JP2010504867A - 吸音部材を備えた被覆部材 - Google Patents
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Abstract
本発明は、i)接着材層が吸音部材の内側の表面の少なくとも一部分を覆って広がるような態様で、吸音部材と接着材層とを射出成形型内に配置する過程と、ii)昇温された熱可塑性のプラスチック材料を、昇圧された圧力でもって射出成形型内に導入し、プラスチック材料を、吸音部材の外表面を実質的に覆うとともに接着材層の一部分を覆うように広がらせる過程と、iii)熱可塑性のプラスチック材料が、接着材層の一部分に接着された固体の担持部材を形成するように全体を冷却する過程とを有する、被覆部材を製造する方法に関するものである。この方法では、吸音部材を、担持部材と接着材層との間に少なくとも部分的に取り入れる。本発明はまた、被覆部材及びその使用方法に関するものでもある。
Description
本発明は、被覆部材を製造する方法と、被覆部材と、被覆部材を使用する方法とに関するものである。
乗り物の設計及び製造、とくに自動車の設計及び製造においては、乗り物によって生成される音と、外部の事情に起因する音、例えば道路上の異物の自動車の下側部分への衝突によって惹起される音とを、吸収し又は減衰させることがますます重要となってきている。乗り物の衝撃音を低減することは、とくに乗員の快適性を改善するといった有利な効果を奏する。さらに、乗員が早期に疲労するのを抑制することができる。さらなる好ましい効果は、乗り物の近傍での衝撃音が低減されることである。
しかしながら、現在では、乗り物の部品はプラスチックで製作することが多い。その理由は、プラスチックを使用する場合は、金属を使用する場合に比べて、多くの利点があるからである。プラスチックを使用する場合の最も重要な利点の1つは、部品を軽量の成形体とすることができることである。プラスチック製の被覆部材、すなわち乗り物の製造において用いることができる部材は、乗り物の多くの異なる部位、例えばエンジン部で外側表面を覆うものとして用いられるだけでなく、乗り物の室内においても用いられる。
例えば乗り物の下側部分に、吸音部材を備えていないプラスチック部品を使用する場合の欠点は、該プラスチック部品がいわゆる「共鳴箱(soundbox)」として機能することである。この場合、乗り物によって生成される音は、プラスチック部品によって増幅される。これは好ましいことではない。このような問題が生じるのを防止するために、プラスチック部品に吸音部材を設けることができる。しかしながら、このような吸音部材を設けるには多大な労力を要し、その製造コストの上昇を招く結果となる。
このような吸音部材は、一般にプラスチック部品に固定して結合されている。この場合の欠点は、乗り物が廃棄されるとき、又は少なくとも解体されるときに、吸音部材をプラスチック部品から分離するのが困難であることである。それにもかかわらず、乗り物の廃棄及び処分に関する環境規制がますます厳しくなりつつある現在の状況のもとでは、吸音部材をプラスチック部品から分離することが必要である。しかしながら、吸音部材はプラスチック部品に固定して結合されているので、プラスチック部品から吸音部材を分離するのは不可能であるか、又は困難である。その結果、乗り物の処分のコストが上昇しつつある。
特許文献1においては、繊維で強化された被覆部材と、このような被覆部材を製造する方法とが提案されている。この国際特許出願により提案されている被覆部材においては、吸音部材は、他のプラスチック部品には固定して結合されていない。そして、吸音部材は、乗り物の廃棄時に、他の部品から容易に分離することができる。しかしながら、繊維で強化された材料は比較的高価であり、かつ繊維で強化された材料は、バリ(burrs)等の除去などといったさらなる処理を必要とする。さらに、繊維を用いるので、最終製品の重量が比較的大きくなるが、これはある一定の応用場面では望ましくない。
本発明は、上記従来の問題の解決手段を提供することを目的とする。
上記の目的を達するためになされた本発明の第1の態様に係る被覆部材(covering element)を製造する方法は、次の各過程(step)を有している。
i) 接着材層(adhesive layer)が吸音部材(sound-absorbing element)の内側の表面の少なくとも一部分を覆って広がる(extend)ような態様で、吸音部材と接着材層とを射出成形型(injection mould)内に配置する過程。
ii) 昇温された熱可塑性のプラスチック材料を、昇圧された圧力でもって射出成形型内に導入し、プラスチック材料を、吸音部材の外表面を実質的に覆うとともに接着材層の一部分を覆うように広がらせる過程。
iii) 熱可塑性のプラスチック材料が、接着材層の一部分に接着された固体の担持部材(carrier element)を形成するように全体を冷却する過程。
この方法は、吸音部材が、担持部材と接着材層との間に少なくとも部分的に取り入れられる(enclosed)ことを特徴とする。
i) 接着材層(adhesive layer)が吸音部材(sound-absorbing element)の内側の表面の少なくとも一部分を覆って広がる(extend)ような態様で、吸音部材と接着材層とを射出成形型(injection mould)内に配置する過程。
ii) 昇温された熱可塑性のプラスチック材料を、昇圧された圧力でもって射出成形型内に導入し、プラスチック材料を、吸音部材の外表面を実質的に覆うとともに接着材層の一部分を覆うように広がらせる過程。
iii) 熱可塑性のプラスチック材料が、接着材層の一部分に接着された固体の担持部材(carrier element)を形成するように全体を冷却する過程。
この方法は、吸音部材が、担持部材と接着材層との間に少なくとも部分的に取り入れられる(enclosed)ことを特徴とする。
ここで、吸音部材の外側の表面は、熱可塑性のプラスチック材料に向かうように方向づけられた吸音部材の側の表面である。熱可塑性のプラスチック材料は、射出成形型内に導入され、冷却後に固体の担持部材(solid carrier element)を形成する。吸音部材の内側の表面は、吸音部材の他方の側の表面である。
この方法を用いる利点は、被覆部材を、比較的簡単な態様でもって高速かつ精密に製造することができることである。さらに、吸音部材が接着材層及び/又は担持部材に結合されていないので、車両を廃棄するときに、吸音部材を比較的容易に除去することができる。これは、環境に対する影響に関して、好ましい効果である。
もう1つの利点は、このような射出成形手法を用いる場合、繊維材料を用いることなく、又は語句少量の繊維材料を用いるだけで、被覆部材を製造することができることである。かくして、被覆部材のコストを低減することができる。射出成形は、材料のさらなる処理を必要としないといったさらなる利点がある。複合成形物(complex form)を得ることができ、またいわゆる「切り取り部(undercut)」を形成することができる。さらに、全体的な取り扱いを容易にするために繊維を必要としないので、射出成形によって得られる製品は、大抵は軽量である。これは、いわゆる「圧縮射出成形(compression moulding)」の場合は、とくに重要である。
過程ii)においては、熱可塑性のプラスチック材料を、200ないし400バールの範囲の圧力(キャビティ内圧力)でもって射出成形型内に導入する。
過程ii)においては、熱可塑性のプラスチック材料の温度は、好ましくは150℃ないし300℃の範囲であり、より好ましくは190℃ないし250℃の範囲である。
過程i)においては、過程ii)及び過程iii)を実行するときに吸音部材が担持部材と接着材層の間に実質的に全部分が取り入れられるよう、接着材層を実質的に吸音部材の全表面を覆うように広がらせるのが好ましい。この場合の利点は、本発明に係る被覆部材が設けられた車両を使用するときに、吸音部材の交換(displacing)の機会(chance)が少ないことである。さらなる利点は、吸音部材を、例えばオイル生成物(oil product)及び冷却液(coolant)などといった外側の影響(outside influences)からより有効に保護することができることである。
さらに、接着材層は箔(foil)であるのが好ましい。箔の利点は、オイル生成物又は冷却液などといった外側の物質に対して非常に良好な障壁(barrier)形成することである。箔を使用することにより、自動車及び航空機などといった乗り物(vehicle)で用いられ、吸音部材に作用して該吸音部材の物性(特性)を劣化させる物質に対する比較的良好な保護を実現することができる。
また、別の好ましい実施例では、接着材層は好ましく毛状体(fleece)を含んでいる。毛状体は比較的開放された構造を有しているので、該毛状体は本質的に良好な吸音特性をすでに有している。かくして、毛状体を吸音部材と組み合わせて用いることにより、被覆部材の吸音特性を非常に良くすることができる。
さらに、前記の接着材層に加えて第2の接着材層を被覆部材の上に配置するのが好ましい。この第2の接着材層は、吸音部材と担持部材の間に配置するのが好ましい。この第2の接着材層を設けることの利点は、吸音部材に凹部(recess)が形成されたときに、熱可塑性のプラスチック材料が吸音部材の下で移動することができないことである。これは、被覆部材の製造時に、担持部材の不適切な側に多数の部材(elements)が存在する場合に、吸音部材の一部分が横になる(lie)のを防止する。
熱可塑性のプラスチック材料は、ポリオレフィンを含んでいるのが好ましい。しかしながら、熱可塑性のプラスチック材料は、ポリプロピレン、ポリアミド又はポリエチレンを含んでいるのがとくに好ましい。このような材料を用いる場合は、該材料を所望の形状に容易に成形することができ、また該材料は成形後に非常に良好な機械的な物性(特性)を有するといった利点がある。
上記方法においては、吸音部材と接着材層とを射出成形型の外で組み合わせて、全体的な一体物(total package)として射出成形型の中に配置するのが好ましい。この場合の利点は、作業工程を少なくすることができ、被覆部材の製造コストを低減することができることである。さらに、接着材層に対して吸音部材が相対的に不適切な位置に配置されるのを防止することができる。
被覆部材の強度をさらに高めるために、熱可塑性のプラスチック材料は繊維を含んでいてもよい。この場合、担持部材の熱可塑性のプラスチック材料における繊維の含有率は、重量で0ないし50%の範囲であり、好ましくは重量で10ないし40%の範囲であり、より好ましくは重量でおおむね30%である。
繊維は、ガラス繊維(glass fibres)及び/又は玄武岩繊維(basalt fibres)及び/又は天然繊維を含んでいるのが好ましい。繊維が天然繊維を含んでいる場合、該天然繊維は、麻繊維(hemp fibres)及び/又はバナナ繊維(banana fibres)及び/又はココナツ繊維(coconut fibres)及び/又は亜麻繊維(flax fibres)を含んでいるのが好ましい。天然繊維を用いる場合、天然繊維は環境保全に適しているといった利点がある。さらなる利点は、天然繊維は処分又は処理が容易であり、比較的低価格であり、熱回収(thermal recycling)を行う際に副生成物(residual products)ないしはスラグ(slag)を残さないことである。
さらに、吸音部材は、開放気泡構造体(open-cell structure)を備えているのが好ましい。このような構造体は、一般に、非常に良好な吸音性能(sound-absorbing capacity)を有しているので、乗り物の音を吸収するのに適している。
本発明の好ましい実施態様においては、吸音部材は、開放気泡構造体を有している。開放気泡構造体は、発泡体材料(foam material)を含んでいるのが好ましい。発泡体材料は、二次元の形態又は3次元の形態で予め形成するのが好ましく、かつロール(roll)から取り外すことができるのが好ましい。発泡体材料の利点は、異なる厚さ及び異なる材料のものと使用することができることである。また、さらなる利点は、例えばより厚い又はより小型の発泡体を用いることにより、ある決められた範囲(a determined range)の吸音を改善することができることである。同一の発泡体からなる複数の層を、互いにそれぞれの上面に配置することも可能である。異なるタイプ(type)の発泡体を、所望の程度の音の吸収又は減衰が実現されるように、互いに組み合わせることも可能である。発泡体材料は、ポリウレタンを含んでいるのがさらに好ましい。
吸音部材はまた、フェルト状材料(felt-like material)、グラスウール(glass wool)又はロックウール(rock wool)でつくることができる。ここで、例えば前記の発泡体材料の組み合わせも可能である。
本発明の好ましい実施態様においては、吸音部材は、異なる吸音特性を備えた複数の個別の部品(parts)を含んでいてもよい。ここで、これらの部品は、例えば互いにそれぞれの上面に積層することができ、これにより所望の程度の吸音特性を有する吸音部材を得ることができる。かくして、被覆部材が配置された位置における吸音特性を調整することができる。これは、被覆部材の応用性又は応用範囲を非常に大きくする。
吸音部材には開口部を設けることができる。被覆部材の製造時に、この開口部を介して、接着材層を担持部材に接着させることができる。これは、吸音部材の耐用期間(lifespan)中に該吸音部材が同一の位置に適切に配置される続けることを確実にし、使用時におけるその変化(shifting)の機会を低減することを確実にする。吸音部材中にこのような開口部を設けることは、吸音部材が比較的大きい表面積を備えているときにはとくに有利である。さらに、製造時に、より小さい開口部を、接着材層が担持部材に接着される領域に配置すること、すなわち開口部を接着材層と担持部材とに配置することも可能である。このようなより小さい開口部は、乗り物に被覆部材を使用するときに被覆部材に付着又は到達した水を排出するのに用いることができる。
接着材層は、熱可塑性のプラスチック材料、好ましくはポリプロピレンを含んでいるのが好ましい。しかしながら、接着材層は、担持部材の熱可塑性のプラスチック材料と同一の熱可塑性材料を含んでいるのがより好ましい。この熱可塑性材料もまた、ポリプロピレンであるのが好ましい。
本発明の好ましい実施態様においては、接着材層は、水反撥性の薬剤(water-repellent agent)、オイル製品反撥性の薬剤(oil product-repellent agent)及び/又は燃料反撥性の薬剤(fuel-repellent agent)でもって含浸されている(impregnated)。多くのオイル製品が接着材層の性質に悪い影響を及ぼす可能性があり、又は吸音部材を通り抜ける可能性があるので、このような含浸(impregnation)は有利である。このようなオイル製品としては、乗り物に係る工業、例えば自動車工業や航空機工業などで用いられている、潤滑油、液圧供給油、ブレーキ流体、エンジンオイル、冷却剤、液圧供給液体、燃料、その他の物質が挙げられる。これらのオイル製品は、被覆部材の耐用期間に悪い影響を及ぼすとともに、被覆部材の吸音特性に悪い影響を及ぼす。
吸音部材の内側の表面と接着材層の間の部位、及び/又は、吸音部材の外側の表面上の部位に、熱安定性の部材(thermostable element)を配置するのがより好ましい。
熱安定性の部材は、被覆部材の製造時に、吸音部材が担持部材及び/又は接着材層に接着しないことを確実にする。熱安定性の部材は、熱安定性でないか又は熱安定性が非常に悪い吸音部材、すなわち例えば熱の影響下では溶融し、分解し、あるいは3次元構造を喪失するような吸音部材とともに用いるといった特別な応用に適している。さらに、熱安定性の部材は、音の吸収に対してさらなる寄与又は貢献をするように選択することができる。しかしながら、熱安定性の部材の使用は、本発明にとって必須のものではない。
熱安定性の部材は、吸音部材と一体化するのが好ましい。この場合、被覆部材の製造を単純化することができ、かつ使用時に吸音部材と被覆部材とが互いに相対的に変位するのを防止することができる。発泡性材料を用いる場合、その上に、その被覆物として熱安定性の部材を配置するのが好ましい。
本発明の好ましい実施態様においては、被覆部材の一部分に、耐熱性の部材(heat-resistant element)、好ましくはアルミニウムの部材が設けられる。ここで、耐熱性の部材は、被覆部材の一方の側のみに設けてもよく、またその両側、すなわち担持部材及び接着材層の両方に設けてもよい。耐熱性の部材は、吸音部材が配置されていない部位で、被覆部材の上の部位に配置するのが好ましい。しかしながら、ある状況下では、耐熱性の部材を、吸音部材が配置されている部位で、被覆部材の上の位置に配置するのが望ましいこともある。
本発明のある1つの実施態様においては、被覆部材は実質的に平坦(flat)である。このような平坦な被覆部材は、一般に自動車工業において、自動車の下部構造体(underside)及び/又はエンジン用の保護板(protective plate)として応用することができる。しかしながら、被覆部材はまた、自動車の内側でも用いることができる。さらに、このような被覆部材は、とくに航空機工業でも用いることができる。
担持部材の繊維で強化された熱可塑性のプラスチック材料は、グラスマットで強化された熱可塑性材料(GMT)又は長繊維で強化された熱可塑性材料(LFT)を含んでいるのが好ましい。これらの複合材料(composite materials)は、自動車工業で最も多く用いられる。ここで、プラスチック材料は、一般にポリプロピレンを含んでいる。
本発明の特別な実施態様においては、過程i)において、吸音部材及び接着材層に加えて、射出成形型の中にじゅうたん材料(carpet material)も配置する。じゅうたん材料は、接着材層の外側に配置し、又は、成形される担持部材の外側に配置するのが好ましい。ここで、後者は、じゅうたん材料に開口部(opening)を配置することにより実現することができる。この開口部を介して、射出成形装置の注入器を成形型に入れることができる。かくして、熱可塑性のプラスチック材料は、じゅうたん材料中の吸音部材の間に配置
される。ここで、じゅうたん材料は、熱可塑性のプラスチック材料(吸音部材ではない)に接着し、少なくとも一方の側にじゅうたん材料が設けられ、他方の側に吸音部材が設けられた被覆部材が得られる。このじゅうたん材料は、例えば自動車の内部又は室内のじゅうたんとして役立つが、道路上の異物の衝突による騒音を低減するのにも用いることができる。じゅうたん材料は、従来技術において開示されている圧力射出成形で使用するときにも配置することができることが注目される。この後、じゅうたん材料を、例えば吸音部材を伴った軟らかい担持部材の中に配置する(set)。ここで、吸音部材は、その下側の接着材層中に位置する。
される。ここで、じゅうたん材料は、熱可塑性のプラスチック材料(吸音部材ではない)に接着し、少なくとも一方の側にじゅうたん材料が設けられ、他方の側に吸音部材が設けられた被覆部材が得られる。このじゅうたん材料は、例えば自動車の内部又は室内のじゅうたんとして役立つが、道路上の異物の衝突による騒音を低減するのにも用いることができる。じゅうたん材料は、従来技術において開示されている圧力射出成形で使用するときにも配置することができることが注目される。この後、じゅうたん材料を、例えば吸音部材を伴った軟らかい担持部材の中に配置する(set)。ここで、吸音部材は、その下側の接着材層中に位置する。
本発明の第2の態様は、前記の方法によって得られる被覆部材に関するものである。
本発明の第3の態様は被覆部材に関するものである。この被覆部材は、熱可塑性のプラスチック材料の担持部材と、担持部材の表面の少なくとも一部分を覆うように広がっている少なくとも1つの吸音部材と、吸音部材の表面の少なくとも一部分を覆いかつさらにその外側を覆って広がる接着材層とを備えている。ここで、接着材層の少なくとも一部分は、担持部材の熱可塑性のプラスチック材料が繊維で強化されていない条件下では、接着材層と担持部材との間に吸音部材が少なくとも部分的に取り入れられるような態様で担持部材に接着されている。
このような被覆部材の利点は、乗り物が廃棄されるときに、吸音部材を担持部材から容易にかつ一体的に分離することができることである。結局、吸音部材を除去するためには、接着材層を除去し又は切り開くことが必要とされるだけである。これは、乗り物の環境への影響についても、また乗り物を廃棄し又は少なくとも解体する費用についても好ましい効果を奏する。
さらなる利点は、多くの場合について被覆部材に、吸音部材が担持部材に接着されている被覆部材に比べて、より良好な音響特性(acoustic properties)をもたせることができることである。さらに、本発明に係る被覆部材では、乗り物の内部において被覆部材が配置されている位置に応じて、異なる吸音特性を有する吸音部材を用いる単純な形態のオプション(option)を選択することができる。結局、エンジンの近傍に配置された被覆部材は、一般に、車輪の近傍に配置された被覆部材に比べて、より大きい吸音性能を必要とする。
本発明に係る被覆部材のさらなる利点は、吸音部材が配置されていない位置における被覆部材の壁部の厚さは、吸音部材が存在しないプレート部の壁部の厚さに比べて、無視しうる程度に大きいだけであるということである。
繊維で強化されていない材料で担持部材が製造される被覆部材は、繊維で強化された材料に比べて低密度であるといったさらなる利点を有する。かくして、被覆部材は、同一の壁部強度では、部分的により軽量である。さらに、担持部材が繊維で強化されていない被覆部材は、比較的複雑な形態(complex form)を有する。
吸音部材は担持部材の両側に配置するのが好ましい。この場合、射出成形法(injection moulding method)のほかに、加圧法(pressing method)を用いることができる。担持部材を繊維で強化することも可能である。
本発明の第4の態様は、前記被覆部材を有する乗り物用被覆部材に関するものである。
本発明の最後の態様は、乗り物、好ましくは自動車又は航空機を被覆するための前記被覆部材を使用する方法に関するものである。
以下、本発明に係る被覆部材及び被覆部材を製造する方法の前記の特徴及びその他の特徴を、複数の典型的な実施形態に基づいてさらに詳しく説明する。ただし、これらの実施形態は、単なる例示であり、これらによって本発明の範囲が限定されるわけではない。以下では、添付の図面を参照して説明を行う。
図1Aは、被覆部材2を製造するための射出成形型1の一部分を示している。射出成形型1の上記一部分は、被覆部材2を成形するための成形部3(forming part)を有し、さらに金属コア部4(metal core)を有している。図1Bは、熱可塑性のプラスチック材料、好ましくはポリプロピレンの接着材層5を、射出成形型1の上記一部分の成形部3に配置した状態を示している。図1Cに示すように、この接着材層5の上には吸音部材6が配置される。この実施形態においては、接着材層5及び吸音部材6の導入を促進するために、射出成形型1を水平に配置していることが注目される。しかしながら、射出成形型1を鉛直に配置することも可能である。この後、好ましく、射出成形型1に、接着材層5及び吸音部材6を位置決めするための手段が設けられる。図1Cに示す吸音部材6は、好ましく、ポリウレタンの発泡体構造物を備えている。乗り物、好ましくは自動車における被覆部材5の位置又は部位に応じて、発泡体層は、その厚さが厚くされもしくは薄くされ、又はより小型化され、あるいは異なる吸音材料からなる複数の層で形成される。
射出成形型1内に接着材層5及び吸音部材6が配置された後、図1Dに示すように、射出成形型1が完全に閉じられる。このように射出成形型1が閉じられた後、成形されるべき担持部材用の熱可塑性のプラスチック材料が、高められた温度及び圧力でもって、すなわちおおむね200℃の温度と200ないし400バールの圧力(キャビティ内圧力)とでもって、開口部7を経由して、閉じられた射出成形型1内に導入される。高い圧力に起因して、液体のプラスチック材料は、吸音部材6の外側を覆うように、かつ接着材層5を覆うように流れ、これらを射出成形型1の成形型(form)に押しつける(press)。高温の熱可塑性のプラスチック材料が接着材層5と接触する位置又は部位では、接着材層5は担持部材用の熱可塑性のプラスチック材料と融合する(fuse to)。しかしながら、吸音部材6は、担持部材用の熱可塑性のプラスチック材料又は接着材層5とは融合しない。接着材層5は吸音部材6を覆うように広がっているので、押圧時に、吸音部材6は、担持部材と結合されることなく、担持部材8と接着材層5の間に取り入れられる(enclosed)。吸音部材6は、熱可塑性のプラスチック材料が開口部7を経由して導入されるときに圧縮されるが、工程終了後には元の形状に復帰する。全体が冷却された後、耐久性のある(durably)吸音部材6を備えた被覆部材2が得られる。ここで、成形される担持部材は、コストに関して好ましい結果をもたらすよう、繊維で強化されないのが好ましい。
図2は、開口部7を経由して射出成形型内に熱可塑性のプラスチック材料を導入することにより被覆部材2が製造された後において、射出成形型1がある程度開かれたときの断面を示している。被覆部材2は担持部材8(carrier element)を有し、接着材層5は融合部5a、5b(fusing)により担持部材8に取り付けられている。ここで、吸音部材6は、乗り物に被覆部材2を用いるときに変位する(shift)ことができないような態様で、接着材層5と担持部材8の間に取り入れられている。
図3は、本発明の1つの好ましい実施形態を示している。この実施形態においては、温度及び圧力が高められた状態で、開口部11を経由して射出成形型10のコア部12内に熱可塑性のプラスチック材料を導入することにより被覆部材13が製造された後において、射出成形型10がある程度開かれる。被覆部材13は担持部材14を有し、第1の接着材層15は融合部16により担持部材11に取り付けられている。ここで、第1の接着材層15と担持部材14の間には、第1の吸音部材17が、乗り物に被覆部材13を用いるときに変位する(shift)ことができないような態様で取り入れられている。さらに、被覆部材13は、担持部材14と第2の接着材層19の間に取り入れられた第2の吸音部材18を備えている。かくして、担持部材14の両側に吸音材料ないしは吸音部材が配置された構造が実現される。
図4は、図3に示す被覆部材13の断面を示している。被覆部材13は担持部材14を有し、この担持部材14の上に第1の吸音部材17が配置されている。この吸音部材17は、第1の接着材層15により所定の位置に保持されている。第1の接着材層15は吸音部材17を覆っている。この第1の接着材層15の少なくとも一部分15aは、第1の吸音部材17の領域を超えて広がっている(延びている)。被覆部材13の製造時に、この一部分15aは熱可塑性のプラスチック材料と接触する。この熱可塑性のプラスチック材料は、担持部材14を形成するとともにこれに融合されている。かくして、第1の吸音部材17は、第1の接着材層15と担持部材14の間に取り入れられる。さらに、第2の接着材層19と担持部材14の間に取り入れられた第2の吸音部材18も設けられている。かくして、その両側に吸音部材17、18を備えた被覆部材13を実現することができる。さらに、とくに道路上の異物の衝突によって惹起される騒音を防止するために、被覆部材13の上にじゅうたん材料(carpet material)を配置することも可能である。
図5及び図6は、吸音部材20に開口部21が設けられている本発明の1つの実施形態を示している。吸音部材20に開口部21が存在するので、被覆部材22の製造時に接着材層23が、開口部21内の担持部材25に接着され、これにより皿部24(dish)を形成する。このような皿部24の利点は、乗り物に被覆部材22を用いるときに、吸音部材20が変位することができないことである。この実施形態のさらなる利点は、開口部26を、担持部材25を通って広がる皿部内に配置することができ、これにより皿部24を例えば水などの液体を排出するのに用いることができることである。担持部材25は、好ましく、ポリプロピレンを含む一方、繊維で強化されていない。
図7は、本発明の1つの実施形態に係る被覆部材27を示している。この被覆部材27は、繊維で強化されていないポリプロピレンの担持部材28を備えている。担持部材28の上には吸音部材29が配置されている。この吸音部材29を覆うように接着材層30が配置されている。この接着材層30は、吸音部材29を超えて広がる一部分31のところで担持部材28と融合している。さらに、担持部材28の一部分には、耐熱性部材32(heat-resistant element)が設けられている。この耐熱性部材32は、被覆部材27を、例えばエンジンの排気系(図示せず)などといった熱源の近傍に、担持部材28、吸音部材29又は接着材層30を分解することなく、又は少なくとも溶融もしくは軟化させることなく配置することを確実に可能にする。しかしながら、接着材層30及び/又は担持部材28に、例えばアルミニウムプレートなどといった耐熱性部材32を設けることも可能である。ここで、耐熱性部材32は、吸音部材29が配置された領域を覆うように広がることができる。
図8は、本発明の1つの実施形態に係る被覆部材33を分解して示している。被覆部材33は、所望の形状を備えた担持部材34を備えている。さらに、被覆部材33は、例えばウレタン発泡体の第1の吸音部材35を備えている。図8には、さらに第1及び第2の接着材層36、37が示されている。第1の接着材層36は、第1の吸音部材35の表面を超えて広がっている。接着材層36が担持部材34と接触する位置又は部位では、これらは、吸音部材35が両者間に取り入れられるような態様で、互いに(又は第2の接着材層37と)融合する。ここで、接着材層36及び吸音部材35は、実質的に担持部材34の形状に追従する。第2の接着材層37は、吸音部材35と担持部材34の間に配置される。この第2の接着材層37を用いることにより、成形される担持部材34の熱可塑性のプラスチック材料が、射出成形による被覆部材33の製造時に、凹部38の位置で吸音部材35の上側に位置する(coming to lie)のを防止することができる。第2の接着材層37は、吸音部材35と接触しない位置では、担持部材34と融合する。さらに、第1の接着材層36を予め第2の接着材層37に接着して、内部に吸音部材35が取り入れられたパッケージ(package)を形成することも可能である。そして、製造時に、射出成形型内にパッケージを配置し、射出成形型を閉じ、熱可塑性のプラスチック材料を高温かつ高圧の状態で射出成形型に導入することが可能である。さらに、被覆部材33には、第2の吸音部材39が設けられている。この第2の吸音部材39もまた、前記の接着材層36、37と同一の効果を奏する2つの接着材層40、41によって取り囲まれている。
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の権利範囲は添付の請求項によって規定される。そして、本発明は、請求項の規定の範囲内において、例えば前記の各実施形態の組み合わせなどといった、多くの可能な修正を行うことが予定されている。
1 射出成形型、2 被覆部材、3 成形部、4 金属コア部、5 接着材層、6 吸音部材、7 開口部、8 担持部材、10 射出成形型、11 開口部、12 成形型、13 被覆部材、14 担持部材、15 第1の接着材層、17 第1の吸音部材、20 吸音部材、21 開口部、22 被覆部材、23 接着材層、24 皿部、26 開口部、27 被覆部材、28 担持部材、29 吸音部材、30 接着材層。
Claims (45)
- 被覆部材を製造する方法であって、
i) 接着材層が吸音部材の内側の表面の少なくとも一部分を覆って広がるような態様で、上記吸音部材と上記接着材層とを射出成形型内に配置する過程と、
ii) 昇温された熱可塑性のプラスチック材料を、昇圧された圧力でもって上記射出成形型内に導入し、上記プラスチック材料を、上記吸音部材の外表面を実質的に覆うとともに上記接着材層の一部分を覆うように広がらせる過程と、
iii) 上記熱可塑性のプラスチック材料が、上記接着材層の一部分に接着された固体の担持部材を形成するように全体を冷却する過程とを有していて、
上記吸音部材を、上記担持部材と上記接着材層との間に少なくとも部分的に取り入れることを特徴とする方法。 - 上記過程ii)において、上記熱可塑性のプラスチック材料を、200ないし400バールの範囲の圧力でもって上記射出成形型内に導入することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 上記過程ii)において、上記熱可塑性のプラスチック材料の温度が、150℃ないし300℃の範囲、好ましくは190℃ないし250℃の範囲であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 上記過程i)において、上記過程ii)及び上記過程iii)を実行するときに上記吸音部材が上記担持部材と上記接着材層の間に実質的に全部分が取り入れられるよう、上記接着材層を実質的に上記吸音部材の全表面を覆うように広がらせることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法。
- 上記接着材層が箔又は毛状体であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1つに記載の方法。
- 上記過程i)において、上記吸音部材を、上記射出成形型内の2つの接着材層の間に配置することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1つに記載の方法。
- 上記熱可塑性のプラスチック材料が、ポリオレフィン、好ましくはポリプロピレン、ポリアミド又はポリエチレンを含んでいることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1つに記載の方法。
- 上記吸音部材と上記接着材層とを上記射出成形型の外で組み合わせて、全体的な一体物として上記射出成形型の中に配置することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1つに記載の方法。
- 上記熱可塑性のプラスチック材料が、繊維で強化されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1つに記載の方法。
- 上記の繊維で強化されている熱可塑性のプラスチック材料が、0ないし50%の範囲の繊維、好ましくは10ないし40%の範囲の繊維、より好ましくはおおむね30%の繊維を含んでいることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 上記繊維が、ガラス繊維、玄武岩繊維及び天然繊維のうちの少なくとも1つを含んでいることを特徴とする、請求項9又は10に記載の方法。
- 上記天然繊維が、麻繊維、バナナ繊維、ココナツ繊維及び亜麻繊維のうちの少なくとも1つを含んでいることを特徴とする、請求項9〜11のいずれか1つに記載の方法。
- 上記吸音部材が開放気泡構造体であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1つに記載の方法。
- 上記開放気泡構造体が、発泡体材料、好ましくはポリウレタンを含んでいることを特徴とする、請求項13に記載の方法。
- 上記吸音部材が、フェルト状材料、グラスウール又はロックウールを含んでいることを特徴とする、請求項13又は14に記載の方法。
- 上記接着材層が、上記熱可塑性のプラスチック材料と同一の熱可塑性材料、好ましくはポリプロピレンを含んでいることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか1つに記載の方法。
- 上記接着材層が、オイル反撥性の薬剤及び燃料反撥性の薬剤のうちの少なくとも1つでもって含浸されていることを特徴とする、請求項1〜16のいずれか1つに記載の方法。
- 上記吸音部材の内側の表面と上記接着材層の間の部位、及び、上記吸音部材の外側の表面上の部位のうちの少なくとも1つに、熱安定性の部材を配置することを特徴とする、請求項1〜17のいずれか1つに記載の方法。
- 上記熱安定性の部材と上記吸音部材とを一体化することを特徴とする、請求項18に記載の方法。
- 上記被覆部材の一部分に、耐熱性の部材、好ましくはアルミニウムの部材を設けることを特徴とする、請求項1〜19のいずれか1つに記載の方法。
- 上記の熱可塑性のプラスチック材料が、グラスマットで強化された熱可塑性材料(GMT)又は長繊維の熱可塑性材料(LFT)であることを特徴とする、請求項1〜20のいずれか1つに記載の方法。
- 上記吸音部材に、複数の開口部を、該開口部を介して上記接着材層が上記担持部材に接着するような態様で設けることを特徴とする、請求項1〜21のいずれか1つに記載の方法。
- 上記吸音部材が複数の個別の部品を含んでいることを特徴とする、請求項1〜22のいずれか1つに記載の方法。
- 上記吸音部材が、異なる吸音特性を有する複数の個別の部品を含んでいることを特徴とする、請求項23に記載の方法。
- 上記過程i)において、上記射出成形型の中にじゅうたん材料を配置することを特徴とする、請求項1〜24のいずれか1つに記載の方法。
- 請求項1〜25のいずれか1つに記載の方法により製造された被覆部材。
- 熱可塑性のプラスチック材料の担持部材と、
上記担持部材の表面の少なくとも一部分を覆うように広がっている少なくとも1つの吸音部材と、
上記吸音部材の表面の少なくとも一部分を覆い、かつさらにその外側を覆って広がる接着材層とを備えている熱可塑性のプラスチック材料の被覆部材であって、
上記接着材層の少なくとも一部分が、上記担持部材の熱可塑性のプラスチック材料が繊維で強化されていない条件下では、該接着材層と上記担持部材との間に上記吸音部材が少なくとも部分的に取り入れられるような態様で上記担持部材に接着されていることを特徴とする被覆部材。 - 上記吸音部材が、上記接着材層と上記担持部材とによって実質的に全部が取り入れられていることを特徴とする、請求項27に記載の被覆部材。
- 上記接着材層が箔又は毛状体であることを特徴とする、請求項27又は28に記載の被覆部材。
- 上記吸音部材と上記担持部材の間に、第2の接着材層が配置されていることを特徴とする、請求項28又は29に記載の被覆部材。
- 上記担持部材の内側及び外側のうちの少なくとも1つにじゅうたん材料が配置されていることを特徴とする、請求項27〜30のいずれか1つに記載の被覆部材。
- 上記熱可塑性のプラスチック材料が、ポリオレフィン、好ましくはポリプロピレン、ポリアミド又はポリエチレンであることを特徴とする、請求項27〜31のいずれか1つに記載の被覆部材。
- 上記吸音部材が開放気泡構造体を含んでいることを特徴とする、請求項27〜32のいずれか1つに記載の方法。
- 上記開放気泡構造体が、発泡体材料、好ましくはポリウレタンを含んでいることを特徴とする、請求項33に記載の被覆部材。
- 上記吸音部材が、フェルト状材料、グラスウール又はロックウールを含んでいることを特徴とする、請求項27〜34のいずれか1つに記載の被覆部材。
- 上記吸音部材が、異なる吸音特性を有する複数の個別の部品を含んでいることを特徴とする、請求項27〜35のいずれか1つに記載の被覆装置。
- 上記吸音部材に、複数の開口部が、該開口部を介して上記接着材層が上記担持部材に接着するような態様で設けられていることを特徴とする、請求項27〜36のいずれか1つに記載の被覆部材。
- 上記接着材層が、上記担持部材の上記熱可塑性のプラスチック材料と同一の熱可塑性材料、好ましくはポリプロピレンを含んでいることを特徴とする、請求項27〜37のいずれか1つに記載の被覆部材。
- 上記接着材層が、オイル反撥性の薬剤及び燃料反撥性の薬剤のうちの少なくとも1つでもって含浸されていることを特徴とする、請求項27〜38のいずれか1つに記載の被覆部材。
- 上記担持部材と上記吸音部材の間の部位、及び、上記接着材層と上記吸音部材の間の部位のうちの少なくとも1つに、熱安定性の部材が配置されていることを特徴とする、請求項27〜39のいずれか1つに記載の被覆部材。
- 上記熱安定性の部材と上記吸音部材とが一体化されていることを特徴とする、請求項40に記載の被覆部材。
- 該被覆部材の一部分に、耐熱性の部材、好ましくはアルミニウムの部材が設けられていることを特徴とする、請求項27〜41のいずれか1つに記載の被覆部材。
- 該被覆部材が実質的に平坦であることを特徴とする、請求項27〜42のいずれか1つに記載の被覆部材。
- 請求項26又は請求項27〜43のいずれか1つに記載の被覆部材を備えている乗り物用被覆部材。
- 乗り物、好ましくは自動車又は航空機のための請求項26又は請求項27〜43のいずれか1つに記載の被覆部材を使用する方法。
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