專利名稱：超輕量隔音材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種為降低汽車噪音而制作的超輕量隔音材料。
背景技術：
在專利文獻1(特表平2000-516175號)上所記載的超輕量多功能隔音組件具有降低汽車噪音與隔熱的功能。特別是在地板隔音、墻壁端部位隔音、門罩及屋頂內(nèi)側(cè)罩上具有吸音性、隔音性、振動衰減性及隔熱性罩的多功能組件41。具備至少一個面狀車體部件11及多層降低噪音的裝配件42。上述裝配件至少有一個多孔彈簧層13，特別是具有開放孔的泡沫層。在上述裝配件42與上述面狀車體部件之間設置空氣層25。為形成隔音性、吸音性與振動衰減性極佳組合的超輕量組件41，上述多層裝配件42不是具有重量層的裝配件，而是具有微小多孔硬質(zhì)層14，特別是具有開放孔纖維層或纖維/泡沫復合體層。上述硬質(zhì)層14具有對于Rt＝500Nsm-3～Rt＝2500Nsm-3空氣流的總抵抗，特別是具有對于Rt＝900Nsm-3～Rt＝2000Nsm-3空氣流的總抵抗，以及具有mF＝0.3kg/m2～mF＝2.0kg/m2單位面積的重量，特別是具有mF＝0.5kg/m2～mF＝1.6kg/m2單位面積重量為其特征的組件。
根據(jù)以往的技術，例如鋁或塑料制造的輕量車體部件，可提供不讓音響效率損失的超輕量組件。特別是專利文獻1的隔音組件，較之以往的隔音裝配件要輕50％以上，并且具有良好的隔熱特性。特別是替代了以往彈簧質(zhì)量系統(tǒng)中所使用的不透氣的重量層，而改用較薄且具有微小多孔的硬質(zhì)纖維層或纖維/泡沫復合體層。具有此種微小多孔的纖維層不僅具有開放孔，而且對于空氣流將可顯示出比較大的抵抗性。實現(xiàn)上述目的的本質(zhì)的是在吸音性組件內(nèi)形成有空氣層。所述的空氣層最為理想的是位于面狀車體部件與其它層之間。其效果與以往的彈簧質(zhì)量系統(tǒng)基本上相仿，且其可降低隔音部件的重量，對于提高吸音性極其理想。組件的效率是由隔音性與吸音性的組合而決定的。由于此組件的吸收系數(shù)非常大，因此雖與輕量車體部件一樣具有非常輕的結(jié)構(gòu)，但卻不具減少音響的特性，進而有效地改良了在平常可以產(chǎn)生共鳴范圍的隔音性。
但是，上述的現(xiàn)有技術本質(zhì)上是多層的積層構(gòu)造組件41。圖2a、圖3a所表示的均等硬度的彈簧層13和均等硬度的硬質(zhì)層14，它們的材質(zhì)各不相同，因此需要分別生產(chǎn)由成型泡沫體等制作的彈簧層13和用高度沖壓的微小多孔纖維等制作的硬質(zhì)層14，之后將其用粘貼等方法層疊起來。如此一來生產(chǎn)工序就變得復雜化，也將增加其成本。此外，根據(jù)隔音材料安裝在汽車上的部位，需要分別對每層進行隔音特性(通過損失和吸音率)的調(diào)整，隔音特性的調(diào)整非常繁雜。如此，以往的技術在隔音組件的生產(chǎn)工序上更加復雜化，也大幅度的增加了生產(chǎn)成本，以及產(chǎn)生隔音特性調(diào)整繁雜的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種超輕量隔音材料，可廉價高效大量生產(chǎn)具有輕量、隔音效果的超輕量隔音材料，并且簡化超輕量隔音材料的生產(chǎn)工序，將隔音特性轉(zhuǎn)化單純化。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種超輕量隔音材料，其特征在于，它是設置在車內(nèi)的、用單一薄布制作而成的超輕量隔音材料，上述薄布的朝向車外側(cè)表面硬度與上述薄布的朝向車內(nèi)側(cè)表面硬度比為1.1～10，在上述薄布厚度方向的至少一部分上，自上述朝向車內(nèi)側(cè)表面向上述朝向車外側(cè)表面形成硬度逐漸減少的硬度逐漸減少區(qū)域，在所述的硬度逐漸減少區(qū)域內(nèi)，所述的薄布的通氣量為3～25cm3/cm2·sec。
較佳的，上述技術方案還可以附加以下技術特征通過改變所述的硬度逐漸減少區(qū)域的所述的車內(nèi)側(cè)表面向所述的車外側(cè)表面變化的硬度變化率來設定所述的薄布通氣量。
所述的硬度逐漸減少區(qū)域形成在所述的薄布的全部厚度方向。
在所述的硬度逐漸減少區(qū)域的至少一個面上形成有一個硬度均等區(qū)域。
所述的硬度逐漸減少區(qū)域在水平方向連續(xù)形成。
與現(xiàn)有技術相比較，采用上述技術方案的本發(fā)明具有的優(yōu)點在于本發(fā)明超輕量隔音材料是毛氈狀單一薄布，因為簡化了超輕量隔音材料的生產(chǎn)工序，因此大幅降低生產(chǎn)成本并提高生產(chǎn)量。此外，由于是在上述硬度逐漸減少的區(qū)域內(nèi)，可極其容易變更隔音的特性并實現(xiàn)了隔音特性調(diào)整的簡易化。作為汽車的隔音材料使用時，根據(jù)使用的部位，無需在生產(chǎn)薄布后因熱成形來對準適用部位的形狀，可以在其原來的狀態(tài)下安裝在汽車上，不僅可降低熱成形的成本，其且可簡化安裝工序。此外，用于消音器等時，有時需對準消音器等的形狀進行熱成形。熱成形時，由于熱成形形狀會有變化，同時薄布內(nèi)的硬度分布也有可能會產(chǎn)生變化，因此要求在硬度分布設計上預先考慮此問題。熱成形的狀態(tài)可以是在超輕量的隔音材料上加熱之后用冷卻沖壓模具進行冷卻沖壓成形，也可將超輕量隔音材料熱沖壓后在常溫下冷卻。


圖1是本發(fā)明第1實施形式的超輕量隔音材料的部分斜視圖；圖2a是現(xiàn)有技術超輕量隔音組件41的斷面模式圖；圖2b是本發(fā)明實施形式的超輕量隔音材料的斷面模式圖；圖3a是以往超輕量隔音組件41的硬度分布圖案；圖3b是本發(fā)明一種實施形式的超輕量隔音材料的硬度分布圖案；圖4表示本發(fā)明一種實施形式的超輕量隔音材料的硬度分布圖案之說明圖；圖5表示本發(fā)明一種實施形式的超輕量隔音材料水平方向的硬度分布圖案之說明圖；圖6a表示本發(fā)明一種實施形式的超輕量隔音材料硬度測定方法的說明圖；圖6b表示本發(fā)明一種實施形式的超輕量隔音材料硬度測定方法的說明圖；圖6c表示本發(fā)明一種實施形式的超輕量隔音材料硬度測定方法的說明圖；圖7表示該超輕量隔音材料頻率VS透射損耗的圖表；圖8透射損耗測定裝置的平面圖；圖9表示該超輕量隔音材料頻率VS吸音率的圖表；圖10吸音率測定裝置的平面圖；圖11a表示本發(fā)明一種實施形式的超輕量隔音材料斷面模式圖；圖11b表示本發(fā)明一種實施形式的超輕量隔音材料斷面模式圖；圖11c表示本發(fā)明一種實施形式的超輕量隔音材料斷面模式圖；圖11d表示本發(fā)明一種實施形式的超輕量隔音材料斷面模式圖；圖11e是現(xiàn)有技術的超輕量隔音組件斷面模式圖；圖11f是現(xiàn)有技術的超輕量隔音組件斷面模式圖；圖11g是現(xiàn)有技術的超輕量隔音組件斷面模式圖；
圖11h是現(xiàn)有技術的超輕量隔音組件斷面模式圖；圖12該超輕量隔音材料的制造方法中織物成形工程部分的概略構(gòu)成圖；圖13該超輕量隔音材料制造方法中的熱成形工程部分的概略構(gòu)成圖；圖14本發(fā)明第2實施形式超輕量隔音材料的部分斜視圖；圖15a是以往超輕量隔音組件41的斷面模式圖；圖15b是本發(fā)明第2實施形式超輕量隔音材料的斷面模式圖；圖16a是以往超輕量隔音組件41的硬度分布；圖16b是本發(fā)明第2實施形式超輕量隔音材料的硬度分布；圖17表示本發(fā)明第2實施形式超輕量隔音材料的硬度分布圖案之說明圖；圖18該超輕量隔音材料制造方法中的熱成形工程部分概略構(gòu)成圖。
附圖標號說明1、101-車內(nèi)側(cè)表面；2、102-車外側(cè)表面；3、103-單一薄布；4、104-硬度逐漸減少區(qū)域；5-硬度均等區(qū)域；105-第1硬度區(qū)域(硬度均等區(qū)域)；106-第2硬度區(qū)域(硬度均等區(qū)域)；15-織物；22-加熱爐；23-篩孔送料網(wǎng)；25-冷風機；26-切割機。
具體實施例方式
以下是關于本發(fā)明的第1實施形式的超輕量隔音材料參照附圖進行的說明。本發(fā)明的第1實施形式的超輕量隔音材料如圖1所示具有車內(nèi)側(cè)表面1和車外側(cè)表面2。用纖維綿與膠合纖維不規(guī)則地纏繞編織后熱成形的通氣性毛氈構(gòu)成的單一薄布3制作而成的。此單一薄布3的整體平均密度是0.01～0.2g/cm3，預定目標為0.03～0.08g/cm3，總重量(單位面積的重量)設定為500g/m2～2500g/m2，總厚度設定為5～50mm。如圖2b所示，將車內(nèi)側(cè)表面1的硬度超過車外側(cè)表面2的硬度進行設定，并將車內(nèi)側(cè)表面1設置在車內(nèi)側(cè)，將車外側(cè)表面2設置在車外側(cè)，對于車外側(cè)表面2硬度與車內(nèi)側(cè)表面1的硬度的比率設定成1.1～10，要求設定目標為1.1～5，盡可能設定成1.1～3，自車內(nèi)側(cè)表面1到車外側(cè)表面2的全部區(qū)域或一部分上具有硬度逐漸減少區(qū)域4。
圖3a是現(xiàn)有技術的硬度分布圖案的一項例子?，F(xiàn)有技術是由不同材質(zhì)2層構(gòu)成，各層密度均等且各有差異，因此現(xiàn)有技術的硬度分布圖案如圖3a所示成階梯狀。圖3b是將第1實施形式的超輕量隔音材料的車內(nèi)側(cè)表面1法線方向(厚度方向)位置依縱軸進行硬度分布圖案的一個例子。第1實施形式的超輕量隔音材料其硬度如圖3b與圖4所示，具有為了自車內(nèi)側(cè)表面1到車外側(cè)表面2逐漸減少而形成的硬度分布圖案。圖標的硬度分布圖案表示的是理想曲線(平均硬度分布圖案)，實際上在面方向和其法線方向的厚度方向上，即使有硬度分布的偏差，僅需在具備平均自車內(nèi)側(cè)表面1到車外側(cè)表面2為逐漸減少所形成的硬度分部圖案也為可行。如硬度平均逐漸減少，自車內(nèi)側(cè)表面1到車外側(cè)表面2有一部分硬度上升的地方也可接受。在后述本實施形式的實施例上，由于硬度逐漸減少區(qū)域4的區(qū)域部位硬度減少率產(chǎn)生偏差，但是根據(jù)生產(chǎn)條件不會有硬度偏差的情況也有可能的。圖3b所示的本實施形式的硬度變化圖案是下凸的圖案，但上凸的圖案也是可以的。此外，如圖4所示，此硬度分布圖案有硬度逐漸減少區(qū)域4達到里面(深度D0)的(硬度逐漸減少區(qū)域4在薄布3的全部厚度方向上所形成的)，有達到深度D1的，有達到深度D2的，有達到深度D3的(在硬度逐漸減少區(qū)域4的至少一面上形成有一個硬度均等區(qū)域5)等各種硬度分布圖案。如圖5所示，硬度逐漸減少區(qū)域4在水平方向連續(xù)形成，并擴展至側(cè)面兩端面上。其顯示一定硬度X的線對于水平方向或?qū)a(chǎn)生不規(guī)則的變化，對于垂直方向聚集在一定深度D的范圍內(nèi)。本實施形式的超輕量隔音材料通過變更車內(nèi)側(cè)表面1和車外側(cè)表面2之間的硬度逐漸減少區(qū)域4的厚度及硬度變化圖案(硬度變化率等)將可改變其隔音的特性。
此處所言之“硬度”測定法乃根據(jù)JISA5905的彎曲特性測定的。如圖6a所示，用沖壓機自上下壓縮切斷成30cm角大小的薄布3兩側(cè)的一定區(qū)域。如圖6b所示，形成高硬度部分H。如圖6c所示，用固定器具K固定高硬度部分，用TENSILONT將硬度高的面上側(cè)薄布3的1點上加負荷(W＝5N)，之后測定垂直方向的沉入量δ1cm(纖維組織一部分沉入的深度)，之后再將薄布3翻過來測定硬度低的反面沉入量δ2，之后計算硬度比δ2/δ1。
毛氈狀單一薄布3的總重量要求在后面工程中非成形時是600～1500g/m2，在后面工程中成形時是1400～2500g/m2，前述總厚度在后工程中非成形時是10～20mm，在后工程中成形時是15～35mm的范圍。
單一薄布3的材料要求是熱可塑性毛氈(聚乙烯、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)等纖維制成的)、氨基甲酸乙酯模壓品、氨基甲酸乙酯泡沫的切割品、RSPP(RecycledSound-Proofing Products，可再生易循環(huán)利用的隔音材料)等。
關于毛氈的材質(zhì)并無限制。例如毛氈的原料纖維可使用回收的纖維屑，也可為用在不織布生產(chǎn)工程，紡織工程，縫制工程等產(chǎn)生的布屑，單纖維屑等。也可是聚酯纖維、尼龍纖維、堿性纖維等人造纖維，或為木棉、羊毛等天然纖維。將回收的纖維屑依照纖維原料種類加以區(qū)分，要求使用僅為同一種的，但并不加以限定。此外，使用熱可塑性毛氈時，要求將化纖反毛材料，PET纖維等合成樹脂纖維作為低融點樹脂的纖維毛氈化。
通過調(diào)整車內(nèi)側(cè)表面1及車外側(cè)表面2之間的硬度逐漸減少區(qū)域4的硬度分步圖案，將單一薄布毛氈的通氣量設定成3～25cm3/cm2·sec，要求設定在5～25cm3/cm2·sec范圍以內(nèi)。通氣量使用JISL10188.3.3.1上的通氣性“FRAZIER形試驗機”及與其結(jié)果相關性以及高的通氣性試驗機進行測定。此處所述的通氣性是指通氣量在設備最低測定能力以上的0.1cm3/cm2·sec以上。
第1實施例第1實施例的超輕量隔音材料是用毛氈制作的設置在車內(nèi)中的單一薄布3。此單一薄布3整體平均密度是0.1g/cm3，總重量為2000g/m2，總厚度為20mm，通氣量為8cm3/cm2·sec。對于車外側(cè)表面2的硬度與車內(nèi)側(cè)表面1的硬度比則為6.8/3.5＝1.94，關于薄布3全部厚度方向，自車內(nèi)側(cè)表面1向車外側(cè)表面2硬度形成了逐漸減少的硬度逐漸減少區(qū)域4。
圖7是第1實施例的超輕量隔音材料1/3倍頻帶頻率VS通過損失的特性圖。圖7表示的僅為對照第1實施例子的圖表。一般而言如加大垂直方向的硬度變化率，如此通過損失就會變大，如縮小垂直方向的硬度變化率，其則通過損失即會下降。此通過損失的測定乃根據(jù)JIS A1409，在1m2的試驗體上進行的。圖8是測定室的平面圖，設置了擴音器20和麥克風31～36，超輕量隔音材料的試驗體設置在每兩個房間之間的墻壁上。
圖9是第1實施例的超輕量隔音材料1/3倍頻帶頻率VS吸音率特性圖。圖9所顯示僅對照第1實施例的圖表。但作為一般的傾向，即使加大垂直方向的硬度變化率，吸音率也不會產(chǎn)生任何變化，但過于加大硬度變化率，通氣抵抗將會降低，通氣量增大，吸音率降低。如減小垂直方向的硬度變化率，其通氣抵抗會變高，通氣量減少，吸音率上升。此吸音率的測定乃根據(jù)JIS A1416(殘響室吸音)，在1m2的試驗體上進行的。圖10是測定室的平面圖，設置了擴音器40和麥克風51～53，在測定室的地面上設置了超輕量隔音材料的試驗體。
根據(jù)圖11a～圖11d所示的本實施形式，單一薄部3的總重量和總厚度即使相同(總重量2000g/m2，總厚度20mm)，只要變更硬度分布圖案(硬度逐漸減少區(qū)域4的厚度和硬度的變化率)即可變更隔音特性。但是，根據(jù)圖11e～h所表示的現(xiàn)有技術，如需相同的變更隔音特性，其將需分別生產(chǎn)在相同的圖e上厚度6mm重量1200g/m2的硬質(zhì)層14和厚度14mm重量800g/m2的彈簧層13，之后用膠粘貼上。分別生產(chǎn)在f上厚度5mm重量1000g/m2的硬質(zhì)層14和厚度15mm重量1000g/m2的彈簧層13，之后用膠粘貼上。分別生產(chǎn)在g上厚度4mm重量800g/m2的硬質(zhì)層14和厚度16mm重量1200g/m2的彈簧層13，之后再用膠粘貼上。分別生產(chǎn)在h上厚度3mm重量600g/m2的硬質(zhì)層14和厚度17mm重量1400g/m2的彈簧層13，之后用膠粘貼上。需要8種材質(zhì)和4次粘貼，生產(chǎn)工程和安裝工程極其繁雜。對此，本實施形式僅需1種材質(zhì)，但卻具有極大的效果。
圖11a表示的是通氣抵抗增大，通氣量變小，隨著圖11d的變化，通氣抵抗變小，通氣量增多，藉此將可進行通氣量的調(diào)整。
根據(jù)以上說明的第1實施形式的超輕量隔音材料與以往的超輕量隔音材料不同，其勿需沖壓原料纖維來生產(chǎn)硬質(zhì)層14，也無需將硬質(zhì)層14與彈簧層13此兩層相互粘貼，也即勿需使用任何膠水，如此可將簡化生產(chǎn)工序。因而可大量減少隔音材料的生產(chǎn)成本，同時也可以縮短隔音材料的生產(chǎn)時間，提高量產(chǎn)效率。
說明了為生產(chǎn)本發(fā)明第1實施形式的超輕量隔音材料的織物成形工程。如圖12所示，構(gòu)成毛氈的原料纖維6是密度均等、材質(zhì)相同的，將其放入送料器7中進行粗開纖。在送料器7中粗開纖的原料纖維6用傳送帶8送至開纖機9進行細開纖。在各開纖機細開纖的原料纖維6用風機10送至織物成形裝置11中?？椢锍尚窝b置11已具備將原料纖維6送入內(nèi)部的送入裝置12和在送入裝置12的下方設置的集聚帶13。集聚帶13的右側(cè)是排出口14，集聚帶13面向此排出口14進行運轉(zhuǎn)。此外也可列舉出作為原料纖維6將低融點聚乙烯PET樹脂作為膠合纖維混入再生聚乙烯PET纖維中的例子。
用送入裝置12送入到內(nèi)部的原料纖維6由于裝置內(nèi)的氣流造成擴散，堆積到集聚帶13上。此時，集聚帶13的上方出現(xiàn)了空間，因此無法防止原料纖維的堆積，因此伴隨著順時針旋轉(zhuǎn)的集聚帶13的旋轉(zhuǎn)，在集聚帶13的右側(cè)堆積很多的原料纖維6。如此，在排出口14的附近，集聚帶13上作為織物15堆積適當厚度的原料纖維6。堆積在集聚帶13上的原料纖維6由于集聚帶13的運轉(zhuǎn)被送至排出口14，之后再自排出口14作為織物15排至設置在集聚帶13下面的傳送帶21上。為了達到所要求厚度的單一薄布3，需要調(diào)整成形織物15的厚度。但織物15的厚度要依存于堆積在集聚帶13上的原料纖維6的厚度。堆積在集聚帶13上的原料纖維6的厚度可通過調(diào)整集聚帶13的運轉(zhuǎn)速度改變。依照以上的方法，在成形裝置11上送入含有膠合纖維的指定密度的原料纖維6來成形織物15。最好向膠合纖維的原料纖維6的混入比例是固定不變的，進行適當?shù)淖兏部伞４送?，膠合纖維最好是芯鞘構(gòu)造，可以是熱可塑性樹脂，也可以是熱硬化性樹脂。
作為構(gòu)成織物原材料的例子有以下3種，(1)反毛纖維(使用解開編制物的方法制造，主體是棉或酯)，(2)聚酯纖維(粗度7～10旦尼爾，長度35～66mm)，(3)膠合纖維(作為低融點熱可塑性樹脂纖維使用的芯鞘構(gòu)造的變性聚脂纖維，粗度5旦尼爾，長度48mm，融點00～170℃)。
接下來說明織物15的熱成形工程。在此熱成形工程中需使用如圖13所示的加熱爐22。本例子織物15含有熱可塑性膠合纖維，融點是100～250℃，希望理想目標則為100～170℃。此織物15用傳送帶21送至加熱爐22進行加熱處理。加熱爐22被區(qū)分成4個加熱室22a～22d和區(qū)分板22f～22h。在每個加熱室的上下各設置送熱風口22i，22k，22m，22o和排熱風口22j，22l，22n，22p。其將有壓縮搬運織物15的1對金屬制的篩孔送料網(wǎng)23，用此篩孔送料網(wǎng)23邊沖壓織物15邊搬運。在與織物15的搬運方向正交方向上(自上方向下方)輸送200～250℃的熱風，自排熱風口22j，22l，22n，22p用吸氣裝置(圖標略)吸取熱風。設置幾個加熱室22a～22d則是為了防止加熱溫度的偏差。加熱時間最好是2～3分鐘。自上側(cè)送熱風的同時，在相反側(cè)吸熱風，自上方向下方通熱風，以此用來加熱織物15。溶解織物15中的膠合纖維取得原料纖維的結(jié)合成形單一薄布3。各加熱室22a～22d中的熱風流動方向設定成固定的方向。織物15表面和里面的硬度比及硬度分布圖案的調(diào)整是依存于織物15的搬運速度，織物15表面和里面的搬運速度之差、熱風的溫度、熱風的流速、熱風吸引條件(吸引壓力、吸引風量等)等，將其適當?shù)脑O定，可以取得所要要求的隔音性。在本實施例子中，由于用熱風將織物15擠到熱風流動方向，在織物15的上下方向形成了上側(cè)硬度低但下側(cè)硬度高的硬度分布。
加熱處理結(jié)束后使用冷風機25吹冷風，冷卻織物15固定厚度?？梢允褂煤线m的冷卻沖壓輥調(diào)整所要求的厚度。之后，用切割機26切成所要求的長度，如此即可便制作成單一薄布3。此外將單一薄布3調(diào)整至總重量500g/m2～2500g/m2，總厚度5～50mm，總通氣度5～25cm3/cm2·sec范圍以內(nèi)。集聚帶13的移動速度為5～7m/min，加熱爐22的篩孔網(wǎng)23的間隔為15mm，熱風溫度為160～200℃，加熱時間為2～3分鐘。
如此制作的單一薄布3在后工序中再沖壓加工可成形至所要求的墊子形狀。單一薄布3在加熱硬化后，可以用具有所要求達到的墊子形狀的冷壓成形模具成形出符合儀表板形狀的所要求的形狀。所使用的纖維可以是熱可塑性樹脂，也可為熱硬化性樹脂，假設是由隔音特性良好的纖維集合體所構(gòu)成的，則無需特別限定單一薄布3的材質(zhì)或成形加工方法。
接下來關于本發(fā)明的第2實施形式的超輕量隔音材料參照圖案進行說明。本發(fā)明的第2實施形式的超輕量隔音材料如圖14、圖15b、圖16b所示，是具有車內(nèi)側(cè)表面101和車外側(cè)表面102的單一薄布103。硬度逐漸減少區(qū)域104，是由自車內(nèi)側(cè)表面101連續(xù)的第1硬度區(qū)域105和自車外側(cè)表面102連續(xù)的第2硬度區(qū)域106之間的部分構(gòu)成的。對于車外側(cè)表面102的硬度與車內(nèi)側(cè)表面101的硬度比設定成1.1～10。在硬度逐漸減少區(qū)域104上具有硬度逐漸減少的硬度分布圖案。單一薄布103根據(jù)硬度逐漸減少區(qū)域104的厚度、硬度分步圖案(垂直方向的硬度變化率)等，將通氣量設定成3～25cm3/cm2·sec為其特征的超輕量隔音材料。
圖16a、圖16b表示的是對于隔音材料厚度方向(深度方向)位置的硬度變化。圖16a表示的是現(xiàn)有技術的隔音材料的硬度分布圖案，圖16b表示的是本實施形式的硬度分布圖案的一個例子。圖16a表示的是階梯狀的硬度分布圖案。另一方面，圖16b隨著自車內(nèi)側(cè)向車外側(cè)形成自下凸減少變化成上凸減少的硬度分布圖案。此硬度變化圖案表示的是理想曲線(平均硬度分布圖案)。實際上在面方向及其法線方向的厚度方向上即使有硬度分布的偏差，只要具有平均自車內(nèi)側(cè)表面101至車外側(cè)表面102為了逐漸減少所形成的硬度分布圖案時即可，此與第1實施形式相同。如圖17所示，硬度分布圖案有硬度逐漸減少層104接近里面?zhèn)任恢?自深度D4到D0)的、有自厚度D5到D1的、有自厚度D6到D2的，有從厚度D7到D3的等各種圖案。變更此硬度分布圖案(硬度變化率等)可以改變隔音特性。如圖17所示，第1硬度區(qū)域105及第2硬度區(qū)域106最好是硬度一定的區(qū)域。
第2實施形式的超輕量隔音材料的通過損失及吸音率顯示出與第1實施形式的圖7及圖9大致相同的傾向。有關測定裝置，因使用了與圖8及圖10相同的裝置，因此引用其說明。
毛氈狀單一薄布103的總重量在后工序中非成形時是600～1500g/m2，在后工序中成形時是1400～2500g/m2，上述總厚度在后工序中非成形時是10～20mm，在后工序中成形時是15～35mm的范圍最為適當。
單一薄布103的材料與第1實施形式的單一薄布3相同。但是，本實施形式在第1硬度區(qū)域105和第2硬度區(qū)域106上變更了材料或材料組成。
作為單一薄布103的構(gòu)造例子，第1硬度區(qū)域105、第2硬度區(qū)域106及硬度逐漸減少區(qū)域104均為多區(qū)域毛氈。上述3個區(qū)域104～106含有與共同原料纖維不同的膠合纖維量，具有用膠合纖維與原料纖維不規(guī)則纏繞編織的構(gòu)造?？衫斫鉃槭堑?硬度區(qū)域105中的膠合纖維量較第2硬度區(qū)域106的膠合纖維量多設定的。要求通過調(diào)整硬度來逐漸減少區(qū)域104的厚度、硬度分布圖案等將單一薄布103的通氣量設定在3～25cm3/cm2·sec的范圍內(nèi)。
第2實施例第2實施例的超輕量隔音材料是由毛氈構(gòu)成的設置在車室內(nèi)的單一薄布103。此單一薄布103的整體平均密度為0.1g/cm3，總重量是2000g/m2，總厚度是20mm(第1硬度區(qū)域105是5mm，硬度逐漸減少區(qū)域104是2mm，第2硬度區(qū)域106是13mm)，通氣量是8cm3/cm2·sec。對于車外側(cè)表面102的硬度與車內(nèi)側(cè)表面101的硬度比是4.4/2.1＝2.1。
以上所說明的超輕量隔音材料與第1實施形式具有相同的效果。
生產(chǎn)第2實施形式的超輕量隔音材料的織物成形工程與第1實施形式大致相同，因此此僅說明不同點。在第1實施形式中硬度逐漸減少區(qū)域4的硬度分布圖案等是根據(jù)熱風等條件所形成的。第2實施形式加之同等條件，附加了第1硬度區(qū)域105與第2硬度區(qū)域106不同材質(zhì)(主要是膠合纖維量不同，或雖膠合纖維量相同但改變了纖維的材質(zhì))的條件。在第2實施例子中為了使第1硬度區(qū)域101與第2硬度區(qū)域102的材質(zhì)不同而改變了膠合纖維量。在第2實施形式中具有2個原料纖維6的供應系統(tǒng)(送料器7，傳送帶8，開纖機9，風機10，可以供應材質(zhì)各不相同的原料纖維6。此外，在織物成形裝置11內(nèi)左右設置了兩組送入裝置12和集聚帶13。第2硬度區(qū)域106所使用的原料纖維6自左側(cè)的送入裝置11送入，主要堆積在左側(cè)的集聚帶13上，第1硬度區(qū)域105用的原料纖維6自右側(cè)的集聚帶12送入，主要堆積在右側(cè)的集聚帶13上。因此，隨著運轉(zhuǎn)到右側(cè)的集聚帶的右端部，第1硬度區(qū)域105用的原料纖維6的比率不斷增高，并且隨著運轉(zhuǎn)至左側(cè)的集聚帶的左端部，第2硬度區(qū)域106用的原料纖維6的比率不斷增加。左側(cè)集聚帶13順時針旋轉(zhuǎn)，右側(cè)集聚帶13逆時針旋轉(zhuǎn)，因此兩個原料纖維6被匯集至左右集聚帶13的中央，之后再被送至傳送帶21上。經(jīng)過上述工序，被供應的兩個原料纖維6各自為均等密度及材質(zhì)，并且纖維相互混入比例不同，但使用傳送帶21排出的上部第1硬度區(qū)域105用的原料纖維6的比率高，下部第2硬度區(qū)域106用的原料纖維6的比率高。第1硬度區(qū)域105使用的原料纖維6和第2硬度區(qū)域106使用的原料纖維6的供應量幾乎相同。薄布103的總重量設定為2000g/m2時，第1硬度區(qū)域用的纖維總重量是1200g/m2，第2硬度區(qū)域使用的纖維總重量為800g/m2。
生產(chǎn)第2實施形式的超輕量隔音材料的熱成形工程如圖18所示與第1實施形式大致相同，此處僅說明不同點。在第2實施形式上高硬度區(qū)域105和低硬度區(qū)域106主要為織物纖維量之不同。因此，在膠合纖維的密度高的高硬度區(qū)域105上由于膠合纖維間的粘著多，因而熱風加熱后的纖維回量少。一方面，在膠合纖維密度低的低硬度區(qū)域106上，膠合纖維間的粘著少，熱風壓縮到流動方向的織物返回時，在織物內(nèi)產(chǎn)生密度差。在各加熱室的熱風流動方向與第1實施形式或可相同。此處將熱風方向交替設定為逆風方向。自上面向織物通過熱風時的織物內(nèi)的溫度分布與自下面向織物通過熱風時的織物內(nèi)的溫度分布不同，因此將熱風方向設定成逆方向，如此將可均等加熱時的織物內(nèi)的溫度分布。與第1實施形式不同，第2實施例子主要是根據(jù)膠合纖維的含有量形成織物內(nèi)的密度差(硬度分布)，所以均等加熱時織物內(nèi)的溫度甚為有利。
以上說明對本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的權利要求可限定的范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種超輕量隔音材料，其特征在于，是設置在車內(nèi)的用單一薄布制作而成的超輕量隔音材料，上述薄布的朝向車外側(cè)表面硬度與上述薄布的朝向車內(nèi)側(cè)表面硬度比為1.1～10，在上述薄布厚度方向的至少一部分上，自上述朝向車內(nèi)側(cè)表面向上述朝向車外側(cè)表面形成硬度逐漸減少的區(qū)域，在所述的硬度逐漸減少區(qū)域內(nèi)，所述的薄布的通氣量為3～25cm3/cm2·sec。
2.根據(jù)權利要求1所述的超輕量隔音材料，其特征在于，通過改變所述的硬度逐漸減少區(qū)域的所述的朝向車內(nèi)側(cè)表面向所述的朝向車外側(cè)表面變化的硬度變化率來設定所述的薄布通氣量。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的超輕量隔音材料，其特征在于，所述的硬度逐漸減少區(qū)域形成在所述的薄布的全部厚度方向。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的超輕量隔音材料，其特征在于，在所述的硬度逐漸減少區(qū)域的至少一個面上形成有一個硬度均等區(qū)域。
5.根據(jù)權利要求4所述的超輕量隔音材料，其特征在于，所述的硬度逐漸減少區(qū)域在水平方向連續(xù)形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種廉價高效大量生產(chǎn)輕量并且具有隔音性能的汽車隔音材料。解決手段超輕量隔音材料擁有朝向車內(nèi)側(cè)表面和朝向車外側(cè)表面，在纖維棉與膠合纖維不規(guī)則地纏繞編織的狀態(tài)下由熱成形的毛氈狀單一薄布構(gòu)成的。對于朝向車外側(cè)表面的硬度與朝向車內(nèi)側(cè)表面的硬度比設定成1.1～10，在自朝向車內(nèi)側(cè)表面至朝向車外表面區(qū)域至少一部分上有硬度逐漸減少區(qū)域。通過改變所述的硬度逐漸減少區(qū)域的所述的朝向車內(nèi)側(cè)表面向所述的朝向車外側(cè)表面變化的硬度變化率，可以設定所述的薄布通氣量，即可變更隔音特性。
文檔編號G10K11/00GK1982123SQ20061016066
公開日2007年6月20日 申請日期2006年12月4日 優(yōu)先權日2005年12月13日
發(fā)明者石川雅樹, 石川洋平, 松山宗平, 森秀行 申請人:株式會社竹廣, 豐田紡織株式會社