DE102017218520A1 - Fahrzeugunterseitenabdeckung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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DE102017218520A1
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Hiromichi MIYANO
Hirofumi Otsuka
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Hayashi Telempu Corp
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Abstract

Eine integral pressgeformte Fahrzeugunterseitenabdeckung 1 umfasst: eine vernadelte erste Faserschicht 10, die eine anorganische Faser 11 und ein verfestigtes thermoplastisches Bindemittel 12 enthält; und eine vernadelte zweite Faserschicht 20, die eine anorganische Faser 21 und ein verfestigtes thermoplastisches Bindemittel 22 enthält. Die erste Faserschicht 10 und die zweite Faserschicht 20 haften in einem Zustand aneinander, bei dem die Unterseitenabdeckung 1 eine schwache Schicht 30 zwischen der erste Faserschicht 10 und der zweite Faserschicht 20 aufweist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine pressgeformte Fahrzeugunterseitenabdeckung und ein Verfahren zu deren Herstellung.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Um die Ruhe im Inneren eines Fahrzeugs zu verbessern und für andere Zwecke, werden beispielsweise Fahrzeugunterseitenabdeckungen, wie eine Motorunterseitenabdeckung, eine Unterbodenabdeckung und dergleichen, unter einer Fahrzeugkarosserie installiert.
  • Die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP 2006 - 240 408 A offenbart eine Kraftfahrzeugunterseitenabdeckung, die integral ausgebildet ist durch Bereitstellen von Verstärkungsschichten aus Olefin-basiertem Harz auf den beiden Oberflächen eines einlagigen Kernmaterials, das hergestellt wird durch Mischen von Glasfasern und Olefin-basiertem Harz.
  • Wenn die Unterseitenabdeckung gebildet wird durch integrales Pressformen des Fasermaterials, welche das einlagige Kernmaterial enthält, das durch Mischen von Glasfasern und Olefin-basiertem Harz hergestellt wird, ist es nicht einfach, eine Dicke der Unterseitenabdeckung zu sicherzustellen.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung offenbart eine Fahrzeugunterseitenabdeckung und ein Herstellungsverfahren der Fahrzeugunterseitenabdeckung, wobei die Unterseitenabdeckung durch ein kostengünstiges Herstellungsverfahren erhalten wird, und wobei die Unterseitenabdeckung eine geforderte Dicke aufweist.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine integral pressgeformte Fahrzeugunterseitenabdeckung zur Verfügung, umfassend:
    • eine vernadelte erste Faserschicht, die eine anorganische Faser und ein verfestigtes thermoplastisches Bindemittel enthält; und
    • eine vernadelte zweite Faserschicht, die eine anorganische Faser und ein verfestigtes thermoplastisches Bindemittel enthält,
    • wobei die erste Faserschicht und die zweite Faserschicht in einem Zustand aneinander haften, in dem die Unterseitenabdeckung eine schwache Schicht zwischen der ersten Faserschicht und der zweite Faserschicht aufweist.
  • Zusätzlich stellt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugunterseitenabdeckung zur Verfügung, wobei das Verfahren umfasst:
    • einen Schritt des Erhaltens eines geschichteten Materials durch Zusammenfügen eines vernadelten ersten Fasermaterials, das eine anorganische Faser und ein thermoplastisches Bindemittel enthält, und eines vernadelten zweiten Fasermaterials, das eine anorganische Faser und ein thermoplastisches Bindemittel enthält; und
    • einen Schritt des Ausbildens der Unterseitenabdeckung, die eine erste Faserschicht aus dem ersten Fasermaterial und eine zweite Faserschicht aus dem zweiten Fasermaterial enthält, durch Erwärmen und Pressformen des geschichteten Materials, wobei die erste Faserschicht und die zweite Faserschicht in einem Zustand aneinander haften, in dem die Unterseitenabdeckung eine schwache Schicht zwischen der ersten Faserschicht und der zweiten Faserschicht aufweist.
  • Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung von bevorzugten, nicht einschränkenden beispielhaften Ausführungsformen, zusammen mit den nachfolgenden Zeichnungen und Ansprüchen, ersichtlich sein.
  • Die vorliegende Erfindung kann eine Fahrzeugunterseitenabdeckung und ein Herstellungsverfahren der Fahrzeugunterseitenabdeckung bereitstellen, wobei die Unterseitenabdeckung durch ein kostengünstiges Herstellungsverfahren erhalten wird und die Unterseitenabdeckung eine geforderte Dicke aufweist.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Seitenansicht, die schematisch ein Beispiel eines Kraftfahrzeugs mit einer Unterseitenabdeckung zeigt.
    • 2 ist eine Unteransicht, die schematisch ein Beispiel eines Kraftfahrzeugs mit der Unterseitenabdeckung zeigt.
    • 3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines vertikalen Querschnitts der Unterseitenabdeckung zeigt.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines vertikalen Querschnitts eines Fasermaterials zeigt.
    • 5 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch ein Beispiel eines vertikalen Querschnitts eines Hautmaterials zeigt.
    • 6A bis 6D sind Querschnittsansichten, die schematisch Beispiele vertikaler Querschnitte anderer Unterseitenabdeckungen zeigen.
    • 7 ist eine Unteransicht, die schematisch ein Beispiel der Unterseitenabdeckung zeigt.
    • 8 ist eine Zeichnung, die schematisch ein Beispiel eines vertikalen Endes des Schnittes durch die Unterseitenabdeckung an der Stelle zeigt, die A1-A1 in 7 entspricht.
    • 9 ist eine Zeichnung, die schematisch ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens der Unterseitenabdeckung zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert. Natürlich veranschaulichen die unten beschriebenen Ausführungsformen die vorliegende Erfindung lediglich. Alle in den Ausführungsformen offenbarten Merkmale sind für die Lösung der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise wesentlich. In der vorliegenden Anmeldung bedeutet „Min bis Max“, dass ein Wert gleich oder größer als der Minimalwert „Min“ und gleich oder kleiner als der Maximalwert „Max“ ist.
  • Überblick über die in der vorliegenden Erfindung enthaltene Technologie
  • Zunächst wird unter Bezugnahme auf die in den 1 bis 9 gezeigten Beispiele ein Überblick über die in der vorliegenden Erfindung enthaltene Technologie erläutert. Es sei angemerkt, dass die Zeichnungen der vorliegenden Anmeldung schematisch die Beispiele zeigen. Somit können die Vergrößerungsverhältnisse von jeder der in den Zeichnungen gezeigten Richtungen unterschiedlich sein, und es kann sein, dass die einzelnen Zeichnungen nicht zusammenpassen. Natürlich ist keines der Elemente der vorliegenden Technologie auf die mittels der Referenzzeichen bezeichneten konkreten Beispiele beschränkt.
  • Ausführungsform 1
  • Eine Fahrzeugunterseitenabdeckung 1, die eine Ausführungsform der vorliegenden Technologie betrifft, weist eine erste Faserschicht 10 und eine zweite Faserschicht 20 auf, und die Fahrzeugunterseitenabdeckung 1 ist integral (einstückig) pressgeformt. Die erste Faserschicht 10 umfasst eine anorganische Faser 11 und ein verfestigtes thermoplastisches Bindemittel 12, und die erste Faserschicht 10 ist vernadelt. Die zweite Faserschicht 20 umfasst eine anorganische Faser 21 und ein verfestigtes thermoplastisches Bindemittel 22, und die zweite Faserschicht 20 ist ebenfalls vernadelt. In der Fahrzeugunterseitenabdeckung 1 haften die erste Faserschicht 10 und die zweite Faserschicht 20 in einem Zustand aneinander, bei dem die Unterseitenabdeckung 1 eine schwache Schicht 30 zwischen der ersten Faserschicht 10 und der zweiten Faserschicht 20 aufweist.
  • Obwohl die Dicke in einer vernadelten Faserschicht begrenzt ist, kann die Dicke der Unterseitenabdeckung 1 leicht sichergestellt werden, da die erste Faserschicht 10 und die zweite Faserschicht 20, die unabhängig vernadelt sind, in dem Zustand aneinander haften, bei dem die Unterseitenabdeckung 1 die schwache Schicht 30 zwischen der ersten Faserschicht 10 und der zweiten Faserschicht 20 aufweist. Dementsprechend kann die vorliegende Ausführungsform eine Fahrzeugunterseitenabdeckung bereitstellen, die durch ein kostengünstiges Herstellungsverfahren erhalten wird, wobei die Unterseitenabdeckung eine geforderte Dicke aufweist.
  • Hierbei umfasst die anorganische Faser beispielsweise eine Glasfaser, eine Kohlenstofffaser, eine Siliciumcarbidfaser, eine Aluminiumoxidfaser, eine Keramikfaser, eine Steinfaser und eine Schlackenfaser.
  • Das thermoplastische Bindemittel kann faserförmig oder nicht faserförmig sein.
  • Die erste Faserschicht kann andere Materialien als die anorganische Faser und das thermoplastische Bindemittel enthalten. Die zweite Faserschicht kann ebenfalls andere Materialien als die anorganische Faser und das thermoplastische Bindemittel enthalten. Die erste Faserschicht und die zweite Faserschicht können dieselbe Zusammensetzung oder unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen. Die erste Faserschicht und die zweite Faserschicht können dieselbe Dicke oder unterschiedliche Dicken aufweisen.
  • Die schwache Schicht bedeutet eine Schicht, die abgelöst wird, wenn die Fahrzeugunterseitenabdeckung in eine Dickenrichtung der Fahrzeugunterseitenabdeckung gezogen wird.
  • Die Fahrzeugunterseitenabdeckung kann andere Schichten einschließen, wie eine weitere vernadelte Faserschicht, die eine anorganische Faser und ein verfestigtes thermoplastisches Bindemittel enthält, eine Hautschicht oder dergleichen.
  • Ausführungsform 2
  • Wie beispielsweise in 3 beispielhaft gezeigt ist, kann die Fahrzeugunterseitenabdeckung 1 eine Hautschicht 40 auf mindestens einer von einer Oberfläche 23 einer Seite der Fahrzeugkarosserie 101 und einer Oberfläche 13 der Fahrzeugaußenseite aufweisen, wobei die Hautschicht 40 eine Kunstharzfaser 43 und ein verfestigtes thermoplastisches Bindemittel 44 enthält. Die oben beschriebene Ausführungsform kann eine Fahrzeugunterseitenabdeckung bereitstellen, die in der Lage ist, die aerodynamische Leistung und die Beständigkeit gegenüber Eisansatz (Vereisen) zu verbessern, da die Hautschicht 40, die die Kunstharzfaser 43 und das thermoplastische Bindemittel 44 enthält, auf der Oberfläche angeordnet ist.
  • Hierbei kann die Hautschicht in der ersten Faserschicht auf eine gegenüberliegende Oberfläche der schwachen Schicht geklebt sein oder kann über eine andere Schicht auf die erste Faserschichtseite geklebt sein. Zusätzlich kann die Hautschicht in der zweiten Faserschicht auf eine gegenüberliegende Oberfläche der schwachen Schicht geklebt sein oder kann über eine andere Schicht auf die zweite Faserschichtseite geklebt sein.
  • Selbst wenn die Hautschicht nicht auf der Fahrzeugunterseitenabdeckung vorgesehen ist, ist die Unterseitenabdeckung auch von der vorliegenden Technologie umfasst.
  • [Ausführungsform 3]
  • Wie in den 7 und 8 beispielhaft gezeigt, kann die Fahrzeugunterseitenabdeckung 1 einen dickenreduzierten Abschnitt 1T, der in der Unterseitenabdeckung 1 teilweise verdünnt ist, und einen allgemeinen Abschnitt 1G, der um den dickenreduzierten Abschnitt 1T herum ausgebildet ist, einschließen. Der arithmetische Mittenrauwert Ra(T) der Fahrzeugaußenseitenfläche 13 des dickenreduzierten Teils 1T kann kleiner sein als der arithmetische Mittenrauwert Ra(G) der Fahrzeugaußenseitenfläche 13 des allgemeinen Teils 1G. Die oben beschriebene Ausführungsform kann eine Fahrzeugunterseitenabdeckung bereitstellen, die in der Lage ist, die Haltbarkeit zu verbessern, da die Unterseitenabdeckung 1 schwer abgerissen werden kann, wenn das Fahrzeug auf ein Hindernis wie einen Bordstein oder dergleichen auffährt und die Unterseitenabdeckung 1 zwischen Fahrzeugkomponenten und dem Hindernis eingeklemmt wird.
  • Hierbei ist der arithmetische Mittenrauwert ein Mittelwert eines absoluten Wertes der Abweichung von der Mittellinie einer Rauheitskurve. Im Speziellen ist der arithmetische Mittenrauwert die arithmetische mittlere Rauigkeit Ra, die in JIS B0601: 2013 definiert ist (Geometrische Produktspezifikationen (GPS) Oberflächentextur: Profilmethode Begriffe, Definitionen und Oberflächentexturparameter).
  • Selbst wenn der dickenreduzierte Abschnitt nicht auf der Fahrzeugunterseitenabdeckung vorgesehen ist, ist die Unterseitenabdeckung auch von der vorliegenden Technologie umfasst.
  • [Ausführungsform 4]
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Technologie stellt ein Herstellungsverfahren für eine Fahrzeugunterseitenabdeckung 1 zur Verfügung, wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt des Erhaltens eines geschichteten Materials 50 durch Zusammenfügen eines vernadelten ersten Fasermaterials 61, das eine anorganische Faser 11 und ein thermoplastisches Bindemittel 12 enthält, und eines vernadelten zweiten Fasermaterials 62, das eine anorganische Faser 21 und ein thermoplastisches Bindemittel 22 enthält; und einen Schritt des Ausbildens der Unterseitenabdeckung, die eine erste Faserschicht 10 aus dem ersten Fasermaterial 61 und eine zweite Faserschicht 20 aus dem zweiten Fasermaterial 62 enthält, durch Erwärmen und Pressformen des geschichteten Materials, wobei die erste Faserschicht 10 und die zweite Faserschicht 20 in einem Zustand aneinander haften, in dem die Unterseitenabdeckung 1 eine schwache Schicht 30 zwischen der ersten Faserschicht 10 und der zweiten Faserschicht 20 aufweist.
  • Selbst wenn das vernadelte Fasermaterial erwärmt wird, ist eine Ausdehnung in der Dickenrichtung D1 begrenzt. Wenn jedoch das geschichtete Material 50, das durch Zusammenfügen des ersten Fasermaterials 61 und des vernadelten zweiten Fasermaterials 62, welche getrennt vernadelt sind, gebildet ist, erwärmt wird, dehnen sich die erste Faserschicht 10 und die zweite Faserschicht 20 innerhalb der Begrenzung getrennt aus und haften in einem Zustand aneinander, in dem die Unterseitenabdeckung 1 die schwache Schicht 30 zwischen der ersten Faserschicht 10 und der zweiten Faserschicht 20 aufweist. Dementsprechend kann die vorliegende Ausführungsform eine Fahrzeugunterseitenabdeckung mit geforderter Dicke mittels eines kostengünstigen Herstellungsverfahrens bereitstellen.
  • (2) Konkretes Beispiel einer Konfiguration eines Kraftfahrzeugs mit einer Fahrzeugunterseitenabdeckung
  • Die 1 und 2 zeigen schematisch ein Beispiel eines Kraftfahrzeugs mit einer Unterseitenabdeckung. Ein wie in den 1 und 2 gezeigtes Kraftfahrzeug ist ein Straßenfahrzeug, das für ein Fahren auf der Straße konstruiert und ausgestattet ist. In den Figuren bezeichnen VORNE, HINTEN, RECHTS, LINKS, OBEN und UNTEN jeweils die Vorderseite, die Rückseite, die linke Seite, die rechte Seite, die Oberseite und die Unterseite des Kraftfahrzeugs. Die Positionsbeziehung von links und rechts basiert auf einer Richtung der Betrachtung der Front, wenn man auf einem Fahrersitz im Fahrzeuginnenraum CA1 sitzt. In dem in 1 gezeigten Kraftfahrzeug 100 befinden sich die Reifen 111 der Vorderräder und die Reifen 112 der Hinterräder in Kontakt mit einer Straßenoberfläche 200.
  • Unter der Fahrzeugkarosserie 101 ist eine Fahrzeugunterseitenabdeckung 1 derart angebracht, dass sie nicht mit der Straßenoberfläche 200 in Kontakt kommt. Die Unterseitenabdeckung 1 besitzt die Funktion zur Verringerung des Luftwiderstands (Verbesserung der Kraftstoffeffizienz) unter der Fahrzeugkarosserie 101, wenn das Fahrzeug fährt, die Funktion zum Schützen der Fahrzeugkarosserie 101 vor Fremdkörpern, wie z. B. umklappenden Steinen oder dergleichen, wenn das Fahrzeug fährt, und die Funktion zum Absorbieren und Isolieren von Geräuschen, um die Ruhe des Fahrzeuginnenraums CA1 zu verbessern.
  • Die in 2 gezeigte Unterseitenabdeckung 1 ist in eine Vielzahl an Unterseitenabdeckungen 1a, 1b, 1c, 1c, 1d und 1d unterteilt. Unter einem Motor des Kraftfahrzeugs 100 zwischen den Reifen 111, 111 der linken und rechten Vorderräder ist eine Motorunterseitenabdeckung 1a angeordnet. Unter einer Geschwindigkeitswechseleinrichtung (Getriebe) des Kraftfahrzeugs 100 ist an der Rückseite der Motorunterseitenabdeckung 1a eine Getriebeunterseitenabdeckung 1b angeordnet. Unter einer Bodenplatte des Kraftfahrzeugs 100 sind an der Rückseite der Reifen 111, 111 der Vorderräder linke und rechte vordere Unterbodenabdeckungen 1c, 1c angeordnet. An der Vorderseite der Reifen 112, 112 der Hinterräder und an der Rückseite der vorderen Unterbodenabdeckungen 1c, 1c sind linke und rechte hintere Unterbodenabdeckungen 1d, 1d unter der Bodenplatte des Kraftfahrzeugs 100 angeordnet.
  • 3 zeigt schematisch ein Beispiel eines vertikalen Querschnitts der Unterseitenabdeckung 1. 4 zeigt schematisch ein Beispiel eines vertikalen Querschnitts eines Fasermaterials 60 zur Bildung der Faserschichten 10, 20. 5 zeigt schematisch ein Beispiel eines vertikalen Querschnitts eines Hautmaterials 70 zum Bilden der Hautschicht 40. Die Querschnitte der in den 3 bis 5 gezeigten Beispiele sind übertrieben dargestellt, um die Erläuterung zu erleichtern. Es sei angemerkt, dass die Hautschicht 41 der Fahrzeugaußenseite und die Hautschicht 42 der Seite der Fahrzeugkarosserie 101 gemeinsam als Hautschicht 40 bezeichnet werden. In 4 werden ein erstes Fasermaterial 61 zum Ausbilden der ersten Faserschicht 10 und ein zweites Fasermaterial 62 zum Ausbilden der zweite Faserschicht 20 gemeinsam als ein Fasermaterial 60 gezeigt, da für beide Fasermaterialien dasselbe Material verwendet werden kann. In 5 werden das Hautmaterial 71 zum Ausbilden der Hautschicht 41 der Fahrzeugaußenseite und ein Hautmaterial 72 zum Ausbilden der Hautschicht 42 der Fahrzeugkarosserieseite gemeinsam als ein Hautmaterial 70 gezeigt, da für beide Hautmaterialien dasselbe Material verwendet werden kann. Ein in den 3 bis 5 gezeigte Bezugsziffer D1 ist eine Dickenrichtung der Unterseitenabdeckung 1, eine Dickenrichtung der Schichten 41, 10, 20 und 42, eine Dickenrichtung des Fasermaterials 60 und eine Dickenrichtung des Hautmaterials 70.
  • Die pressgeformte erste Faserschicht 10 enthält anorganische Fasern 11 und ein verfestigtes thermoplastisches Bindemittel 12. Die pressgeformte erste Faserschicht 10 ist vernadelt. In 3 sind die anorganischen Fasern 11 durch dünne Linien dargestellt und ist das verfestigte thermoplastische Bindemittel 12 um die anorganischen Fasern 11 herum ausgebildet. Auf der ersten Faserschicht 10 ist auch eine Nadelstanzmarkierung 15 ausgebildet, um so die Oberfläche der Fahrzeugaußenseite (Kontaktfläche mit der Hautschicht 41) mit der Oberfläche der Fahrzeugkarosserieseite (Kontaktfläche mit der zweiten Faserschicht 20) zu verbinden. Da die erste Faserschicht 10 eine Luftdurchlässigkeit aufweist, kann in der Dickenrichtung D1 Luft strömen. Somit kann eine Schallabsorptionseigenschaft erhalten werden. Hierbei bedeutet Luftdurchlässigkeit, dass eine Luftdurchlässigkeit gemäß dem in JIS L1096: 2010 (Prüfverfahren für gewebte und gestrickte Stoffe) definierten A-Verfahren (Verfahren für fragile Formen) größer als 1 cm3/cm2/s (vorzugsweise 3 cm3/cm2/s oder mehr) ist.
  • Die pressgeformte zweite Faserschicht 20 enthält anorganische Fasern 21 und ein verfestigtes thermoplastisches Bindemittel 22. Die pressgeformte zweite Faserschicht 20 ist vernadelt. In 3 sind die anorganischen Fasern 21 durch dünne Linien dargestellt, und das verfestigte thermoplastische Bindemittel 22 ist um die anorganischen Fasern 21 herum ausgebildet. Auf der zweiten Faserschicht 20 ist auch eine Nadelstanzmarkierung 25 ausgebildet, um so die Oberfläche der Fahrzeugaußenseite (Kontaktfläche mit der ersten Faserschicht 10) mit der Oberfläche der Fahrzeugkarosserieseite (Kontaktfläche mit der Hautschicht 42) zu verbinden. Da die zweite Faserschicht 20 eine Luftdurchlässigkeit aufweist, kann in der Dickenrichtung D1 Luft strömen. Somit kann eine Schallabsorptionseigenschaft erhalten werden.
  • Die schwache Schicht 30 ist zwischen der ersten Faserschicht 10 und der zweiten Faserschicht 20 ausgebildet. In diesem Zustand haften die erste Faserschicht 10 und die zweite Faserschicht 20 aneinander. Die schwache Schicht 30 ist definiert als eine Schicht, die abgelöst wird, wenn die Unterseitenabdeckung 1 in der Dickenrichtung D1 gezogen wird.
  • Auf der Fahrzeugaußenseitenfläche 13 der pressgeformten Unterseitenabdeckung 1 ist die Hautschicht 41, die die Kunstharzfasern 43 und das verfestigte thermoplastische Bindemittel 44 enthält, ausgebildet. In 3 sind die Kunstharzfasern 43 durch dünne Linien dargestellt und ist das verfestigte thermoplastische Bindemittel 44 um die Kunstharzfasern 43 herum ausgebildet. Die in 3 gezeigte Hautschicht 41 haftet an der Oberfläche (Oberfläche gegenüber der schwachen Schicht 30) der Fahrzeugkarosserieseite in der ersten Faserschicht 10. In vielen Fällen ist eine Unebenheit an der Fahrzeugaußenseitenfläche 13 der Unterseitenabdeckung 1 ausgebildet. Da die Hautschicht 41 eine Luftdurchlässigkeit aufweist, kann in der Dickenrichtung D1 Luft strömen. Somit kann eine Schallabsorptionseigenschaft erhalten werden.
  • Auf der Oberfläche 23 der Seite der Fahrzeugkarosserie 101 der pressgeformten Unterseitenabdeckung 1 ist die Hautschicht 42 ausgebildet, die die Kunstharzfasern 43 und das verfestigte thermoplastische Bindemittel 44 enthält. In 3 sind die Kunstharzfasern 43 durch dünne Linien dargestellt und ist das verfestigte thermoplastische Bindemittel 44 um die Kunstharzfasern 43 herum ausgebildet. Die in 3 gezeigte Hautschicht 42 haftet an der Oberfläche der Seite der Fahrzeugkarosserie 101 (Oberfläche gegenüber der schwachen Schicht 30) in der zweiten Faserschicht 20. In vielen Fällen ist eine Unebenheit auf der Fahrzeugkarosserieseitenoberfläche 23 der Unterseitenabdeckung 1 ausgebildet. Da die Hautschicht 42 eine Luftdurchlässigkeit aufweist, kann in der Dickenrichtung D1 Luft strömen. Somit kann eine Schallabsorptionseigenschaft erhalten werden.
  • Die anorganischen Fasern 11, 21 der Faserschichten 10, 20 sind Fasern, die hauptsächlich anorganische Substanzen enthalten. Die anorganischen Fasern 11, 21 sind Materialien, die den Faserzustand beibehalten, ohne zu schmelzen, selbst wenn das Fasermaterial 60 erwärmt wird. Daher bleiben die anorganischen Fasern 11, 21 des Fasermaterials 60 auch nach dem Pressformen erhalten. Für die anorganischen Fasern können beispielsweise Glasfasern, Kohlenstofffasern, Siliciumcarbidfasern, Aluminiumoxidfasern, Keramikfasern, Steinfasern und Schlackenfasern verwendet werden. Insbesondere sind relativ preiswerte Glasfasern geeignet. Der Durchmesser der anorganischen Faser ist nicht besonders eingeschränkt. Beispielsweise kann der Durchmesser 5 bis 14 µm betragen. Die Länge der anorganischen Faser ist nicht besonders eingeschränkt. Beispielsweise kann die Länge 5 bis 200 mm betragen. Die Querschnittsform der anorganischen Faser ist nicht besonders eingeschränkt. Beispielsweise kann die Querschnittsform elliptisch, einschließlich kreisförmig, dreieckig, flach oder dergleichen sein.
  • Die thermoplastischen Bindemittel 12, 22 der Faserschichten 10, 20 sind ein Bindemittel, das hauptsächlich thermoplastische Klebstoffkomponenten wie ein thermoplastisches Harz enthält. Die thermoplastischen Bindemittel 12, 22 sind ein Material, das erweicht wird, wenn das Fasermaterial 60 zur Bildung der Faserschichten 10, 20 erwärmt wird, und schmilzt, wenn das Fasermaterial 60 weiter erwärmt wird. Die thermoplastischen Bindemittel 12, 22 werden geschmolzen, um die erste Faserschicht 10 mit der zweiten Faserschicht 20 zu verkleben. Für das thermoplastische Harz (einschließlich thermoplastisches Elastomer) des thermoplastischen Bindemittels können beispielsweise verwendet werden Polyolefinharze, wie ein Polypropylenharz (PP-Harz) und ein Polyethylenharz (PE-Harz), modifizierte Harze, die durch Zugabe eines Elastomers zu den oben beschriebenen synthetischen Harzen erhalten werden, Materialien, die durch Zugabe von Additiven, wie einem Farbstoff, zu den oben beschriebenen synthetischen Harzen erhalten werden. Insbesondere ist ein relativ preiswertes PP-Harz geeignet.
  • Die thermoplastischen Bindemittel 12, 22 des Fasermaterials 60 zur Bildung der Faserschichten 10, 20 können thermoplastische Klebstofffasern wie thermoplastische Harzfasern sein. Daher können die faserförmigen thermoplastischen Bindemittel 12, 22 des Fasermaterials 60 geschmolzen werden und nach dem Pressformen nicht faserförmig werden. Für die Klebstofffaser können zum Beispiel die oben beschriebenen Fasern des thermoplastischen Harzes (z. B. Polyolefinharze, wie ein PP-Harz und ein PE-Harz) verwendet werden. Fasern mit einer konjugierten Struktur, wie beispielsweise eine Kern-Hülle-Struktur und eine Seite-an-Seite-Struktur, können beispielsweise ebenfalls verwendet werden. Der Schmelzpunkt der Klebstofffaser kann beispielsweise 100 bis 220 °C betragen. Die Feinheit der Klebstofffaser ist nicht besonders beschränkt. Die Feinheit kann beispielsweise 2,2 bis 16 dtex (Decitex) betragen. Hierbei bedeutet die Einheit „dtex“ ein Gewicht in Gramm pro Längeneinheit von 10 km. Die Länge der Klebstofffaser ist nicht besonders beschränkt. Die Länge kann beispielsweise 27 bis 76 mm betragen. Die Querschnittsform der Klebstofffaser ist nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel kann die Querschnittsform elliptisch, einschließlich kreisförmig, dreieckig, flach oder dergleichen sein. Da das Fasermaterial 60 eine Luftdurchlässigkeit aufweist, kann in der Dickenrichtung D1 Luft strömen.
  • Selbst wenn die thermoplastischen Bindemittel 12, 22 des Fasermaterials 60 nicht faserförmig sind, ist die Unterseitenabdeckung mit den Bindemitteln auch von der vorliegenden Technologie umfasst.
  • Ein Mischungsverhältnis (Compoundierungsverhältnis) (nachstehend als R1 bezeichnet) der anorganischen Fasern 11, 21 in Bezug auf das Fasermaterial 60 (d.h. die Faserschichten 10, 20) kann beispielsweise 10 bis 90 Gew.-% betragen. Ein Mischungsverhältnis (nachstehend als R2 bezeichnet) der thermoplastischen Bindemittel 12, 22 in Bezug auf das Fasermaterial 60 kann beispielsweise 10 bis 90 Gew.-% betragen. Es wird jedoch die folgende Beziehung erfüllt. R 1 + R 2 ≤ 100  Gew . − %
    Figure DE102017218520A1_0001
  • Dem Fasermaterial 60 können andere Materialien (z.B. Fasern) zugesetzt werden, solange das Mischungsverhältnis innerhalb des Bereichs von kleiner oder gleich R1 + R2 liegt (weiter bevorzugt R1 + R2 ≥ 75 Gew.-%).
  • Ein Flächengewicht des Fasermaterials 60 (d.h., die Faserschichten 10, 20) kann beispielsweise 250 bis 1000 g/m2 betragen.
  • Es sei angemerkt, dass die Arten der Bestandteile, die Durchmesser der Fasern, die Längen der Fasern, die Querschnittsformen der Fasern und die Mischungsverhältnisse der Bestandteile zwischen dem ersten Fasermaterial 61 (d. h., erste Faserschicht 10) und dem zweiten Fasermaterial 62 (d. h., zweite Faserschicht 20) gleich oder verschieden sein können.
  • Das Fasermaterial 60 kann beispielsweise gebildet werden durch Mischen der anorganischen Fasern 11, 21 und Fasern, die die faserförmigen thermoplastischen Bindemittel 12, 22 enthalten, Anordnen des Gemisches in einer Mattenform und Vernadeln mittels einer Nadelfilzmaschine. Demgemäß verbleiben die in 4 gezeigten Nadelstanzmarkierungen 15, 25 auf der Querschnittsfläche des Fasermaterials 60.
  • Die Kunstharzfasern 43 der Hautschicht 40 sind Fasern, die hauptsächlich synthetische Harze wie ein thermoplastisches Harz enthalten. Wenn die Kunstharzfasern 43 thermoplastisch sind, ist der Schmelzpunkt der Kunstharzfasern vorzugsweise höher als der Schmelzpunkt des thermoplastischen Bindemittels 44. Die Kunstharzfasern 43 mit hohem Schmelzpunkt behalten den Faserzustand bei. Somit werden eine Perforation und ein Ablösen der Hautschicht 40 verhindert. Für das thermoplastische Harz (einschließlich thermoplastisches Elastomer) der Kunstharzfasern 43 können beispielsweise Polyesterharze wie ein Polyethylenterephthalatharz (PET-Harz), Polyolefinharze wie ein Polyamidharz (PA-Harz), ein Acrylharz (PMMA-Harz) und ein PP-Harz, modifizierte Harze die durch Zugabe eines Elastomers zu den oben beschriebenen synthetischen Harzen erhalten werden, Materialien die durch Zugabe von Additiven wie einem Farbmittel zu den oben beschriebenen synthetischen Harzen erhalten werden, verwendet werden. Insbesondere ist ein relativ preiswertes PET-Harz geeignet. Für die Kunstharzfasern 43 können auch Fasern mit einer konjugierten Struktur verwendet werden. Die Feinheit der Kunstharzfasern ist nicht besonders eingeschränkt. Die Feinheit kann beispielsweise 2,2 bis 16 dtex betragen. Die Länge der Kunstharzfasern ist nicht besonders eingeschränkt. Die Länge kann beispielsweise 27 bis 76 mm betragen. Die Querschnittsform der Kunstharzfasern ist nicht besonders eingeschränkt. Beispielsweise kann die Querschnittsform elliptisch, einschließlich kreisförmig, dreieckig, flach oder dergleichen sein.
  • Das thermoplastische Bindemittel 44 der Hautschicht 40 ist ein Bindemittel, das hauptsächlich thermoplastische Klebstoffkomponenten wie ein thermoplastisches Harz enthält. Das thermoplastische Bindemittel 44 wird erweicht, wenn das Hautmaterial 70 zum Ausbilden der Hautschicht 40 erwärmt wird, und schmilzt, wenn das Hautmaterial 70 weiter erwärmt wird. Das thermoplastische Bindemittel 44 wird geschmolzen, um eine glatte Oberfläche zu bilden. Somit ist die Vereisungsbeständigkeit verbessert. Außerdem wird das thermoplastische Bindemittel 44 geschmolzen, um die Hautschicht 41 mit der ersten Faserschicht 10 gut zu verkleben und die Hautschicht 42 gut mit der zweiten Faserschicht 20 zu verkleben. Somit wird die Absplitterungsbeständigkeit (Stärke der Ablösebeständigkeit) verbessert. Für das thermoplastische Harz (einschließlich thermoplastisches Elastomer) des thermoplastischen Bindemittels können zum Beispiel Polyolefinharze wie ein PP-Harz und ein PE-Harz, modifizierte Harze die durch Zugabe eine Elastomers zu den oben beschriebenen synthetischen Harzen erhalten werden, Materialien die durch Zugabe von Additiven wie einem Farbmittel zu den oben beschriebenen synthetischen Harzen erhalten werden, verwendet werden. Insbesondere ist ein relativ kostengünstiges PP-Harz geeignet.
  • Das thermoplastische Bindemittel 44 des Hautmaterials 70 zur Bildung der Hautschicht 40 kann thermoplastische Klebstofffasern wie thermoplastische Harzfasern sein. Somit kann das faserförmige thermoplastische Bindemittel 44 des Hautmaterials 70 nach dem Pressformen geschmolzen werden und nicht faserförmig werden. Für die Klebstofffasern können beispielsweise die oben beschriebenen Fasern des thermoplastischen Harzes (z.B. Polyolefinharze wie ein PP-Harz und ein PE-Harz) verwendet werden. Fasern mit einer konjugierten Struktur können ebenfalls verwendet werden. Der Schmelzpunkt der Klebstofffasern kann beispielsweise 100 bis 220 °C betragen. Die Feinheit der Klebstofffasern ist nicht besonders eingeschränkt. Die Feinheit kann beispielsweise 2,2 bis 16 dtex betragen. Die Länge der Klebstofffasern ist nicht besonders eingeschränkt. Die Länge kann beispielsweise 27 bis 76 mm betragen. Die Querschnittsform der Klebstofffasern ist nicht besonders eingeschränkt. Beispielsweise kann die Querschnittsform elliptisch, einschließlich kreisförmig, dreieckig, flach oder dergleichen sein. Da das Hautmaterial 70 eine Luftdurchlässigkeit aufweist, kann in der Dickenrichtung D1 Luft strömen. Selbst wenn das thermoplastische Bindemittel 44 des Hautmaterials 70 nicht faserförmig ist, ist die Unterseitenabdeckung mit dem Bindemittel auch von der vorliegenden Technologie umfasst.
  • Das Mischungsverhältnis (nachstehend als R3 bezeichnet) der Kunstharzfasern 43 in Bezug auf das Hautmaterial 70 (d.h., die Hautschicht 40) kann beispielsweise 10 bis 90 Gew.-% betragen. Das Mischungsverhältnis (nachstehend als R4 bezeichnet) des thermoplastischen Bindemittels 44 in Bezug auf das Hautmaterial 70 kann beispielsweise 10 bis 90 Gew.-% betragen. Es wird jedoch die folgende Beziehung erfüllt. R3 + R4 ≤ 100  Gew . − %
    Figure DE102017218520A1_0002
  • Dem Hautmaterial 70 können andere Materialien (z.B. Fasern) zugesetzt werden, solange das Mischungsverhältnis innerhalb des Bereichs von kleiner oder gleich R3 + R4 liegt (weiter bevorzugt R3 + R4 ≥ 75 Gew.-%).
  • Das Flächengewicht des Hautmaterials 70 (d.h., Hautschicht 40) kann beispielsweise 100 bis 300 g/m2 betragen.
  • Es sei angemerkt, dass die Arten der Bestandteile, die Durchmesser der Fasern, die Längen der Fasern, die Querschnittsformen der Fasern und die Mischungsverhältnisse der Bestandteile zwischen dem Hautmaterial 71 der Fahrzeugaußenseite (d.h., der Hautschicht 41) und dem Hautmaterial 72 der Fahrzeugkarosserieseite (d.h., der Hautschicht 42) gleich oder verschieden sein können.
  • Das Hautmaterial 70 kann auch vernadelt sein. In diesem Fall kann das Hautmaterial 70 beispielsweise gebildet werden durch Mischen der Kunstharzfasern 43 und Fasern, die das faserförmige thermoplastische Bindemittel 44 enthalten, Anordnen der Mischung in einer Mattenform und Vernadeln mittels einer Nadelfilzmaschine.
  • Selbst wenn mindestens eine der Hautschichten 41 und 42 nicht auf der Unterseitenabdeckung vorgesehen ist, ist die Unterseitenabdeckung auch von der vorliegenden Technik umfasst. 6A zeigt schematisch ein Beispiel eines vertikalen Querschnitts der Unterseitenabdeckung 1 mit der Hautschicht 41 der Fahrzeugaußenseite und ohne die Hautschicht der Fahrzeugkarosserieseite. 6B zeigt schematisch ein Beispiel eines vertikalen Querschnitts der Unterseitenabdeckung 1 mit der Hautschicht 42 der Fahrzeugkarosserieseite und ohne die Hautschicht der Fahrzeugaußenseite. 6C zeigt schematisch ein Beispiel eines vertikalen Querschnitts der Unterseitenabdeckung 1 ohne die beide Hautschichten 41 und 42. Natürlich sind die Querschnitte der in den 6A bis 6D (auch in 6D) gezeigten Beispiele übertrieben dargestellt, um die Erläuterung zu erleichtern.
  • Selbst wenn drei oder mehr vernadelte Faserschichten, die anorganische Fasern und ein verfestigtes thermoplastisches Bindemittel enthalten, vorgesehen sind, ist die Unterseitenabdeckung mit den drei oder mehr vernadelten Faserschichten auch von der vorliegenden Technologie umfasst. 6D zeigt schematisch ein Beispiel eines vertikalen Querschnitts der Unterseitenabdeckung 1 mit vernadelten Faserschichten L1, L2, L3, die anorganische Fasern und ein verfestigtes thermoplastisches Bindemittel enthalten. In diesem Beispiel haften die Faserschichten L1 und L2 in einem Zustand aneinander, in dem die schwache Schicht 30 zwischen der Faserschicht L1 und der Faserschicht L2 ausgebildet ist, und haften die Faserschichten L2 und L3 in einem Zustand aneinander, in dem die schwache Schicht 30 zwischen der Faserschicht L2 und der Faserschicht L3 ausgebildet ist. Dementsprechend entspricht die Faserschicht L2 der zweiten Faserschicht 20, wenn die Faserschicht L1 der ersten Faserschicht 10 entspricht. Wenn die Faserschicht L2 der ersten Faserschicht 10 entspricht, entspricht die Faserschicht L3 der zweiten Faserschicht 20.
  • Die Dicke der pressgeformten Unterseitenabdeckung 1 kann beispielsweise 1 bis 12 mm betragen. (Eine Dicke T1 des allgemeinen Abschnitts ist in 3 gezeigt.) Die Dicke T1 des allgemeinen Abschnitts 1G (in den 7 und 8 gezeigt) der Unterseitenabdeckung 1 kann beispielsweise 3 bis 12 mm betragen.
  • Die Steifheit der Unterseitenabdeckung ist ungefähr proportional zur dritten Potenz der Dicke der Unterseitenabdeckung. Wenn hierbei als Kernschicht mit Ausnahme der Hautschicht nur eine vernadelte Faserschicht mit anorganischen Fasern und einem thermoplastischen Bindemittel ausgebildet ist, die Dicke der Unterseitenabdeckung begrenzt. Alternativ dazu sind, wenn die Kernschicht aus geschäumten Harzen gebildet ist, die Kosten des Schaumbildners hoch. Folglich werden die Kosten des Produkts hoch.
  • In der Unterseitenabdeckung 1 des vorliegenden konkreten Beispiels haften die vernadelten Faserschichten 10, 20, die unabhängig vernadelt sind, in dem Zustand aneinander, bei dem die schwache Schicht 30 zwischen ihnen ausgebildet ist. Somit kann die Dicke leicht sichergestellt werden.
  • Die Dichte der pressgeformten Unterseitenabdeckung 1 kann beispielsweise 0,05 bis 0,5 g/cm3 (weiter bevorzugt 0,1 bis 0,3 g/cm3) betragen.
  • Wie in den 7 und 8 gezeigt, kann die Dicke der pressgeformten Unterseitenabdeckung 1 teilweise unterschiedlich sein. 7 zeigt schematisch eine Bodenfläche (Fahrzeugaußenseitenfläche) der Unterseitenabdeckung 1, wobei eine hintere Unterbodenabdeckung 1d der linken Seite als Beispiel verwendet wird. 8 zeigt schematisch ein vertikales Ende der Unterseitenabdeckung 1, die an der Position geschnitten ist, die A1-A1 in 7 entspricht, wobei als ein Beispiel die hintere Unterbodenabdeckung 1d auf der linken Seite verwendet wird.
  • Die in den 7 und 8 gezeigte Unterseitenabdeckung 1 umfasst einen dickenreduzierten Abschnitt 1T, der so konfiguriert ist, dass er teilweise verdünnt ist, und einen allgemeinen Abschnitt 1G, der um den dickenreduzierten Abschnitt 1T herum ausgebildet ist. Das heißt, eine Dicke T2 des dickenreduzierten Abschnitts 1T ist kleiner als eine Dicke T1 des allgemeinen Abschnitts 1G, der einen großen Abschnitt der Unterseitenabdeckung 1 einnimmt. In der Unterseitenabdeckung 1 befindet sich der dickenreduzierte Abschnitt 1T an der Position, die leicht zwischen Fahrzeugkomponenten und einem Hindernis wie einem Bordstein oder dergleichen eingeklemmt werden kann, wenn das Fahrzeug auf das Hindernis auffährt. Zum Beispiel befindet sich der dickenreduzierte Abschnitt 1T an einem Anschlussabschnitt und einem Befestigungsabschnitt, der an den Fahrzeugkomponenten befestigt ist. Die Dicke T2 des dickenreduzierten Abschnitts 1T kann innerhalb des Bereichs festgelegt werden, der dünner ist als die Dicke T1 des allgemeinen Abschnitts 1G. Die Dicke T2 kann beispielsweise 1 bis 3 mm betragen.
  • Außerdem ist der arithmetische Mittenrauwert Ra(T) der Fahrzeugaußenseitenfläche 13 in dem dickenreduzierten Abschnitt 1T kleiner als der arithmetische Mittenrauwert Ra(G) der Fahrzeugaußenseitenfläche 13 im allgemeinen Abschnitt 1G. Infolgedessen weist der dickenreduzierte Abschnitt 1T an der Fahrzeugaußenseite 13 der Unterseitenabdeckung 1 einen höheren Glanz des synthetischen Harzes auf als der allgemeine Abschnitt 1G, weist eine geringere dynamische Reibungskraft gegenüber dem Kontakt mit einem Hindernis, wie einem Randstein oder dergleichen, auf und ist schwer abzureißen, wenn er zwischen den Fahrzeugkomponenten und dem Hindernis eingeklemmt wird. Der arithmetische Mittenrauwert Ra(G) der Fahrzeugaußenseitenfläche 13 des allgemeinen Abschnitts 1G kann beispielsweise 1,5 bis 5 µm betragen. Der arithmetische Mittenrauwert Ra(T) der Fahrzeugaußenseitenfläche 13 des dickenreduzierten Abschnitts 1T kann in dem Bereich festgelegt werden, der kleiner als Ra(G) ist. Der arithmetische Mittenrauwert Ra(T) kann beispielsweise 0,5 bis 1,5 µm betragen.
  • (3) Konkretes Beispiel für ein Herstellungsverfahren einer Fahrzeugunterseitenabdeckung, Betrieb und Wirkung
  • Als nächstes wird unter Bezug auf 9 und andere Figuren ein Beispiel des Herstellungsverfahrens der Unterseitenabdeckung 1 erläutert.
  • 9 zeigt ein konkretes Beispiel der Herstellung der in 3 gezeigten Unterseitenabdeckung 1 mit den Schichten 41, 10, 20 und 42. Bei dem in 9 gezeigten Herstellungsverfahren werden zunächst ein Hautmaterial 71, ein vernadeltes erstes Fasermaterial 61, ein vernadeltes zweites Fasermaterial 62 und ein Hautmaterial 72 zum jeweiligen Ausbilden der Schichten 41, 10, 20 und 42 nacheinander geschichtet (Materialschichtungsschritt S1).
  • Im vorliegenden konkreten Beispiel wird das durch den Materialschichtungsschritt S1 erhaltene geschichtete Material 50 durch eine Vorheizvorrichtung über den Schmelzpunkt der thermoplastischen Bindemittel 12, 22, 44 erwärmt und durch eine Vorpressvorrichtung in der Dickenrichtung D1 gepresst (Vorpressschritt S2). Folglich wird zumindest ein Teil der thermoplastischen Bindemittel 12, 22 und 44 einmal geschmolzen, um die Materialien 71, 61, 62 und 72 aneinander zu haften. Somit wird das geschichtete Material 50 integriert (einstückig) und leicht benutzbar. Wenn die Temperatur des integrierten geschichteten Materials 50 auf weniger als die Erweichungstemperatur der thermoplastischen Bindemittel 12, 22 und 44 verringert wird, werden die thermoplastischen Bindemittel 12, 22 und 44 verfestigt. Somit wird das geschichtete Material 50 in einem Zustand gehalten, in dem es integriert ist. Hierbei wird die Dicke des integrierten geschichteten Materials 50 als T3 bezeichnet. Die Dicke T3 des geschichteten Materials 50 in Bezug auf die Dicke T1 des allgemeinen Abschnitts 1G kann beispielsweise auf die folgende Formel ausgerichtet sein. 0,5 × T 1 ≤ T 3 ≤ 1,5 × T 1
    Figure DE102017218520A1_0003
  • Dann wird das integrierte geschichtete Material 50 durch eine Heizvorrichtung bis über den Schmelzpunkt der thermoplastischen Bindemittel 12, 22 und 44 erwärmt (Heizschritt S3 des geschichteten Materials). Folglich wird zumindest ein Teil der thermoplastischen Bindemittel 12, 22 und 44 geschmolzen und beginnen die Fasermaterialien 61, 62 sich in der Dickenrichtung D1 auszudehnen durch eine Rückstellkraft der anorganischen Fasern 11, 21 der Fasermaterialien 61, 62, die in der Dickenrichtung D1 zusammengedrückt sind. Da jedoch die Fasermaterialien 61, 62 selbst vernadelt sind, ist die Wiederherstellung der Dicke begrenzt. Andererseits wird ein Teil zwischen dem ersten Fasermaterial 61 und dem zweiten Fasermaterial 62 leicht in der Dickenrichtung D1 expandiert, da der Teil nicht durch das Vernadeln zurückgehalten wird. Somit wird die in 3 gezeigte schwache Schicht 30 ausgebildet.
  • Das Erwärmen des Schrittes S3 und des Vorheizschrittes S2 kann beispielsweise ein Strahlungserwärmen, das durch eine Infrarotstrahlungsheizung ausgeführt wird, eine Heißlufterwärmen, das durch eine Saugheizung (Heißluftzirkulationsheizung) ausgeführt wird, ein Kontakterwärmen eines Heißpressens oder eine Kombination der oben beschriebenen Heizverfahren sein.
  • Nach dem Heizschritt S3 des geschichteten Materials wird das erwärmte geschichtete Material 50 mittels einer Pressformvorrichtung 300 (Pressformschritt S4) pressgeformt. Die Pressformvorrichtung 300 weist ein Formwerkzeug 310 und ein Formwerkzeug 320 auf. Das Formwerkzeug 310 bildet eine Oberfläche 13, die die Ungleichmäßigkeit der Fahrzeugaußenseite der Unterseitenabdeckung 1 aufweist. Das Formwerkzeug 320 bildet eine Oberfläche 23, die die Unebenheit der Seite der Fahrzeugkarosserie 101 der Unterseitenabdeckung 1 aufweist. Obwohl in 9 das Formwerkzeug 310 ein unteres Formwerkzeug ist und das Formwerkzeug 320 ein oberes Formwerkzeug ist, ist es auch möglich, das Formwerkzeug 310 als ein oberes Formwerkzeug zu verwenden und das Formwerkzeug 320 als ein unteres Formwerkzeug zu verwenden. Für das Pressformen kann ein Kaltpressen verwendet werden, wobei jedoch auch ein Heißpressen verwendet werden kann. Da der Teil zwischen dem ersten Fasermaterial 61 und dem zweiten Fasermaterial 62 nicht durch das Vernadeln zurückgehalten wird, bleibt die in 3 gezeigte schwache Schicht 30 zwischen der ersten Faserschicht 10 und der zweiten Faserschicht 20 erhalten. Folglich wird die Unterseitenabdeckung 1, in der die erste Faserschicht 10 und die zweite Faserschicht 20 aneinander haften, in dem Zustand gebildet, in dem die schwache Schicht 30 zwischen der ersten Faserschicht 10 aus dem ersten Fasermaterial 61 und der zweiten Faserschicht 20 aus dem zweiten Fasermaterial 62 ausgebildet ist. Wenn die Temperatur der Unterseitenabdeckung 1 geringer als die Erweichungstemperatur der thermoplastischen Bindemittel 12, 22 und 44 wird, werden die thermoplastischen Bindemittel 12, 22 und 44 verfestigt und wird die Form der Unterseitenabdeckung 1 beibehalten.
  • Da hierbei die Dichte der thermoplastischen Bindemittel 12, 22 und 44 in dem dickenreduzierten Abschnitt 1T hoch ist, tritt eine große Menge geschmolzenen thermoplastischen Bindemittels zu der Oberfläche 13 der Fahrzeugaußenseite und der Oberfläche 23 der Seite der Fahrzeugkarosserie 101 aus. Folglich ist der dickenreduzierte Abschnitt 1T glatter als der allgemeine Abschnitt 1G. Zusätzlich ist der arithmetische Mittenrauwert Ra(T) der Oberfläche 13 der Fahrzeugaußenseite des dickenreduzierten Abschnitts 1T geringer als der arithmetische Mittenrauwert Ra(G) der Oberfläche 13 der Fahrzeugaußenseite des allgemeinen Abschnitts 1G. Als ein äußeres Erscheinungsbild weist der dickenreduzierte Abschnitt 1T einen höheren Glanz des synthetischen Harzes auf als der allgemeine Abschnitt 1G.
  • Es sei angemerkt, dass der Außenumfang des Pressformkörpers bei Bedarf mittels einer Schneidmaschine geschnitten werden kann (Schneidschritt S5). Als Schneidverfahren kann beispielsweise ein Schneiden mittels eines Schneidmessers, ein Wasserstrahlschneiden und ein manuelles Schneiden unter Verwendung eines Schneidwerkzeuges verwendet werden.
  • Wie oben erläutert, kann die in 3 gezeigte Unterseitenabdeckung 1 mit der schwachen Schicht 30 zwischen der ersten Faserschicht 10 und der zweiten Faserschicht 20 hergestellt werden. Natürlich können die in den 6A bis 6D gezeigten Unterseitenabdeckungen 1 nach demselben Herstellungsverfahren hergestellt werden.
  • Wie oben erläutert, ist selbst dann, wenn das vernadelte Fasermaterial erwärmt wird, eine Expansion in der Dickenrichtung D1 begrenzt. Wenn man beispielsweise davon ausgeht, dass eine vernadelte Faserschicht, die anorganische Fasern und ein thermoplastisches Bindemittel enthält, nur eine einzelne Schicht ist, dann ist die Dicke der Schicht auf 3 mm begrenzt und betragen die Dicken der Hautschichten beider Seiten 0,5 mm. In diesem Fall ist die Dicke des allgemeinen Teils der Unterseitenabdeckung auf 3 + 2 x 0,5 = 4 mm begrenzt.
  • Wenn demgegenüber, wie in dem vorliegenden konkreten Beispiel gezeigt, davon ausgegangen wird, dass die vernadelten Faserschichten 10, 20, welche anorganische Fasern und ein thermoplastisches Bindemittel enthalten, zwei Schichten sind, wobei die Dicke jeder der Faserschichten 10, 20 auf 3 mm begrenzt ist, beträgt die Dicke der schwachen Schicht 30, die in der Dickenrichtung D1 expandiert ist, 0,5 mm und betragen die Dicken der Hautschichten 41, 42 beider Seiten 0,5 mm. In diesem Fall beträgt die Dicke des allgemeinen Teils der Unterseitenabdeckung 2 x 3 + 0,5 + 2 x 0,5 = 7,5 mm. Dementsprechend ist die Dicke der Unterseitenabdeckung 3,5 mm dicker als in dem Fall, bei dem die vernadelte Faserschicht, die anorganische Fasern und ein thermoplastisches Bindemittel enthält, nur eine einzelne Schicht ist. Ferner übersteigt die Zunahme der Dicke der Unterseitenabdeckung die Dicke 3 mm der vernadelten Faserschicht.
  • In dem vorliegenden konkreten Beispiel haften das separat vernadelte erste Fasermaterial 61 und zweite Fasermaterial 62 in dem Zustand aneinander, in dem zwischen ihnen die in der Dickenrichtung D1 expandierte schwache Schicht 30 ausgebildet ist. Dementsprechend kann das vorliegende konkrete Beispiel eine Fahrzeugunterseitenabdeckung mit geforderter Dicke durch ein kostengünstiges Herstellungsverfahren bereitstellen. Es ist bevorzugt, dass die Fahrzeugunterseitenabdeckung durch ein kostengünstiges Herstellungsverfahren erhalten wird. Allerdings ist das Material der Fahrzeugunterseitenabdeckung als solches nicht notwendigerweise kostengünstig.
  • Zusätzlich ist der dickenreduzierte Abschnitt 1T, der an der Stelle angeordnet ist, die bei einem Auffahren des Fahrzeugs auf ein Hindernis leicht zwischen Fahrzeugkomponenten und dem Hindernis eingeklemmt wird, glatter als der allgemeine Abschnitt 1G. Somit weist der dickenreduzierte Abschnitt 1T eine geringere dynamische Reibungskraft gegenüber dem Kontakt mit dem Hindernis auf und ist schwer abzureißen, wenn er zwischen den Fahrzeugkomponenten und dem Hindernis eingeklemmt wird.
  • (4) Praktische Beispiele
  • Obwohl die vorliegende Erfindung nachfolgend konkret mit praktischen Beispielen erläutert wird, wird die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt.
  • Praktische Beispiele
  • Für das erste Fasermaterial 61 wurde ein vernadeltes Fasermaterial (Gewicht pro Flächeneinheit 550 g/m2) verwendet, das Glasfasern (ein Beispiel der anorganischen Fasern 11) und ein PP-Harz (ein Beispiel des thermoplastischen Bindemittels 12) enthielt. Für das zweite Fasermaterial 62 wurde ein vernadeltes Fasermaterial (Gewicht pro Flächeneinheit 550 g/m2) verwendet, das Glasfasern (ein Beispiel der anorganischen Fasern 12) und ein PP-Harz (ein Beispiel des thermoplastischen Bindemittels 22) enthielt. Für das Hautmaterial 71 der Fahrzeugaußenseite wurde ein Vliesstoff (Gewicht pro Flächeneinheit 200 g/m2) verwendet, der ein PET-Harz (ein Beispiel der Kunstharzfasern 43) und ein PP-Harz (ein Beispiel des thermoplastischen Bindemittels 44) enthielt. Das Hautmaterial 72 der Fahrzeugkarosserieseite wurde nicht verwendet.
  • Das Hautmaterial 71, das erste Fasermaterial 61 und das zweite Fasermaterial 62 werden nacheinander gestapelt. Dann wurde gemäß dem in 9 gezeigten Herstellungsverfahren eine Probe der in 6A gezeigten Unterseitenabdeckung 1 so ausgebildet, dass die Dicke T1 des allgemeinen Teils 1G zu 7 mm und die Dicke T2 des dickenreduzierten Teils 1T zu 1,5 mm wurde.
  • Wenn ein Querschnitt der Probe der Unterseitenabdeckung durch ein Mikroskop (Vergrößerungsverhältnis: 25) betrachtet wurde, konnten die Nadelstanzmarkierungen 15, 25 auf der ersten Faserschicht 10 und der zweiten Faserschicht 20 bestätigt werden und konnte die schwache Schicht 30 mit wenigen Fasern zwischen der ersten Faserschicht 10 und der zweiten Faserschicht 20 bestätigt werden. Wenn die Probe der Unterseitenabdeckung in der Dickenrichtung D1 gezogen wurde, wurde die Unterseitenabdeckung an der schwachen Schicht 30 abgelöst.
  • Anhand dem obigen wurde bestätigt, dass eine Fahrzeugunterseitenabdeckung mit geforderter Dicke durch ein kostengünstiges Herstellungsverfahren bereitgestellt werden konnte.
  • Wenn der arithmetische Mittenrauwert Ra(G) der Oberfläche 13 der Fahrzeugaußenseite des allgemeinen Teils 1G berechnet wurde, betrug er 2,32 µm. Wenn der arithmetische Mittenrauwert Ra(T) der Oberfläche 13 der Fahrzeugaußenseite des dickenreduzierten Teils 1T berechnet wurde, betrug er 0,98 µm. Dementsprechend wurde bestätigt, dass eine Fahrzeugunterseitenabdeckung mit der Ra(T) < Ra(G) durch ein kostengünstiges Herstellungsverfahren bereitgestellt werden konnte.
  • (5) Variationsbeispiel
  • Es sind verschiedene Variationsbeispiele der vorliegenden Erfindung denkbar.
  • Es kann beispielsweise eine weitere Schicht zwischen der Hautschicht 41 und der ersten Faserschicht 10 vorgesehen sein, und es kann eine weitere Schicht zwischen der zweiten Faserschicht 20 und der Hautschicht 42 vorgesehen sein.
  • (6) Schlussfolgerung
  • Wie oben erläutert, können verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Technologie der Fahrzeugunterseitenabdeckung und des Herstellungsverfahrens des Fahrzeugunterseitenabdeckung und so weiter bereitstellen, wobei die Unterseitenabdeckung durch ein kostengünstiges Herstellungsverfahren erhalten wird und die Unterseitenabdeckung eine geforderte Dicke aufweist. Selbstverständlich können die oben beschriebene grundlegende Vorgehensweise und Wirkung auch mit nur den in den unabhängigen Ansprüchen beschriebenen Komponenten erhalten werden.
  • Die vorliegende Erfindung kann auch implementiert werden, indem die in den oben beschriebenen Beispielen offenbarten Merkmale miteinander vertauscht oder deren Kombinationen verändert werden, und die vorliegende Erfindung kann auch implementiert werden, indem die herkömmlichen Merkmale und die in den oben beschriebenen Beispielen offenbarten Merkmale miteinander vertauscht oder deren Kombinationen verändert werden. Die vorliegende Erfindung umfasst diese und dergleichen Merkmale.
  • Es ist ferner anzumerken, dass innerhalb der gesamten Offenbarung die Bezeichnungen wie links, rechts, vorne, hinten, oben, unten, vorwärts, rückwärts, im Uhrzeigersinn, gegen den Uhrzeigersinn, aufwärts, abwärts oder andere ähnliche Begriffe wie obere, untere, hintere, vordere, vertikal, horizontal, proximal, distal, etc. nur der Einfachheit halber verwendet wurden und damit nicht beabsichtigt ist, eine bestimmte feste Richtung oder Orientierung zu implizieren. Stattdessen werden sie dazu verwendet, um relative Positionen und/oder Richtungen/Orientierungen zwischen verschiedenen Teilen eines Objekts darzustellen.
  • Darüber hinaus wird innerhalb der gesamten Offenbarung (und insbesondere der Ansprüche) die Bezugnahme auf „erste“, „zweite“, „dritte“ und weitere Elemente nicht dazu verwendet, eine fortlaufende oder zahlenmäßige Beschränkung aufzuzeigen, sondern wird stattdessen dazu verwendet, verschiedene Elemente der Gruppe zu unterscheiden oder zu identifizieren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2006240408 A [0003]

Claims (4)

  1. Integral pressgeformte Fahrzeugunterseitenabdeckung, umfassend: eine vernadelte erste Faserschicht, die eine anorganische Faser und ein verfestigtes thermoplastisches Bindemittel enthält; und eine vernadelte zweite Faserschicht, die eine anorganische Faser und ein verfestigtes thermoplastisches Bindemittel enthält, wobei die erste Faserschicht und die zweite Faserschicht in einem Zustand aneinander haften, in dem die Unterseitenabdeckung eine schwache Schicht zwischen der ersten Faserschicht und der zweite Faserschicht aufweist.
  2. Fahrzeugunterseitenabdeckung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Hautschicht auf mindestens einer von einer Oberfläche der Fahrzeugkarosserieseite der Unterseitenabdeckung und einer Oberfläche der Fahrzeugaußenseite der Unterseitenabdeckung, wobei die Hautschicht eine Kunstharzfaser und ein verfestigtes thermoplastisches Bindemittel enthält.
  3. Fahrzeugunterseitenabdeckung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Unterseitenabdeckung einen dickenreduzierten Abschnitt, der in der Unterseitenabdeckung teilweise verdünnt ist, und einen allgemeiner Abschnitt, der um den dickenreduzierten Abschnitt herum ausgebildet ist, aufweist, und der arithmetische Mittenrauwert einer Oberfläche der Fahrzeugaußenseite des dickenreduzierten Abschnitts kleiner ist als der arithmetische Mittenrauwert einer Oberfläche der Fahrzeugaußenseite des allgemeinen Abschnitts.
  4. Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugunterseitenabdeckung, wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt des Erhaltens eines geschichteten Materials durch Zusammenfügen eines vernadelten ersten Fasermaterials, das eine anorganische Faser und ein thermoplastisches Bindemittel enthält, und eines vernadelten zweiten Fasermaterials, das eine anorganische Faser und ein thermoplastisches Bindemittel enthält; und einen Schritt des Ausbildens der Unterseitenabdeckung, die eine erste Faserschicht aus dem ersten Fasermaterial und eine zweite Faserschicht aus dem zweiten Fasermaterial enthält, durch Erwärmen und Pressformen des geschichteten Materials, wobei die erste Faserschicht und die zweite Faserschicht in einem Zustand aneinander haften, in dem die Unterseitenabdeckung eine schwache Schicht zwischen der ersten Faserschicht und der zweiten Faserschicht aufweist.
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