JP2000509845A - 音波を吸収するための吸収材ならびにその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 支持部材（１）と、これと結合された距離保持部材（２）と、被覆ユニット（１１）として作用する被覆層（５）との間に中間室（７）を形成する、いわゆる“孔室吸収材”において、距離保持部材（２）の自由な前端部（３）および予め成形された基礎構成ユニット（１０）の縁部（４）の変形および接合は打ち型（８）を使用して同時に実施され、その前面（９）は基礎構成ユニット（１０）上における被覆ユニット（１１）の最終的な形状に相当するよう形成される。

Description

【発明の詳細な説明】 音波を吸収するための吸収材ならびにその製造方法 この発明は、請求項１前段に記載された種類の音波を吸収するための吸収材な らびにその製造方法に関する。 この種の吸収材は既に知られている（ドイツ特許第３６１５３６０Ｃ２号公報 、国際特許第ＷＯ９６／０８８１２号公報、ドイツ特許第ＯＳ２７２４１７２号 公報、ドイツ特許公開第３３１３００１号公報）。この際、射出成形または反応 射出成形工法によって形成され支持体ならびに距離保持材からなる基礎構成ユニ ット内において、蜂の巣形状の細室を音源方向に対して被覆層で被覆している。 被覆層は節状の空気室を備え、従って“空気枕“ならびにその止め部材が振動し た際に距離保持材の縁部に対して摩擦減衰が発生する。ここで、被覆層が支持材 または基礎構成ユニットの縁部のみに固着されることが重要である。空気室は互 いに結合されている。 従って、本発明の目的は、この種の吸収材の製造を簡便化するとともに機能的 に改善することである。加えて、特に再利用可能な材料とする方式によって処分 性を改善する。 本発明の特徴は、吸収材に関しては請求項１に示されており、その製造方法に 関しては請求項８に示されている。下位請求項においては、追加的な改良が請求 されている。 吸収材は、それぞれ一体性の二つのユニットから構成される。距離保持材は、 支持材と共に予め成形された基礎構成ユニットを構成し、これは、特にポリプロ ピレン（ＰＰ）等の深絞りまたは射出成形された熱塑性プラスチック、成形され た熱塑性プラスチックまたは熱硬化性プラスチック、射出成形された熱塑性また は熱硬化性プラスチック、裏打ち成形または裏打ち射出成形されたプラスチック 、すなわち特に繊維強化されたプラスチックから形成される。これらの材料は、 新品あるいは再生品から製造することができる。 基礎構成部材の製造に関しては、特に以下の成形方法を使用することができる ： １． プラスチックを約１０ないし１００バールの低圧力において適宜な形態に 成形する低圧技術（ＬＰＴ）。この際、約１２ｍｍの繊維長を有する長繊維グラ スファイバ（ＬＦＧ）を使用することも可能である。熱管技術において、特にＰ Ｐ（ポリプロピレン）に２０％の滑石を混合させる。 ２． プラスチック材料として特にＰＵ（ポリウレタン）を使用する反応射出成 形（ＲＩＭ）。繊維強化（Ｒ−ＲＩＭ）を行う場合、熱安定性を得るためにグラ スファイバを用いることが好適である。約１５バールまでの低圧で射出成形する 。 ３． 同様に約２０バールまでの低圧で特にエポキシ／フェノール／ビニル樹脂 等のプラスチックを、必要に応じてグラスファイバで強化して閉式鋳型内で鋳造 する樹脂交換成形（ＲＴＭ）。 ４． 約３５０ないし７００バールの高圧で重合プラスチック材料を鋳型内に注 入する射出成形（ＳＧ）。これにおいても強化材を使用可能である。 ５． 例えばＰＰをガラス繊維生地とともに約１５０ないし２００バールの圧力 で成形するガラス生地強化熱可塑プラスチック工法（ＧＭＴまたはＡＺＤＥＬ） 。 裏打ち成形プラスチックにおいては、織物構造または薄膜状のＬＰＴまたはＧ ＭＴを成形鋳型間に挿入してプラスチックを成形し、裏打ち射出成形プラスチッ クにおいては、プラスチック材料を噴霧状で織物構造または薄膜上に噴射する。 これに対して、薄い被覆層は、特に薄く、かつ特に直線的な平面をもって基礎 構成ユニット上に圧接して変形されるが、少なくとも部分的に振動可能な被覆層 である。振動可能な領域は、被覆ユニット内の、距離保持部材の自由な前端部と 特にプラスチック溶接によって実質的に強固に結合される部分に設ける必要があ る。この種の溶接部は、例えば熱線によって熱塑性プラスチックを加熱するか、 または高周波あるいは超音波溶接によって形成することができる。被覆層は、各 共振室について、外側方向ならびに下方において遮蔽する。 被覆層は、例えばポリプロピレン等の熱塑性プラスチックからなる。しかしな がら、これは毛被材から形成することもできる。好適には、積層材等の異なった 層の結合材料として形成される。層厚は０．５ないし８ｍｍの範囲とされる。 場合によっては、被覆層を二重層として形成することが好適であり、この際一 方は５ないし２００μｍの層厚を有する特にアルミニウム等の薄い金属層から構 成し、他方は例えばポリプロピレンおよび／または毛被材等の熱塑性プラスチッ クから形成し、これはアルミニウム層の基礎構成ユニットに面した側に固着され る。この熱塑性層は、一方で支持部材の縁部への結合層を形成し、他方で距離保 持部材の前端部への結合層を形成する。 両方の構成ユニットの製造は以下の方法によって実施される： まず、単層または多層の被覆層からなる平らな断片または帯状材を予め成形さ れた基礎構成ユニット上に平らに張り付ける。続いて、被覆層上に基礎構成部材 の方向に向かって打ち型を圧接する。打ち型の前面は、最終的な状態において基 礎構成ユニット上に被覆層を収容する面に対するいわゆる“対面”を備えている 。従って、打ち型は変形工具として作用し、被覆層を変形するとともに距離保持 部材の自由な前端部および基礎構成ユニットの縁部に圧接する。この変形によっ て、被覆層は内部に吸収材の被覆ユニットを形成する構造を備える。同時に、被 覆層は基礎構成ユニットに固定され、従って平らな初期状態に“跳ね戻される” ことはない。 この変形方法において、薄い被覆層は、基礎構成ユニットの、距離保持部材の 自由前端部を備える側に装着され、その間には中間室が存在する。 被覆ユニットの固定、すなわち互いに隣接する部分、つまり支持部材の緑部お よび所要の距離保持部材の自由な前端部と被覆ユニットとの結合は、熱塑性材料 または熱接着剤を使用する場合、圧力ならびに熱を付加することによって実施さ れる。被覆ユニットは、基礎構成ユニット、すなわちその縁部および距離保持部 材の自由な前端部に面した側に粘着性の接着層を備えることができる。 被覆層の変形、および予め成形された基礎構成ユニットへの強固な結合の工程 は、同一の一工具によって時間的に前後に連続して実施され、これによって製造 時間が短縮され、熱エネルギーの損失が防止される。 この強固な結合は、被覆層が時間の経過に従ってやや急速に予め成形された形 態から元の平らな形態に後退する性質に対して反作用するという利点を有する。 この点から、多用な材料を使用し得る可能性が拡大する。この際、被覆層が距離 保持部材の前端部または縁部の間において自由に振動可能であり、その中間室に 音波が伝達されることが当然重要であり、これによって音波エネルギーが基礎構 成ユニットと被覆ユニットとの間の中間室内において減衰または吸収される。 この振動性に代えて、あるいはこれに加えて、被覆層は孔部を備えることがで き、これは音波の通過を可能にする。 本発明の好適な実施例につき、添付図面を参照しながら以下に説明する。ここ で： 図１ないし図３は、本発明に係る吸収材の製造工程を示す概略図、 図４は、本発明に係る吸収材の部分断面図、 図５ないし図８は、別の製造方法工程を示す説明図である。 図１において、基礎構成ユニット１０が支持面１２上に装着されている。構成 ユニット１０は、支持部材１を備え、ここから、支持面１２と逆の側に向かって 距離保持部材２が異なった長さで突出している。距離保持部材２ならびに支持部 材１は同じ材料から形成されており、この実施例においてはポリプロピレンであ り射出成形によって予め成形されている。基礎構成ユニット１０の縁部４の上方 にはポリプロピレンからなる薄い被覆層５が直線的な平面内において堅く張られ ている。その上方には、前面９を備える打ち型８が存在し、これは実質的に被覆 層５が変形され基礎構成ユニット１０と結合された後の形状に相当するよう形成 されている。 打ち型８は、図１に示された位置から矢印に従って図２に示された位置に向か って下方の支持面１２の方向に圧接され、この際、被覆層５は、前面９の外郭に 適合し従って支持部材１の縁部４ならびに距離保持部材２の自由な前端部３と接 触するように変形する。特に圧力および熱の付加により、この“接触部分”にお いて被覆層１１すなわち変形された被覆層５と基礎構成ユニット１０との間に固 定的かつ強固な結合が形成される。 図３に示された次工程において、打ち型８が完成した吸収材から再度矢印方向 に持ち上げられ、ここで基礎構成ユニット１０、すなわち一方で支持部材１内の 横木状の距離保持部材２と他方で被覆層１１との間に細室状の中間室７が形成さ れる。 本発明により、被覆ユニットの予備成形が省略されるため、製造を著しく簡便 化することができる。被覆層５を変形すると同時に基礎構成ユニット１０と溶接 またはその他の方法によって結合することが好適である。このため、被覆層５は 接合部分６を形成する側に粘着層を備えることもできる。 被覆層５は多層形状で構成することもできる。従って、外側層はアルミニウム 薄膜で形成し、基礎構成ユニットに向いた側を熱塑性プラスチック層で形成する ことができ、これは加熱によって溶融し、基礎構成ユニット１０の自由な前端部 ３または縁部４に同様に熱塑性プラスチック材料を使用することにより溶融部分 がこれと結合する。 アルミニウムの使用により伝導性の過熱方法を使用することが可能となり、従 って、大抵の場合において好適ではあるものの、打ち型８自体を溶融温度に過熱 する必要はない。 図４によれば、被覆層１１は１ｍｍの厚さのポリプロピレン層からなり、これ は距離保持部材２の自由な前端部３、すなわち強固な結合部分６に沿ってプラス チック溶接接合によって基礎構成ユニット１０と結合されている。被覆ユニット １１は、強固な結合部分６の間の領域において矢印に示されたように振動するこ とができる。被覆層１１の振動可能な領域は、一方で被覆層５の厚さおよび材料 によって他方では強固な結合部分６間の距離によって定義される。進入する空気 音波は、被覆層５の振動によって細室形状の中間室７内の気室内に場合によって は減衰された形態で伝達される。中間室７の寸法およびその材料に従って、特定 の周波数帯域を選択的に減衰することができる。基礎構成ユニット１０の下側は 、保護層１ａによって被覆されている。 図５ないし図８には、本発明の吸収材の別の製造方法が概略的に示されている 。まず、支持面１２上に設置された、予め成形された基礎構成ユニット１０の支 持面１２と逆の側、すなわち逆側を周回する縁部４の面および支持部材２の前端 部３が加熱工具１８を使用して加熱される。この加熱は、基礎構成ユニット１０ の自由な前端部３と縁部４の加熱工具１８に向いた面が溶融するまで実施される 。 図５によれば、加熱工具１８は、放射熱または直接接触によって基礎構成ユニ ット１０のプラスチック材料の該当部分の可塑化を実施した後持ち上げられ、こ れに代えて図６に示されるように多数の部分層からなる被覆層５が基礎構成ユニ ット１０から距離をおいて張り付けられる。 これに続いて、図７に示されるようにプレス打ち型８が被覆層５上に上から押 し付けられ、被覆層は打ち型８の前面の形状に応じて変形され、図７に概略的に 示された変形状態において基礎構成ユニット１０の縁部４および自由な前端部３ の溶融された部分に対して圧接される。この圧接は、距離保持部材２の縁部４お よび自由な前端部３の予め溶融された上面と被覆層５の該当する対向面との間の 接続部分６に機械的に強固な結合が生じて可塑化された材料が再度固化されるま で実施される。ここで、打ち型８を除去することができ、従って、図８に断面図 で示されるような、基礎構成ユニット１０と変形された被覆ユニット１１との間 に細室状の中間室を備える最終的な吸収材が形成される。このため、全細室７が ある程度完全に閉鎖されており、これに対して基礎構成ユニット１０と被覆ユニ ット１１との間の接続部分６間に存在する被覆ユニット１１部分は振動可能に保 持される。 この製造方法の変更例においても、被覆層５には熱塑性プラスチック材料を使 用することが好適である。この際特にポリプロピレンの使用が好適である。いく つかの適用例においては、０．５ないし１０ｍｍの層厚を有するポリプロピレン 製発泡材を使用することが好適である。この発泡材層は、細室状の中間室７を被 覆する領域においてある程度“薄膜”として機能する。例えば図７のように、Ｐ Ｐ発泡材からなる変形された薄い被覆層５を圧接する際、該当する接触部分は充 分に可塑化されるまで溶融し、従って冷却後に基礎構成ユニット１０との間で強 固な機械的結合が形成される。 本発明の別の構成形態によれば、被覆層５は、全体的に毛被材料で形成されて いない限り、基礎構成ユニット１０に面した側に毛被層を備えている。ここで毛 被材料としてはＰＰ繊維を使用することが好適であり、その結果同様な溶融およ び固化工程を実施することができる。繊維質から形成された毛被材を使用する際 、それを溶融および固化しなくても図５ないし図８の工程により基礎構成ユニッ ト１０に対して充分強固な機械的結合が可能となることが判明しており、これは 突出した繊維部分が可塑化されたプラスチック内に埋没し、これが冷却および固 化された後接続部分６の領域内に充分な“繋ぎ部分”が生じるためである。被覆 層５を基礎構成ユニット１０または距離保持部材２の縁部５および自由な前端部 ３に充分に強く圧接した際に、繊維質は適宜に“引っ掛かり”を形成する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年１１月１９日（１９９８．１１．１９） 【補正内容】 明細書 音波を吸収するための吸収材ならびにその製造方法 この発明は、請求項１前段に記載された種類の音波を吸収するための吸収材な らびにその製造方法に関する。 この種の吸収材は既に知られている（ドイツ特許第３６１５３６０Ｃ２号公報 、国際特許第ＷＯ９６／０８８１２号公報、ドイツ特許第ＯＳ２７２４１７２号 公報、ドイツ特許公開第３３１３００１号公報）。この際、射出成形または反応 射出成形工法によって形成され支持体ならびに距離保持材からなる基礎構成ユニ ット内において、蜂の巣形状の細室を音源方向に対して被覆層で被覆している。 被覆層は、節状の空気室を備え、従って“空気枕“ならびにその止め部材が振動 した際に距離保持材の縁部に対して摩擦減衰を発生させるか、または特に発泡プ ラスチックからなる細孔性の構成ユニット上に平滑に張り付けるとともに部分的 にこれと溶接する。 従って、本発明の目的は、この種の吸収材の製造を簡便化するとともに機能的 に改善することである。加えて、特に再利用可能な材料とする方式によって処分 性を改善する。 本発明の特徴は、吸収材に関しては請求項１に示されており、その製造方法に 関しては請求項８に示されている。下位請求項においては、追加的な改良が請求 されている。 吸収材は、それぞれ一体性の二つのユニットから構成される。距離保持材は、 支持材と共に予め成形された基礎構成ユニットを構成し、これは、特にポリプロ ピレン（ＰＰ）等の深絞りまたは射出成形された熱塑性プラスチック、成形され た熱塑性プラスチックまたは熱硬化性プラスチック、射出成形された熱塑性また は熱硬化性プラスチック、裏打ち成形または裏打ち射出成形されたプラスチック 、すなわち特に繊維強化されたプラスチックから形成される。これらの材料は、 新品あるいは再生品から製造することができる。 基礎構成部材の製造に関しては、特に以下の成形方法を使用することができる ： １． プラスチックを約１０ないし１００バールの低圧力において適宜な形態に 成形する低圧技術（ＬＰＴ）。この際、約１２ｍｍの繊維長を有する長繊維グラ スファイバ（ＬＦＧ）を使用することも可能である。熱管技術において、特にＰ Ｐ（ポリプロピレン）に２０％の滑石を混合させる。 請求の範囲 １． 支持部材（１）と、これから突出した距離保持部材（２）と、支持部材（ １）と結合され支持部材（１）と距離保持部材（２）との間に中間室（７）を形 成する被覆層（５）とからなり、距離保持部材（２）は支持部材（１）と共に一 体的に予め成形された基礎構成ユニット（１０）を形成し、被覆層（５）は基礎 構成ユニット（１０）上に装着され変形された薄くかつ少なくとも部分的に振動 可能な被覆ユニット（１１）を形成し、これは基礎構成ユニット（１０）の縁部 （４）ならびに距離保持部材（２）の自由な前端部（３）の双方に対して実質的 に強固に接続される、音波を吸収するための吸収材であり、 基礎構成ユニット（１０）は深絞り、射出成形または射出鋳造された熱塑性あ るいは熱硬化性プラスチック材料からなることを特徴とする吸収材。 ２． 基礎構成ユニット（１０）は繊維強化されたプラスチックからなることを 特徴とする請求項１記載の吸収材。 ３． 被覆ユニット（１１）は変形されかつ変形された状態で固化された構成ユ ニットであることを特徴とする請求項１または２記載の吸収材。 ４． 特に薄い被覆ユニット（１１）と距離保持材（２）の自由な前端部（３） との間の強固な結合（６）はプラスチック溶接結合である請求項１ないし３のい ずれかに記載の吸収材。 ５． 薄い被覆ユニット（１１）は少なくとも２つの層からなり、そのうち基礎 構成ユニット（１０）に面した接続層は熱塑性プラスチックからなることを特徴 とする請求項１ないし４のいずれかに記載の吸収材。 ６． 薄い被覆層（１１）の接続層に対する熱塑性プラスチック材料としてポリ プロピレンを使用することを特徴とする請求項５記載の吸収材。 ７． 薄い被覆ユニット（１１）は薄いアルミニウム層を備えることを特徴とす る請求項５または６記載の吸収材。 ８． 支持部材（１）と、これから突出した距離保持部材（２）と、支持部材（ １）と結合され支持部材（１）と距離保持部材（２）との間に中間室（７）を形 成する被覆層（５）とからなり、距離保持部材（２）は支持部材（１）と共に一 体的に予め成形され た基礎構成ユニット（１０）を形成し、被覆層（５）は基礎構成ユニット（１０ ）上に装着され変形された薄くかつ少なくとも部分的に振動可能な被覆ユニット （１１）を形成し、被覆層は変形され基礎構成ユニット（１０）と結合される音 波を吸収するための吸収材の製造方法であり、 基礎構成ユニット（１０）は予め成形され、被覆ユニット（１１）はこれの最 終的な輪郭に対応した前面（９）が形成された打ち型（８）を使用して特に直線 的な平面から距離保持部材（２）の自由な前端部（３）および予め成形された基 礎構成ユニット（１０）の縁部（４）に対して直接的に圧接され、そこにおいて 圧力および／または熱の付加によってこれと結合されることを特徴とする方法。 ９． 被覆ユニット（１１）は打ち型（８）により変形されるとともに基礎構成 ユニット（１０）との間の接続部分において少なくともプラスチックが軟化する まで加熱されることを特徴とする請求項８記載の方法。 １０． 距離保持部材（２）の自由な前端部（３）および予め成形された基礎構 成ユニット（１０）の縁部（４）は溶融され、続いて被覆ユニット（１１）が輪 郭形成された打ち型（８）を使用して可塑化された前端部（３）に圧接され、冷 却によってこれと機械的に結合されることを特徴とする請求項８または９記載の 方法。 １１． 接続部分を形成するプラスチックの加熱は被覆ユニット（１１）に属す るアルミニウム層による伝導性の加熱によって実施されることを特徴とする請求 項８ないし１０のいずれかに記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケック，ゲルハルト ドイツ連邦共和国、デー―83361 キーン ベルク、ゾンネンライテ 16 (72)発明者 ラーナー，シュテファン ドイツ連邦共和国、デー―86381 クルム バッハ、バーンホフシュトラーセ 52 ア ー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 支持部材（１）と、これから突出した距離保持部材（２）と、支持部材（ １）と結合され支持部材（１）と距離保持部材（２）との間に中間室（７）を形 成する被覆層（５）とからなり、距離保持部材（２）は支持部材（１）と共に一 体的に予め成形された基礎構成ユニット（１０）を形成し、被覆層（５）は基礎 構成ユニット（１０）上に装着され変形された薄くかつ少なくとも部分的に振動 可能な被覆ユニット（１１）を形成する音波を吸収するための吸収材であり、 薄い被覆ユニット（１１）は基礎構成ユニット（１０）の縁部（４）ならびに 距離保持部材（２）の自由な前端部（３）の双方に対して実質的に強固に接続さ れることを特徴とする吸収材。 ２． 特に薄い被覆ユニット（１１）と距離保持材（２）の自由な前端部（３） との間の強固な結合（６）はプラスチック溶接結合である請求項１記載の吸収材 。 ３． 薄い被覆ユニット（１１）は少なくとも２つの層からなり、そのうち基礎 構成ユニット（１０）に面した接続層は熱塑性プラスチックからなることを特徴 とする請求項１または２記載の吸収材。 ４． 薄い被覆層（１１）の接続層に対する熱塑性プラスチック材料としてポリ プロピレンを使用することを特徴とする請求項３記載の吸収材。 ５． 薄い被覆ユニット（１１）は薄いアルミニウム層を備えることを特徴とす る請求項３または４記載の吸収材。 ６． 基礎構成ユニット（１０）は射出成形または射出鋳造された熱塑性プラス チック材料からなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の吸収 材。 ７． 基礎構成ユニット（１０）は繊維強化されたプラスチックからなることを 特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の吸収材。 ８． 支持部材（１）と、これから突出した距離保持部材（２）と、支持部材（ １）と結合され支持部材（１）と距離保持部材（２）との間に中間室（７）を形 成する被覆層（５）とからなり、距離保持部材（２）は支持部材（１）と共に一 体的に予め成形された基礎構成ユニット（１０）を形成し、被覆層（５）は基礎 構成ユニット（１０）上に装着され変形された薄くかつ少なくとも部分的に振動 可能な被覆ユニット（１１）を形 成し、被覆層は変形され基礎構成ユニット（１０）と結合される音波を吸収する ための吸収材の製造方法であり、 基礎構成ユニット（１０）は予め成形され、被覆ユニット（１１）はこれの最 終的な輪郭に対応した前面（９）が形成された打ち型（８）を使用して特に直線 的な平面から距離保持部材（２）の自由な前端部（３）および予め成形された基 礎構成ユニット（１０）の縁部（４）に対して直接的に圧接され、そこにおいて 圧力および／または熱の付加によってこれと結合されることを特徴とする方法。 ９． 被覆ユニット（１１）は打ち型（８）により変形されるとともに基礎構成 ユニット（１０）との間の接続部分において少なくともプラスチックが軟化する まで加熱されることを特徴とする請求項８記載の方法。 １０． 距離保持部材（２）の自由な前端部（３）および予め成形された基礎構 成ユニット（１０）の縁部（４）は溶融され、続いて被覆ユニット（１１）が輪 郭形成された打ち型（８）を使用して可塑化された前端部（３）に圧接され、冷 却によってこれと機械的に結合されることを特徴とする請求項８または９記載の 方法。 １１． 接続部分を形成するプラスチックの加熱は被覆ユニット（１１）に属す るアルミニウム層による伝導性の加熱によって実施されることを特徴とする請求 項８ないし１０のいずれかに記載の方法。