DE112014000293T5

DE112014000293T5 - Schalldämpfende Abdeckung; Schalldämpfende Baugruppe und Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung

Info

Publication number: DE112014000293T5
Application number: DE112014000293.3T
Authority: DE
Inventors: Koji Tomiyama; Ryosuke KUTSUNA; Akio YABU
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2014-08-09
Publication date: 2015-10-15
Anticipated expiration: 2034-08-10
Also published as: JP5687323B1; DE112014000293B4; WO2015045650A1; CN105009200A; US9551144B2; US20150197933A1; CN105009200B; JP2015069012A

Abstract

Eine schalldämpfende Abdeckung (2) besteht aus einem magnetisches Füllmaterial (23) enthaltenden Schaum und ist in einer dreidimensionalen Form einstückig so geformt, dass sie mindestens einen Teil eines zugehörigen Elements (4) bedecket, welches eine Lärmquelle darstellt. Die schalldämpfende Abdeckung (2) umfasst Seitenwände (20), welche Seitenflächen des zugehörigen Elements (4) bedecken, und eine Bodenwand (21), welche eine Bodenfläche des zugehörigen Elements bedeckt, welche sich mit den Seitenflächen des zugehörigen Elements (4) kreuzt. Das magnetische Füllmaterial (23) ist jeweils in Richtung der Dicke der Seitenwände (20) und der Bodenwand (21) ausgerichtet. Die schalldämpfende Abdeckung (2) muss nicht aus einem ausgebreiteten Blatt zu einer dreidimensionalen Form zusammengebaut werden und weist daher eine gewünschte Schalldämpfungsfähigkeit sowie exzellente Wärmeabstrahlfähigkeit und Haltbarkeit auf. Eine schalldämpfende Baugruppe (1) enthält die schalldämpfende Abdeckung (2) und eine Befestigungsabdeckung (3), die an der Außenumfangsfläche der schalldämpfenden Abdeckung (2) angebracht ist und die schalldämpfende Abdeckung (2) und das zugehörige Element (4), welches eine von der schalldämpfenden Abdeckung (2) bedeckte Lärmquelle darstellt, an einer Basis (9) befestigt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine schalldämpfende Abdeckung und eine schalldämpfende Baugruppe, die auf geeignete Weise um eine Lärmquelle herum angeordnet sind, welche Wärme abgibt, sowie eine Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung zum Herstellen der schalldämpfenden Abdeckung.
HINTERGRUND
Komponenten, wie ein Motor, ein Elektromotor und ein Abgasrückführ(AGR)-Ventil, welche Lärmquellen darstellen, sind in einem Motorraum untergebracht. Diese Komponenten sind dreidimensional geformt. Um Lärm zu reduzieren, ist es daher wünschenswert, dass ein schalldämpfendes Material entlang einer Vielzahl von Flächen jeder dieser Komponenten angeordnet ist. Das bedeutet, dass schalldämpfende Abdeckungen mit einer dreidimensionalen Form zum Abdeckung der Umgebung der Komponenten benötigt werden.
Schaum, wie beispielsweise Polyurethanschaum wird häufig als schalldämpfendes Material und schwingungsdämpfendes Material verwendet. Schaumschließt jedoch eine große Anzahl von Zellen (Blasen) in sich ein und hat damit eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Daher kann das Anordnen eines derartigen Schaums um den Motor, den Elektromotor und andere Komponenten, welche Wärme abgeben, eine Störung aufgrund von Wärmeansammlung hervorrufen. Wenn Schaumstoff als schalldämpfendes Material verwendet wird, besteht daher eine Frage darin, wie die Wärmeabstrahlungsfähigkeit des Schaums zu verbessern ist.
Patentdokument 1 beschreibt eine schalldämpfende Abdeckung aus Schaum, der ein magnetisches Füllmaterial enthält. Bei der in Patentdokument 1 beschriebenen schalldämpfenden Abdeckung ist das magnetische Füllmaterial, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat, in Richtung der Dicke der schalldämpfenden Abdeckung ausgerichtet. Dies ermöglicht es, dass Wärme eines zugehörigen Elements sofort durch das ausgerichtete magnetische Füllmaterial abgegeben wird.
Einschlägige Dokumente
Patentdokumente

Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 4922978
Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2009-196101 ( JP 2009-196101 A1 )
Patentdokument 3: Japanisches Patent Nr. 3514358

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung
Die in Patentdokument 1 beschriebene schalldämpfende Abdeckung wird dadurch gebildet, dass ein in einer ausgebreiteten Form formgeschäumtes Blatt durch Falten des Blatts entlang einem Klappabschnitt in eine drei-dimensionale Form gebracht wird. Dies erfordert zusätzliche Schritte des Zusammenbaus der schalldämpfenden Abdeckung gegenüber einem Fall, in dem die schalldämpfende Abdeckung von Haus aus in einer drei-dimensionalen Form formgeschäumt ist. Ferner weist die in Patentdokument 1 beschriebene schalldämpfende Abdeckung zusätzlich zu einem schalldämpfenden Abschnitt, welcher die Wärmeübertragung mit einem zugehörigen Element ausführt, den Klappabschnitt auf, welcher beim Zusammenbau gebogen wird. Die Dicke des Klappabschnitts ist geringer als die des schalldämpfenden Abschnitts. Daher ist der Klappabschnitt anfällig für Risse oder dergleichen und hat birgt ein Problem dahingehend, dass er die Beanspruchbarkeit mindert. Ferner besteht die Gefahr einer Minderung der schalldämpfenden Wirkung aufgrund von Schalldurchlässigkeit von dem Klappabschnitt.
Wenn die schalldämpfende Abdeckung in einem Magnetfeld einer Richtung formgeschäumt wird, kann das magnetische Füllmaterial nur in eine Richtung ausgerichtet werden. Wenn eine quaderförmige schalldämpfende Abdeckung mit Seitenwänden und einer Bodenwand von Haus aus quaderförmig formgeschäumt wird, statt z. B. ein in ausgebreiteter Form formgeschäumtes Blatt zusammenzubauen, kann daher das magnetische Füllmaterial in Richtung der Dicke der Seitenwände ausgerichtet werden, jedoch kann das magnetische Füllmaterial nicht in Richtung der Dicke der Bodenwand, die die Seitenwände kreuzt, ausgerichtet werden. Daher kann in der Bodenwand kein Wärmeabstrahleffekt durch das magnetische Füllmaterial erreicht werden.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts solcher Umstände entwickelt, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine dreidimensional geformte schalldichte Abdeckung, die nicht aus einer ausgebreiteten Form in eine dreidimensionale Form zusammengebaut werden muss, eine gewünschte schalldämpfende Eigenschaft hat und hinsichtlich Wärmeabstrahlung und Haltbarkeit exzellent ist, sowie eine schalldämpfende Baugruppe bereitzustellen, welche die schalldämpfende Abdeckung enthält. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung zum Herstellen der schalldämpfenden Abdeckung bereitzustellen.
Mittel zum Lösen der Aufgabe

(1) Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, ist eine schalldämpfende Abdeckung der vorliegenden Erfindung, welche aus magnetisches Füllmaterial enthaltendem Schaum besteht und zum Abdecken zumindest eines Teils eines zugehörigen Elements, das eine Lärmquelle darstellt, in dreidimensionaler Form einstückig geformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Seitenwand, welche Seitenflächen des zugehörigen Elements abdeckt, und eine Bodenwand enthält, welche eine Bodenfläche des zugehörigen Elements abdeckt, welche sich mit den Seitenwänden des zugehörigen Elements kreuzt, wobei das magnetische Füllmaterial jeweils in Richtung der Dicke der Seitenwand und der Bodenwand ausgerichtet ist.

Die schalldämpfende Abdeckung der vorliegenden Erfindung ist in dreidimensionaler Form einstückig geschäumt, sodass sie zumindest einen Teil des zugehörigen Elements abdeckt. Das heißt, dass die schalldämpfende Abdeckung der vorliegenden Erfindung direkt aus einem magnetisches Füllmaterial enthaltenden Schaum-Rohmaterial in dreidimensionaler Form formgeschäumt wird. Es ist daher nicht notwendig, einen Schritt durchzuführen, bei dem zuerst ein in ausgebreiteter Form formgeschäumtes Blatt hergestellt wird, und danach das hergestellte Blatt zusammenzubauen, wie es gebräuchlich war. Folglich ist es möglich, die Zahl der Produktionsschritte zu reduzieren.
Die schalldämpfende Abdeckung der vorliegenden Erfindung muss nicht aus einer ausgebreiteten Form in eine dreidimensionale Form gebracht werden und erfordert daher keinen dünnen Klappabschnitt zum Verbinden der Seitenwand und der Bodenwand. Folglich ist es unwahrscheinlich, dass eine Minderung der Festigkeit aufgrund von Rissen oder dergleichen auftritt. Daher ist die schalldämpfende Abdeckung der vorliegenden Erfindung exzellent, was ihre Haltbarkeit betrifft. Zudem ist es unwahrscheinlich, dass ein Entweichen von Schall aus einem Klappabschnitt auftritt. Mit der schalldämpfenden Abdeckung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine gewünschte Schalldämpfungsfähigkeit bereitzustellen.
Bei der schalldämpfenden Abdeckung der vorliegenden Erfindung ist das magnetische Füllmaterial jeweils in Richtung der Dicke der Seitenwand und der Bodenwand ausgerichtet. Das magnetische Füllmaterial hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit und ist aufeinander folgend in einer Kettenform (einschließlich einer Punktlinienform) ausgerichtet. Daher wird Wärme, die von dem zugehörigen Element an die Seitenwand und die Bodenwand übertragen wird, durch das hauptsächlich in einer Kettenform ausgerichtete magnetische Füllmaterial sofort abgegeben. Daher weist die schalldämpfende Abdeckung der vorliegenden Erfindung eine exzellente Wärmeabstrahlfähigkeit auf.

(2) In der Konfiguration von (1) ist die schalldämpfende Abdeckung vorzugsweise so gestaltet, dass zumindest jeweils ein Teil der Seitenwand und der Bodenwand so angeordnet ist, dass er mit einer der Seitenflächen und der Bodenfläche des zugehörigen Elements in Kontakt steht.

Gemäß dieser Konfiguration kann ein Kontaktbereich zwischen der schalldämpfenden Abdeckung und dem zugehörigen Element vergrößert werden. Dies ermöglicht es, die Wärmeabstrahlwirkung zu verbessern.

(3) In der Konfiguration von (1) oder (2) ist die schalldämpfende Abdeckung vorzugsweise so gestaltet, dass zumindest eine von Seitenwand und Bodenwand einen dünneren Abschnitt aufweist.

Der dünnere Abschnitt kann in jeder der inneren Umfangsfläche, der äußeren Umfangsfläche sowie dem Inneren einer oder beiden Seitenwände und der Bodenwand (nachfolgend als „Seitenwände, etc.” bezeichnet, soweit angemessen) ausgebildet sein. Gemäß dieser Konfiguration kann das Gewicht der schalldämpfenden Abdeckung aufgrund des dünneren Abschnitts reduziert werden. Wenn das zugehörige Element ein Elektromotor ist, besteht ein Problem hinsichtlich Schwingungen und Geräuschen, die durch das Rastmoment hervorgerufen werden. Was dies betrifft, werden Federkonstanten der Seitenwände etc. klein, wenn ein dünnerer Abschnitt in den Seitenwänden etc. ausgebildet ist. Dies ermöglicht es, Schwingungen und Geräusche, die durch das Rastmoment des Elektromotors (zugehöriges Element) hervorgerufen werden, zu unterdrücken. Wenn beispielsweise der dünnere Abschnitt in der inneren Umfangsfläche der Seitenwände etc. ausgebildet ist, können Luftschichten zwischen den Seitenwänden etc. und dem zugehörigen Element gebildet werden. Das Einschieben von Luftschichten erhöht die Wirkung des Unterdrückens von Schwingungen und Geräuschen, die durch das Rastmoment hervorgerufen werden.

(4) Eine schalldämpfende Baugruppe der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie die schalldämpfende Abdeckung der vorliegenden Erfindung und eine Befestigungsabdeckung enthält, die an einer äußeren Umfangsfläche der schalldämpfenden Abdeckung angebracht ist und die die schalldämpfende Abdeckung und das zugehörige Element, das eine von der schalldämpfenden Abdeckung abgedeckte Lärmquelle darstellt, an einer Basis befestigt.

Mit der schalldämpfenden Baugruppe der vorliegenden Erfindung können die schalldämpfende Abdeckung und das zugehörige Element durch die Befestigungsabdeckung leicht an der Basis angebracht werden. Zudem kann die schallabschirmende Wirkung der Befestigungsabdeckung erwartet werden. Wenn die Befestigungsabdeckung aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie Metall besteht, kann außerdem die Wärmeabstrahlung von der schalldämpfenden Abdeckung weiter gefördert werden.
Wenn das zugehörige Element, z. B. ein Elektromotor, durch ein Befestigungsmittel ohne einen Schwingungsisolator an der Basis befestigt ist, überträgt sich die Schwingung des zugehörigen Elements von dem Befestigungsmittel auf die Basis und dadurch tritt Körperschall ungewollt auf. Was das betrifft, ist bei der schalldämpfenden Baugruppe der vorliegenden Erfindung die schalldämpfende Abdeckung zwischen der Befestigungsabdeckung und dem zugehörigen Element angeordnet. Da die schalldämpfende Abdeckung aus ein magnetisches Füllmaterial enthaltendem Schaum besteht, wirkt die schalldämpfende Abdeckung als ein Schwingungsisolator. Mit der schalldämpfenden Baugruppe der vorliegenden Erfindung ist es also möglich, Körperschall zu unterdrücken.

(5) Bei der Konfiguration von (4) ist die schalldämpfende Baugruppe vorzugsweise so gestaltet, dass die Befestigungsabdeckung einen Körper, in dem die schalldämpfende Abdeckung und das zugehörige Element aufgenommen sind, und einen Schenkel enthält, der an der Basis befestigt ist, und die schalldämpfende Abdeckung und das zugehörige Element sind so gehalten, dass sie um die Länge des Schenkels von der Basis beabstandet sind.

Gemäß dieser Konfiguration sind die schalldämpfende Abdeckung und das zugehörige Element in dem Körper der Befestigungsabdeckung aufgenommen und sind so gehalten, dass sie von der Basis beabstandet sind. Dies ermöglicht es, die Wirkung des Unterdrückens von Körperschall, der durch von dem zugehörigen Element ausgehende Schwingungen hervorgerufen wird, weiter zu verbessern. Darüber hinaus verbessert sich die Flexibilität der Art und Weise, auf die die schalldämpfende Baugruppe angeordnet ist.

(6) Eine Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung zum Herstellen der schalldämpfenden Abdeckung der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ein Formwerkzeug, das im Inneren einen Hohlraum begrenzt, einen ersten Magneten, der in einem mittigen Abschnitt des Hohlraums angeordnet ist, und einen zweiten Magneten, der in einem Randabschnitt und einem Bodenabschnitt angeordnet ist, enthält, wobei die Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung ein gemischtes Rohmaterial, welches ein Schaumharzrohmaterial und das magnetische Füllmaterial enthält, in den Hohlraum injiziert und Formschäumen durchführt, während Magnetkraftlinien zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten erzeugt werden.

Wenn der in dem mittigen Abschnitt des Hohlraums angeordnete erste Magnet und der im Randabschnitt und dem Bodenabschnitt des Hohlraums angeordnete zweite Magnet auf einander entgegengesetzte Magnetpole magnetisiert werden, können Magnetkraftlinien in eine Richtung von dem mittigen Abschnitt zu dem Randabschnitt und dem Bodenabschnitt (oder die umgekehrte Richtung) erzeugt werden. Durch das Durchführen des Formschäumens in einem derartigen Magnetfeld kann das in dem gemischten Rohmaterial in dem Hohlraum enthaltene magnetische Füllmaterial in eine Richtung der Magnetkraftlinien, d. h. jeweils in Richtung der Dicke der Seitenwand und der Bodenwand der zu formenden schalldämpfenden Abdeckung ausgerichtet werden. Mit der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die schalldämpfende Abdeckung der vorliegenden Erfindung leicht herzustellen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer schalldämpfenden Baugruppe einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine Vorderansicht der schalldämpfenden Baugruppe.
3 ist eine Querschnittsansicht der schalldämpfenden Baugruppe in der Auf-Ab-Richtung.
4 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das magnetische Füllmaterial in einer schalldämpfenden Abdeckung ausgerichtet ist, welche in der schalldämpfenden Baugruppe enthalten ist.
5 ist eine perspektivische Ansicht einer Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung, die zum Herstellen der schalldämpfenden Abdeckung verwendet wird.
6 ist eine Querschnittsansicht der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Zustands, in dem das Formwerkzeug geöffnet ist.
8 ist eine erläuternde Ansicht, die Richtungen von Magnetkraftlinien in einem Hohlraum des Formwerkzeugs zeigt.
9 ist eine Querschnittsansicht einer schalldämpfenden Baugruppe einer zweiten Ausführungsform in der Auf-Ab-Richtung.
10 ist eine Querschnittsansicht einer schalldämpfenden Baugruppe einer dritten Ausführungsform in der Auf-Ab-Richtung.
11 ist eine Querschnittsansicht eines Urethanblatts in einer ausgebreiteten Form, das zum Herstellen einer schalldämpfenden Abdeckung des Vergleichsbeispiels 1 verwendet wird.
12 ist ein Diagramm, das Ergebnisse einer Messung eines Geräuschpegels eines Motors zeigt.
13 ist ein Diagramm, das zeigt, wie sich die Oberflächentemperatur des Motors im Laufe der Zeit verändert.
Beschreibung der Bezugszeichen

1: schalldämpfende Baugruppe, 2: schalldämpfende Abdeckung, 20: Seitenwände, 21: Bodenwand, 22: Öffnung für Verbinder, 23: magnetisches Füllmaterial, 24: dünnerer Abschnitt, 3: Befestigungsabdeckung, 30: Körper, 31: Schenkel, 32: Öffnung für Verbinder, 310, Schraube, 4: Motor (zugehöriges Element), 40: Verbinder, 5: Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung, 50: Halterung, 51: Klammer, 52: Elektromagnet, 53U, 53D: Joch, 54L, 54R: Spule, 55U, 55D: Polstück, 540L, 540R: Kern, 541L, 541R: leitender Draht, 6: Formwerkzeug, 60U: Oberwerkzeug, 60D: Unterwerkzeug, 61U: Kern-Stabmagnet, 61D: konkaver Abschnitt, 62D: quaderförmiger Magnet, 63: Hohlraum, 8: schalldämpfende Abdeckung (Vergleichsbeispiel 1), 80: Urethanblatt, 81: Klappabschnitt, 9: Basis, L: Magnetkraftlinie

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Ausführungsformen einer schalldämpfenden Abdeckung, einer schalldämpfenden Baugruppe und einer Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung der vorliegenden Erfindung werden nachstehend beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
[Konfigurationen der schalldämpfenden Abdeckung und der schalldämpfenden Baugruppe]
Zunächst werden Konfigurationen einer schalldämpfenden Abdeckung und einer schalldämpfenden Baugruppe der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht der schalldämpfenden Baugruppe der vorliegenden Ausführungsform. 2 ist eine Vorderansicht der schalldämpfenden Baugruppe. 3 ist eine Querschnittsansicht der schalldämpfenden Baugruppe in Auf-Ab-Richtung. 4 zeigt schematisch einen Zustand, in dem magnetisches Füllmaterial in der schalldämpfenden Abdeckung der vorliegenden Ausführungsform ausgerichtet ist.
Wie in den 1 bis 3 dargestellt, enthält die schalldämpfende Baugruppe 1 der vorliegenden Erfindung eine schalldämpfende Abdeckung 2 und eine Befestigungsabdeckung 3.
Die schalldämpfende Abdeckung 2 besteht aus Polyurethanschaum, der rostfreie Faser enthält, und hat die Form eines rechteckigen Parallepipedquaders mit einer Öffnung an einer Endfläche (Vorderseite) des Quaders. Der die rostfreie Faser enthaltende Polyurethanschaum ist im Konzept von „magnetisches Füllmaterial enthaltender Schaum” gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten. Ein Motor 4 mit der Form eines rechteckigen Parallelepipeds ist an der Innenseite der schalldämpfenden Abdeckung 2 aufgenommen.
Die schalldämpfende Abdeckung 2 hat Seitenwände 20 und eine Bodenwand 21. Die Seitenwände 20 bedecken vier Seitenflächen (eine obere Fläche, eine untere Fläche, eine linke Fläche und eine rechte Fläche) des Motors 4. Die Seitenwände 20 stehen in Kontakt mit der oberen Fläche, der unteren Fläche, der linken Fläche und der rechten Fläche des Motors 4. Die Bodenwand 21 bedeckt eine Bodenfläche (hintere Fläche) des Motors 4. Die Bodenwand 21 steht mit der hinteren Fläche des Motors 4 in Kontakt. Ein Verbinder 40 ist so angeordnet, dass er an der Rückseite des Motors 4 von der oberen Fläche hervorsteht. Eine Verbinderöffnung 22, durch die der Verbinder 40 freigelegt ist, ist an der Rückseite des oberen Abschnitts der schalldämpfenden Abdeckung 2 ausgebildet.
Wie in 4 gezeigt, haben die Seitenwände 20 und die Bodenwand 21 die gleiche Dicke und sind durchgängig miteinander. Die Dicke t1 der Seitenwände 20 und der Bodenwand 21 beträgt 9 mm. Die Dicke t2 an den Ecken der schalldämpfenden Abdeckung 2 (die Länge einer Linie, welche die Außenumfangsfläche der Ecke und die Innenumfangsfläche der Ecke verbindet) ist größer als die Dicke t1. In jeder der Seitenwände 20 und der Bodenwand 21 ist das magnetische Füllmaterial (rostfreie Faser) 23 in Richtung der Dicke der Wand ausgerichtet.
Die Befestigungsabdeckung 3 besteht aus Stahl und hat einen Körper 30 und ein Paar Schenkel 31. Der Körper 3 hat die Form eines rechteckigen Parallelepipedquaders mit einer Öffnung in der Vorderseite des Quaders. Die schalldämpfende Abdeckung 2 und der Motor 4 sind an der Innenseite des Körpers 30 aufgenommen. Der Körper 30 so angeordnet, dass er die gesamte Außenumfangsfläche (genauer gesagt, fünf Flächen, d. h. die obere Fläche, die untere Fläche, die linke Fläche, die rechte Fläche und die hintere Fläche) der schalldämpfenden Abdeckung 2 bedeckt. Eine Verbinderöffnung 32, durch welche der Verbinder 40 des Motors 4 freigelegt ist, ist an der Rückseite des oberen Abschnitts des Körpers 30 ausgebildet.
Jeder Schenkel 31 des Paars hat eine L-Form. Die Schenkel des Paars Schenkel 31 sind jeweils an der rechten und linken Seite des Körpers 30 angeordnet. Die beiden Schenkel 31 sind so angeordnet, dass sie von der unteren Fläche 30 des Körpers abstehen. Der horizontale Abschnitt jedes der Schenkel 31 ist durch eine Schraube 310 an einer Basis 9 befestigt. Durch Befestigen der Schenkel 31 an der Basis 9 werden die schalldämpfende Abdeckung 2 und der Motor 4, die in dem Körper 30 aufgenommen sind, an der Basis 9 befestigt. Der Motor 4 ist so gehalten, dass er über die schalldämpfende Abdeckung 2 von der Basis 9 beabstandet ist.
[Verfahren zum Herstellen einer schalldämpfenden Abdeckung]
Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen einer schalldämpfenden Abdeckung beschrieben. Die schalldämpfende Abdeckung 2 ist einstückig in einer Quaderform derart geformt, dass sie die Außenumfangsfläche des Motors 4 abdeckt. Das Verfahren zum Herstellen der schalldämpfenden Abdeckung 2 enthält einen Schritt des Zubereitens eines gemischten Rohmaterials und einen Schritt des Formschäumens. Bei dem Schritt des Zubereitens eines gemischten Rohmaterials wird in gemischtes Rohmaterial durch Mischen eines Urethanharz-Schäumrohmaterials, rostfreier Faser, eines Schäummittels, eines Katalysators, etc. zubereitet. Bei dem Schritt des Formschäumens wird das zubereitete gemischte Rohmaterial in einen Hohlraum eines Formwerkzeugs injiziert. Das Formschäumen wird durchgeführt, während ein Magnetfeld angelegt wird.
Zunächst wird eine Konfiguration einer Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung beschrieben, die zum Herstellen der schalldämpfenden Abdeckung der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird. 5 ist eine perspektivische Ansicht der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung, die zum Herstellen der schalldämpfenden Abdeckung der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird. 6 ist eine Querschnittsansicht der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Zustands, in dem das Formwerkzeug geöffnet ist. 8 zeigt Richtungen von Magnetkraftlinien in dem Hohlraum des Formwerkzeugs. In 6 wird der Einfachheit der Beschreibung halber auf Schraffur in Jochen und Kernen verzichtet.
Wie in den 5 und 6 dargestellt, enthält die Magnetinduktion-Formschäumvorrichtung 5 eine Halterung 50, einen Elektromagneten 52 und ein Formwerkzeug 6.
Der Elektromagnet 52 ist auf der Oberseite der Halterung 50 platziert. Der Elektromagnet 52 und die Halterung 50 sind durch Schrauben einer Klammer 51 auf den Elektromagneten 52 und die Halterung 50 aneinander befestigt. Der Elektromagnet 52 enthält Joche 53U und 53D, Spulen 54L und 54R und Polstücke 55U und 55D.
Das Joch 53U besteht aus Eisen und hat eine flache Plattenform. Das Joch 53D besteht ebenfalls aus Eisen und hat eine flache Plattenform. Die Joche 53U und 53D sind so angeordnet, dass sie in Auf-Ab-Richtung einander zugewandt sind.
Die Spulen 54L sind zwischen den Jochen 53U und 53D vorgesehen. Die Spulen 54L sind auf der linken Seite des Formwerkzeugs 6 angeordnet. Die Spulen 54L sind als zwei einander in Auf-Ab-Richtung überlappende Teile angeordnet. Jede Spule 54L enthält einen Kern 540L und einen leitenden Draht 541L. Der Kern 540L besteht aus Eisen und hat die Form einer in Auf-Ab-Richtung verlaufenden Säule. Der leitende Draht 541L ist um die Außenumfangsfläche des Kerns 540L gewickelt. Der leitende Draht 541L ist mit einer Stromquelle (nicht dargestellt) verbunden.
Die Spulen 54R sind zwischen den Jochen 53U und 53D vorgesehen. Die Spulen 54R sind auf der rechten Seite des Formwerkzeugs 6 angeordnet. Die Spulen 54R sind als zwei einander in Auf-Ab-Richtung überlappende Teile angeordnet. Jede der Spulen 54R hat eine ähnliche Konfiguration wie die Spulen 54L. Das heißt, jede Spule 54R enthält einen Kern 540R und einen leitenden Draht 541R. Der leitende Draht 541R ist um die Außenumfangsfläche des Kerns 540R gewickelt. Der leitende Draht 541R ist mit der Stromquelle (nicht dargestellt) verbunden.
Das Polstück 55U besteht aus Eisen und hat eine flache Plattenform. Das Polstück 55U ist in der Mitte der unteren Fläche des Joch 53U angeordnet. Das Polstück 55U ist zwischen dem Joch 53U und dem Formwerkzeug 6 vorgesehen. Das Polstück 55D besteht aus Eisen und hat eine flache Plattenform. Das Polstück 55D ist in der Mitte der oberen Fläche des Jochs 53D angeordnet. Das Polstück 55D ist zwischen dem Joch 53D und dem Formwerkzeug 6 vorgesehen.
Das Formwerkzeug 6 ist zwischen den Spulen 54L und den Spulen 54R angeordnet. Wie in den 7 und 8 dargestellt, enthält das Formwerkzeug 6 ein Oberwerkzeug 60U und ein Unterwerkzeug 60D. Das Oberwerkzeug 60U besteht aus Aluminium und hat eine quadratische Plattenform. Das Oberwerkzeug 60U enthält einen Kern-Stabmagneten 61U. Der Kern-Stabmagnet 61U besteht aus Eisen, wie das Polstück 55U, und hat eine quadratische Säulenform. Der Kern-Stabmagnet 61U ist in der Mitte des Oberwerkzeugs 60U angeordnet. Der obere Teil des Kern-Stabmagneten 61U ist in das Oberwerkzeug 60U eingebettet. Die obere Fläche des Kern-Stabmagneten 60U ist an einer oberen Fläche des Oberwerkzeugs 60U freigelegt. Der Kern-Stabmagnet 61U ist in dem Konzept des „ersten Magneten” gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten.
Das Unterwerkzeug 60D besteht aus Aluminium und hat die Form eines rechteckigen Parallelepipeds. Ein konkaver Teil 61D ist in der oberen Fläche des Unterwerkzeugs 60D ausgebildet. Der Innenraum des konkaven Teils 61D hat die Form eines rechteckigen Parallelepipeds. Das Unterwerkzeug 60D enthält einen quaderförmigen Magneten 62D. Der quaderförmige Magnet 62D besteht aus Eisen, wie das Polstück 55D, und ist quaderförmig. Der quaderförmige Magnet 62D ist in das Unterwerkzeug 60D eingebettet. Der quaderförmige Magnet 62D ist so angeordnet, dass er den konkaven Teil 61D umgibt. Die untere Fläche der quaderförmigen Magneten 62DF ist an der unteren Fläche des Unterwerkzeugs 60D freigelegt. Der quaderförmige Magnet 62D ist in dem Konzept des „zweiten Magneten” gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten.
In einem Zustand, in dem das Oberwerkzeug 60U und das Unterwerkzeug 60D aneinander befestigt sind, ist der Kern-Stabmagnet 61U in der Mitte des konkaven Teils 61D angeordnet. Dies bildet in dem konkaven Abschnitt 61D des Unterwerkzeugs 60U einen ringförmigen Hohlraum 63, der durch die untere Fläche des Oberwerkzeugs 60U und die Außenumfangsfläche des Kern-Stabmagneten 61U begrenzt ist. Der Hohlraum 63 wird mit einem bestimmten gemischten Rohmaterial gefüllt.
Nachfolgend wird eine Funktionsweise der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Zunächst wird sowohl die mit dem leitenden Draht 541L verbundene Stromquelle als auch die mit dem leitenden Draht 541R verbundene Stromquelle eingeschaltet. Dies bewirkt, dass das obere Ende der Kerne 540L der Spulen 54L auf den N-Pol magnetisiert wird, und bewirkt, dass das untere Ende der Kerne 540L der Spulen 54L auf den S-Pol magnetisiert wird. Folglich werden Magnetkraftlinien L (durch die gepunkteten Linien in 6 dargestellt), die von unten nach oben fließen, in den Kernen 540L erzeugt. Ähnlich wird das obere Ende der Kerne 540R der Spulen 54R auf den N-Pol magnetisiert, und das untere Ende der Kerne 540R der Spulen 54R wird auf den S-Pol magnetisiert. Folglich werden in den Kernen 540R die von unten nach oben fließenden Magnetkraftlinien L erzeugt.
Die von dem oberen Ende der Kerne 540L der Spulen 54L ausgesendeten Magnetkraftlinien L fließen durch das Joch 53U und das Polstück 55U in das Formwerkzeug 6. Die Magnetkraftlinien L fließen durch das Polstück 55D und das Joch 53 in das untere Ende der Kerne 540L. Ähnlich fließen die von dem oberen Ende der Kerne 540R der Spulen 54R ausgesendeten Magnetkraftlinien L durch das Joch 53U und das Polstück 55U in das Formwerkzeug 6. Die Magnetkraftlinien L fließen durch das Polstück 55D und das Joch 53D in das untere Ende der Kerne 540R. Sowohl das Polstück 55U als auch der Kern-Stabmagnet 61U bestehen aus Eisen. Folglich werden sowohl der Kern-Stabmagnet 61U als auch das Polstück 55U auf den N-Pol magnetisiert. Ferner bestehen sowohl das Polstück 55D als auch der quaderförmige Magnet 62D aus Eisen. Folglich werden sowohl der quaderförmige Magnet 62D als auch das Polstück 55D auf den S-Pol magnetisiert. So werden die von dem Kern-Stabmagneten 61U zu dem quaderförmigen Magneten 62D fließenden Magnetkraftlinien L erzeugt.
Richtungen der Magnetkraftlinien L in dem Hohlraum 63 sind nachfolgend beschrieben Wie in 8 dargestellt ist die Innenumfangsfläche des Hohlraums 63 durch den auf den N-Pol magnetisierten Kern-Stabmagneten 61U gebildet. Der Hohlraum 63 ist von dem auf den S-Pol magnetisierten quaderförmigen Magneten 62D umgeben. Wie durch die weißen Pfeile in 8 angedeutet, werden also die in dem Hohlraum 63 erzeugten Magnetkraftlinien L in Richtung von dem Kern-Stabmagneten 61U zu dem quaderförmigen Magneten 62D erzeugt. Die rostfreie Faser (das magnetische Füllmaterial) in dem gemischten Rohmaterial wird entlang den Magnetkraftlinien L ausgerichtet. So wird die schalldämpfende Abdeckung der vorliegenden Ausführungsform hergestellt.
[Wirkungen]
Nachfolgend werden die Wirkungen der schalldämpfenden Abdeckung, der schalldämpfenden Baugruppe und der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Die schalldämpfende Abdeckung 2 ist einstückig in Form eines Quaders so ausgebildet, dass sie die Außenumfangsfläche des Motors 4 bedeckt. Das heißt, die schalldämpfende Abdeckung 2 ist direkt aus einem das magnetische Füllmaterial 23 enthaltenden Schäum-Rohmaterial in dreidimensionaler Form formgeschäumt. Es ist daher unnötig, einen Schritt durchzuführen, in dem zuerst ein formgeschäumtes Blatt in ausgebreiteter Form hergestellt wird, und dann das hergestellte Blatt zusammenzubauen, wie es herkömmlich gemacht wurde. Ferner sind die Seitenwände 20 der schalldämpfenden Abdeckung 2, welche die vier Seitenflächen des Motors 4 bedecken, miteinander durchgängig. Das macht es unnötig, einen Schritt des Verbindens von separat erzeugten Seitenwänden 20 durchzuführen. Folglich ist es mit der schalldämpfenden Abdeckung 2 möglich, die Zahl der Fertigungsschritte zu reduzieren.
Die schalldämpfenden Abdeckung 2 muss nicht aus einer ausgebreiteten in eine dreidimensionale Form gebracht werden und erfordert daher keinen dünnen Klappabschnitt zum Verbinden der Seitenwände 20 und der Bodenwand 21. Das heißt, es ist nicht nötig, die Dicke der Ecken der schalldämpfenden Abdeckung 2 zu reduzieren. Bei der schalldämpfenden Abdeckung 2 haben die Seitenwände 20 und die Bodenwand 21 die gleiche Dicke und sind miteinander durchgängig. Folglich ist es unwahrscheinlich, dass ein Riss an den Ecken auftritt, wodurch eine Verringerung der Festigkeit unwahrscheinlich wird. Daher hat die schalldämpfende Abdeckung 2 eine exzellente Haltbarkeit. Ferner ist die schalldämpfende Abdeckung 2 in der Lage, Schall aus fünf Richtungen zu absorbieren, d. h. von den Seitenwänden 20 und der Bodenwand 21. Außerdem ist ein Austreten von Schall unwahrscheinlich, da die Dicke der Ecken sichergestellt ist. Daher kann mit der schalldämpfenden Abdeckung 2 eine gewünschte Schalldämpfungsfähigkeit erreicht werden.
Bei der schalldämpfenden Abdeckung 2 ist das magnetische Füllmaterial 23 in Richtung der Dicke in den Seitenwänden 20 und in der Bodenwand 21 ausgerichtet. Dies ermöglicht es, dass Wärme des Motors 4 durch einen im Wesentlichen kürzesten Weg der Seitenwände 20 und der Bodenwand 21 an die Umgebung abgegeben wird. Ferner sind die Seitenwände 20 und die Bodenwand 21 so angeordnet, dass sie mit den Seitenflächen und der Bodenfläche des Motors 4 in Kontakt stehen. Folglich ist eine Kontaktfläche zwischen der schalldämpfenden Abdeckung 2 und dem Motor 4 groß. Daher ist es möglich, die exzellente Wärmeabstrahlfähigkeit der schalldämpfenden Abdeckung 2 vollkommen auszunutzen.
Die schalldämpfende Baugruppe 1 enthält die Befestigungsabdeckung 3. Dies ermöglicht es, die schalldämpfende Abdeckung 2 und den Motor 4 leicht an der Basis 9 anzubringen. Die Befestigungsabdeckung 3 besteht aus Stahl und ist so angeordnet, dass sie mit der Außenumfangsfläche der schalldämpfenden Abdeckung 2 in Kontakt steht. Die Wärmeleitfähigkeit der Befestigungsabdeckung 3 ist größer als die der schalldämpfenden Abdeckung 2. Dies ermöglicht es, Wärme des Motors 4 leicht von der schalldämpfenden Abdeckung 2 durch die Befestigungsabdeckung 3 an die Umgebung abzugeben. Folglich verbessert sich die Wärmeleitfähigkeit weiter. Ferner ist bei der schalldämpfenden Baugruppe 1 die schalldämpfende Abdeckung 2 zwischen dem Motor 4 und dem Körper 30 angeordnet, und der gesamte Teil aus Motor 4, schalldämpfender Abdeckung 2 und Körper 30 ist von den Schenkeln 31 so gehalten, dass er von der Basis 9 beabstandet ist. Dies unterdrückt die Übertragung von Schwingungen des Motors 4 auf die Befestigungsabdeckung 3 und die Basis 9. Daher ist es möglich, Körperschall zu unterdrücken.
Mit der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung 5 können stabile Magnetkraftlinien L in dem Hohlraum 63 in Richtung von dem Kern-Stabmagneten 61U zu dem quaderförmigen Magneten 62D erzeugt werden. Durch Durchführen des Formschäumens in einem derartigen Magnetfeld kann das in dem gemischten Rohmaterial in dem Hohlraum 63 enthaltene magnetische Füllmaterial 23 in die Richtungen der Magnetkraftlinien L, d. h. in Richtung der Dicke jeder der Seitenwände 20 und der Bodenwand 21 der zu formenden schalldämpfenden Abdeckung 2 magnetisiert werden. Daher ist es mit der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung 5 möglich, die schalldämpfende Abdeckung 2 leicht herzustellen.
<Zweite Ausführungsform>
Ein Hauptunterschied zwischen einer schalldämpfenden Abdeckung, einer schalldämpfenden Baugruppe und einer Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform und der schalldämpfenden Abdeckung, der schalldämpfenden Baugruppe und der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung der ersten Ausführungsform besteht in einer Form der schalldämpfenden Abdeckung. In der folgenden Beschreibung wird nur der Unterschied beschrieben.
9 ist eine Querschnittsansicht der schalldämpfenden Baugruppe der vorliegenden Ausführungsform in der Auf-Ab-Richtung. In 9 sind Teile, die denen der 3 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Wie in 9 dargestellt ist, hat die schalldämpfende Abdeckung 2 die Form eines rechteckigen Parallelepipedquaders mit einer Öffnung in dessen Vorderseite. Die schalldämpfende Abdeckung 2 weist die Seitenwände 20 und die Bodenwand 21 auf. Die Seitenwände 20 bedecken vier Seitenflächen (obere Fläche, untere Fläche, linke Fläche und rechte Fläche) des Motors 4. Die Seitenwände 20 stehen mit der oberen Fläche, der unteren Fläche, der rechten Fläche und der linken Fläche des Motors 4 in Kontakt. Da 9 zeigt, dass die Querschnitte der Seitenwände 20 konisch sind, nimmt die Dicke jeder der Seitenwände 20 von ihrem vorderen Ende zu ihrem hinteren Ende hin ab. Die Dicke (maximale Dicke) des vorderen Endes jeder der Seitenwände 20 beträgt 9,2 mm, und die Dicke (minimale Dicke) des hinteren Endes jeder der Seitenwände 20 beträgt 7,2 mm. Die Bodenwand 21 bedeckt die untere Fläche (hintere Fläche) des Motors 4. Die Bodenwand 21 steht mit der hinteren Fläche des Motors 4 in Kontakt. Die Dicke der Bodenwand 21 ist konstant. Die Dicke der Bodenwand 21 beträgt 9,2 mm, was die gleiche Dicke wie die des vorderen Endes jeder der Seitenwände 21 ist.
Teile der schalldämpfenden Abdeckung, der schalldämpfenden Baugruppe und der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform, die mit denen der schalldämpfenden Abdeckung, der schalldämpfenden Baugruppe und der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung der ersten Ausführungsform identisch sind, haben ähnliche Wirkungen. Bei der schalldämpfenden Abdeckung 2 der vorliegenden Ausführungsform nimmt die Dicke jeder der Seitenwände 20 von ihrem vorderen Ende zu ihrem hinteren Ende hin ab. Daher ist es leicht, die schalldämpfende Abdeckung 2 nach dem Formen aus einem Unterwerkzeug heraus zu nehmen.
<Dritte Ausführungsform>
Ein Hauptunterschied zwischen einer schalldämpfenden Abdeckung, einer schalldämpfenden Baugruppe und einer Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform und der schalldämpfenden Abdeckung, der schalldämpfenden Baugruppe und der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung der ersten Ausführungsform ist eine Form der schalldämpfenden Abdeckung. In der folgenden Beschreibung wird nur der Unterschied beschrieben.
10 ist eine Querschnittsansicht der schalldämpfenden Baugruppe der vorliegenden Ausführungsform in Auf-Ab-Richtung. In 10 sind Teile, die denen der 3 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Wie in 10 dargestellt, hat die schalldämpfende Abdeckung 2 die Form eines rechteckigen Parallelepipedquaders mit einer Öffnung in dessen Vorderseite. Die schalldämpfende Abdeckung 2 weist Seitenwände 20 und die Bodenwand 21 auf. Die Seitenwände 20 bedecken vier Seitenflächen (obere Fläche, untere Fläche, linke Fläche und rechte Fläche) des Motors 4. Die Bodenwand 21 bedeckt die Bodenfläche (hintere Fläche) des Motors 4. Die Seitenwände 20 und die Bodenwand 21 haben jeweils einen dünneren Abschnitt.
Die dünneren Abschnitte 24 sind so vorgesehen, dass sie in den Innenumfangsflächen der Seitenwände 20 und der Bodenwand 21 vertieft sind. Der innere Raum jedes dünneren Abschnitts 24 hat die Form einer rechteckigen dünnen Platte. Die Dicke jedes dünneren Abschnitts 24 beträgt 3 mm. Die andere Teile der Seitenwände 20 als die dünneren Abschnitte 24 stehen mit der oberen Fläche, der unteren Fläche, der linken Fläche und der rechten Fläche des Motors 4 in Kontakt. Ein anderer Teil der Bodenwand 21 als der dünnere Abschnitt 24 steht mit der hinteren Fläche des Motors 4 in Kontakt.
Teile der schalldämpfenden Abdeckung, der schalldämpfenden Baugruppe und der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform, die mit denen der schalldämpfenden Abdeckung, der schalldämpfenden Baugruppe und der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung der ersten Ausführungsform identisch sind, haben ähnliche Wirkungen. Bei der schalldämpfenden Abdeckung 2 der vorliegenden Ausführungsform kann das Gewicht der schalldämpfenden Abdeckung 2 aufgrund der dünneren Abschnitte 24 reduziert werden. Ferner werden die Federkonstanten der Seitenwände 20 und der Bodenwand 21 klein. Ferner können Luftschichten zwischen dem Motor 4 und jeder der Seitenwände 20 sowie zwischen dem Motor 4 und der Bodenwand 21 gebildet werden. Dies ermöglicht es, Schwingungen und Geräusche des Motors 4 zu unterdrücken, die durch das Rastmoment hervorgerufen werden.
<Andere Anmerkungen>
Die Ausführungsformen der schalldämpfenden Abdeckung, der schalldämpfenden Baugruppe und der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung der vorliegenden Erfindung sind beschrieben worden. Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht speziell auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Modifikationen und Verbesserungen, die ein Fachmann auf dem Gebiet vornehmen kann, sind möglich.

(1) Das Material, die Form, die Dicke sowie andere Eigenschaften der schalldämpfenden Abdeckung sind nicht auf diejenigen der vorstehenden Ausführungsformen beschränkt. Die Form und die Dicke der schalldämpfenden Abdeckung können so bestimmt werden, wie sie gemäß der Form, der Größe, der abgegebenen Wärme, der Stärke der Schwingung sowie anderen Charakteristika eines zugehörigen Elements, das eine Lärmquelle darstellen wird, angemessen sind. Beispielsweise kann die schalldämpfende Abdeckung eine zylindrische Form mit einem Boden, anstelle einer Quaderform, wie sie in den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben ist, aufweisen. Die Dicke der schalldämpfenden Abdeckung kann konstant sein oder kann wie bei der zweiten Ausführungsform verändert werden. Die schalldämpfende Abdeckung muss nicht zwingend die gesamte Außenumfangsfläche des zugehörigen Elements abdecken. Die schalldämpfende Abdeckung kann eine derartige dreidimensionale Form haben, dass sie einen Teil der Seitenflächen und einen Teil der Bodenfläche des zugehörigen Elements abdeckt. Die Arten des zugehörigen Elements sind nicht speziell eingeschränkt. Wenn das zugehörige Element ein Schwingungselement ist, das Wärme abstrahlt, können die Wirkungen der schalldämpfenden Abdeckung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgenutzt werden.

Ein Schäumharz, wie Polyethylenschaum oder Polypropylenschaum kann zusätzlich zu dem oben beschriebenen Polyurethanschaum als Material der schalldämpfenden Abdeckung verwendet werden. Als magnetisches Füllmaterial können so genannte magnetische Materialien verwendet werden. Beispielsweise sind ferromagnetische Stoffe wie Eisen, Nickel, Cobalt, Gadolinium oder Edelstahl; antiferromagnetische Stoffe wie MnO, Cr₂O₃, FeCl₂ oder MnAs sowie Legierungen, welche diese Stoffe verwenden, zum Einsatz geeignet. Vor allem eignen sich beispielsweise Edelstahl und eine Kupfer-Eisen-Legierung unter dem Aspekt der großen Wärmeleitfähigkeit und der exzellenten Umformbarkeit für die Verwendung als Füllmaterial. Ferner können Verbundteilchen, die durch Anfügen von magnetischen Teilchen an Oberflächen von wärmeleitenden Teilchen mit großer Wärmeleitfähigkeit erzeugt werden, als magnetisches Füllmaterial verwendet werden. Carbonmaterialien wie Graphit, expandierter Graphit und Carbonfaser sind zur Verwendung als Material für die wärmeleitenden Teilchen geeignet.
Die Größe (maximale Länge) des magnetischen Füllmaterials kann unter Berücksichtigung der Dispergierbarkeit, der Ausrichtung, der Dicke der schalldämpfenden Abdeckung sowie anderen Charakteristika festgelegt werden. Beispielsweise ist magnetisches Füllmaterial in einem Bereich von 0,1 mm bis 5 mm leicht erhältlich und ist daher zur Verwendung geeignet. Die Form des magnetischen Füllmaterials kann jede beliebige von verschiedenen Formen sein, beispielsweise eine Kugelform (echte Kugelform oder im Wesentlichen echte Kugelform), eine elliptische Kugelform, eine ovale Kugelform (eine Form, die durch Verbinden zweier einander zugewandter Halbkugeln mit einem Zylinder erzeugt wird), eine Tropfenform, eine Säulenform, eine dünne Plattenform, eine Blattform, eine Faserform und eine Nadelform.
Das Anteilsverhältnis des magnetischen Füllmaterials in der schalldämpfenden Abdeckung kann so festgelegt werden, wie es unter Berücksichtigung der Verbesserungswirkung der Wärmeübertragung, der schalldämpfenden Eigenschaft, der Kosten und anderen Bedingungen angemessen ist. Um die Verbesserungswirkung der Wärmeübertragung auszunutzen, ist es beispielsweise wünschenswert, dass das Anteilsverhältnis des magnetischen Füllmaterials 0,1 Vol.-% oder mehr beträgt, unter der Annahme, dass das Volumen der schalldämpfenden Abdeckung (Schaum) 100 Vol.-% beträgt. Das Anteilsverhältnis des magnetischen Füllmaterials beträgt vorzugsweise 1 Vol.-% oder mehr. Unter Berücksichtigung der Dispergierbarkeit des magnetischen Füllmaterials, der Auswirkung auf die Schalldämpfungsfähigkeit usw., ist es wünschenswert, dass das Anteilsverhältnis des magnetischen Füllmaterials 10 Vol.-% oder weniger beträgt. Übersteigt das Anteilsverhältnis des magnetischen Füllmaterials 10 Vol.-%, besteht die Gefahr einer nachteiligen Auswirkung auf das Formschäumen. Angesichts dieser Tatsache ist es eher vorzuziehen, dass das Anteilsverhältnis des magnetischen Füllmaterials 3 Vol.-% oder weniger beträgt.
Unter dem Aspekt des Vergrößerns der Kontaktfläche zwischen der schalldämpfenden Abdeckung und dem zugehörigen Element ist es wünschenswert, dass die Seitenwände und die Bodenwand der schalldämpfenden Abdeckung so angeordnet sind, dass sie mit den Seitenflächen und der Bodenfläche des zugehörigen Elements in Kontakt stehen. Die Seitenwände und die Bodenwand der schalldämpfenden Abdeckung können jedoch so angeordnet sein, dass sie nicht mit den Seitenflächen und der Bodenfläche des zugehörigen Elements in Kontakt stehen. Wenn beispielsweise in dünnerer Abschnitt in einer der Seitenwände oder in beiden Seitenwänden und der Bodenwand ausgebildet ist, kann der dünnere Abschnitt in jeder beliebigen Innenumfangsfläche, Außenumfangsfläche und der Innenseite der Seitenwände usw. ausgebildet sein. Die Form, die Anzahl, die Position und andere Charakteristika des dünneren Abschnitts sind nicht speziell eingeschränkt.

(2) Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen sind die schalldämpfende Abdeckung und der Motor durch die Befestigungsabdeckung an der Basis befestigt. Das Verfahren, durch das die schalldämpfende Abdeckung und der Motor an der Basis befestigt sind, ist jedoch nicht auf das in den obigen Ausführungsformen beschriebene Verfahren beschränkt. Beispielsweise ist der Motor ohne Verwendung der Befestigungsabdeckung an der Basis befestigt, und die schalldämpfende Abdeckung ist um den Motor herum montiert. Bei der schalldämpfenden Baugruppe, welche die schalldämpfende Abdeckung enthält, sind Material, Form und andere Charakteristika der Befestigungsvorrichtung nicht speziell eingeschränkt. Das Material der Befestigungsabdeckung kann ein Metall, wie Eisen, Edelstahl oder Aluminium oder ein Kunstharz, wie Polyamid oder Polyethylen sein, so lange des Material der Befestigungsvorrichtung eine größere Steifigkeit als das der schalldämpfenden Abdeckung hat. Wenn die Befestigungsabdeckung aus einem Material mit größerer Wärmeleitfähigkeit (z. B. Metall) besteht, verbessert sich die Wärmabstrahlfähigkeit der schalldämpfenden Abdeckung.
(3) Bei den vorstehenden Ausführungsformen wird das Formschäumen unter Verwendung der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung durchgeführt. Ein Formschäumverfahren ist jedoch nicht speziell eingeschränkt, so lange ein Magnetfeld mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen magnetischen Flussdichte in dem Hohlraum erzeugt werden kann. Beispielsweise können Permanentmagnete oder Elektromagnete so in der Nähe der Oberfläche sowohl des einen als auch des anderen Endes des Formwerkzeugs angeordnet sein, dass sie das Formwerkzeug zwischen sich einschließen. Es ist wünschenswert, dass Magnetkraftlinien, die das Magnetfeld bilden, einen geschlossenen Kreis bilden. Dies verhindert das Entweichen der Magnetkraftlinien, wodurch es möglich wird, in dem Hohlraum ein stabiles gleichmäßiges Magnetfeld zu erzeugen. Es ist beispielsweise wünschenswert, dass ein Unterschied der Magnetflussdichte in dem Hohlraum des Formwerkzeugs innerhalb ±10% liegt. Der Unterschied liegt besser innerhalb ±5% und vorzugsweise innerhalb ±3%. Durch Erzeugen eines gleichmäßigen Magnetfelds innerhalb des Hohlraums des Formwerkzeugs ist es möglich, eine ungleichmäßige Verteilung des magnetischen Füllmaterials zu verhindern, wodurch ein gewünschter Ausrichtungszustand erreicht wird. Es ist wünschenswert, dass das Magnetfeld angelegt wird, so lange die Viskosität des gemischten Rohmaterials, welches das Kunstharz-Schäummaterial und das magnetische Füllmaterial enthält, relativ niedrig ist. Wenn das Magnetfeld angelegt wird, nachdem die Viskosität des gemischten Rohmaterials gestiegen ist und das Formschäumen zu einem gewissen Maß beendet ist, ist es schwer, die magnetischen Fasern auszurichten. Daher ist es schwer, die gewünschte Wärmeübertragungsfähigkeit und die gewünschte Schalldämpfungsfähigkeit zu erhalten. Es sei darauf hingewiesen, dass es unnötig ist, das Magnetfeld während der gesamten Dauer des Formschäumens anzulegen.

[Beispiele]
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele spezieller beschrieben.
<Herstellung der schalldämpfenden Abdeckung des Beispiels 1>
Es wurde eine schalldämpfende Abdeckung mit der Form der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform hergestellt (siehe 9). Zuerst wurden Verbundteilchen als magnetisches Füllmaterial hergestellt, indem magnetische Teilchen an Oberflächen von wärmeleitenden Teilchen geheftet wurden. Expandiertes Graphitpulver („SYZR502FP” von SANYO TRADING CO., LTD.) und natürliches Graphitpulver („F#2” von Nippon Graphite Industries, Co., Ltd.) wurden als wärmeleitende Teilchen verwendet. Edelstahlpulver („DAP410L” von Daido Steel, Co., Ltd., SUS410, kugelförmig, mittlerer Teilchendurchmesser 10 μm) wurde als magnetische Teilchen verwendet. Zuerst wurden 50 Masseteile des expandierten Graphitpulvers, 50 Masseteile des natürlichen Graphitpulvers, 175 Masseteile des Edelstahlpulvers und 5,5 Masseteile Hydroxypropyl-Methylcellulose („TC-5” von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) als Bindemittel in einen Behälter eines Hochgeschwindigkeits-Rühr-Mischgranulators („NMG-1L” von Nara Machinery Co., Ltd.) gegeben und ungefähr 3 Minuten lang gemischt. Dann wurde der Mischung Wasser zugefügt und sie wurden für 20 Minuten weiter gemischt. Das erzeugte Pulver wurde getrocknet, um Verbundteilchen zu erhalten. Bei den Verbundteilchen waren 50 Masseprozent der Verbundteilchen Teilchen, die expandierte Graphitteilchen als wärmeleitende Teilchen enthielten, und 50 Masseprozent der Verbundteilchen waren Teilchen, die natürliche Graphitteilchen als wärmeleitende Teilchen enthielten.
Dann wurden ein Polyol-Rohmaterial und ein Polyisocyanat-Rohmaterial als Schäumharz-Rohmaterial zubereitet. Das Polyol-Rohmaterial wurde durch Mischen von 100 Masseteilen Polyether-Polyol („S-0248” von Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., mittleres Molekulargewicht: 6000, Anzahl funktioneller Gruppen: 3; OH-Wert: 28 mg KOH/g), 2 Masseteilen Diethylen-Glycol (von Mitsubishi Chemical Corporation), welches ein Vernetzungsmittel ist, 2 Masseteilen Wasser als Schäummittel, 1,5 Masseteilen Tetraethylenediamin-basierter Katalysator („Kao riser (eingetragene Marke) No. 31” von Kao Corporation) und 0,5 Masseteilen Silikon-basiertes Schaumstabilisator („SZ-1333” von Dow Corning Toray Co., Ltd.). Diphenyl-Methan-Diisocyanat (MDI) („ NE1320B” von BASF INOAC Polyurethanes Ltd., NCO = 44, 8 Gew.-%) wurde als Polyisocyanat-Rohmaterial zubereitet.
Nachfolgend wurden 261,5 Masseteile der Verbundteilchen und 20 Masseteile einer Plastifizierhilfe zu 100 Masseteilen des Polyol-Rohmaterials hinzugefügt, und sie wurden gemischt, um ein Polyol-Vorgemisch zuzubereiten. Nachfolgend wurden 223,9 g des Polyol-Vorgemischs und 8,9 g des Polyisocyanat-Rohmaterials gemischt, um ein gemischtes Rohmaterial zu erhalten. Das gemischte Rohmaterial wurde in den Hohlraum des in 7 dargestellten Formwerkzeugs injiziert, und dann wurde das Formwerkzeug fest verschlossen. Das Formwerkzeug wurde in der Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung platziert, und das Formschäumen wurde auf die gleiche Weise wie bei den obigen Ausführungsformen durchgeführt (siehe die oben beschriebenen 5 und 6). Nach Abschluss des Formschäumens wurde die schalldämpfende Abdeckung der Form gemäß der zweiten Ausführungsform gewonnen, indem sie aus dem Formwerkzeug entnommen wurde.
<Herstellung der schalldämpfenden Abdeckung des Vergleichsbeispiels 1>
Ein Urethanblatt mit ausgebreiteter Form wurde hergestellt und zu einer Quaderform zusammengebaut, um eine schalldämpfende Abdeckung herzustellen. Die Dicke der Seitenwände und der Bodenwand der hergestellten schalldämpfenden Abdeckung wurde auf 9 mm festgelegt, was die gleiche Dicke ist, wie die der schalldämpfenden Abdeckung der ersten Ausführungsform. 11 ist eine Querschnittsansicht des hergestellten Urethanblatts in der ausgebreiteten Form. Zuerst wurden die gemischten Rohmaterialien, welches die gleichen wie die bei der Herstellung der schalldämpfenden Abdeckung des Beispiels 1 sind, formgeschäumt, um ein Urethanblatt 80 in der ausgebreiteten Form entsprechend 11 zu erhalten. Dann wurden, wie in 11 durch den weißen Pfeil angedeutet, Klappabschnitte 81 des Urethanblatts 80 gebogen, um eine schalldämpfende Abdeckung 8 (durch die dünne Linie in 11 gekennzeichnet) herzustellen, welche die gleiche Quaderform wie die erste Ausführungsform hat. Die hergestellte schalldämpfende Abdeckung wurde als schalldämpfende Abdeckung des Vergleichsbeispiels 1 verwendet.
<Bewertung der Schalldämpfungsfähigkeit und der Wärmeabstrahlfähigkeit>
Die schalldämpfenden Abdeckungen des Beispiels 1 und des Vergleichsbeispiels 1 wurden auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform bzw. der zweiten Ausführungsform um einen Motor herum montiert, um ihre Schalldämpfungsfähigkeit und ihre Wärmeabstrahlfähigkeit zu bewerten. In diesem Fall wurde die schalldämpfende Abdeckung des Vergleichsbeispiels 1 durch Verbinden von vier Seitenwänden um den Motor herum montiert. Es sei darauf hingewiesen, dass bei der Bewertung der Schalldämpfungsfähigkeit und der Wärmeabstrahlfähigkeit keine Befestigungsabdeckung verwendet wurde.
[Schalldämpfungsfähigkeit]
Die Schalldämpfungsfähigkeit der schalldämpfenden Abdeckung wurde bewertet, indem ein Geräuschpegel während des Motorbetriebs gemessen wurde. Das Verfahren zum Messen des Geräuschpegels wird nachstehend beschrieben. Zunächst wurde der Motor unter einer Trägerplatte unter Verwendung eines Hanfseils so aufgehängt, dass seine Bodenfläche nach unten zeigte. Dann wurde ein Messmikrofon so platziert, dass es einer der Seitenwände der um den Motor herum montierten schalldämpfenden Abdeckung zugewandt war. Das Messmikrofon war so platziert, dass es 100 mm von der Seitenwand der schalldämpfenden Abdeckung entfernt angeordnet war. Der Motor wurde in Betrieb genommen, und der Geräuschpegel wurde gemessen. Die Messung des Geräuschpegels erfolgte in einem schalltoten Raum. Der Geräuschpegel wurde unter Verwendung einer Messvorrichtung „Type3160-A-042” und der Messsoftware „PULSE time data recorder” von Brüel & Kjær (B&K) gemessen.
12 zeigt Ergebnisse der Messung von Geräuschpegeln des Motors. 12 zeigt zum Vergleich auch ein Ergebnis einer Messung eines Geräuschpegels, die gewonnen wurde, wenn der Motor in Betrieb genommen wurde, um den keine schalldämpfende Abdeckung montiert war. Wie in 12 dargestellt, sankt der Geräuschpegel in nahezu allen Frequenzbereich beträchtlich, wenn die schalldämpfende Abdeckung des Beispiels 1 montiert war, gegenüber einem Fall, in dem der Motor allein gemessen wurde. Wann dagegen die schalldämpfende Abdeckung des Vergleichsbeispiels 1, die aus einem ausgebreiteten Blatt zu einer Quaderform zusammengebaut wurde, montiert war, sank ein Geräuschpegel in einem Hochfrequenzbereich von 3500 Hz oder darüber, während ein Geräuschpegel in einem Frequenzbereich unter 3500 Hz nahezu gleich dem war, den man erhielt, wenn der Motor allein gemessen wurde. Somit wurde bestätigt, dass die schalldämpfende Abdeckung des Beispiels 1 eine exzellente Schalldämpfungsfähigkeit hat.
[Wärmeabstrahlfähigkeit]
Die Wärmeabstrahlfähigkeit der schalldämpfenden Abdeckung wurde bewertet, indem die Oberflächentemperatur des Motors während des Motorbetriebs gemessen wurde. Die Oberflächentemperatur des Motors wurde gemessen, indem ein Thermoelement auf der Bodenfläche (hintere Fläche) des Motors angebracht wurde. 13 zeigt, wie sich die Oberflächentemperatur des Motors im Verlauf der Zeit veränderte. 13 zeigt auch zum Vergliche, wie sich die Oberflächentemperatur des Motors im Verlauf der Zeit änderte, wenn der Motor ohne die darum montierte schalldämpfende Abdeckung betrieben wurde. Wie in 13 gezeigt, war im Vergleich zu dem Fall, in dem der Motor allein gemessen wurde, ein Anstieg der Oberflächentemperatur während des Motorbetriebs selbst dann gering, wenn die schalldämpfende Abdeckung des Beispiels 1 montiert war. Somit wurde bestätigt, dass die schalldämpfende Abdeckung des Beispiels 1 eine exzellente Wärmeabstrahlfähigkeit hat.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die schalldämpfende Abdeckung und die schalldämpfende Baugruppe nach der vorliegenden Erfindung können in einem weiten Gebiet Anwendung finden, wie beispielsweise bei Automobilen, elektronischen Geräten und in der Architektur. Beispielsweise sind die schalldämpfende Abdeckung und die schalldämpfende Baugruppe für die Anwendung auf ein schalldämpfendes Material für einen Motor, einen Elektromotor, ein AGR-Ventil und andere Bauteile, die in einem Motorraum eines Fahrzeugs angeordnet sind, auf ein schalldämpfendes Material für Motoren von Büroautomatisierungseinrichtungen und Haushalts-Elektrogeräten, als wärmeabstrahlendes schalldämpfendes Material für elektronische Geräte wie Personalcomputer und andere Einrichtungen geeignet.

Claims

Schalldämpfende Abdeckung, die aus einem magnetisches Füllmaterial enthaltenden Schaum hergestellt ist und in einer dreidimensionalen Form einstückig geformt ist, um mindestens einen Teil eines zugehörigen Elements zu bedecken, welches eine Lärmquelle ist, dadurch kennzeichnet, dass sie umfasst: eine Seitenwand, die Seitenflächen des zugehörigen Elements bedeckt; und eine Bodenwand, die eine Bodenfläche des zugehörigen Elements bedeckt, welche sich mit den Seitenflächen des zugehörigen Elements kreuzt, wobei das magnetische Füllmaterial jeweils in Richtung der Dicke der Seitenwand und der Bodenwand ausgerichtet ist.
Schalldämpfende Abdeckung nach Anspruch 1, wobei zumindest jeweils ein Teil der Seitenwand und der Bodenwand so angeordnet ist, dass er mit einer der Seitenwände und der Bodenwand des zugehörigen Elements in Kontakt steht.
Schalldämpfende Abdeckung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Seitenwand und/oder die Bodenwand einen dünneren Abschnitt haben.
Schalldämpfende Baugruppe, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: die schalldämpfende Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 3; und eine Befestigungsabdeckung, die an einer Außenumfangsfläche der schalldämpfenden Abdeckung angebracht ist und die die schalldämpfende Abdeckung und das zugehörige Element, welches eine von der schalldämpfenden Abdeckung bedeckte Lärmquelle darstellt, an einer Basis befestigt.
Schalldämpfende Baugruppe nach Anspruch 4, wobei die Befestigungsabdeckung einen Körper, in dem die schalldämpfende Abdeckung und das zugehörige Element aufgenommen sind, und einen Schenkel enthält, der an der Basis befestig ist; und die schalldämpfende Abdeckung und das zugehörige Element so gehalten sind, dass sie um die Länge des Schenkels von der Basis beabstandet sind.
Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung zum Herstellen der schalldämpfenden Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: ein Formwerkzeug, das innen einen Hohlraum begrenzt; einen ersten Magneten, der in einem mittleren Abschnitt des Hohlraums angeordnet ist; und einen zweiten Magneten, der in einem Randabschnitt und einem Bodenabschnitt des Hohlraums angeordnet ist, wobei die Magnetinduktions-Formschäumvorrichtung ein gemischtes Rohmaterial, welches ein Schäumharzmaterial und das magnetische Füllmaterial enthält, in den Hohlraum injiziert und Formschäumen durchführt, während Magnetkraftlinien zwischen dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten erzeugt werden.