JP3230526B2 - 音波を吸収するための吸収材の製造方法 - Google Patents

音波を吸収するための吸収材の製造方法

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    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Description

【発明の詳細な説明】 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36
15360C2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。
本発明の特徴は請求項１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、キャリア部材と共に予め成形さ
れた基礎構造ユニットを構成し、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。
基礎構造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
PP（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GMT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造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
の基礎構造ユニットに面した側に固着される。この熱塑
性層は、一方でキャリア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造ユニット上に平ら
に張り付ける。続いて、被覆層上に基礎構造部材の方向
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造ユニット上に被覆層を収容する
面に対するいわする「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造ユニット
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、被覆層は基礎構造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、基礎構造ユニ
ットの、距離保持部材の自由面端部を備える側に装着さ
れ、その間にはチャンバ様空間が存在する。
被覆ユニットの固定、すなわち互いに隣接する部分、
つまりキャリア部材の縁部および所要の距離保持部材の
自由な面端部と被覆ユニットの結合は、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、基礎構造ユ
ニット、すなわちその縁部および距離保持部材の自由な
面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造ユニッ
トへの強固な結合の工程は、同一の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の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面端部または縁部の間に
おいて自由に振動可能であり、そのチャンバ様空間に音
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造ユニットと被覆ユニットとの間
のチャンバ様空間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、基礎構造ユニット10が支持面12上に装
着されている。構造ユニット10は、キャリア部材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
らびにキャリア部材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。基礎構造ユニット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、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が変形され基礎構造ユニット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、面９の外郭に適合し従っ
てキャリア部材１の縁部４ならびに距離保持部材２の自
由な面端部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」において被覆ユニ
ット11、すなわち変形された被覆層５と基礎構造ユニッ
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
造ユニット10、すなわち、一方でキャリア部材１内の横
木状の距離保持部材２と他方で被覆ユニット11との間に
細室状のチャンバ様空間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造ユニット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、基礎構造ユニ
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、基礎構造ユニット
10の自由な面端部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加熱方法を使用す
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自体を溶融温度に加熱する必
要はない。
図４によれば、被覆層５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の自由な面端部
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造ユニット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。被覆ユ
ニット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チャンバ様空間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。チャンバ様
空間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。基礎構造ユニット
10の下側は、保持層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造ユニット10の支持面12と逆
の側、すなわち逆側を周回する縁部４の面および距離保
持部材２の面端部３が加熱工具18を使用して加熱され
る。この加熱は、基礎構造ユニット10の自由な面端部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
によって基礎構造ユニット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
基礎構造ユニット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造ユニット10の縁部４および
自由な面端部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および自由な面端
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、基礎構造ユニット10と変形され
た被覆ユニット11との間に細室状のチャンバ様空間を備
える最終的な吸収材が形成される。このため、チャンバ
様空間７がある程度完全に閉鎖されており、これに対し
て基礎構造ユニット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、細室状のチャンバ様空間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、PP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造ユニット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、基礎構造ユニット
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造
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を基礎構造ユニット10または
距離保持部材２の縁部５および自由な面端部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。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (56)参考文献 特開 昭63−24296（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10K 11/16

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】キャリア部材（１）と、距離保持部材
    （２）と、それに結合する被覆ユニット（11）とからな
    り、被覆ユニット（11）は、キャリア部材（１）と距離
    保持部材（２）との間に形成されるチャンバ様空間
    （７）を被覆し、前記距離保持部材（２）は、キャリア
    部材（１）と働き合って一体型に予備成形された基礎構
    造ユニット（10）を形成し、さらに前記被覆ユニット
    （11）は、前記基礎構造ユニット（10）上に接着される
    被覆層（５）を形成し、前記距離保持部材（２）に実質
    的に強固に結合されている音波を吸収するための吸収材
    を製造する方法において、 前記基礎構造ユニット（10）は、最初に前記キャリア部
    材（１）と、前記キャリア部材（１）から突出した距離
    保持部材（２）とから予備成形されており、さらに前記
    被覆ユニット（11）は、完成した被覆ユニット（11）の
    輪郭に対応しており且つその被覆ユニットの面（９）に
    沿って設計された打ち型（８）を使用して成形され、距
    離保持部材（２）の自由面端部（３）上及び前記予備成
    形された基礎構造ユニット（10）の縁部（４）上に圧力
    及び加熱を加えて直接的に前記基礎構造ユニットに結合
    されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】前記被覆ユニット（11）は、前記打ち型
    （８）により成形され、また少なくとも前記基礎構造ユ
    ニット（10）との接合部分において合成材料の軟化点以
    上に加熱されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】距離保持部材（２）の自由面端部（３）と
    前記予備成形された基礎構造ユニット（10）の縁部
    （４）は、溶解され、続いて前記被覆ユニット（11）は
    設計された打ち型（８）を使用して前記可塑化された面
    端部（３）上に成形され、冷却により固定化され機械的
    にそれらに結合されることを特徴とする請求項１または
    ２記載の方法。
  4. 【請求項４】接合部分を形成する合成材料の加熱は、前
    記被覆層（５）に適切なアルミニウム層を伝導性加熱に
    よって行なわれることを特徴とする請求項１乃至３のい
    ずれかに記載の方法。
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