DE68912052T2

DE68912052T2 - Innenbekleidungselement für Kraftfahrzeuge.

Info

Publication number: DE68912052T2
Application number: DE89310065T
Authority: DE
Inventors: Shosuke Suzuki; Michiyuki Yamaguchi; Takeo Yokobori
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1988-10-03
Filing date: 1989-10-02
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2009-10-03
Also published as: DE68912052D1; JPH0295838A; EP0363130A3; EP0363130A2; JP2513500B2; US5064714A; ES2049824T3; EP0363130B1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Innenbekleidungselement für die Schallisolierung in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein als Schalldämmaterial verwendbares Innenbekleidungselement für ein Kraftfahrzeug, das auf eine Trennwand zwischen einem Motorraum und einer Kabine oder zwischen einem Bodenteil und einem Teppich angeordnet ist.
Um das Innere des Fahrzeugs ruhig zu halten, wird insbesondere versucht, ein als Isolator bezeichnetes Schalldämmaterial auf eine Trennwand (Stirnwand) zwischen einem Motorraum und einer Kabine, zwischen einem Bodenteil und einem Teppich u.dgl., zwischen die Fahrzeugkarosserie bildenden Wandteilen anzubringen.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Aufbau von einem Innenbekleidungselement, das als auf der Stirnwand angeordneter Isolator (Stirnwandisolator) oder als auf dem Bodenteil angeordneter Isolator (Bodenisolator) geeignet ist.
Gemäß Fig. 2 ist eine Stirnwandstruktur 38 mit einem Stirnwandisolator 36 auf einer Trennwand (Stirnwand) 34 zwischen einem Motorraum 30 und einer Kabine (Kammer) 32 ausgebildet, wogegen eine Bodenstruktur 46 einschließlich eines Bodenisolators 44 zwischen einem Bodenteil 40 und einem Teppich 64 ausgebildet ist.
Die Stirnwandstruktur 38 ist ausgebildet durch Verbinden eines Dämmteils 52 von vorgegebener Form, bestehend aus einem Schichtstoff aus einem Dämmaterial 48 der Asphalt-Reihe ünd einer die Form vorgebenden Platte 50 mit einer Innenfläche der aus einer Stahlplatte hergestellten Stirnwand 34, und weiter durch Verbinden mit ihm des Stirnwandisolators 36, bestehend aus einem Schichtstoff aus einer porösen Schicht 54 und einer folienähnlichen Schallisolierschicht 56.
Auf der anderen Seite ist die Bodenstruktur 46 ausgebildet durch Verbinden eines Dämmaterials 58 der Asphalt-Reihe mit einer Innenfläche des aus einer Stahlplatte hergestellten Bodenteils 40 und weiter durch Verbinden mit ihm des Bodenisolators 44, bestehend aus einem Schichtstoff aus einer porösen Schicht 60 und einem folienähnlichen Schallisoliermaterial 62. Auf der Innenseite der Bodenstruktur 46 ist ein Teppich 64 angeordnet.
Die porösen Schichten 54 und 60 als Schalldämmschicht sind aus einem Filz hergestellt unter Verwendung eines pulverförmigen in Wärme aushärtenden Harzes als Bindemittel, oder eines geschäumten Körpers, z.B. flexiblen Urethan-Schaums o.dgl. Die folienähnlichen Schallisolierschichten 56 und 62, mit denen die porösen Schichten 54 und 60 beschichtet sind, sind beispielsweise aus einem flexiblen Polyvinylchlorid oder einem Ethylenvinylacetat-Copolymeren hergestellt.
Weil jedoch beim herkömmlichen Stirnwandisolator 36 oder Bodenisolator 44 die porösen Schichten 54 und 60 aus einem ebenen plattenähnlichen Werkstoff hergestellt sind, können sie mit der Oberfläche des Karosseriewandteils, das mit einer komplizierten, ungleichmäßigen Form zur Erhöhung der Festigkeit o.dgl. gestaltet ist, wie die Stirnwand 34, das Bodenteil 40 o.dgl., nicht ausreichend verbunden werden, so daß ein Zwischenraum gebildet ist und folglich die Schalldämmleistungen häufig ungenügend sind.
Weil ferner die poröse Schicht mit dem Karosseriewandteil nicht eng verbunden ist, wird das Aussehen innerhalb des Fahrzeugs beeinträchtigt. Außerdem ist die Maßgenauigkeit gering, so daß bei der Anbringung anderer Bauteile eine Schwierigkeit entsteht.
In jüngerer Zeit ist vorgeschlagen worden, als Kraftfahrzeug- Innenbekleidungselement einen aus Urethan geschäumten Körper zu verwenden, der so geformt ist, daß er sich an die ungleichförmige Gestalt des Karosseriewandteils anpaßt, ein unter Druck geformter Körper aus Filz mit einer Dichte nicht unter 0,04 g/cm³ o.dgl. anstatt der ebenen, plattenähnlichen porösen Schicht.
Bei einem solchen Urethanschaum-Körper entsteht jedoch in der Oberfläche eine Außenhautschicht oder in der inneren feinporigen Struktur bleiben die Zellenmembranen, so daß Luft innerhalb des Schaumkörpers kaum bewegt wird, derart, daß die poröse Schicht hart wird und folglich die Schallisolierwirkung ungenügend ist.
Bei dem aus Filz unter Druckanwendung gestalteten Körper wird der Filz unter Druck zu einer ebenen Platte mit einer flachen Dichte von nicht weniger als 0,04 g/cm³ geformt, so daß der Körper wegen des Vorhandenseins eines hochverdichteten Abschnitts lokal gehärtet ist, wodurch die Schallisolierleistungen verschlechtert werden und auch das Gewicht des Körpers als Ganzes groß wird, derart, daß Widerspruch zur Gewichtsreduzierung beim Kraftfahrzeug besteht.
Im Lichte der vorstehenden herkömmlichen Techniken ist es Aufgabe der Erfindung, einen Stirnwandisolator oder Bodenisolator mit höherer Schalldämmleistung zur Herstellung eines ruhigen Raums im Innern des Kraftfahrzeugs zu schaffen. Das heißt, die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Innenbekleidungselementes für ein Kraftfahrzeug, das zur Schallabsorption eine bestimmte Dichte aufweist, von der Gestalt her einfach an die ungleichförmige Gestalt des Fahrzeug-Karosseriewandteils gut anpaßbar ist, eine große Maßgenauigkeit und ausgezeichnete Schallisolierleistungen besitzt.
Gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung ist ein Innenbekleidungselement für ein Kraftfahrzeug geschaffen, umfassend ein Faser-Bauteil, hergestellt aus Stapelfasern mit einem Mittelwert der Fasergrößenverteilung von nicht mehr als 30 Denier, und geformt mit einer mittleren Rohdichte von 0,04 bis 0,15 g/cm³ entsprechend einer Gestalt eines Fahrzeug-Karosseriewandteils im Kraftfahrzeug, und einer folienähnlichen Schallisolierschicht, mit der es beschichtet ist und die ein Flächengewicht von 1,0 bis 8,0 g/m² hat.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Faser-Bauteil nach einem Füllverfahren hergestellt, bei dem die Stapelfasern zusammen mit Luft in ein Formwerkzeug eingeblasen werden, wodurch die Dichte der entstehenden porösen Schicht unveränderlich und gleichmäßig gemacht wird.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Stapelfasern mit einem faserähnlichen Bindemittel zur Formgebung und Verfestigung des Faser-Bauteils vermischt, wodurch die Gleichmäßigkeit der Dichte der porösen Schicht weiter verbessert wird.
Bei der anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Formgebung und Verfestigung des Faser-Bauteils durch Einblasen heißer Luft oder von Wasserdampf in das Formwerkzeug durchgeführt, wodurch die Gleichmäßigkeit der Dichteverteilung und der Formgebungszyklus in der schallabsorbierenden porösen Schicht verbessert werden und die Aushärtung vergleichmäßigt wird.
In der noch weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Formgebung und Verfestigung des Faser-Bauteils durch Vermischen der Stapelfasern mit nicht weniger als 10 Gew.-% stapelfaserähnlichen Asphalts und durch Einblasen heißer Luft oder von Wasserdampf in sie erzielt, wodurch der schallabsorbierenden porösen Schicht Dämpfeigenschaften zur weiteren Verbesserung der akustischen Leistungen verliehen werden.
Gemäß einem zweiten Merkmal der Erfindung wird ein Innenbekleidungselement für ein Kraftfahrzeug geschaffen, umfassend ein Faser-Bauteil, erzielt durch vorherige Formgebung von Stapelfasern mit einem Mittelwert der Fasergrößenverteilung von nicht mehr als 30 Denier mit einem Bindemittel in ein ebenes, plattenähnliches Faser-Bauteil mit einer Rohdichte von nicht mehr als 0,025 g/cm³, und durch Kompressionsformen mit einem Kompressionsverhältnis von 2 bis 4 entsprechend einer Gestalt eines Fahrzeug-Karosseriewandteils im Kraftfahrzeug, und eine folienähnliche Schallisolierschicht, mit der es beschichtet ist und die ein Flächengewicht von 1,0 bis 8 kg/m² hat, wodurch das Innenbekleidungselement mit einer bestimmten Dichte für die Schallabsorption, von leichter Formgebung bei enger Anpassung an das ungleichförmige Fahrzeug-Karosseriewandteil, von großer Maßgenauigkeit und ausgezeichneten Schallisolierleistungen erzielt wird.
Das heißt, die Erfindung hat die nachstehend genannten Eigenschaften:
(i) Die poröse Schicht für das Innenbekleidungselement gemäß der Erfindung wird, verglichen mit der herkömmlichen folienähnlichen porösen Schicht, entsprechend der Gestalt des Fahrzeug-Karosseriewandteils geformt, so daß sie in der Anpassungsmöglichkeit an das Fahrzeug-Karosseriewandteil (Stirnwand, Bodenteil o.dgl.) ausgezeichnet ist und mit dem Fahrzeug-Karosseriewandteil ohne Zwischenraum eng verbunden werden kann, derart, daß die Schalldämmleistungen verbessert werden.
(ii) Die im Innenbekleidungselement gemäß der Erfindung verwendete poröse Schicht wird, verglichen mit der herkömmlichen porösen Schicht, die aus einem Urethanschaum-Körper hergestellt wird, erzielt durch Formgebung des Faser-Bauteils und umfaßt einen stapelfaserähnlichen Schichtstoff als Ganzes, so daß die Resonanz geringer ist und das durchschnittliche Schallabsorptionsvermögen ausgezeichnet ist, wodurch die Gesamtschalldämpfung verbessert werden kann.
(iii) In der porösen Schicht gemäß der Erfindung ist, verglichen mit dem herkömmlichen ebenen, plattenähnlichen Faser- Bauteil (z.B. Dichte: etwa 0,04 g/cm³), die Dichteverteilung als Ganzes niedrig und gleichmäßig, so daß der übermäßig verdichtete Abschnitt nicht an der Einbaustellung geformt wird, und folglich kann die Gesamtschalldämpfung durch die im Durchschnitt weiche poröse Schicht von geringerer Resonanz verbessert werden.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen
Fig. 1 eine vereinfachte Längsschnittansicht einer Vorrichtung zum Formen einer porösen Schicht im Innenbekleidungselement für ein Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung ist, und
Fig. 2 eine Schrägansicht mit einem Teilschnitt einer Schalldämmstruktur für eine Stirnwand und ein Bodenteil im Kraftfahrzeug ist.
Bei der ersten Erfindung werden die feinen Stapelfasern, die einen Mittelwert der Fasergrößenverteilung von nicht mehr als 30 Denier aufweisen, bei einer Rohdichte eines bestimmten Bereiches verwendet, derart, daß der Perineationswiderstand innerhalb des Faser-Bauteils groß ist, wodurch die Schallabsorptionseigenschaften verbessert werden.
Wenn die Fasern verwendet werden, die einen Mittelwert der Fasergrößenverteilung von über 30 Denier aufweisen, geht das Faser-Bauteil, wenn die Rohdichte gleich ist, in einen rauhen Zustand über und der Permeationswiderstand wird nicht erhöht und folglich ist das Schallabsorptionsvermögen gering. Wenn angestrebt wird, das Schallabsorptionsvermögen nur durch Erhöhen der Rohdichte zu verbessern, wird daher das Faser-Bauteil zu hart und folglich werden Vibrationen vom Wandteil auf die folienähnliche Schallisolierschicht übertragen, derart, daß Schall ausgestrahlt wird, was viel mehr zur Verschlechterung der Schalldämmleistungen führt.
Zudem ergibt sich aus der Erhöhung der Rohdichte die Vergrößerung des Fahrzeuggewichts, was der Gewichtsreduzierung entgegensteht.
Von diesen Gesichtspunkten aus ist es zur Erfüllung der Aufgabe der Erfindung notwendig, die obere Grenze der Rohdichte auf 0,15 g/cm³ festzulegen.
Andererseits, auch wenn die Stapelfasern mit einem Mittelwert der Fasergrößenverteilung von nicht mehr als 30 Denier verwendet werden, und wenn die Rohdichte kleiner als 0,04 g/cm³ ist, wird der Permeationswiderstand nicht erhöht, und folglich kann das Schallabsorptionsvermögen nicht erwartet werden und die Schalldämmleistungen sind ungenügend.
Als im Innenbekleidungselement gemäß der Erfindung verwendete Stapelfaser ist die Verwendung von Stapelfasern wünschenswert, die einen Mittelwert der Fasergrößenverteilung von nicht mehr als 30 Denier, vorzugsweise nicht mehr als 15 Denier haben, um ein größeres Schallabsorptionsvermögen zu erzielen.
Als Werkstoff für die Stapelfasern können synthetische Fasern, z.B. Polyester, Polypropylen, Polyethylen, Nylon, Vinylon u.dgl. und natürliche Fasern, z.B. Wolle, Baumwolle, Hanf u.dgl. verwendet werden.
Ferner können die Stapelfasern durch Fibrillieren eines aus den vorgenannten Fasern hergestellten Gewebes gewonnen werden.
In diesem Fall wird Asphalt oder ihm ähnliches Material nach einem Schmelzspinn- oder einem anderen Verfahren gesponnen und den vorgenannten Stapelfasern in einem Anteil von nicht weniger als 10 Gew.-% beigemengt oder allein verwendet, um einen Formkörper des Faser-Bauteils zu erzielen, wodurch eine große schallisolierende und schallabsorbierende Wirkung erreicht wird.
Als dem Asphalt ähnliches Material wird ein Asphalt verwendet, der nicht weniger als 30 Gew.-% eines modifizierten Asphalts enthält, in dem die Sprödigkeit und die Temperaturabhängigkeit des Asphalts durch Harz, Kautschuk, thermoplastisches Elastomer o.dgl. modifiziert ist.
Der Grund, weshalb die starke schallisolierende und schallabsorbierende Wirkung durch Verwendung von aus Asphalt oder ihm ähnlichem Material hergestellten Fasern erreicht wird, kommt daher, daß die schallschluckende Eigenschaft (große Dämpfeigenschaft) des Asphalts auf das Faser-Bauteil übertragen wird, derart, daß nicht nur die schallisolierende und schallabsorbierende Eigenschaft verliehen wird, sondern auch die Funktion der Kontrolle der Wandteilschwingungen.
Bei der zweiten Erfindung wird das Faser-Bauteil erzielt durch Einsetzen in ein Formwerkzeug eines vorgeformten ebenen, plattenähnlichen Faser-Bauteils, das ein Bindemittel enthält und eine Rohdichte von nicht mehr als 0,025 g/cm³ hat, und durch Formpressen desselben bei Wärmezufuhr auf die Hälfte bis zu einem Viertel des Volumens.
Als der vorgeformte Körper kann ein Faser-Bauteil verwendet werden, das durch Verbinden von Polyester-Fasern mit einem Bindemittel, z.B. Polyethylen-Faser, niedrigschmelzender Polyester-Faser, Asphalt-Faser o.dgl. erhalten wurde. Beim Formpressen des vorgeformten Körpers in das angestrebte Faser-Bauteil wird bei einem Kompressionsverhältnis unter 2 die Permeation zu groß und das Schallabsorptionsvermögen ist niedrig, wogegen bei einem Kompressionsverhältnis über 4 die Dichteverteilung groß wird und bewirkt wird, daß der übermäßig verdichtete Abschnitt die ungenügende Schalldämmleistung bietet.
Die Innenbekleidungselemente für Kraftfahrzeuge gemäß der Erfindung lassen sich nach verschiedenen, oben angegebenen Formgebungsverfahren erzielen. Um die gleichmäßigere Füllung zur Verringerung der Dichteverteilung auszuführen, ist es vorteilhaft, ein Verfahren anzuwenden, bei dem die fibrillierten Fasern zusammen mit einem Gas (Luft) in ein Formwerkzeug eingeblasen werden und dieses füllen, wogegen nur Luft durch viele in das Formwerkzeug eingearbeitete kleine Löcher ausgelassen wird.
Bei einem solchen Füllverfahren eines Luft-Trägersystems wird das Füllen in einer Gestalt entlang dem Formwerkzeug ermöglicht, das an die ungleichförmige Wandteilgestalt angepaßt ist, wodurch die gleichmäßige und weiche poröse Schicht als Ganzes erzielt werden kann.
Ferner ist ein Bindemittel erforderlich, um die so erreichte poröse Schicht zu formen und zu verfestigen.
Als Bindemittel kommen verschiedene Materialien in Betracht, z.B. Phenolharz, das durch Erwärmen geschmolzen und durch Reaktion verfestigt wird, ein Klebstoff der Urethan-Reihe, der sich durch Reaktion beim Beblasen mit Wasserdampf verfestigt, ein thermoplastisches Harz, das bei einer Temperatur schmilzt, die niedriger als eine Schmelztemperatur der Stapelfaser als Substrat ist, u.dgl.
Das Bindemittel gibt es in Form von Pulver, Flüssigkeit usw. Beim Pulver wird jedoch die Segregation des pulverförmigen Bindemittels beim Füllen durch Blasen hervorgerufen, derart, daß die niedrige Dispersion zustande kommt, und die Luftaustrittslöcher können auch durch das Bindemittel verstopft werden, derart, daß es zu einer schlechten Füllung oder einer ungenügenden Dichteverteilung kommt, oder es kann nur das Bindemittel gestreut werden. Andererseits, im Falle der Flüssigkeit, wird beim Mischen die Agglomeration der Fasern verursacht, und folglich kann die gute Füllung nicht erzielt werden.
Dagegen wird bei Verwendung des faserähnlichen Bindemittels die gute Füllung durch Benutzung einer Fibrilliermaschine für das Mischen erzielt, und es entsteht auch keine Schwierigkeit beim Füllen. Als ein solches faserähnliches Bindemittel kann niedrigschmelzende Polyester-Faser verwendet werden, die durch Erwärmen oder Beblasen mit Wasserdampf geschmolzen wird, Polyethylen- oder Polypropylen-Faser, die einen Schmelzpunkt hat, der niedriger als der durch Erwärmen geschmolzene ist und verfestigt der Stapelfaser als Substrat, u.dgl. Die Verwendung von Verbundfasern, bei denen eine niedrigschmelzende Faserkomponente um eine hochschmelzende Faserkomponente angeordnet ist, ist vom Gesichtspunkt der Haltbarkeit und der akustischen Leistungen wünschenswert. Weil, wenn die Formgebung bei einer Temperatur ausgeführt wird, die höher als der Schmelzpunkt der niedrigschmelzenden Faserkomponente, aber niedriger als der Schmelzpunkt der hochschmelzenden Faserkomponente ist, die Bindemittel-Fasern in einem faserähnlichen Zustand durch Schmelzen der niedrigschmelzenden Faserkomponente gebunden werden können, derart, daß große Haltbarkeit und hohe akustische Leistungen gesichert sind. Ferner können beliebige faserähnliche, durch Erwärmen zu schmelzende Bindemittel o.dgl., z.B. Asphalt-Faser usw. verwendet werden.
Als Formgebungsverfahren der porösen, das faserähnliche Bindemittel enthaltenden Schicht kommen Warmpressen, Formgebung in einem erwärmten Formwerkzeug u.dgl. in Betracht. Jedoch ist bei diesen Verfahren zum Schmelzen des Bindemittels im Innern der porösen Schicht eine lange Erwärmungszeit erforderlich, weil die poröse Schicht eine wärmeisolierende Wirkung hat, und es ist schwierig, den Formgebungszyklus zu verkürzen.
Wenn die Einstellung der Formgebungstemperatur auf einen hohen Wert angestrebt wird, kann der Formgebungszyklus verkürzt werden. In diesem Falle ist es aber möglich, daß der Verlust der Form beim Entformen verursacht wird, wenn ein anderes Bindemittel als der durch Reaktion aushärtende Bindemittel- Typ verwendet wird, z.B. ein thermoplastisches Bindemittel, wie Asphalt-Faser oder Polyethylen-Faser.
Daher ist als das Formgebungsverfahren ein Verfahren wünschenswert, bei dem das Bindemittel durch Einstellen der Formwerkzeug-Temperatur nicht höher als der Schmelzpunkt des Bindemittels und durch Einblasen heißer Luft oder von Wasserdampf bei einer Temperatur nicht niedriger als der vorgenannte Schmelzpunkt geschmolzen wird. In diesem Falle kann der Formgebungszyklus weiter verbessert werden durch das Vorsehen einer Einrichtung zum Umschalten der Zufuhr von Heißluft und Kaltluft. Das Einblasen von Heißluft o.dgl. kann die poröse Schicht bis ins Innere gleichmäßig schmelzen und aushärten.
Wie vorstehend erwähnt, werden die Stapelfasern zusammen mit dem faserähnlichen Bindemittel in das Formwerkzeug eingeblasen, und ferner wird dort Heißluft eingeblasen, um das Bindemittel zu schmelzen und die Fasern miteinander zu verbinden, wodurch der poröse Formkörper weich und leicht und mit einer Gestalt, die an die Gestalt des Fahrzeug-Karosseriewandteils im Kraftfahrzeug angepaßt ist, erzielt werden kann.
Durch die Verwendung eine solchen porösen Formkörpers kann ein Kraftfahrzeug-Innenbekleidungselement erzielt werden, das eine große Maßgenauigkeit und ausgezeichnete Schalldämmleistungen besitzt.
Ferner, wenn die Asphalt-Faser mit der porösen Schicht vermischt ist, erhält das Fahrzeug-Karosseriewandteil die Dämmmleistung in Form des Kraftfahrzeug-Innenbekleidungselementes.
In Fig. 1 ist vereinfacht ein Schnitt durch eine Vorrichtung zum Herstellen des Kraftfahrzeug-Innenbekleidungselementes gemäß der Erfindung dargestellt. Die Herstellung des Kraftfahrzeug-Innenbekleidungselementes gemäß der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 konkret beschrieben.
In diesem Falle wird das Innenbekleidungselement für eine Stirnwand in einem Personenkraftwagen mit einem Zylinderinhalt von 1500 cc hergestellt. Zu diesem Zweck wird zuerst ein Formwerkzeug mit einer an die Gestalt der Stirnwand angepaßten Gestalt hergestellt und, wie in Fig, 1 dargestellt, angeordnet.
In Fig. 1 ist das Bezugszeichen 1 eine Presse, die Bezugszeichen 2A, 2B ein mehrteiliges Formwerkzeug, das in der Presse 1 angeordnet ist, das Bezugszeichen 3 eine Blasöffnung für das mehrteilige Formwerkzeug 2A, 2B, das Bezugszeichen 4 eine mit einein Filter versehene Auslaßöffnung für das mehrteilige Formwerkzeug 2A, 2B, das Bezugszeichen 5 ein Gebläse, das Bezugszeichen 6 eine das Gebläse 5 mit der Blasöffnung 3 verbindende Leitung, das Bezugszeichen 7 ein Fülltrichter, das Bezugszeichen 8 ein Heißluftgenerator, das Bezugszeichen 9 ein Blasrohr, das durch den Heißluftgenerator 9 hindurch an ein Stück der Leitung 6 angeschlossen ist, das Bezugszeichen 10 ein Verschluß zum Öffnen und Schließen einer Abgabeöffnung des Fülltrichters 7 zur Leitung 6, das Bezugszeichen 11 ein Verschluß zum Öffnen und Schließen der Leitung 6, und das Bezugszeichen 12 ein Verschluß zum Öffnen und Schließen einer Verbindungsöffnung des Blasrohres 9 zur Leitung 6.
Stapelfasern 13 als Ausgangsmaterial werden mit einem faserähnlichen Bindemittel vermischt und dem Fülltrichter 7 zugeleitet.
Sodann werden die Stapelfasern 13 zusammen mit Luft in einen vom mehrteiligen Formwerkzeug 2A, 2B begrenzten Formraum vom Fülltrichter 7 her über die Blasöffnung 3 mittels des Gebläses 5 unter der Bedingung eingeblasen, daß die Verschlüsse 10 und 11 geöffnet sind und der Verschluß 12 geschlossen ist. Der Formraum wird durch Einstellen eines Hubes der Presse 1 in eine bestimmte Gestalt gebracht.
Beim Füllen des mehrteiligen Formwerkzeugs 2A, 2B mit den Stapelfasern 13 wird nur die mitgeführte Luft über die Auslaßöffnung 4 aus dem mehrteiligen Formwerkzeug 2A, 2B nach außen abgeführt, so daß das mehrteilige Formwerkzeug 2A, 2B im Innern wirkungsvoll mit den Stapelfasern 13 gefüllt wird.
Nach dem Einfüllen der Stapelfasern 13 werden die Verschlüsse 10 und 11 geschlossen und der Verschluß 12 wird geöffnet, und dann wird vom Heißluftgenerator 8 erzeugte Heißluft in das mehrteilige Formwerkzeug 2A, 2B von der Blasöffnung 3 über das Blasrohr 9 und die Leitung 6 eingeblasen.
Zur gleichen Zeit wird die Presse 1 in der Weise betätigt, daß die eingefüllten Stapelfasern 13 in eine bestimmte Gestalt preßgeformt werden.
In Fig. 1 ist das Bezugszeichen 14 ein poröser Faser-Formkörper (Faser-Bauteil), der im mehrteiligen Formwerkzeug 2A, 2B preßgeformt wurde, und das Bezugszeichen 15 ist eine folienähnliche Schallisolierschicht (Massenschicht), die zuvor in einer bestimmten Stellung im Innern des mehrteiligen Formwerkzeugs 2A, 2B (Innenfläche des unteren Werkzeugteils 2B bei der dargestellten Ausführungsform) zur Beschichtung des porösen Faser-Formkörpers 14 eingelegt wurde.
Ferner ist es, wenn nötig, wünschenswert, wenn die Blasöffnung des Heißluftgenerators 8 in der Nähe eines Mittelabschnitts des mehrteiligen Formwerkzeugs 2A, 2B zusätzlich zur Blasöffnung 3 angeordnet ist.
Die folgenden Beispiele werden zur Erläuterung der Erfindung beschrieben und sind nicht als Einschränkungen derselben beabsichtigt.

Beispiel 1

Ein ebener, plattenähnlicher Körper, bestehend aus Polyester- Stapelfasern von 6 bis 8 Denier, durch Schmelzen von Polyethylen-Fasern als Bindemittel, und mit einer Rohdichte von 0,021 g/cm³ und einer Dicke von 40 mm (vorgeformter Körper) wurde in ein Formwerkzeug eingesetzt und bei einer Formgebungstemperatur von 150 ºC zu einem Formkörper (Faser-Bauteil) preßgeformt, der an die Gestalt der Stirnwand angepaßt ist und eine durchschnittliche Rohdichte von 0,07 g/cm³ hat.
Der Formkörper wurde mit einer folienähnlichen Schallisolierschicht aus Polyvinylchlorid, die im Vakuum geformt wurde und eine Dicke von 2 mm und eine Dichte von 1,8 g/cm³ hat, im Werkzeug beschichtet, derart, daß ein Kraftfahrzeug-Innenbekleidungselement erhalten wurde.

Beispie1 2

Polyester-Stapelfasern von 6 bis 8 Denier mit einer durchschnittlichen Länge von 40 mm wurden mit 20 Gew.-% niedrigschmelzenden Polyester-Fasern von 4 Denier mit einer durchschnittlichen Länge von 50 mm vermischt, die in den in Fig. 1 dargestellten Fülltrichter 7 aufgegeben wurden. Sodann wurde das Gemisch vom Fülltrichter 7 aus in das mehrteilige Formwerkzeug 2A, 2B eingefüllt, und Heißluft wurde mit 200 ºC dort eingeblasen, derart, daß ein poröser Form-Körper mit einer Rohdichte von 0,08 g/cm³ entstand.
Der poröse Formkörper wurde mit der gleichen Polyvinylchlorid-Folie wie in Beispiel 1 beschichtet, derart, daß ein Kraftfahrzeug-Innenbekleidungselement erhalten wurde.

Beispie1 3

Asphalt-Stapelfasern von 2 bis 10 Denier wurden hergestellt durch Rühren von Wasserdichtungs-Asphalt des Grades 3 nach JIS K-2207 bei 240 ºC während 48 Stunden, Erwärmen auf 180 ºC und Extrudieren durch eine Düse von 1 mm Durchmesser bei Beblasung mit Heißluft von 250 ºC.
Diese Stapelfasern wurden mit 20 Gew.-% Polyester-Stapelfasern von 6 bis 8 Denier mit einer Länge von 40 mm vermischt und in derselben Weise wie in Beispiel 2 zu einem porösen Faser-Formkörper mit einer durchschnittlichen Rohdichte von 0,10 g/cm³ geformt.
Sodann wurde dieser poröse Formkörper mit der gleichen Polyvinylchlorid-Folie wie in Beispiel 1 beschichtet, derart, daß ein Kraftfahrzeug-Innenbekleidungselement erhalten wurde.

Beispiel 4

Ein gummiartiger Asphalt wurde erhalten durch Hinzufügen von 1 Gew.-% SBR-Kautschuklatex mit einem Feststoffanteil von 50% zu Asphalt, der durch Rühren von Wasserdichtungs-Asphalt des Grades 3 nach JIS K-2207 bei 240 ºC während 72 Stunden erhalten wurde.
Der gummiartige Asphalt wurde auf 200 ºC erwärmt, durch eine Düse von 1 mm Durchmesser extrudiert mit Beblasung durch Heißluft von 300 ºC und zu Stapelfasern von 4 bis 12 Denier verstreckt.
Diese Stapelfasern wurden mit 20 Gew.-% Polyester-Stapelfasern von 6 bis 8 Denier vermischt, derart, daß ein poröser Formkörper mit einer Rohdichte von 0,12 g/cm³ erhalten wurde.
Der poröse Formkörper wurde mit der gleichen Polyvinylchlorid-Folie wie im Beispiel 1 beschichtet, derart, daß ein Kraftfahrzeug-Innenbekleidungselement erhalten wurde.
Während die vorstehenden Beispiele die Herstellung verschiedener Innenbekleidungselemente gemäß der Erfindung zur Verwendung in einem weiter unten erwähnten Schalldämmtest hergestellt wurden, wird der Aufbau herkömmlicher Kraftfahrzeug- Innenbekleidungselemente nachstehend als Vergleichsbeispiele konkret beschrieben.

Vergleichsbeispiel 1

Ein folienähnlicher rauher Filz mit einer Rohdichte von 0,055 g/cm³ und einer Dicke von 40 mm wurde unter Verwendung eines pulverförmigen Phenolharzes als Bindemittel geformt. Dieser Filz wurde in das mehrteilige Formwerkzeug 2A, 2B der Fig. 1 eingesetzt und bei 220 ºC zu einem Formkörper warmgepreßt, der an die Gestalt der Stirnwand angepaßt war.
Sodann wurde der Formkörper mit einer Polyvinylchlorid-Folie beschichtet, die im Vakuum so geformt wurde, daß sie an den vorgenannten Formkörper angepaßt war und eine Dicke von 2 mm und eine Dichte von 1,8 g/cm³ hatte, derart, daß ein Kraftfahrzeug-Innenbekleidungselement erhalten wurde, das aus der porösen Schicht und der folienähnlichen Schallisolierschicht (Massenschicht) bestand.
Die durchschnittliche Rohdichte der porösen Schicht betrug 0,18 g/cm³.

Vergleichsbeispiel 2

Der folienähnliche rauhe Filz wurde mit der gleichen Polyvinylchlorid-Folie wie im Vergleichsbeispiel 1 in eine Schichtform mit einer Dicke verklebt, die im wesentlichen gleich der Formgebungsgröße war, derart, daß ein Kraftfahrzeug-Innenbekleidungselement erhalten wurde.
In diesem Falle wurde der folienähnliche rauhe Filz mit einer Dicke von 5 bis 28 mm unter Verwendung eines Phenolharzes als Bindemittel geformt.

Vergleichsbeispiel 3

Polyester-Stapelfasern von 50 Denier wurden mit 20 Gew.-% niedrigschmelzender Polyester-Faser als Bindemittel vermischt, die in das Formwerkzeug eingefüllt und bei Einblasen von Heißluft von 200 ºC gepreßt wurden, um einen porösen Formkörper mit einer Rohdichte von 0,08 g/cm³ zu erhalten.
Der poröse Formkörper wurde mit der gleichen Polyvinylchlorid-Folie wie im Vergleichsbeispiel 1 beschichtet, derart, daß ein Kraftfahrzeug-Innenbekleidungselement erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 4

Polyester-Stapelfasern von 6 bis 8 Denier wurden mit 20 Gew.- % niedrigschmelzender Polyester-Faser als Bindemittel vermischt, die in das Formwerkzeug durch Reduzieren des Formraums im Werkzeug und Reduzieren der Heißluft-Blaskraft eingefüllt wurden, derart, daß ein poröser Formkörper mit einer durchschnittlichen Dichte von 0,03 g/cm³ erhalten wurde.
Der poröse Formkörper wurde mit der gleichen Polyvinylchlorid-Folie wie im Vergleichsbeispiel 1 beschichtet, derart, daß ein Kraftfahrzeug-Innenbekleidungselement erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 5

Polyester-Stapelfasern von 6 bis 8 Denier wurden mit einem pulverförmigen Phenolharz als Bindemittel vermischt und in das mehrteilige Formwerkzeug 2A, 2B in der in Fig. 1 dargestellten Formvorrichtung eingeblasen.
Jedoch wurde in diesem Fall die Auslaßöffnung 4 durch das Gemisch verstopft und folglich war die Befüllung unmöglich.
Sodann wurde der Schalldämmtest mit den Kraftfahrzeug-Innenbekleidungselementen durchgeführt, die in den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 hergestellt wurden.
Als die Schalldämmleistung wurde nach einem Verfahren der akustischen Intensität ein Schalldruckniveau gemessen, das von der Stirnwand in das Fahrgastrauminnere abgestrahlt wurde, wenn das Innenbekleidungselement an der Stirnwand des Personenkraftwagens montiert war und das Fahrzeug auf einer Drehtrommel mit einer Geschwindigkeit von 90 km/h gefahren wurde.
In diesem Falle wurde nur der von der Stirnwand abgestrahlte Schall durch Isolieren des Schalls vom Fahrzeugboden durch die Schichtstruktur der porösen Faserschicht und der Polyvinylchlorid-Folie, die auf die Bodenoberseite aufgelegt war, und durch Ausfüllen eines Raums hinter dem Fahrersitz mit Urethan-Schaum gemessen.
Die Rohdichte (g/cm³) der porösen Schicht in jeder Probe der Innenbekleidungselemente und das gemessen Schalldruckniveau (dB) sind in der folgenden Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1 Probe Rohdichte (g/cm³) Schalldruckniveau (dB) Beispiel Vergleichsbeispiel klebrig
Das Schalldruckniveau (dB) in Tabelle 1 ist ein Wert, der durch Addieren von Energien in einem Frequenzbereich von 125 Hz bis 1,6 MHz mit dem Bewertungsfilter A erhalten wurde.
Wie in Tabelle 1 zu erkennen, sind die Innenbekleidungselemente gemäß der Erfindung (Beispiele 1 bis 4) hinsichtlich der geräuschreduzierenden Wirkung ausgezeichnet.
Bei dem vorstehenden Test in einem echten Fahrzeug wurde die poröse Schicht des Faser-Bauteils zuerst hergestellt und dann mit der folienähnlichen Massenschicht (Schallisolierschicht) beschichtet. Alternativ kann ein Verfahren angewandt werden, bei dem die folienähnliche Massenschicht zuvor in das Formwerkzeug eingelegt wird und dann in dieses Fasern und Heißluft zur Ausbildung eines Innenbekleidungselementes eingeblasen werden.
Bei allen der Beispiele 1 bis 4 wurden die Innenbekleidungselemente mit ausgezeichneter Schalldämmung, geringem Gewicht und großer Maßgenauigkeit und Produktivität erzielt.
Wie vorstehend angegeben, umfaßt gemäß der ersten Erfindung das Innenbekleidungselement für ein Kraftfahrzeug ein Faser- Bauteil, hergestellt aus Stapelfasern mit einem Mittelwert der Fasergrößenverteilung von nicht mehr als 30 Denier und geformt mit einer durchschnittlichen Rohdichte von 0,04 bis 0,15 g/cm³ entsprechend einer Gestalt eines Fahrzeug-Karosseriewandteils im Kraftfahrzeug, und einer folienähnlichen Schallisolierschicht, mit der es beschichtet ist und die ein Flächengewicht von 1,0 bis 8,0 kg/m² hat, so daß der Schalldämpfungseffekt ausgezeichnet ist und die Gestalt des Innenbekleidungselementes an die ungleichförmige Gestalt des Fahrzeug-Karosseriewandteils exakt angepaßt werden kann. Wenn ein solches Element an die Stirnwand oder das Bodenteil montiert ist, kann daher der ruhige Raum im Fahrgastraum verwirklicht werden.
Wenn das Faser-Bauteil nach dem Füllverfahren hergestellt wird, bei dem die Stapelfasern zusammen mit Luft in ein Formwerkzeug eingeblasen werden, kann ferner eine Wirkung erzielt werden, daß die Dichte der porösen Schicht weniger veränderlich eingestellt ist, derart, daß die Dichteverteilung vergleichmäßigt wird.
Wenn das Faser-Bauteil unter Verwendung eines faserähnlichen Bindemittels geformt und verfestigt wird, ist auch die Gleichmäßigkeit der Dichte in der porösen Schicht ausgezeichnet.
Ferner, wenn das Faser-Bauteil unter Verwendung eines faserähnlichen Bindemittels und durch Einblasen von Heißluft oder Wasserdampf in das Formwerkzeug geformt und verfestigt wird, kann der Formgebungszyklus des schallsicheren porösen Formkörpers verbessert werden und auch das Aushärten wird bis ins Innere der Formkörpers gleichmäßig gehalten.
Außerdem, wenn das Faser-Bauteil durch Vermischen mit nicht weniger als 10 Gew.-% stapelfaserähnlichem Asphalt oder ihm ähnlichem Material und durch Einblasen von Heißluft oder Wasserdampf geformt und verfestigt wird, können der schallabsorbierenden porösen Schicht die Dämpfungsleistungen zur Verbesserung der akustischen Leistungen verliehen werden.
Gemäß der zweiten Erfindung umfaßt das Innenbekleidungselement für ein Kraftfahrzeug ein Faser-Bauteil, erzielt durch vorherige Formgebung von Stapelfasern mit einem Mittelwert der Fasergrößenverteilung von nicht mehr als 30 Denier mit einem Bindemittel in ein ebenes plattenähnliches Faser-Bauteil mit einer Rohdichte von nicht mehr als 0,025 g/cm³ und durch Kompressionsformen mit einem Kompressionsverhältnis von 2 bis 4 entsprechend einer Gestalt eines Fahrzeug-Karosseriewandteils im Kraftfahrzeug, und eine folienähnliche Schallisolierschicht, mit der es beschichtet ist und die ein Flächengewicht von 1,0 bis 8 kg/m² hat, so daß die Dichte freizügig auf einen wünschenswerten Wert eingestellt werden kann und auch die Größe und die Gestalt an die ungleichförmige Gestalt des Fahrzeug-Karosseriewandteils exakt und eng angepaßt werden können.

Claims

1. Innenbekleidungselement für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Faser-Bauteil (14), hergestellt aus Stapelfasern (13) mit einem Mittelwert der Fasergrößenverteilung von nicht mehr als 30 Denier, und geformt mit einer mittleren Rohdichte von 0,04 bis 0,15 g/cm³ entsprechend einer Gestalt eines Fahrzeug-Karosseriewandteils im Kraftfahrzeug, und einer folienähnlichen Schallisolierschicht (15), mit der es beschichtet ist und die ein Flächengewicht von 1,0 bis 8,0 kg/m² hat.

2. Innenbekleidungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Faser-Bauteil nach einem Füllverfahren hergestellt ist, bei dem die Stapelfasern zusammen mit Luft in ein Formwerkzeug (2A, 2B) eingeblasen werden.

3. Innenbekleidungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelfasern mit einem faserähnlichen Bindemittel zur Formgebung und Verfestigung des Faser-Bauteils vermischt sind.

4. Innenbekleidungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebung und Verfestigung des Faser-Bauteils durch Einblasen heißer Luft oder Wasserdampfs in das Formwerkzeug durchgeführt werden.

5. Innenbekleidungselement nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebung und Verfestigung des Faser-Bauteils durch Vermischen der Stapelfasern mit nicht weniger als 10 Gew.-% stapelfaserähnlichen Asphalts erzielt wird.

6. Innenbekleidungselement für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Faser-Bauteil (14), erzielt durch vorherige Formgebung von Stapelfasern (13) mit einem Mittelwert der Fasergrößenverteilung von nicht mehr als 30 Denier mit einem Bindemittel in ein ebenes, plattenähnliches Faser-Bauteil mit einer Rohdichte von nicht mehr als 0,025 g/cm³, und durch Kompressionsformen mit einem Kompressionsverhältnis von 2 bis 4 entsprechend einer Gestalt eines Fahrzeug-Karosseriewandteils im Kraftfahrzeug, und eine folienähnliche Schallisolierschicht (15), mit der es beschichtet ist und die ein Flächengewicht von 1,0 bis 8 kg/m² hat.