤维制成的第一吸音层、由热塑性树脂制成的阻音层以及由热塑性纤维或热塑性多叶形纤维制成的第二吸音层彼此粘结。
根据各种示例性实施方式，本发明可以提供如下效果。
第一，由于单位面积(m2)大约100g至1000g的微纤维被用作吸音层并被粘结至阻音层，所以，由于微纤维的良好的吸音性能而使得可以最大化吸音/阻音性能，并且可以减轻重量。
第二，由于用微纤维取代在相关技术中通常用于吸音层的聚亚安酯，所以，不需要聚亚安酯泡沫模具，并因此，可以提高生产率并且可以降低制造成本。
第三，由于PA6膜和粘结工艺没必要用于粘结在相关技术中使用的吸音层和阻音层，所以，可以降低制造成本并减少工艺步骤。
在下文中讨论本发明的其他方面。
附图说明
现在将参照在附图中示出的本发明的示例性实施方式具体描述本发明的上述和其他特征，它们在下文中仅通过示例的方式示出，并因此不对本发明进行限定，且其中：
图1A至图1D示出了相关技术中的前围板垫的一般配置；
图2示出了根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的示例性轻量吸音型前围板垫的示例性配置；
图3是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的示例性轻量吸音型前围板垫的示例性吸音测试结果的示例性曲线图；
图4是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的轻量吸音型前围板垫的示例性阻音测试结果的示例性曲线图；
应该理解的是，附图没必要缩放，表示本发明的基本原理的各种优选特征示例的有些简化的表示。如本文所公开的，例如，包括特定的尺寸、定向、位置和形状的本发明的特定设计特征将由具体的应用和使用环境部分确定。
在附图中，在整个附图的几个图中，参考标号表示本发明的相同或等同部分。
具体实施方式
应当理解，本文中所使用的术语“车辆(vehicle)”或“车辆的(vehicular)”或其他类似术语包括广义的机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客车辆；包括各种小船、海船的船只；航天器等；并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电混合动力车、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，燃料来源于非汽油能源)。如本文所指，混合动力车辆是具有两种以上动力源的车辆，例如，汽油动力和电动力车辆。
本文中所使用的措辞仅是为了描述特定实施方式的目的而并不旨在对本发明进行限制。除非上下文另有明确说明，否则如本文中所使用的单数形式“一(a)”、“一(an)”及“该”也旨在包括复数形式。还应当理解，当术语“包括”和/或“包含”用于本说明书时，其描述了存在所述特征、整体、步骤、操作、元件及/或组件，但并不排除存在或附加有一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件及/或其组合。作为本文中所用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项的任何及所有组合。
如本文中使用的，除非明确规定或者从上下文显而易见，术语“大约”被理解为在本领域的正常容差范围内，例如，在平均值的2个标准差内。“大约”可被理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非上下文另有明确说明，本文中提供的所有数值由术语“大约”修饰。
在下文中，现在将详细地参考本发明的各种示例性实施方式，各种实施方式的实例在附图中示出并在下面进行描述。尽管将结合示例性实施方式对本发明进行描述，但应当理解的是，本说明书并不旨在将本发明限制于那些示例性实施方式。相反地，本发明旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且涵盖包含在由所附权利要求限定的本发明的实质和范围内的各种可替代物、修改、等同物以及其他实施方式。
如图2所示，作为吸音/阻音构件的前围板垫(dash pad)可以附接至车辆中的前围板盘，从而吸收以及阻挡发动机声音传至车内。轻量的吸音型前围板垫可以包括：由微纤维制成的第一吸音层；由热塑性树脂制成的阻音层；以及由微纤维或热塑多叶形纤维(thermoplastic多叶形fiber)制成的第二吸音层。尤其是，前围板垫可以具有以下结构：通过将微纤维制成的第一吸音层、热塑性树脂制成的阻音层、以及热塑性纤维或热塑多叶形纤维制成的第二吸音层彼此粘结而形成的结构。
用于第一吸音层的微纤维可以通过以约100至1000g/m2将熔喷聚丙烯和聚丙烯棉纤维(polypropylene staple fiber)编织在一起而制成。
例如，在释放熔喷聚丙烯纤维时，通过向一侧的熔喷聚丙烯纤维供给气动脉冲并且在另一侧将聚丙烯棉纤维吹到熔喷聚丙烯纤维，在缠绕模具上散射有熔喷聚丙烯纤维，从而可以获得编织熔喷聚丙烯纤维和聚丙烯棉纤维制成的约100至1000g/m2的微纤维。
阻音层可以夹在第一吸音层与第二吸音层之间。阻音层可以有热塑性树脂制成，第二吸音层可以有热塑性纤维或热塑多叶形纤维制成。
阻音层除了具有阻音功能，还可以具有粘结第一吸音层和第二吸音层的功能。
在本发明的示例性实施方式中，阻音层可以由选自作为热塑性树脂的烯烃类树脂和作为热塑性弹性体的热塑烯烃(TPO)中的一种或两种制成。阻音层可以具有约100至5000g/m2的单位重量。
此外，第二吸音层可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，硬PET热塑性纤维或热塑多叶形纤维，或具体地，包括占第二吸音层的总重量的约0wt％至50wt％的低熔点纤维的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或无纺布制成。
低熔点纤维可以是聚乙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯的合成纤维，聚乙烯聚丙烯的合成纤维，或聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯的合成纤维。低熔点纤维可以具有约100至2000g/m2的单位重量。
再者，提供了制造轻量吸音型前围板垫的方法。该方法可以包括：将微纤维制成的第一吸音层、热塑性树脂制成的阻音层、以及热塑性纤维或热塑多叶形纤维制成的第二吸音层彼此粘结。各个层可以通过本领域通常使用的任何粘结手段而彼此粘结。
在将本发明的前围板垫用于车辆的前围板盘时，第一吸音层可以设置为靠近发动机舱(其是噪音流入侧)，阻音层和第二吸音层可以设置在车辆的室内(其与噪音流入侧相对)。
接下来，将利用比较性实例来具体描述本发明的实例，但本发明并不限于下面的实例。
实例
通过顺序层叠用于第一吸音层的D3微纤维，作为阻音层的热塑性弹性体(TPE)，和作为第二吸音层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)来制造大小约840mm×约840mm的前围板垫。
作为参照，术语“D3”表明微纤维的等级，术语“D1”意为每平方米130g，术语“D2”意为每平方米230g，术语“D3”意为每平方米330g。
在该实例中，通过以约330g/㎡编织熔喷聚丙烯和聚丙烯棉纤维来制造以“D3”表示的微纤维。
此外，在根据下表2中列出的实例的前围板垫的配置中，术语“D3”意为布置在噪音流入侧(靠近车辆的发动机舱)的微纤维(D3)。
[表2]
大小 注释
比较例1 840mm×840mm PET+TPE+PU(高)
比较例2 840mm×840mm PET+TPE+PU(低)
实例 840mm×840mm PET+TPE+D3(高)
比较例3 840mm×840mm PET+TPE+D3(低)
比较例4 840mm×840mm PET+TPE+PET+D3(高)
比较例5 840mm×840mm PET+TPE+PET+D3(低)
比较例1和2
作为比较例1和2，通过顺序层叠聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，热塑性弹性体(TPE)，和聚亚安酯(PU)来制造大小约840mm×约840mm的前围板垫。
作为参照，表2中，术语“PU(高)”意为布置在噪音的流入侧的聚亚安酯(PU),术语“PU(低)”意为布置在与噪音的流入侧的对侧的聚亚安酯(PU)。
比较例3
作为比较例3，通过顺序层叠作为第一吸音层的D3微纤维，作为阻音层的热塑性弹性体(TPE)，和用于第二吸音层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)来制造大小约840mm×约840mm的前围板垫，但该结构是颠倒的，从而微纤维(D3)设置在与噪音的流入侧相对的一侧。
作为参考，图3和表2中的术语“D3(低)”意为微纤维(D3)设置在与噪音的流入侧相对的一侧(即，车辆的室内)。
比较例4和5
作为比较例4和5，通过顺序层叠用于吸音层的D3微纤维，以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，热塑性弹性体(TPE)，和用于阻音层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)来制造大小约840mm×约840mm的前围板垫。
作为擦鸟，比较例4和表2中的术语“D3(高)”意为微纤维(D3)布置在噪音的流入侧，比较例5中的术语“D3(低)”意为微纤维布置在与噪音的流入侧相对的一侧。
测试实例1
使用阿尔法舱测量来测试实例和比较例的前围板垫的吸音比：测量吸收以检验根据实例和比较例的前围板垫的吸音性能，并将结果列在表3并且在图3中示出。
[表3]
如表3和图3所示，根据本发明的实例的通过顺序层叠和粘结PET+TPE+D3(高)形成的前围板垫的吸音比高于比较例中的吸引比。
测试实例2
为了检验根据实例和比较例的前围板垫的阻音性能，通过APA MAT TEST STL(声音传输损耗)来测试声音传输损耗比，并将结果列于表4并在图4中示出。
[表4]
如图4和表4所示，尽管周期不同，但是根据本发明的实例的通过顺序层叠并粘结PET+TPE+D3(高)所形成的前围板垫的声音传输损耗比与比较例中的声音传输损耗比保持在相同水平。
已经参考本发明的示例性实施方式详细描述了本发明。然而，本领域技术人员应当认识到的是，在不背离由所附权利要求及其等同物限定的本发明原理和实质的情况下，可对这些示例性实施方式做出改变。

Claims (11)

1.一种用于车辆的轻量吸音型前围板垫，包括：
第一吸音层，由微纤维制成；
阻音层，由热塑性树脂制成；以及
第二吸音层，由热塑性纤维制成，
其中，通过将所述第一吸音层、所述阻音层以及所述第二吸音层彼此接合来制造所述轻量吸音型前围板垫，
其中，通过将熔喷聚丙烯纤维和聚丙烯棉纤维以100g/m2至1000g/m2编织在一起来获得所述微纤维。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的轻量吸音型前围板垫，其中，所述阻音层由选自烯烃类树脂和热塑性弹性体中的一种或两种制成。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的轻量吸音型前围板垫，其中，所述阻音层具有100g/m2至5000g/m2的单位重量。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的轻量吸音型前围板垫，其中，所述第二吸音层由包含占所述第二吸音层总重量的10wt％至50wt％的低熔点纤维的聚对苯二甲酸乙二脂(PET)的无纺布制成。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的轻量吸音型前围板垫，其中，所述低熔点纤维是聚乙烯/聚对苯二甲酸乙二脂的合成纤维、聚乙烯/聚丙烯的合成纤维、或者聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二脂的合成纤维。
6.根据权利要求4所述的用于车辆的轻量吸音型前围板垫，其中，所述低熔点纤维具有100g/m2至2000g/m2的单位重量。
7.根据权利要求1所述的用于车辆的轻量吸音型前围板垫，其中，所述轻量吸音型前围板垫安装在车辆中的前围板上，并且所述第一吸音层被设置为靠近作为噪声流入侧的发动机舱。
8.根据权利要求1所述的用于车辆的轻量吸音型前围板垫，其中，所述热塑性纤维包括热塑性多叶形纤维。
9.一种包括权利要求1所述的用于车辆的轻量吸音型前围板垫的车辆。
10.一种制造用于车辆的轻量吸音型前围板垫的方法，包括：将由微纤维制成的第一吸音层、由热塑性树脂制成的阻音层、以及由热塑性纤维制成的第二吸音层彼此接合，
其中，通过将熔喷聚丙烯纤维和聚丙烯棉纤维以100g/m2至1000g/m2编织在一起来获得所述微纤维，在释放所述熔喷聚丙烯纤维时，通过向一侧的所述熔喷聚丙烯纤维供给气动脉冲并且在另一侧将聚丙烯棉纤维吹到所述熔喷聚丙烯纤维，在缠绕模具上散射有熔喷聚丙烯纤维。
11.根据权利要求10所述的制造用于车辆的轻量吸音型前围板垫的方法，其中，所述热塑性纤维包括热塑性多叶形纤维。
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