CN111052224B - 结构体、车辆用结构体及车辆用空调管道 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够提高吸声率的结构体。根据本发明，提供一种具备发泡树脂层、吸声材料层，所述发泡树脂层是发泡倍率为1.1～8倍的发泡材料，所述吸声材料层是发泡倍率为10～30倍的发泡材料，且层叠在所述发泡树脂层的结构体。

Description

结构体、车辆用结构体及车辆用空调管道
【技术领域】
本发明涉及结构体、车辆用结构体及车辆用空调管道。
【背景技術】
例如在汽车的车辆等结构物内设置树脂制的车辆用结构体被广泛知晓。例如，专利文献1揭示了作为车辆用结构体的一个例子，具体揭示了具备配风用管道、以及使管道为嵌入件而发泡成型的衬垫主体的车辆用坐垫。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本专利特开2017－132287号公报
【发明内容】
【发明要解决的问题】
于是，有时候需要这样的结构体优选具备吸收周围声音的功能。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，提供一种能够提高吸声率的结构体。
【解决问题的手段】
根据本发明，提供一种结构体，其特征在于，具备发泡树脂层、吸声材料层，所述发泡树脂层是发泡倍率为1.1～8倍的发泡材料，所述吸声材料层是发泡倍率为10～30倍的发泡材料，且层叠在所述发泡树脂层。
本发明人等通过使吸声材料层层叠在发泡树脂层，将特定发泡倍率的发泡树脂层、特定发泡倍率的吸声材料层组合，与以往相比，成功地将结构体的吸声率大幅提高，从而完成了本发明。
以下例示本发明的各种实施方式。以下示出的实施方式可以相互组合。
优选，所述结构体具有由所述发泡树脂层构成的筒部。
优选，所述吸声材料层层叠在所述筒部的外侧的至少一部分。
优选，“所述吸声材料层的厚度/所述发泡树脂层的厚度”的值为1～10。
优选，所述吸声材料层通过两面胶或粘接剂粘接在所述发泡树脂层。
优选，所述发泡树脂层为独立气泡结构，所述吸声材料层为连续气泡结构。
优选，所述发泡树脂层由发泡聚烯烃构成，所述吸声材料层由发泡聚氨酯构成。
优选，提供一种由上述任一个记载的所述结构体构成的车辆用结构体。
优选，在所述车辆用结构体被装入车辆的状态下，所述吸声材料层朝着车外层叠。
优选，提供一种车辆用空调管道，由车辆用结构体构成，其具有由所述发泡树脂层构成的筒部，所述吸声材料层层叠在所述筒部的外侧的至少一部分。
优选，在所述车辆用空调管道被装入车辆的状态下，所述吸声材料层朝着下侧层叠。
【附图说明】
图1是本发明的一个实施方式的结构体1的立体图。
图2表示能够在本发明的一个实施方式的结构体1的制造方法中利用的成型机6的一个例子。应予说明，在图2中，对第一组合模具19、第二组合模具20的形状进行了简化。
图3是用于说明结构体1的吸声率的测定装置的示意图。
图4是表示对来自于筒部2C的内壁侧的输入音的吸声率的测定结果的曲线图。
图5是表示对来自于筒部2C的外壁侧的输入音的吸声率的测定结果的曲线图。
【具体实施方式】
以下，对本发明的实施方式进行说明。以下示出的实施方式中所示的各种特征事项可以互相组合。并且，各特征事项独立地使发明成立。
1.结构体1
利用图1说明本发明一个实施方式的结构体1。本实施方式的结构体1可作为管道或车门内饰件使用，所述管道或车门内饰件是设置于汽车车内的车辆用结构体的一个例子。以下，在本实施方式中，说明将结构体1适用于管道(车辆用结构体)的例子。应予说明，在图1中，只表示结构体1的一部分。
结构体1具备发泡树脂层2、吸声材料层3。在本实施方式中，发泡树脂层2为发泡材料。具体而言，发泡树脂层2是气泡分别为独立结构的独立气泡结构的发泡材料。并且，发泡树脂层2的发泡倍率例如为1.1～8倍，优选为1.2～4倍。发泡树脂层2的发泡倍率具体而言例如为1.1、1.2、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8倍，也可以在这里例示的任意2个数值之间的范围内。在本实施方式中，结构体1具有由发泡树脂层2构成的筒部2C。并且，发泡树脂层2的厚度例如为1～5mm。这里，发泡树脂层2的材料没有特别限定，例如优选聚丙烯或聚乙烯等聚烯烃。
在本实施方式中，吸声材料层3是发泡材料。具体而言，吸声材料层3是气泡彼此为连续结构的连续气泡结构的发泡材料。吸声材料层3的发泡倍率例如为10～30倍，优选为15～25倍。吸声材料层3的发泡倍率具体而言例如为10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30倍，也可以在这里例示的任意2个数值之间的范围内。并且，吸声材料层3层叠在筒部2C的外侧的至少一部分。
在本实施方式中，吸声材料层3的厚度为1～20mm。并且，设计为使吸声材料层3的厚度除以发泡树脂层2的厚度的值例如为1～10。吸声材料层3的厚度除以发泡树脂层2的厚度的值优选为1.5～5，更优选为2～2.5。“吸声材料层3的厚度/发泡树脂层2的厚度”的值具体而言例如为1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10，也可以在这里例示的任意2个数值之间的范围内。并且，吸声材料层3的层叠方法没有特别限定，例如可通过两面胶或粘接剂将吸声材料层3粘接于发泡树脂层2。并且，吸声材料层3的材料没有特别限定，例如可由发泡聚氨酯构成。
这里，当作为由结构体1构成的车辆用结构体适用时，由于提高对车辆的行驶声或行驶时的道路声的结构体1的吸声率，因此在将车辆用结构体装入车辆的状态下，吸声材料层3优选以朝向车外的方式层叠。具体而言，当将结构体1作为由车辆用结构体构成的车辆用空调管道适用时，具有由发泡树脂层2构成的筒部2C，吸声材料层3优选以层叠在筒部2C外侧的至少一部分的方式利用。另外，在将车辆用空调管道(结构体)装入车辆的状态下，吸声材料层3优选以朝向下侧(朝向道路的一侧)的方式层叠。
并且，在车辆用结构体中，尤其优选适用于仪表板管道。
这是因为，仪表板管道的空气吹出口朝着坐在驾驶座及副驾驶座的人，因此与人的距离较近，并且，自空调的吹出口较短，因此被要求较高的吸声性。
2.成型机6的结构
利用图2，说明一种成型机6，该成型机6可利用于本发明的一个实施方式的结构体1的制造方法的实施。成型机6具备树脂供应装置7、模头18、第一组合模具19、第二组合模具20。树脂供应装置7具备料斗12、挤出机13、喷射器16、积存器17。挤出机13与积存器17通过第一连接管25连接。积存器17与模头18通过第二连接管27连接。
以下对各个构成进行说明。
＜料斗12，挤出机13＞
料斗12用于将原料树脂11投入挤出机13的料缸13a内。原料树脂11的形态没有特别限定，通常为颗粒状。原料树脂11例如为聚烯烃等热塑性树脂，作为聚烯烃，可列举低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物及其混合物等。原料树脂11是在由料斗12投入料缸13a中之后，在料缸13a中被加热而被熔融，从而成为熔融树脂。并且，通过配置于料缸13a内的螺旋桨的旋转，向料缸13a的前端进行搬送。螺旋桨配置于料缸13a内，通过其旋转来混炼熔融树脂的同时进行搬送。在螺旋桨的基端设置有齿轮装置，通过齿轮装置使螺旋桨旋转驱动。配置于料缸13a内的螺旋桨的个数可以为1个，也可以为2个以上。
＜喷射器16＞
料缸13a设置有用于向料缸13a内注入发泡材料的喷射器16。从喷射器16注入的发泡材料可列举物理发泡材料、化学发泡材料、及其混合物，但优选物理发泡材料。作为物理发泡材料，可使用空气、二氧化碳、氮气、水等无机系物理发泡材料、及丁烷、戊烷、己烷、二氯甲烷、二氯乙烷等有机系物理发泡材料、以及这些的超临界流体。作为超临界流体，优选使用二氧化碳、氮等制造，若为氮，则通过使临界温度为－149.1℃、临界压力为3.4MPa以上而得到，若为二氧化碳，则通过使临界温度为31℃、临界压力为7.4MPa而得到。作为化学发泡材料，可列举通过酸(例：柠檬酸或其盐)与碱(例：重曹)的化学反应而产生二氧化碳的材料。化学发泡材料也可以从料斗12投入，来代替从喷射器16注入。
＜积存器17，模头18＞
添加有发泡材料的熔融树脂11a从料缸13a的树脂挤出口挤出，通过第一连接管25注入积存器17内。积存器17具备料缸17a和可以在其内部滑动的活塞17b，可以在料缸17a内积存熔融树脂11a。另外，在料缸17a内积存规定量的熔融树脂11a之后，使活塞17b移动，从而通过第二连接管27将熔融树脂11a从设置于模头18内的模缝挤出使其垂下，形成型坯23。型坯23的形状没有特别限定，可以为筒状，也可以为片状。
＜第一组合模具19、第二组合模具20＞
型坯23被引导至第一组合模具19、第二组合模具20之间。利用第一组合模具19、第二组合模具20进行型坯23的成型，从而得到成型体。利用第一组合模具19、第二组合模具20的成型方法没有特别限定，可以为在第一组合模具19、第二组合模具20的型腔内吹入空气而进行成型的吹塑成型，也可以为从第一组合模具19、第二组合模具20的型腔的内表面对型腔内减压而进行型坯23的成型的真空成型，也可以为其组合。由于熔融树脂11a含有发泡材料，因此型坯23成为发泡型坯，成型体成为发泡成型体。
可利用上述成型机6，进行型坯形成工序、成型工序、以及后处理工序，制造结构体1。
＜型坯形成工序＞
在型坯形成工序中，从模头18挤出熔融树脂11a使其垂下而形成型坯23，在第一组合模具19、第二组合模具20之间配置型坯23。第一组合模具19具备被夹断部包围的型腔。并且，第二组合模具20具备被夹断部包围的型腔。
＜成型工序＞
在成型工序中，进行第一组合模具19、第二组合模具20的闭模，从而进行型坯23的成型而形成成型体。
＜后处理工序＞
在后处理工序中，从第一组合模具19、第二组合模具20取出带有毛边的成型体，去除毛边。另外，使吸声材料层3层叠在发泡树脂层2的外壁的至少一部分上，得到如图1所示的结构的结构体1。
3.结构体1的吸声率的测定装置
接着，利用图3，说明结构体1的吸声率的测定装置。在本实施方式中，在细管30上设置样品(切取发泡树脂层2和吸声材料层3)，从扬声器4输出声音。另外，利用话筒5测定输出声和反射声的声压，从输出声和反射声的声压的衰变测量吸声率。这里，在图3的例子表示从筒部2C的内壁(发泡树脂层2)侧输入声音的例子。
4.结构体1的吸声率的测定结果
接着，利用图4及图5，说明结构体1的吸声率的测定结果。在本实施方式中，依据ISO 10534－2，细管30为φ29mm。并且，发泡树脂层2使用聚丙烯制的，吸声材料层3使用发泡聚氨酯制的。另外，使扬声器4的输出声改变为100～6000Hz，对各声音测定吸声率。以下，对于4个样品，表示从筒部2C的内壁(发泡树脂层2)侧及外壁(吸声材料层3)侧输入声音时的测定结果。这里，管道D相当于结构体1。
管道A：发泡树脂层2：发泡倍率0，厚度1.3mm
吸声材料层3：无
管道B：发泡树脂层2：发泡倍率0，厚度1.3mm
吸声材料层3：发泡倍率20倍，厚度3mm
管道C：发泡树脂层2：发泡倍率2.5倍，厚度1.5mm
吸声材料层3：无
管道D：发泡树脂层2：发泡倍率2.5倍，厚度1.5mm
吸声材料层3：发泡倍率20倍，厚度3mm
4-1.对从筒部2C的内壁(发泡树脂层2)侧的输入声的吸声率
图4是对从筒部2C的内壁(发泡树脂层2)侧的输入声的吸声率的测定结果。管道A，C(不设置吸声材料层3的情况)的吸声率大致相同。另一方面，管道B，D(设置吸声材料层3的情况)与不设置吸声材料层3的情况相比，吸声率的峰值分别提高至26％，37％。并且，对于管道B，D，吸声率的峰值是输入声为3，300～3，600Hz时。这里，从管道B，D的结果可知，设置吸声材料层3的情况与发泡树脂层2的发泡倍率为0的情况(管道B)相比，发泡树脂层2的发泡倍率为2.5倍(管道D)时的吸声率的峰值大约高1.4倍，对于广音域发挥较高的吸声率。
从该结果可知，将本发明的一个实施方式的结构体1作为车辆用结构体的一个例子的管道适用时，对于从筒部2C的内壁侧输入的声音(例：空调声音)，发挥较高的吸声率。并且，将结构体1作为车辆用结构体的一个例子的车门内饰件适用时，对于从筒部2C的内壁侧输入的音(例：车内的音乐)，发挥较高的吸声率。
4-2.对于筒部2C的外壁(吸声材料层3)侧的输入声的吸声率
图5表示对于筒部2C的外壁(吸声材料层3)侧的输入声的吸声率的测定结果。管道A，C(不设置吸声材料层3的情况)的吸声率大致相同。另一方面，管道B，D(设置吸声材料层3的情况)与不设置吸声材料层3的情况相比，吸声率的峰值分别提高至13％，36％。并且，对于管道D，吸声率的峰值是输入声为3，700～4，200Hz时。另一方面，对于管道B，与输入声的频率有大致的比例关系，没有观察到特定的峰值。这里，从管道B，D的结果可知，设置吸声材料层3的情况与发泡树脂层2的发泡倍率为0的情况(管道B)相比，发泡树脂层2的发泡倍率为2.5倍(管道D)时的吸声率的峰值大约高2.8倍。并且，对于管道D，吸声率的峰值在图4和图5几乎相同，但图5相比于图4，对于广频率范围发挥较高的吸声率。另外，对于管道B，吸声率的峰值在图4中高于图5，在图5的例子中，可知在广频率范围，发挥一定以上的吸声率。
从该结果可知，将本发明的一个实施方式的结构体1作为车辆用结构体的一个例子的管道适用时，对于从结构体1的外壁侧输入的声音(例：因车辆的行驶声或行驶时的道路声)，发挥较高的吸声率。特别是，从图4及图5的结果可知，结构体1(管道D)的作为对于从结构体1的外壁侧输入的声音的吸音材料的性能极高。并且，可知将结构体1作为车辆用结构体的一个例子的车门内饰件适用时，对于从筒部2C的外壁侧输入的声音(例：因车辆引起的行驶声或行驶时的道路声)，发挥较高的吸声率。
＜其他＞
本发明能够以以下的方式实施。
·作为吸声材料层3使用无纺布。
·使吸声材料层3层叠在发泡树脂层2的出口附近。
【符号的说明】
1：结构体、2：发泡树脂层、2C：筒部、3：吸声材料层、4：扬声器、5：话筒、6：成型机、7：树脂供应装置、11：原料树脂、11a：熔融树脂、12：料斗、13：挤出机、13a：料缸、16：喷射器、17：积存器、17a：料缸、17b：活塞、18：模头、19：第一组合模具、20：第二组合模具、23：型坯、25：第一连接管、27：第二连接管、30：细管

Claims (7)

1.一种车辆用结构体，其特征在于，具备发泡树脂层、吸声材料层，
所述发泡树脂层是发泡倍率为1.1～8倍的发泡材料，
所述发泡树脂层由发泡聚烯烃构成，
所述发泡树脂层为独立气泡结构，
所述吸声材料层是发泡倍率为10～30倍的发泡材料，且层叠在所述发泡树脂层，
所述吸声材料层由发泡聚氨酯构成，
所述吸声材料层为连续气泡结构，
在所述车辆用结构体被装入车辆的状态下，所述吸声材料层朝着车外层叠。
2.根据权利要求1所述的车辆用结构体，其特征在于，
所述结构体具有由所述发泡树脂层构成的筒部。
3.根据权利要求2所述的车辆用结构体，其特征在于，
所述吸声材料层层叠在所述筒部的外侧的至少一部分。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆用结构体，其特征在于，
所述吸声材料层的厚度除以所述发泡树脂层的厚度的值为1～10。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆用结构体，其特征在于，
所述吸声材料层通过两面胶或粘接剂粘接在所述发泡树脂层。
6.一种车辆用空调管道，其特征在于，
由权利要求1-5中任一项所述的车辆用结构体构成，
具有由所述发泡树脂层构成的筒部，
所述吸声材料层层叠在所述筒部的外侧的至少一部分。
7.根据权利要求6所述的车辆用空调管道，其特征在于，
在所述车辆用空调管道被装入车辆的状态下，所述吸声材料层朝着下侧层叠。
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