CN107249937B - 用于汽车的消音器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

汽车的消音器1由加压模制而成，具有厚度方向D3上彼此相对的第一模制成型表面11和第二模制成型表面12，消音器至少包括第一纤维层110与第二纤维层120，第一模制成型表面11形成于第一纤维层110上，第二纤维层120与在第一纤维层110上的第一模制成型表面11相对的表面111集成，且第二纤维层120的纤维部分地存在。汽车的消音器1的制造方法包括：第一纤维供应步骤S1，在输送机上440从第一纤维供应单元410供应纤维F1以形成第一供应纤维层310；第二纤维供应步骤S2，从第二纤维供应单元420在第一供应纤维层310上部分地供应纤维F2以形成第二供应纤维层320；模制步骤S5，加压模制由输送机440转移的纤维聚集体300，纤维聚集体300至少包括第一供应纤维层310和第二供应纤维层320。

Description

用于汽车的消音器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于汽车的加压模制消音器和其制造方法。
背景技术
例如，已知插置在地板面板或地板与地板地毯之间的地板消音器作为安装于汽车上的消音器。地板消音器具有噪音绝缘或隔音的功能、防止地板面板的不平坦出现在地毯表面上的功能、和对于踩踏在地板地毯上的乘员提供舒适感的功能。纤维消音器用作实现这些功能的消音器。
PCT申请No.2010-540790的日文翻译披露了一种纤维供应装置，这种纤维供应装置用于制造汽车用的网，所述网具有在厚度方向上穿透的孔。纤维供应装置包括纤维分布装置和穿孔的移动带，纤维分布装置被分成多个小部段，穿孔的移动带被安装于纤维分布装置下方。从纤维分布装置的每个部段出来的纤维被直接放置于穿孔的移动带上，或者从穿孔的移动带转向。其中纤维直接放置于穿孔的移动带上的区域位于其中纤维从穿孔的移动带转向的区域周围。如上文所描述而形成的纤维聚集体(fiber aggregate)被压制以形成网，所述网具有通孔并且用于汽车。
[现有技术文献]
[专利文献1]PCT申请No.2010-540790的日文翻译
发明内容
[待由本发明解决的问题]
当通过将从纤维分布装置的每个部段出来的纤维选择性地放置于穿孔的移动带上而形成的纤维聚集体被加压模制时，纤维模制主体的形状容易塌陷或开裂。
上文所描述的问题也出现于用于汽车的各种消音器(例如，仪表板消音器)而不限于地板消音器。
鉴于前文的描述，本发明的目的在于提供一种用于汽车的消音器，这种消音器能够防止具有部分地不同的每单位面积上的重量的纤维模制主体的形状发生塌陷、开裂等。
[解决问题的方式]
本发明的一方面提供一种用于汽车的消音器，这种消音器通过加压模制而形成，消音器具有第一模制成型表面与第二模制成型表面，第一模制成型表面与第二模制成型表面在厚度方向上彼此相对，其中消音器至少包括第一纤维层与第二纤维层，第一模制成型表面形成于第一纤维层上，第二纤维层与在第一纤维层上的与第一模制成型表面相对的表面整合/集成，并且第二纤维层的纤维部分地存在。
本发明的另一方面提供一种制造用于汽车的消音器的方法，该方法包括：第一纤维供应步骤，其在输送机上从第一纤维供应单元供应纤维以形成第一供应纤维层；第二纤维供应步骤，其从第二纤维供应单元在第一供应纤维层上部分地供应纤维以形成第二供应纤维层；以及，模制步骤，其加压模制由输送机转移的纤维聚集体，纤维组件至少包括第一供应纤维层和第二供应纤维层。
[发明效果]
本发明可提供一种用于汽车的消音器，这种消音器能够防止具有每单位面积上的部分不同的重量的纤维模制主体的形状发生塌陷、开裂等。
附图说明
图1是示意性地例示消音器的外观和车厢C1侧部的表皮材料的透视图。
图2是示意性地例示在与图1中的A1-A1对应的位置处切割的消音器的竖直端表面以及车辆主体面板和表皮材料的图。
图3是示意性地例示所述消音器的示例的图。
图4是示意性地例示所述消音器的另一示例的图。
图5是示意性地例示了缓冲材料40E的主要部分的侧视图，在缓冲材料 40E的主要部分中保留了折回部分47。
图6A是示意性地例示了缓冲材料40E的主要部分的透视图，在缓冲材料40E的主要部分中保留了折回部分47。图6B是示意性地例示了缓冲材料 40F的主要部分的透视图，从缓冲材料40F的主要部分切掉所述折回部分 47。
图7A和图7B是示意性地例示在与图1中的A1-A1对应的位置处切割的另一消音器1的竖直端表面的图。
图8是示意性地示出消音器制造设备的示例的图。
图9是示意性地示出消音器制造设备的控制器的示例的图。
图10是解释模制过程的示例的竖直端表面视图。
图11是示意性地例示在与图1的A1-A1对应的位置处切割的另一消音器的竖直端表面以及车辆主体面板和表皮材料的图。
图12A和图12B是示意性地例示在与图1的A1-A1对应的位置处切割的另一消音器的竖直端表面以及车辆主体面板和表皮材料的图。
图13是示意性地例示在与图1的A1-A1对应的位置处切割的另一消音器的竖直端表面以及车辆主体面板和表皮材料的图。
图14是示意性地例示在与图1的A1-A1对应的位置处切割的另一消音器的竖直端表面以及车辆主体面板和表皮材料的图。
图15是示意性地例示在与图1的A1-A1对应的位置处切割的另一消音器的竖直端表面以及车辆主体面板和表皮材料的图。
具体实施方式
将在下文中解释本发明的实施例。当然，下文描述的实施例仅例示本发明。在实施例中公开的所有特征未必是针对解决本发明而言必要的。
(1)本发明中所包括的技术的概要
首先，参考图1至图15中示出的示意示例，将解释本发明中所包括的技术的概要。
[实施例1]
通过加压模制来形成根据本技术的用于汽车的消音器1。消音器1具有第一模制成型表面(molded surface)11与第二模制成型表面12，第一模制成型表面11与第二模制成型薄膜12在厚度方向D3上彼此相对。消音器1至少包括第一纤维层110和第二纤维层120。第一模制成型表面11形成于第一纤维层110上。第二纤维层120与在第一纤维层110上的第一模制成型表面 11相对的表面整合/集成，并且第二层120的纤维部分地存在。
在上文所描述的实施例的用于汽车的加压模制消音器1中，第二纤维层120与上面形成有第一模制成型表面11的第一纤维层110整合/集成，并且第二纤维层120的纤维部分地存在。因此，第一纤维层110充当基层并且赋予消音器1形状保持特性。因此，本技术提供一种用于汽车的消音器，消音器能防止具有部分不同的每单位面积上的重量的纤维模制主体的形状发生塌陷、开裂等。例如，因此，消音器相对于车辆主体面板的跟随性(followability)能够被改进并且能够使介于消音器与车辆主体面板之间的空隙最小。因此，能够提高振动控制性能并且能够改进车厢中的静音程度。
例如用于本技术的汽车的消音器1可以安装于车厢的地板部分上、车厢的侧壁部分上、车厢的顶棚部分上、甲板地板部分、仪表盘部分、引擎罩部分和挡泥板(fender)部分上。消音器可以安装于内部部分和外部部分上。
所有第一模制成型表面11可以形成于第一纤维层110上。替代地，第一模制成型表面11可以形成于插入材料诸如缓冲材料40和第一纤维层110 上。
应当指出的是“上面部分地存在有纤维的第二纤维层120”可以改述为“具有部分不同每单位面积上的重量的纤维”。具有部分不同每单位面积上的重量的第二纤维层可以包括无纤维(即，每单位面积上的重量为0)的区域。
在用于汽车的消音器中，诸如发泡模制主体这样的构件可以之后附连于第一模制成型表面和第二模制成型表面中的至少一个上，并且这种配置也被包括于本技术的用于汽车的消音器中。
[实施例2]
用于汽车的消音器1可以具有第三纤维层130，第二模制成型表面12形成于第三纤维层130上。在上文所描述的实施例的用于汽车的加压模制消音器1中，第二纤维层120的纤维部分地存在并且第二纤维层120被布置于第一纤维层110与第二纤维层130之间。因此，能够增强形状保持特性。
[实施例3]
用于汽车的消音器1可以包括层合部分10，缓冲材料40插入于层合部分10中到纤维组件30内以便部分地层合于纤维组件30上，纤维组件30至少包括第一纤维层110和第二纤维层120。凸部分45能够形成于第一模制成型表面11和第二模制成型表面12中的至少一个上，从而使得凸部分在并非厚度方向D3的一方向上位于层合部分10的边缘部分10a的位置处。在上文所描述的实施例中，由于凸部分15被形成于缓冲材料40中的层合部分10的边缘部分10a的位置处，当执行加压模制时，纤维组件30的纤维34被挤压到凸部分15上。因此，凸部分15的圆形突伸形状变得尖锐。因此，在车辆主体面板与消音器之间的空隙能够被减小并且振动控制性能能够被提高。
此处，纤维组件30可以包括第三纤维层130。替代地，纤维组件30可以包括不同于纤维层110、120、130的纤维层。
[实施例4]
一种制造本技术的用于汽车的消音器1的方法包括：第一纤维供应步骤S1，其从第一纤维供应单元410在输送机440上供应纤维F1以形成第一供应纤维层310；第二纤维供应步骤S2，其从第二纤维供应单元420在第一供应纤维层310上部分地供应纤维F2以形成第二供应纤维层320；以及，模制步骤S5，其加压模制由输送机440转移的纤维聚集体300，纤维聚集体300 至少包括第一供应纤维层310和第二供应纤维层320。
在上文所描述的实施例中，由从第一纤维供应单元410在输送机440上供应的纤维F1形成第一供应纤维层310，由从第二纤维供应单元420部分地供应于第二供应纤维层320上的纤维F2形成第二供应纤维层320，并且对由输送机440转移的纤维聚集体300进行加压模制，纤维聚集体330至少包括第一供应纤维层。因此，本技术并不需要初步地并且单独地生产纤维垫的步骤。因此，用于汽车的消音器可以在制造线中的一系列过程中由纤维制成。此外，由于形成于第一供应纤维层310上的第二供应纤维层320的纤维 F2部分地存在，第一供应纤维层310充当基层并且赋予消音器1形状保持特性。因此，本技术可以提供一种用于汽车的消音器，该消音器能防止具有部分不同每单位面积上的重量的纤维模制主体的形状发生变形、开裂等。因此，例如，消音器相对于车辆主体的跟随性能够被改进并且能够最小化在消音器与车辆主体之间的空隙。因此，能够提高振动控制性能并且能改进在车厢中的静音程度。
此处，在形成第二供应纤维层320之后并且在加压模制所述纤维聚集体300之前，可以对纤维聚集体300进行预热。
在第二纤维供应步骤，第二供应纤维层320可以通过从第二纤维供应单元420在第一供应纤维层310上供应纤维F2而使得纤维F2的每单位面积上的重量是部分地不同的来形成。在供应纤维以形成第二供应纤维层的过程中，具有部分不同的每单位面积上的重量的第二供应纤维层可以包括无纤维(即每单位面积的重量为0)的面积。
[实施例5]
第二纤维供应单元420可以包括向供应位置供应纤维F2的多个分开的纤维供应单元425。供应位置中每一个在输送机440的宽度方向D5上不同。在第二纤维供应步骤S2中，从分开的纤维供应单元425向第一供应纤维层 310供应的纤维F2的每单位面积上的重量可以受到分开的纤维供应单元 425的可变和个别的控制。在上文所描述的实施例中，形成于第一供应纤维层310上的第二供应纤维层320的每单位面积上的重量可以在输送机440 的宽度方向D5和移动方向D4上变化。因此，纤维能高效地用来制造用于汽车的消音器。
此处，所供应纤维的每单位面积上的重量的可变控制表示改变所供应纤维的每单位面积上的重量的控制。
[实施例6]
这种制造方法可以包括第三纤维供应步骤S3：从第三纤维供应单元 430在第二供应纤维层320上和上面不存在第二供应纤维层320的纤维F2的第一供应纤维层310来供应纤维F3以形成第三供应纤维层330。纤维聚集体 300可以至少包括第一供应纤维层310、第二供应纤维层320和第三供应纤维层330。在上文所描述的实施例中，由部分地供应的纤维F2所形成的第二供应纤维层320被布置于第一供应纤维层310与第三供应纤维层330之间。因此，可以增强形状保持特性。
此处，在形成第三供应纤维层330之后和加压模制纤维聚集体330之前可以对纤维聚集体300进行预热。
纤维聚集体300可以包括不同于纤维层310、320、330的纤维层。
[实施例7]
当缓冲材料40包括纤维44时，纤维44可以在厚度方向D3上定向。上文所描述的实施例的缓冲材料40在厚度方向D3上具有高压缩强度。因此，缓冲材料40在厚度方向D3上难以变形，即使当执行加压模制时。缓冲材料40 被部分地层合于纤维组件30上。因此，上文所描述的实施例可以提供用于汽车的新消音器，这种消音器部分地在厚度方向上具有高压缩强度。
如果缓冲材料的纤维在厚度方向上定向，这意味着纤维的定向方向相对较好地匹配与前侧的外表面和缓冲材料的后侧的外表面正交的方向。此外，可以形成用于在厚度方向上对所述纤维进行定向的折回部分。由于构成所述缓冲材料的纤维可以具有弯曲形状，缓冲材料的纤维在厚度方向上定向并不表示直纤维在缓冲材料的厚度方向上彼此平行地布置。
从上文所描述，其中纤维在厚度方向上定向的缓冲材料可以是波纹形状的缓冲材料，其中，网在厚度方向上重复地折回，通过将具有波纹形状的缓冲材料在厚度方向的中部处分成两个部分(例如，其中具有波纹形状的缓冲材料的折回部分被切开的缓冲材料和其中网被重复地层合的缓冲材料)而获得缓冲材料。
构成缓冲材料的纤维可以是单种纤维或者两种或两种以上纤维的组合，诸如主纤维和粘合性纤维的组合。构成纤维组件的纤维也可以是单种纤维或者两种或两种以上纤维的组合，诸如主纤维和粘合性纤维的组合。
即使消音器的厚度方向并不完全匹配缓冲材料的厚度方向，这种配置也被包括于本技术中。
层合部分包括其中缓冲材料和纤维组件在厚度方向上彼此接触的部分并且也包括其中另一层诸如树脂层被形成于缓冲材料与纤维组件之间的部分。
[实施例8]
在层合部分10中，缓冲材料40的密度可以等于或小于纤维组件30的密度。上文所描述的实施例能提供轻重量消音器，轻重量消音器具有舒适的感觉并且用于汽车。
[实施例9]
凹部分31可以形成于纤维组件30的外表面上，并且缓冲材料40可以插入于凹部分31内。上文所描述的实施例可以提供消音器，消音器具有更舒适的感觉并且用于汽车。
[实施例10]
缓冲材料40的纤维可以包括主纤维45和粘结剂(粘合性纤维46)。缓冲材料40可以粘附到纤维组件30的凹部分31的底部部分31b上和纤维组件 30的凹部分31的侧部分31a上。在上文所描述的实施例中，由于粘结剂(46) 被包括于缓冲材料40的纤维中，可以维持加压模制缓冲材料40的形状。而且，缓冲材料40不仅粘附到纤维组件30的凹部分31的底部部分31b上而且也粘附到凹部分31的侧部分31a上。因此，在上文所描述的实施例的用于汽车的消音器中，其中纤维在厚度方向上定向的缓冲材料可以具有对纤维组件良好的粘合性。
[实施例11]
主纤维35和粘结剂(粘合性纤维36)可以被包括于纤维组件30的纤维 34中。纤维组件30的凹部分31的底部部分31b和纤维组件30的凹部分31的侧部分31a可以粘附到缓冲材料40上。在上文所描述的实施例中，由于粘结剂(36)被包括于纤维组件30的纤维34中，可以维持加压模制的纤维组件30的形状。而且，缓冲材料40不仅粘附到纤维组件30的凹部分31的底部部分31b上，而且也粘附到凹部分31的侧部分31a上。因此，在上文所描述的实施例的用于汽车的消音器1中，其中纤维在厚度方向上定向的缓冲材料可以具有对纤维组件良好的粘合性。
[实施例12]
当第一模制成型表面11位于表皮材料(地毯20)侧处并且第二模制成型表面12位于车辆主体面板80侧处时，缓冲材料40的外表面(40a)可以被包括于第一模制成型表面11中。由于其中纤维44在厚度方向D3上定向的缓冲材料40位于消音器1的表皮材料(20)侧处，能容易地获得缓冲材料 40的感觉，因此，上文所描述的实施例可以提供具有更舒适感觉并且用于汽车的消音器。
表皮材料包括例如地毯、机织物、无纺织物、树脂、弹性体和橡胶。
[实施例13]
缓冲材料40的外表面(40b)可以被包括于第二模制成型表面12(例如，如图11所示)中。由于其中纤维44在厚度方向D3上定向的缓冲材料40 位于车辆主体面板80侧处，则从表皮材料(20)侧施加到车辆主体面板80 侧的负荷由在缓冲材料40的厚度方向D3上定向的纤维44经由纤维组件30 支承。因此，上文所描述的实施例可以提供在厚度方向上具有更高压缩强度并且用于汽车的消音器。
[实施例14]
当沿着厚度方向D3切割时，缓冲材料40可以形成为近似梯形截面，使得在第一模制成型表面11侧处的侧部长度L1不同于在第二模制成型表面 12侧处的侧部长度L2(例如，如在图12B中所示)。当缓冲材料40形成为近似梯形截面时，与具有矩形截面的缓冲材料40相比，在缓冲材料40与纤维组件30之间的粘合强度在周向部分40c处变得更高。因此，上文所描述的实施例可以改进粘附到纤维组件上的缓冲材料的粘合性。
[实施例15]
当第一模制成型表面11位于表皮材料(20)侧处且第二模制成型表面 12位于地板面板(80)侧处时，层合部分10可以在放置乘员脚的部分(搁脚部分23)处位于表皮材料(20)的地板面板(80)侧处。由于其中纤维 44在厚度方向D3上定向的缓冲材料40在放置乘员脚的部分(搁脚部分23) 处位于表皮材料(20)的地板面板(80)侧处，当脚踩踏时，上文所描述的实施例可以向汽车的地板提供具有良好性能的消音器。
(2)消音器的具体示例
图1至图15示出了将本技术的用于汽车的消音器应用于汽车地板的消音器的示例。在附图中，前(FRONT)、后(REAR)、左(LEFT)、右(RIGHT)、上(UP)和下(DOWN)分别表示汽车的前侧、后侧、左侧、右侧、上侧和下侧。左右的位置关系是根据从汽车后部观看前部的方向。在图6A 和其它图中示出的附图标记D1表示网M1的层合方向。在图6A和其它图中示出的附图标记D2表示网M1的宽度方向。附图标记D3表示缓冲材料40的厚度方向。在图6A和其它图中示出的附图标记D11表示由缓冲材料制造设备挤压的缓冲材料40的挤出方向。在图6A和其它图中示出的附图标记D12 表示挤出方向D11的相反方向。方向D1、D2和D3彼此垂直。然而，本发明还包括其中方向D1、D2和D3并不彼此垂直，只要方向D1、D2和D3为不同方向的情况。为了更易于解释，方向D1、D2和D3的放大率可以不同，并且附图中每一个可能并不一起配合。在图3和其它图中示出的附图标记 D4表示图8中示出的输送机440的移动方向。在图3和其它图中示出的附图标记D5表示输送机440的宽度方向。
一般而言，在图1中例示的地板地毯(表皮材料)20被铺设于汽车乘员室中的地板面板(车辆主体面板80)上以覆盖并且屏蔽地板面板。因此，作为乘员室，改进了内部的可设计性。此外，当乘员踩踏在地板地毯上时，得到舒适的踩踏感。如在图2中所例示，不平坦形成于地板面板上。用作蓬松材料(bulking material)的地板消音器安装于地板面板与地板地毯之间以吸收不平坦并且保持地板表面上的平坦性。
为了满足改进车厢中的静音程度的需要，如图1中所例示，消音器1一体地或单独地形成以覆盖地板地毯的整个反表面。因此，覆盖了整个地板面板。在图1中所示出的较大消音器1被形成为根据每个面积的地板面板的不平坦度而具有不同的厚度和每单位面积上的重量。因此，消音器1被形成为一体模制件以覆盖所述地板地毯的整个表面。此外，赋予了蓬松材料的功能。因此，消音器1表现出同时吸收和绝缘来自车辆外侧的噪音的功能。即，铺设于汽车的车辆主体面板上的地板消音器被形成为具有沿循着车辆主体面板的不平坦的形状并且铺设于车辆主体面板上。因此，地板消音器被用于确保性能，诸如汽车地板的减震/缓冲性能和隔音性能。根据安装部分的形状，本技术的汽车的消音器可以安装于例如车厢的侧壁部分上、车厢的顶棚部分上、甲板地板上、仪表盘部分上、引擎罩部分和挡泥板部分上，作为地板部分上的补充。
图1所示的用于汽车的消音器1是安装于地板面板(一种车辆主体面板，具有近似平坦的形状以形成车辆的地板表面)、踢脚板面板(一种车辆主体面板，其从车厢前部处的地板面板表面向上升高)和其它车辆主体面板上的一种功能材料。隧道部分(升高的部分)82被形成于地板面板和踢脚板面板的车辆宽度方向上的中心处以便向上突出并且向前后延伸。如图2所示，在车辆宽度方向上的车辆主体面板80的两个边缘部分81、81在车辆宽度方向上向外突出。用于车厢的消音器1被铺设于车辆主体面板80 的车厢C1上。消音器1被形成为三维形状，与诸如控制台和踏脚板/车门槛板(rocker panel)等突起的竖直壁配合。图1和图2中示出的消音器1具有隧道部分14和近似平坦部分13、13，隧道部分14向上突出并且延伸到前部和后部，配合车辆主体面板的隧道部分82，近似平坦的部分13、13配合车辆宽度方向上的所述隧道部分14的外侧处的车辆主体面板80的近似平坦部分。地板地毯20被铺设于消音器1的车厢C1侧上。地板地毯20被形成为三维形状，配合消音器1的突起的竖直壁，以装饰乘员室内侧。
车厢C1侧的凹-凸形状22通过加压模制而形成于图1和图2所示的地板地毯20上，并且地板地毯20被布置成朝向车厢C1。地毯20为簇绒地毯，其在例如基层25中具有堆积的返针缝线(back stitch)26。大量堆积26在基层 25的车厢C1侧上升高。对于构成所述基层25的基础织物，例如，可以使用无纺织物诸如各种纤维的纺粘无纺织物和针织材料。垫衬可以设置于基础织物的反表面(消音器1侧的表面)上。对于垫衬，例如，可以使用树脂材料(包括弹性体)和纤维材料。当然，对于地毯20，也可以使用例如其中需要无纺织物来交织纤维和绒毛的针刺地毯。
在消音器1中，通过在第一模制成型表面11和第二模制成型表面12上加压模制来形成凹-凸形状，第一模制成型表面11和第二模制成型表面12 在厚度方向D3上彼此相对。消音器1被安装于车辆主体面板80与地板地毯 20之间。此处，第一模制成型表面11位于地毯20侧，并且第二模制成型表面12位于地板面板(车辆主体面板80)侧。消音器1可以通过加压模制所述纤维组件30而形成，其中，缓冲材料40被插入于纤维组件中。在此情况下，消音器1包括层合部分10，通过在纤维组件30上部分地层合所述缓冲材料40来形成所述层合部分10。在图1中示出的消音器1中，层合部分10位于地毯20的搁脚部分23的地板面板侧处。地板面板侧是其中放置乘员脚的部分。图1示出了缓冲材料40A插入于位于驾驶员座椅脚处的纤维组件30 内，缓冲材料40B插入于位于前驾驶员座椅的脚处的纤维组件30内，缓冲材料40C插入于位于驾驶员座椅侧的后座脚处的纤维组件30内，并且缓冲材料40D插入于位于前乘员座椅侧的后座椅的脚处的纤维组件30内。在图 6A和图6B中示出的缓冲材料40A至40D和缓冲材料40E、40F统称作“缓冲材料40”。此外，消音器1可以是其中并未插入缓冲材料40的纤维组件30的加压模制件。
图3示意性地示出了通过加压模制而形成的消音器1的车辆主体面板 80侧的示例。图3的下部示意性地示出了在与A2-A2对应的位置处切割所述消音器1的竖直截面的示例。消音器1的纤维组件30包括第一纤维层110、第二纤维层120和第三纤维层130。第一模制成型表面11被形成于第一纤维层110上以用作地板面板侧。第一纤维层110具有近似均匀的每单位面积上的重量。第二纤维层120与在第一纤维层110上的与第一模制成型表面11相对的表面111整合/集成。第二纤维层120具有部分地不同的每单位面积上的重量。第二模制成型表面12形成于第三纤维层130上以用作地毯20侧。第三纤维层130具有近似均匀的每单位面积上的重量。在图3中所示的第三纤维层130与形成于第一纤维层110上的第二纤维层120和上面不存在(未设置)第二纤维层120的纤维的第一纤维层110的相对表面111整合/集成。应当指出的是每层110、120、130的每单位面积上的重量和消音器1的每单位面积上的重量是基于与消音器1的厚度方向D3正交的虚拟平面上的每单位面积上的重量来计算的。
由于第二纤维层120的纤维部分地存在于第一纤维层110上与第一模制成型表面11相对的表面111上，消音器1的每单位面积上的重量部分地不同。此外，形成于第三纤维层130上的第二模制成型表面12是凹-凸表面140。凸部分141和凹部分142被形成于凹-凸表面140上。凸部分141大致对应于存在第二纤维层120的纤维的部分。凹部分142大致对应于第二纤维层120的纤维不存在的部分。凸部分141包括相对高的凸部分141a和相对低的凸部分141b。
此外，如在图4中所例示，不包括第三纤维层130的消音器1也被包括于本技术中。图4的下部示意性地示出了在与A3-A3对应的位置处切割消音器1的竖直截面的示例。包括于纤维组件30的构思中的纤维组件30A包括第一纤维层110和第二纤维层120而不包括第三纤维层130。而且，在图4中示出的消音器1中，由于第二纤维层120部分地存在于与第一纤维层110上第一模制成型表面11相对的表面111上，消音器1的每单位面积上的重量部分地不同。第二纤维层120和形成于不存在第二纤维层120的纤维的第一纤维层110上的第二模制成型表面12是凹-凸表面140。凸部分141和凹部分142 被形成于凹-凸表面140上。凸部分141大致对应于其中存在第二纤维层120 的纤维的部分。凹部分142大致对应于不存在第二纤维层120的纤维的部分。凸部分141包括相对高的凸部分141a和相对低的凸部分141b。
在图2中，纤维层110、120、130总体上示出为纤维组件30。在图2中示出的纤维组件30的前侧(地毯20侧)的外表面30a上，形成了朝向车辆主体面板80侧凹进的凹部分31。在图2的下部中，纤维组件30和缓冲材料 40被示出处于分解状态，以便于解释说明。在组装前和组装后的放大视图中，水平与竖直比不同于放大前附图的水平与竖直比，以更易于解释。当凹-凸表面被形成于车辆主体面板80上时，如在放大图中所示，具有凸部分 141和凹部分142的凹-凸表面140可以被形成在位于纤维组件30的反侧(竖直主体面板80侧)的外表面30b(第二模制成型表面12)上。
如在图2中分解之前的放大图中所示，缓冲材料40被插入于凹部分31 内，凹部分31的底部部分31b被粘附到缓冲材料40的后侧(车辆主体面板 80侧)的外表面40b上，并且凹部分31的侧部分31a被粘附于缓冲材料40的周向部分40c上。此处，缓冲材料的周向部分40c是在介于外表面40a、40b 之间的位置处包围外表面40a、40b的部分。在图2中示出的凹部分31的底部部分31b意味着基本上垂直于(交叉于)凹部分31中厚度方向D3的表面 (部分)。在图2中示出的凹部分31的侧部分31a意味着包围所述凹部分31 中的底部部分31b的表面(部分)。位于凹部分31周围的纤维组件30的前侧的外表面30a和缓冲材料40的前侧的外表面40a对应于第一模制成型表面 11。另一方面，在纤维组件30的后侧的外表面30b上，并未形成其中插入有所述缓冲材料的凹部分。因此，后侧的外表面30b对应于第二模制成型表面12。缓冲材料40的外表面并不被包括于第二模制成型表面12中。
图2所示的缓冲材料当宏观来看时在沿着厚度方向D3的截面中具有近似矩形形状。缓冲材料40被形成为呈三维形状，具有基本上填充所述纤维组件的凹部分31的大小。由于缓冲材料40的厚度基本上匹配所述凹部分31 的深度，则插入于凹部分31内的缓冲材料40并不从位于缓冲材料周围的前侧的外表面30a突伸(凸形)。因此，缓冲材料40的前侧的外表面40a和纤维组件30的前侧的外表面30a变得近似平坦。因此，在脚附近的地板地毯 20并不突出，并且当踩踏在地板地毯20上时的感觉良好。当缓冲材料的前侧的外表面40a与纤维组件的前侧的外表面30a之间的高度差为缓冲材料 40厚度的0.3倍或更小时(更优选地0.2倍或更小，更加优选地0.1倍或更小)，缓冲材料的前侧的外表面40a和纤维组件的前侧的外表面30a基本上是平坦的。
尽管构成图2所示的纤维组件30的纤维34是随机地定向的，纤维34可以例如沿着前侧和后侧的外表面30a、30b而定向。因此，当缓冲材料40的纤维44被定向于厚度方向D3中时，纤维组件30的纤维34的取向可以不同于缓冲材料40的纤维44的取向。关于纤维34，例如可以使用软再生棉(cotton shoddy)、合成树脂纤维(包括弹性体)、通过向合成树脂添加添加剂而获得的纤维/和上文所描述的纤维的组合，并且包括热塑性纤维的纤维是优选的。如图2所示，纤维34可以包括主纤维35和粘合性纤维(粘结剂)36。
纤维组件30的每单位面积上的重量优选地为约600至3000g/m2并且更优选地为约800至2000g/m2。
在并非所述层合部分10的部分，纤维组件30的厚度可以根据车辆形状来在例如约10mm至100mm的范围内，更优选地在15至70mm的范围内，更进一步优选地在约20mm至50mm范围内任意地规定。在并非所述层合部分10的部分处，纤维组件30的密度优选地为约0.02至0.15g/cm3，更优选地约0.03至0.10g/cm3。纤维组件30的层合部分10的密度优选地为约0.03至 0.20g/cm3，更优选地约0.04至0.15g/cm3。
缓冲材料40可以被插入于纤维组件30内。对于缓冲材料40，例如，可以使用发泡模制主体、树脂模制主体和其中纤维在厚度方向上定向的缓冲材料。
对于发泡模制主体的材料，就提高减震性能方面的观点而言，通过使含合成树脂的树脂模制材料发泡而形成的材料是优选的。关于待发泡的树脂模制材料，就易于模制的观点而言，包括热塑性树脂的树脂模制材料是优选的。关于热塑性树脂，例如，可以使用聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯酸-苯乙烯、和上文所描述的纤维的组合。树脂模制材料可以包括添加剂诸如填料材料。当通过使热塑性树脂发泡而形成所述缓冲材料40时，珠粒发泡模制主体可以通过以下步骤形成：将发泡剂浸渍到珠状或圆柱形塑料内以形成预先发泡到预定放大率的大量树脂粒子，然后将大量树脂粒子填充到具有缓冲材料40形状的模具内，并且进一步加热树脂粒子并且使树脂粒子发泡以通过融合模制来形成珠粒发泡模制主体。替代地，通过将可发泡树脂模制材料注射到具有缓冲材料40形状的模具内使得可发泡树脂模制材料成型而形成缓冲材料40。关于发泡剂，可以使用用于生成烃的挥发性发泡剂(例如，丁烷和戊烷)和用于生成二氧化碳或其它气体的无机发泡剂(例如，碳酸铵)。发泡模制主体的膨胀比可以是例如大约10至50倍。发泡模制主体的密度可以是例如为大约0.02至0.1g/cm3。
关于用于形成上文所描述的树脂模制主体的树脂模制材料，就易于模制的观点而言，包括热塑性树脂的树脂模制材料是优选的。关于热塑性树脂，可以使用例如PS、PP、PE、丙烯酸-苯乙烯和上文所描述的纤维的组合。树脂模制材料可以包括添加剂诸如填料材料。可以通过将树脂模制材料注射模制到具有缓冲材料40形状的模具内来形成缓冲材料。当然，树脂模制材料并不限于注射模制主体。
图5示意性地例示了缓冲材料40，其中，纤维在厚度方向D3上定向。缓冲材料40是具有通过在厚度方向D3上重复地折回所述网M1而形成的波纹形状的纤维结构。因此，缓冲材料40是轻重量的、大体积的、并且具有隔音性能。特别地，在厚度方向D3上的压缩强度较高。由于缓冲材料40 的纤维44在厚度方向D3上定向，当执行加压模制时，缓冲材料40变形程度几乎不大于纤维组件30。因此，能获得在厚度方向D3上具有高压缩强度的消音器1。关于纤维44，与纤维组件的纤维34相同，例如，可以使用软再生棉、合成树脂纤维(包括弹性体)、通过向合成树脂添加添加剂而得到的纤维、无机纤维和上文所描述的纤维的组合，并且包括热塑性纤维的纤维是优选的。如图5所示，纤维44可以包括主纤维45和粘合性纤维(粘结剂)46。
在折叠之前的所述网M1的厚度可以例如是约5至10mm，其为缓冲材料40的厚度的约3％至30％。此外，所述网M1的折叠数量(褶皱数量)可以例如为每20mm约1个至10个。随着每单位长度的折叠数量变得更小，所述网M1的密度减小，并且因此可以更容易地形成所述网M1。另一方面，随着每单位长度的折叠数量变得更大，所示网M1的密度增加，并且因此形状保持特性得到改进并且作为升高材料的承载能力增强。应当指出的是所述网的折叠数量由褶皱的数量所限定，并且因此每单位长度的所述网的数量为折叠的数量的两倍一样多。
为了制造其中连续网被重复折叠为呈波纹形状并且层合的缓冲材料，可以使用已知制造方法诸如STRUTO方法从各种缓冲材料制造设备适当地选择制造设备。
关于缓冲材料制造设备，例如，已知了在PCT申请No.2008-538130的日文翻译中所描述的纺织叠层机器和利用齿轮将连续网重复地折叠成波纹形状的机器。
在图5和图6A所示的缓冲材料40E中，每个褶皱M2的折回表面与穿过缓冲材料40E的宽度方向D2和厚度方向D3的平面匹配，并且主纤维45和粘合性纤维46被定向于厚度方向D3中，除了在折回部分47中之外。粘合性纤维46的一部分被熔化并且结合呈波纹形状而定向的主纤维45。因此，形成了具有波纹形状的纤维结构。沿着褶皱M2(网M1)的层合方向D1形成了前侧的外表面40a和后侧的外表面40b，在那里，组装了折回部分47。层合方向D1、宽度方向D2和厚度方向D3近似彼此垂直。此处，缓冲材料40E 的宽度方向D2对应于网M1的宽度方向。在图3和其它图中，由缓冲材料制造设备挤出的缓冲材料40E的挤出方向D11被示出为层合方向D1的一个方向，并且挤出方向D11的相反方向D12被示出为层合方向D1的另一方向。如果纤维44在厚度方向D3上定向，这意味着纤维44的定向方向与垂直于前表面(40a)和后表面(40b)的方向在狭义上相对良好地匹配。此外，可以形成折回部分47。
关于缓冲材料40的主纤维45和纤维组件30的主纤维35，例如可以使用热塑性树脂的纤维(包括热塑性弹性体)、通过向热塑性树脂添加添加剂而得到的纤维、无机纤维、和回收软再生棉。此外，例如也可以使用热塑性树脂诸如聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、聚烯烃(例如 PP)和聚酰胺构成的纤维、通过修改前述热塑性树脂以调整其熔点而获得的热塑性树脂构成的纤维、玻璃纤维、人造丝纤维、服装的软再生棉、再生棉纤维、通过进一步添加添加剂而获得的材料的纤维，和这些纤维的组合。例如，主纤维的纤维直径可以是5至60μm，并且主纤维的纤维长度可以为约10至100mm。当主纤维是热塑性树脂时，热塑性纤维的熔点可以是例如约180℃至约260℃的高熔点。缓冲材料的主纤维45和纤维组件的主纤维35可以是相同纤维或者可以是不同纤维。
关于缓冲材料40的粘合性纤维46和纤维组件30的粘合性纤维36，例如，可以使用热塑性纤维和通过向热塑性树脂添加粘合剂而获得的纤维。此外，例如也可以使用热塑性树脂诸如聚酯(例如PET)、聚烯烃(例如PP 和PE(聚乙烯))和聚酰胺构成的纤维、通过修改前述热塑性树脂以调整其熔点而获得的热塑性树脂构成的纤维、和通过进一步添加添加剂而获得的材料的。当主纤维是热塑性纤维时，熔点低于主纤维的熔点的热塑性纤维优选地用于粘合性纤维。例如，当与主纤维兼容的纤维用于粘合性纤维时，可以获得在主纤维与粘合性纤维之间良好的粘附，并且可以向缓冲材料40和纤维组件30提供充分的形状保持特性。粘合性纤维的熔点可以例如为约100℃至约220℃(优选地约120℃或更低)。当相同材料的纤维用于粘合性纤维46、36二者时，提高了在纤维组件30与缓冲材料40之间的粘合性能。因此，相同材料是优选的。
芯-鞘结构的纤维可以用于粘合性纤维46、36。芯-鞘结构包括由可用于粘合性纤维的纤维所形成的鞘部分，和熔点高于鞘部分熔点的材料形成的芯部分，从而使得鞘部分包围芯部分的外圆周。在此情况下，可用于主纤维45、35的纤维可以用于芯部分。
例如，粘合性纤维46、36的纤维直径可以为约10至45μm，并且粘合性纤维46的纤维长度可以为约10mm至100mm。主纤维45、35与粘合性纤维46、36的相对应比可以是主纤维约50至90重量％和粘合性纤维约10至50 重量％。
应当指出的是也可以通过使用非纤维粘合剂作为粘合性纤维的替代来形成纤维结构40。
其中纤维在厚度方向上定向的缓冲材料40的每单位面积上的重量优选地为约300至1500g/m2，并且更优选地约500至800g/m2。应当指出的是纤维组件30的每单位面积上的重量优选地大于低密度缓冲材料40的每单位面积上的重量。缓冲材料40的厚度根据车辆形状在例如约10至50mm的范围内任意地规定。缓冲材料40的密度优选地等于或低于纤维组件30的密度，更优选地低于纤维组件30的密度。具体而言，缓冲材料40的密度优选地为约0.01至0.15g/cm3，更优选地0.02至0.08g/cm3。特别地，纤维组件30 的层合部分10的密度优选地等于或大于缓冲材料40的密度(更优选地大于缓冲材料40的密度)，因为通过抑制来自车辆主体面板80的振动，改进了振动控制性能。
缓冲材料40可以是任何结构，只要纤维44被定向于厚度方向D3上。因此，如图6B所示，缓冲材料40的外表面40a、40b的折回部分47可以被切开。另外，可以使用通过在厚度方向上在中间位置处分开具有波纹形状的纤维结构而获得的缓冲材料。
在本技术中的缓冲材料40的厚度方向可以是任何方向，只要这个方向与图2中所示的第一模制成型表面11和第二模制成型表面12交叉。因此，厚度方向并不限于精确地为具有不平坦的消音器1的厚度方向的方向。厚度方向可以是偏离于消音器1的厚度方向的方向。
在图7A所示的示例中，消音器1的厚度并不恒定并且从压缩方向D31 偏移到缓冲材料40的厚度方向D32。此处，压缩方向D31是在图10中例示的加压模制机器200的模具212、214的靠近方向。压缩方向D31是当执行加压模制时施加压缩力的方向。压缩方向D31可以被消音器1总体的厚度方向替换。就在压缩方向D31上获得良好压缩强度的观点而言，由压缩方向D31 与缓冲材料的厚度方向D32所形成的角度θ1优选地为30°或更小，并且更优选地为25°或更小，进一步更优选地20°或更小，并且特别优选地15°或更小。当然，本发明还包括θ1>0的情况。
如在图7B中所例示，当通过加压模制来施加压缩力时，缓冲材料40 的纤维44的方向可以偏离于缓冲材料40的厚度方向并且偏离于压缩方向 D31。就在压缩方向D31上获得良好压缩强度的观点而言，由压缩方向D31 与纤维44的方向D33所形成的角度θ2优选地为30°或更小，更优选地25°或更小，进一步更优选地20°或更小，并且特别优选地15°或更小。当然，本发明还包括θ2>0的情况。
关于缓冲材料40，发泡模制主体诸如树脂粒子的成型主体和注射模制主体可以组合地使用以便邻近纤维组件30或层合于纤维组件30上。例如，当硬部件诸如管被布置于地板面板上时，在某些情况下，消音器应仅在硬部件的部分处切开。在此情况下，除非缓冲材料40不存在，则踩踏所述消音器1的感觉在其中布置了诸如管这样的部件的部分与其它一般部分之间不同。为了增加踩踏所述消音器1舒适感，树脂粒子的相对较硬成型主体或者相对较硬注射模制主体可以插入于其中诸如管这样的部件被布置的部分和相邻部分内。替代地，树脂粒子的发泡主体或者注射模制主体可以组合地插入于缓冲材料内，在缓冲材料中，纤维在厚度方向上定向。
(3)消音器的制造方法、操作和效果
图8示意性地示出了制造用于汽车的消音器1的消音器制造设备的示例。图9示意性地示出了消音器制造设备的控制器的示例。图10示意性地示出了加压模制机器200的竖直端表面。
图8中示出的消音器制造设备400包括用于向下进给所述纤维F1的第一纤维供应单元410、用于向下进给所述纤维F2的第二纤维供应单元420、用于向下进给所述纤维F3的第三纤维供应单元430、输送机440、控制器450 (在图9中示出)、和加压模制机器200。上文所描述的纤维34可以用于纤维F1至F3。相同类型的纤维可以用于所有纤维F1至F3。替代地，彼此不同的纤维可以用于纤维F1至F3中每一个。当然，相同类型的纤维可以用于纤维F2、F3，而不同于纤维F2、F3的纤维用于纤维F1。替代地，相同类型的纤维可以用于纤维F1、F3，而不同于纤维F1、F3的纤维用于纤维F2。替代地，相同类型的纤维可以用于纤维F1、F2，而不同于纤维F1、F2的纤维用于纤维F3。当形成没有第三纤维层130的消音器1时，可以省略第三纤维供应单元430。
第一纤维供应单元410使纤维F1的原纱解纤化(defibrate)并混合，并且在移动方向D4上移动的输送机440上供应所述纤维F1从而使得厚度和每单位面积上的重量变得几乎恒定。因此，形成了第一供应纤维层310。因此，第一纤维供应步骤S1主要由第一纤维供应单元410和输送机440来执行。第一供应纤维层310是具有几乎恒定的厚度和每单位面积上的重量的纤维聚集体。第一供应纤维层310变成了消音器1的第一纤维层110。
第一纤维层110具有形成第一模制成型表面11的近似平坦的表面。第一纤维层110作为基层给予形状保持特性。因此，可以通过将地板消音器布置于地板部分上使得第一纤维层110布置于车厢C1侧上来近似将地板表面整平。当形成地板消音器的第一纤维层110被布置于车厢侧时，具有高表面刚性的第一纤维层110优选地用于在脚踩踏时保持性能(感觉)。在此情况下，优选地，纤维F1易于熔化并且第一纤维层的表面刚性在形成纤维 F1后较高。
第一纤维供应单元410可以通过进给在纤维状态的第一供应纤维层 310而不是进给在单独过程中初步制造的缠绕原坯织物而形成于输送机 440上。用作基层的第一纤维层110从纤维状态通过与其它纤维层120、130 整合/集成在一起的过程而形成。因此，本制造方法可以降低消音器的制造工时和制造成本。
在输送机440的移动方向D4上布置于第一供应单元410下游侧上的第二纤维供应单元420使纤维F2的原纱解纤化并混合，并且在移动方向D4上移动的第一供应纤维层310上供应所述纤维F2使得厚度和每单位面积上的重量变得部分地不同。因此，形成了第二供应纤维层320。因此，主要由第二层供应单元420和输送机440执行了第二纤维供应步骤S2。第二供应纤维层320变成消音器1的第二纤维层120。在图8中示出的第二纤维供应单元 420包括具有纤维F2的供应位置的多个分开的纤维供应单元425，并且供应位置中每一个在输送机440的宽度方向D5上不同。分开的纤维供应单元425 中每一个具有测量所述纤维F2的功能。多个分开的纤维供应单元425可以在宽度方向D5上布置成一排(如图8所示)或者可以被布置呈之字形/曲折形状。优选地，分开的纤维供应单元425以之字形/曲折形状而布置，因为可以布置大量分开的纤维供应单元425。
从分开的纤维供应单元425中每一个，任意量的纤维F2可以在任意位置处沉积于由输送机440转移的第一供应纤维层310的上表面上。控制器 450控制纤维F2仅供应到第一供应纤维层310上的初步设定区域。另外，控制器450控制用于待供应纤维F1的区域的纤维F1的供应量。因此，用于汽车的消音器1可以形成为模制主体，模制主体具有部分不同的厚度和部分不同的每单位面积上的重量。因此，增进了对于车辆主体面板的跟随性并且在车辆外部噪音易于进入的部分处增加了每单位面积上的重量。因此，可以提供用于汽车的消音器，其能抑制重量的增加并且增强了声音吸收性能。
关于第二供应纤维层320，优选轻重量和蓬松/大体积的纤维。关于纤维F2，优选地使用高度卷曲的纤维、软再生棉和纵向定向的纤维。
在本示例的制造方法中，对于充当基层的第一供应纤维层310的上表面的分开区域中每一个，纤维F2的存在/不存在和纤维F2的供应量变化。因此，形成具有部分不同厚度和部分不同每单位面积上的重量的纤维聚集体300。因此，在本发明的纤维聚集体300中，与没有基层的纤维聚集体相比，改进了形状保持特性和可运输性。此外，也增强了由这种纤维聚集体 300制成的消音器1的形状保持特性。
在输送机440的移动方向D4上布置于第二纤维供应单元420下游侧上的第三纤维供应单元430使纤维F3的原纱解纤化并混合，并且在移动方向 D4上移动的供应纤维层310、320上供应所述纤维F3使得厚度和每单位面积上的重量变得几乎恒定。因此，形成了第三供应纤维层330。即，纤维F3 被铺设于第二供应纤维层320和上面不存在第二供应纤维层320的纤维F2 的第一供应纤维层310上。因此，主要由第三纤维供应单元430和输送机440 来执行第三纤维供应步骤S3。第三纤维供应单元430变成消音器1的第三纤维层130。包括供应纤维层310、320、330的纤维聚集体300变成纤维组件 30。
由于覆盖所述第二供应纤维层320的第三供应纤维层330存在于纤维聚集体300中，则在模制之后防止所述纤维聚集体300和纤维组件30发生开裂或从不平坦处剥落。发现了，当消音器安装于汽车中，同时第一纤维层 110朝向车厢侧时，振动控制性能降低并且出现上文所描述的开裂或剥落。认为所述振动控制性能降低是因为当出现开裂或剥落时在消音器与车辆主体面板之间的接触面积减小。由于第三供应纤维层330被形成于供应纤维层320、330上，则具有部分不同的每单位面积上的重量的第二供应纤维层320由第一供应纤维层310与第三供应纤维层330所包夹。因此，改进了消音器1的表面品质和形状保持特性，并且提高了车辆主体面板的振动控制性能。因此，改进了车厢中的静音程度。
关于纤维F3，优选的是可易于附连到车辆主体面板上的柔性纤维。在此情况下，细旦纤维(fine-denier fiber)优选地用于纤维F3，并且熔融纤维的比率优选地尽可能小。
所述供应纤维层310、320、330被放置于输送机440上并且在移动方向 D4上转移。关于输送机440，例如，可以使用带式输送机。优选地在带式输送机的带上形成大量通风孔以便通过热风加热等来预热所述纤维聚集体300到略高于粘合性纤维36熔点的温度。
控制器450控制例如输送机440的移动速度V1和从纤维供应单元410、 420、430供应的纤维F1至F3的供应速度。特别地，图9所示的控制器450 根据对控制程序进行配置的顺序455由分开的纤维供应单元425来可变地并且独立地控制从分开的纤维供应单元425供应到第一供应纤维层310的纤维F2的每单位面积上的重量。图8、图9示出了第二纤维供应单元420被分成分开的纤维供应单元#1至#10。当然，布置于第二纤维供应单元420上的分开的纤维供应单元425的数量并不限于10。
图9所示的顺序455表示对于每个预定时序，对于分开的纤维供应单元 #1至#10中每一个，纤维F2的供应速度(供应量)V2(m/s)与输送机440 的移动速度(线速度)V1(m/s)的比V2/V1。图9中示出的水平轴线表示时序t。图9示出了对于分开的纤维供应单元#1至#10中每一个，速度比 V2/V1从左向右变化。例如，分开的纤维供应单元#2的速度比V2/V1变化0、1、2、3、4、4、3、2、1、0……。当速度比V2/V1为0时，不在由分开的纤维供应单元的位置和时序所决定的区域处的第一供应纤维层310上供应所述纤维F2。当速度比V2/V1为1时，纤维F2的供应速度V2与第一供应纤维层310的移动速度(线速度)V1相同。当速度比V2/V1大于1(例如4) 时，纤维F2以波纹形状在第一供应纤维层310上被供应，而同时第一供应纤维层310以移动速度V1移动。如果速度比V2/V1被控制在V2/V1>1范围，则第二供应纤维层320和第二纤维层120可以呈波纹形状而折叠使得纤维 F2在厚度方向D3上定向。通过对于每个时序可变地控制所述速度比 V2/V1，则第二供应纤维层320的厚度和每单位面积上的重量根据输送机440在移动方向D4上的位置而变化。
通过对于分开的纤维供应单元#1至#10中每一个可变地控制所述速度比V2/V1，则第二供应纤维层320的厚度和每单位面积上的重量根据输送机 440在宽度方向D5上的位置而变化。例如，在图9所示的顺序455中，第四区域的速度比V2/V1从左边以分开的纤维供应单元#1至#10的次序为0、3、 2、3、0、0、3、2、3和0。
如上文所解释，对于由移动方向D4和宽度方向D5所分段的区域中每一个区域，本示例的制造方法可以形成具有所希望的厚度和每单位面积上的重量的第二供应纤维层320。用于控制纤维供应量的区域的面积和数量可以通过控制待安装的分开的纤维供应单元425的数量、从分开的纤维供应单元425中每一个供应的纤维F2的供应速度(V2)和输送机440的线速度 (V1)来任意地规定。对于区域中每一个，可以通过规定在顺序455中的纤维F2的供应量(V2)来改变纤维供应量。
由纤维供应步骤S1、S2和S3形成的纤维聚集体300被输送到加压模制机器200并且被加压模制(模制步骤S5)。在模制步骤S5之前，可以对纤维聚集体300预热(预热步骤S4)。当然，不包括预热步骤S4的制造方法也被包括于本技术中。在预热步骤S4，纤维聚集体300可以被输送到加热器诸如吸入加热器(热风循环加热器)并且由热风加热或类似方法在略高于粘合性纤维36熔点的温度进行预热。纤维聚集体300的粘合性纤维36被软化并且充当粘合剂。因此，纤维聚集体300的形状在某种程度上被保持并且纤维聚集体300可以容易地被输送到加压模制机器200。由红外辐射加热器进行的辐射加热也在所述吸入加热器的加热的同时进行以便确保预热足量的热。当然，加热可以在不使用所述吸收加热器的情况下进行。
在预热步骤S4中，可以通过根据消音器1的形状来初步模制所述纤维聚集体300来形成预成型件。
垫状或预成型的纤维聚集体300被输送到图10中所例示的加压模制机器200。此处，如在图10中的加压模制过程P1中所示，缓冲材料40可以最初放置于下模具214的预定部分上。其中纤维在厚度方向上被定向的缓冲材料40的方向可以设置成使得层合方向D1匹配所述车辆宽度方向，或者宽度方向D2匹配所述车辆宽度方向。然而，层合方向D1和宽度方向D2可以偏离于所述车辆宽度方向。如在图10中所示的加压模制过程P2中所示，被输送到加压模制机器200的纤维聚集体300被铺设到上面放置了缓冲材料 40的下模具214上。
在图10中所示的加压模制机器200中，构成成型模210的上模具212和下模具214被设置为使得它们能彼此靠在一起和彼此分开。上模具212是金属模具，金属模具在对面的表面上具有模制表面(molding surface)213以与消音器1的车辆主体面板80侧的形状相匹配。下模具214是金属模具，金属模具在面对的表面上具有模制表面215以与消音器1的地毯20侧的形状相匹配。因此，纤维聚集体300和缓冲材料40被布置成它们的上侧和下侧在模具212、214之间颠倒。当然，在执行加压模制之前，材料可以根据例如待铺设于汽车上的位置关系来布置。尽管伴随加热的热压是优选的，也可以使用不进行加热的冷压。例如，如果纤维聚集体300被充分加热以使粘合性纤维36熔化，之后执行加压模制，则保持由冷压所形成的消音器1 的形状。
当纤维聚集体300被铺设于上面根据需要放置了缓冲材料40的下模具 214上时(加压模制过程P2)并且使模具212、214彼此靠近时，消音器1在修整之前被加压模制(加压模制过程P3)。因此，第一纤维层110由第一供应纤维层310形成，并且第二纤维层120由第二供应纤维层320形成。此外，当第三供应纤维层330存在于纤维聚集体300中时，第三纤维层130由第三供应纤维层330形成。第一模制成型表面11被形成于第一纤维层110上。当第三供应纤维层330存在于纤维聚集体300中时，第二模制成型表面12被形成于第三纤维层130上。第二纤维层120与第一纤维层110上的第一模制成型表面11相对的表面111整合/集成。第二纤维层120具有部分不同的每单位面积上的重量。当第三供应纤维层330存在于纤维聚集体300中时，第二纤维层120也与第三纤维层130整合/集成。当第三供应纤维层330不存在于纤维聚集体300中时，第二模制成型表面12被形成于第二纤维层120和上面不存在第二纤维层120的纤维的第一纤维层110上。
当其中纤维44在厚度方向D3上被定向的缓冲材料40被铺设于下模具 214上时，缓冲材料40在厚度方向D3上具有高压缩强度。另外，缓冲材料 40在厚度方向D3上难以变形，即使在执行加压模制时。因此，主要被压缩的材料是纤维聚集体300。当使用垫状纤维聚集体300时，通过加压模制使缓冲材料40沉入到纤维聚集体300内来形成所述凹部分31。即使在使用预成型纤维聚集体300时，位于层合部分10处的纤维聚集体300可以通过加压模制而被压缩。位于层合部分10处的纤维组件30比周围区域更强地受压缩。因此，层合部分10的密度变高。因此，增强所述振动控制性能、隔音性能和声绝缘性能。特别地，由于纤维组件30位于层合部分10中车辆主体面板80处，则提高了振动控制性能、隔音性能和声绝缘性能。
消音器1在修整之前被冷却并且从加压模制机器200移除，并且然后被输送到外圆周切割机以切割外圆周。切割方法可以是例如使用切割刀片的切割、水射流切割、或者用手使用刀具进行的切割。若需要，在厚度方向 D3上穿透的孔可以被形成于消音器1上。
如上文所解释，形成了在图3、图4中示出的消音器1。在消音器1中，第二纤维层120的纤维部分地存在，而第二纤维层120与上面形成有第一模制成型表面11的第一纤维层110整合/集成。因此，第一纤维层110充当基层并且赋予消音器1形状保持特性。因此，用于汽车的消音器1能防止具有部分不同每单位面积上的重量的纤维模制主体的形状发生塌陷、开裂等。
(4)变型示例
在本发明中可以考虑各种变型示例。
例如，除了用于车厢的地板消音器之外，本发明的用于汽车的消音器可以应用于用于行李厢的消音器、用于门部分的消音器、用于顶棚部分的消音器、仪表板消音器、用于引擎部分的消音器、和用于挡泥板部分的消音器。
例如，另一层诸如粘合剂层可以被形成于纤维组件30与缓冲材料40之间。
图11示意性地示出了在对应于图1中的A1-A1的位置处切割的变型示例的消音器1A的竖直端表面以及车辆主体面板80和地毯20。应当指出的是在上文所描述的消音器1的构思包括消音器1A。
在图11中所示的纤维组件30的后侧(车辆主体面板80侧)的外表面30b 上，形成了朝向地毯20侧凹进的凹部分31。缓冲材料40被插入于凹部分31 内。凹部分31的底部部分31b被粘附到位于缓冲材料40前侧(地毯20侧) 的外表面40a上。凹部分31的侧部分31a被粘附到缓冲材料40的周向部分40c 上。位于凹部分31周围的纤维组件30的后侧的外表面30b和缓冲材料40后侧的外表面40b是第二模制成型表面12。在纤维组件30前侧的外表面30a上，并未形成其中插入有缓冲材料的凹部分。因此，前侧的外表面30a是第一模制成型表面11，并且缓冲材料40的外表面并不被包括于第一模制成型表面11中。
缓冲材料40的后侧的外表面40b和纤维组件30的后侧的外表面30b变得近似平坦。当介于缓冲材料的后侧的外表面40b与纤维组件的后侧的外表面30b之间的高度差为缓冲材料40的厚度的0.3倍或更小时(更优选地， 0.2倍或更小，进一步更优选地0.1倍或更小)时，缓冲材料的后侧的外表面40b和纤维组件的后侧的外表面30b近似平坦。
由于其中纤维在厚度方向上被定向的缓冲材料40位于车辆主体面板 80侧处，则从地毯20侧向车辆主体面板80侧施加的负荷由在缓冲材料40的厚度方向D3上定向的纤维44经由纤维组件30加以支承。因此，变型示例可以提供在厚度方向上具有更高压缩强度的用于汽车的消音器。
如在图12A的变型示例中所示，上文所描述的消音器1的构思包括消音器1B。在消音器1B中，缓冲材料40嵌入于纤维组件30中。例如，在图8所示的消音器制造设备400中，如果缓冲材料40被放置在第一纤维供应层310 上介于第一纤维供应单元410与第三纤维供应单元430之间的位置处，则缓冲材料40被嵌入于纤维聚集体300中，并且通过加压模制形成消音器1B。
如在图12B的变型示例中所示，上文所描述的消音器1的构思包括消音器1C。消音器1C包括具有近似梯形截面的缓冲材料40，其中，在沿着厚度方向D3的截面中，第一模制成型表面11侧的侧部长度L1不同于第二模制成型表面12侧的长度L2。在具有近似梯形截面的缓冲材料40中，前侧的外表面40a的面积不同于后侧的外表面40b的面积。当缓冲材料40被形成为呈近似梯形截面时，与具有矩形截面的缓冲材料40相比，在缓冲材料40与纤维组件30之间的粘合强度在周向部分40c处变得更高。如在图12B的缓冲材料 40中所示，当被包括于模制表面11中的外表面40a的侧部的长度比不被包括于模制表面11、12中的外表面40b的侧部的长度L2更长时，随着位置变得更浅，纤维组件30的凹部分31的宽度变得更宽。因而，能容易地形成凹部分31。因此，在缓冲材料的周向部分40c与凹部分的侧部分31a之间的粘合强度变得更高。当被包括于模制表面11中的外表面40a的侧部的长度L1 比不被包括于模制表面11、12中的外表面40b的侧部的长度L2更短时，随着位置变得更浅，纤维组件30的凹部分31变得更窄。因此，在缓冲材料的周向部分40c与凹部分的侧部分31a之间的粘合强度变得更高。
图13示意性地示出了在与图1中的A1-A1对应的位置处切割的包括于上文所描述的消音器1中的构思中的消音器1D的竖直端表面以及车辆主体面板80和地毯20。在图13的下部中，示意性地示出了消音器1D的主要部分。
在图13中示出的第二模制成型表面12上，圆形突伸的凸部分15被形成于缓冲材料40上在不同于缓冲材料40的厚度方向D3的方向D4(图13中的横向方向)上的层合部分10的边缘部分10a的位置处。方向D4可以是纵向方向或者与横向方向或纵向方向偏离的方向。方向D4可以是网M1的层合方向D1、网M1的宽度方向D2、或者不同于这两个方向D1、D2的方向。如在图13的下部中所示，层合部分10的边缘部分10a是当缓冲材料40在厚度方向D3上投影时缓冲材料40的边缘部分(周向部分40c)的投影位置。当周向部分40c在方向D4上的位置在第一模制成型表面11侧的边缘部分与第二模制成型表面12侧的边缘部分之间不同时，诸如当缓冲材料40被形成为呈近似梯形截面时，层合部分的边缘部分10a是当缓冲材料40在厚度方向 D3上被投影时上面形成有凸部分15的模制表面11、12之一的边缘部分的投影位置。例如，当凸部分15被形成于第二模制成型表面12上并且缓冲材料40被形成为呈近似梯形截面时，层合部分的边缘部分10a是当缓冲材料40 在厚度方向D3上投影时缓冲材料40后侧的外表面40b的边缘部分的投影部分。短语“凸部分15被形成于层合部分10的边缘部分10a的位置处”表示层合部分10的边缘部分10a位于凸部分15的范围中。凸部分15的范围是消音器的向外突伸的外表面的范围。例如，凸部分15的范围是具有从消音器向外突伸的曲率半径的表面的范围。凸部分15的形状并不限于具有恒定曲率半径(被称作R)的圆形突伸形状。凸部分的形状包括其中例如曲率半径可以根据位置而变化的突伸形状。关于下文所解释的消音器1E(在图14中示出)同样如此。
在与图2所示的消音器1相同的此变型示例中，朝向车辆主体面板80侧凹进的凹部分31被形成于纤维组件30的前侧(地毯20侧)的外表面上。缓冲材料40被插入于凹部分31内。缓冲材料40的外表面40b并不包括于第二模制成型表面12中。缓冲材料40的外表面40a被包括于第一模制成型表面 11中。
在消音器中，当层合部分10的边缘部分并不位于诸如其中需要形成凸部分15的拐角部分等部分处时，纤维组件30的排斥力是相对较低的并且因此具有较大曲率半径R的宽凸部分16如图所示形成于图13的下部中。为了减小曲率半径R而不使用缓冲材料40，纤维组件30的密度应增加以增加纤维组件30的排斥力。在这种变型示例中，由于凸部分15被形成于缓冲材料 40的层合部分10的边缘部分10a处具有低密度和高排斥力的位置，当执行加压模制时，纤维组件30的纤维被挤出到凸部分15上。因此，凸部分15的圆形突伸形状变得尖锐。因此，在车辆主体面板与消音器之间的空间可以被减小并且所述振动控制性能能被提高。
为了将层合部分10的边缘部分10a布置于凸部分上，缓冲材料40的边缘部分(周向部分40c)应被移位以与竖直壁部分诸如车辆主体面板80的边缘部分81和隧道部分82对准，或者缓冲材料40应在横向方向上、纵向方向等方向上延伸。此外，即使当缓冲材料40的边缘部分(周向部分40c) 与竖直壁部分是部分地对准的时，则提高了所述振动控制性能。对于下文解释的消音器1E(在图14中示出)同样如此。
图14示意性地示出了在与图1中的A1-A1对应的位置处切割的被包括于上文所描述的消音器1的构思中的消音器1E的竖直端表面以及车辆主体面板80和地毯20。在图14的下部中，示意性地示出了消音器1E的主要部分。
在图14中示出的第二模制成型表面12中，凸部分15是由在不同于缓冲材料40的厚度方向D3的方向D4(图14中的横向方向)上的所述层合部分 10的边缘部分10a的位置处的缓冲材料40的边缘部分所形成。
在与图11所示的消音器1A相同的此变型示例中，朝向地毯20侧凹进的凹部分31被形成于纤维组件30的后侧(车辆主体面板80侧)的外表面上。缓冲材料40被插入于凹部分31内。缓冲材料40的外表面40b并不被包括于第一模制成型表面11中。缓冲材料40的外表面40a被包括于第二模制成型表面12中。
在此变型示例中，由于凸部分15由具有低密度和高排斥力的缓冲材料 40的边缘部分(周向部分40c)形成，则所述凸部分15的圆形突伸形状变得比图13所示的消音器1D更尖锐。因此，在车辆主体面板与消音器之间的空间能被进一步减小并且振动控制性能能被进一步提高。
形成于层合部分10的边缘部分10a的位置处的凸部分15可以被形成于第一模制成型表面11上。当然，凸部分15可以被形成于第一模制成型表面 11和第二模制成型表面12上。
如上文所解释，当凸部分15形成于模制表面11、12中至少一个上的层合部分10的边缘部分10a的位置处时，凸部分诸如拐角部分的形状可以是尖锐的。因此，具有凸部分15的消音器可以减小在车辆主体面板与消音器之间的空间，并且提高所述振动控制性能。
图15示意性地示出了在与图1的A1-A1对应的位置处切割的被包括于上文所描述的消音器1的构思中的消音器1F的竖直端表面以及车辆主体面板80和地毯20。凹部分31被形成于图15中所示的纤维组件30的外表面30a 上从而使得缓冲材料40被插入于凹部分31内。在纤维组件30中，凹部分31 位于其中不存在第二纤维层120的纤维的部分处。即，缓冲材料40被插入于纤维组件30内以便在厚度方向D3上与第二纤维层120的纤维重叠。换言之，缓冲材料40与不存在第二纤维层120的纤维的部分重叠。当缓冲材料 40被插入于纤维组件30内时，层合部分10的纤维组件30比并非层合部分10 的部分的纤维组件30更薄。因此，如图示为消音器1F，优选的是所述缓冲材料40被插入于纤维组件30中不存在第二纤维层120的纤维的部分内。
当通过将其中纤维44在厚度方向D3上被定向的缓冲材料40插入于纤维组件30内而形成的层合部分10的厚度相对较厚(例如大于50mm)时，可能会降低脚踩踏上时的性能。例如，脚当踩踏在地板地毯20的搁脚部分 23(在图1中示出)时下沉。在此情况下，具有预定厚度(例如约10mm 至20mm)的发泡模制主体可以之后通过使用热熔融或其它方法而附连于消音器1的层合部分10的至少第一模制成型表面11上。在此情况下，层合部分10的厚度可以规定为使得该厚度在与搁脚部分23对应的位置处相对于消音器1的厚度减少了发泡模制主体的厚度。发泡模制主体的材料优选地是通过使包含合成树脂的树脂模制材料发泡而形成的材料。合成树脂优选地是热塑性树脂诸如PP、PE、PS和丙烯酸-苯乙烯。发泡模制主体优选地是可发泡树脂粒子的珠粒泡沫模制主体。当发泡模制主体之后被附连时，脚当踩踏在搁脚部分23上时更少地下沉。因此，提高了当脚踩踏时的性能。
当消音器1的厚度在没有缓冲材料40插入的部分处相对较厚(例如大于50mm)时，上文所描述的相对较厚成型模制主体(例如，厚度为约30 至50mm)可以在之后通过使用热熔融或其它方法而附连到这个部分的第一模制成型表面11上。在此情况下，消音器1在附连所述成型模制主体之前的厚度可以被规定为使得该厚度相对于附连成型模制主体之后的消音器1的厚度减少发泡模制主体的厚度。当所述成型模制主体之后被附连时，脚当踩踏在搁脚部分23上时更少地下沉。因此，提高了当脚踩踏时的性能。
(5)结论
如上文所解释，根据各种实施例，本发明可以提供用于汽车的消音器或类似物的技术，这种消音器能防止具有部分不同每单位面积上的重量的纤维模制主体的形状发生塌陷、开裂等。当然，可以获得上文所描述的基本操作和效果，即使利用在独立权利要求中所描述的部件和不具有从属权利要求中所陈述的特征的情况下。
也可以使上文所描述的实施例和变型示例中公开的特征彼此替换或者改变其部件来实施本发明，并且也可以通过使常规特征和上文所描述的实施例和变型示例中公开的特征彼此替换或者改变其组合来实施本发明。本发明包括这些特征和类似特征。

Claims (6)

1.一种用于汽车的消音器，所述消音器通过加压模制而形成，所述消音器具有第一模制成型表面和第二模制成型表面，所述第一模制成型表面与第二模制成型表面在厚度方向上彼此相对，其中
所述消音器至少包括第一纤维层与第二纤维层，所述第一模制成型表面被形成于所述第一纤维层上，所述第二纤维层与在所述第一纤维层上的所述第一模制成型表面相对的表面而集成一体，并且所述第二纤维层的纤维部分地存在，
其中，所述第一纤维层和所述第二纤维层在相同的模制步骤中通过加压模制第一供应纤维层和第二供应纤维层而形成，所述第二供应纤维层在第二纤维供应步骤中形成，在所述第二纤维供应步骤中，第二纤维供应单元使原纱解纤化并混合且然后在所述第一供应纤维层上部分地供应纤维以形成所述第二供应纤维层。
2.根据权利要求1所述的用于汽车的消音器，其中，
所述消音器具有第三纤维层，所述第二模制成型表面形成于所述第三纤维层上。
3.根据权利要求1或2所述的用于汽车的消音器，其中，
所述消音器包括层合部分，在所述层合部分中，缓冲材料被插入到纤维组件内以便部分地被层合于所述纤维组件上，所述纤维组件至少包括所述第一纤维层和所述第二纤维层；以及
凸部分，所述凸部分被形成于所述第一模制成型表面和所述第二模制成型表面中的至少一个上使得所述凸部分在不同于所述厚度方向的方向上位于所述层合部分的边缘部分的位置处。
4.一种制造用于汽车的消音器的方法，所述方法包括：
第一纤维供应步骤，在所述第一纤维供应步骤中，在输送机上从第一纤维供应单元供应纤维以形成第一供应纤维层；
第二纤维供应步骤，在所述第二纤维供应步骤中，第二纤维供应单元使原纱解纤化并混合并且在所述第一供应纤维层上部分地供应纤维以形成第二供应纤维层；以及
模制步骤，在所述模制步骤中，加压模制由所述输送机转移的纤维聚集体，所述纤维聚集体至少包括所述第一供应纤维层和所述第二供应纤维层，
其中，所述第一供应纤维层和所述第二供应纤维层在相同的所述模制步骤中被加压模制。
5.根据权利要求4所述的制造用于汽车的消音器的方法，其中，
所述第二纤维供应单元包括多个分开的纤维供应单元，所述多个分开的纤维供应单元向供应位置供应所述纤维，所述供应位置中每一个在所述输送机的宽度方向上是不同的；以及
在所述第二纤维供应步骤中，从所述分开的纤维供应单元向所述第一供应纤维层供应的纤维的每单位面积上的重量被所述分开的纤维供应单元可变地和单独地控制。
6.根据权利要求4或5所述的制造用于汽车的消音器的方法，所述方法还包括：
第三纤维供应步骤，在所述第三纤维供应步骤中，从第三纤维供应单元在所述第二供应纤维层上和不存在所述第二供应纤维层的所述第一供应纤维层上供应纤维以形成第三供应纤维层，其中，
所述纤维聚集体至少包括所述第一供应纤维层、所述第二供应纤维层和所述第三供应纤维层。
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