(57)【要約】  本発明は、特にバルクヘッド被覆の形をした、自動車のボディ部分のための軽量の遮音被覆（１）と、この種の被覆を製造する方法に関する。被覆（１）は、ポリウレタンフォームから発泡成形された遮音層（６）と、連続気泡のポリウレタン軟質フォームから発泡成形された吸音層（７）とを有している。この被覆を安価に製造することができるようにするために、遮音層（６）を、吸音層（７）と同じイソシアナート材料および同じポリオール材料から、しかしイソシアナート材料とポリオール材料の混合比を異にして、次のように、すなわち遮音層（６）が吸音層（７）より高いかさ密度を有し、かつより硬く、その場合に遮音層（６）が実質的に空気を透過しない外皮（６．２）を有するように、製造することが提案される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に軽量のバルクヘッド被覆の形をした、自動車のボディ部分のための軽量の遮音被覆（１）を製造する方法であって、型工具（１３、１４、１４’）の使用下、ポリウレタンフォームからなる遮音層（６）が、吸音層（７）を形成するために連続気泡のポリウレタン軟質フォームによって裏面発泡されるか、さもなければ、型工具（１３、１４、１４’）の使用下、ポリウレタン軟質フォームからなる吸音層（７）が、遮音層（６）を形成するためにポリウレタンフォームによって裏面発泡される方法において、
ポリウレタン軟質フォームが、遮音層（６）のポリウレタンフォームと同じイソシアナート材料および同じポリオール材料から、しかしイソシアナート材料とポリオール材料の混合比を異にして形成され、その場合に、遮音層（６）を形成するための混合物内のイソシアナート材料の重量割合が、吸音層（７）を形成するための混合物内のそれよりも大きく調節され、遮音層（６）が、実質的に空気を透過しない外皮（６．２）と、形成される吸音層（７）よりも高いかさ密度を有していることを特徴とする、自動車のボディ部分のための軽量の遮音被覆を製造する方法。
【請求項２】
遮音層（６）のためのポリウレタンフォームを形成するための混合比が、１００重量％のポリオールが約６０〜７０重量％のイソシアナートと混合されるように調節され、それに対して、吸音層（７）のためのポリウレタン軟質フォームを形成するための混合比は、１００重量％のポリオールが約４５〜５５重量％のイソシアナートと混合されるように調節されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
遮音層（６）のためのポリウレタンフォームを形成するための混合比が、１００重量％のポリオールが約６３〜６８重量％、特に約６５重量％のイソシアナートと混合されるように、調節されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
吸音層（７）のためのポリウレタン軟質フォームを形成するための混合比が、１００重量％のポリオールが約４８〜５３重量％、特に約５０重量％のイソシアナートと混合されるように、調節されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
吸音層（７）のためのポリウレタン軟質フォームを形成するためのポリオールまたはその混合物に、ＣＯ2が添加されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
遮音層（６）を形成するための混合物に、好ましくは硫酸バリウムおよび／または炭酸カルシウムの形をした充填剤が添加されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
遮断フィルム（１７）の一方の側が、遮音層（６）を形成するポリウレタンフォームによって、そして遮断フィルム（１７）の他方の側が、吸音層（７）を形成するポリウレタン軟質フォームによって、裏面発泡されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
遮断フィルム（１７）として、ポリウレタンからなる遮断フィルムが使用されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
遮音層（６）が部分的にポリウレタン軟質フォームによって、被覆（１）の端縁に遮音層（６）がフレキシブルなシール舌片（８）を形成するように、裏面発泡されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
遮音層（６）が、その遮音層に１つまたは複数の固定部材（９）が一体的に形成されるように、発泡形成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
ポリウレタンフォームから発泡成形された遮音層（６）と、連続気泡のポリウレタン軟質フォームから発泡成形された吸音層（７）とを有し、その場合に、遮音層（６）と吸音層（７）が互いに接するように発泡形成されている、特に軽量のバルクヘッド被覆の形をした、自動車のボディ部分のための遮音被覆（１）において、
遮音層（６）が、吸音層（７）と同じイソシアナート材料および同じポリオール材料から、しかしイソシアナート材料とポリオール材料の混合比を異にして形成されており、遮音層（６）が吸音層（７）よりも高いかさ密度を有し、かつより硬く、その場合に、遮音層（６）が実質的に空気を透過しない外皮（６．２）を有していることを特徴とする、自動車ボディのための遮音被覆。
【請求項１２】
遮音層（６）が、０．１〜１．４ｇ／ｃｍ3の範囲のかさ密度を有し、吸音層（７）が０．０１６〜０．０６５ｇ／ｃｍ3の範囲のかさ密度を有していることを特徴とする請求項１１に記載の被覆。
【請求項１３】
遮音層（６）が、０．２〜１．１ｇ／ｃｍ3の範囲のかさ密度を有していることを特徴とする請求項１１または１２に記載の被覆。
【請求項１４】
吸音層（７）が、０．０２〜０．０６ｇ／ｃｍ3の範囲のかさ密度を有していることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の被覆。
【請求項１５】
吸音層（７）が、遮音層（６）の裏面発泡によって、遮音層（６）と直接的に結合されていることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の被覆。
【請求項１６】
遮音層（６）および吸音層（７）が、遮断フィルム（１７）を介在させて互いに接するように発泡形成されていることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の被覆。
【請求項１７】
遮断フィルム（１７）がポリウレタンから形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の被覆。
【請求項１８】
遮音層（６）が、被覆（１）の端縁にフレキシブルなシール舌片（８）を形成することを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか１項に記載の被覆。
【請求項１９】
遮音層（６）に、１つまたは複数の固定部材（９）および／または１つまたは複数のノズル形状のケーブル挿通部（１１）が一体的に形成されていることを特徴とする請求項１１〜１８のいずれか１項に記載の被覆。
【請求項２０】
１０００ｇ／ｍ2より小さい全面積重量を有していることを特徴とする請求項１１〜１９のいずれか１項に記載の被覆。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の自動車のボディ部分のための軽量で音を分離する遮音被覆を製造する方法と、請求項１１の上位概念に記載の、特にバルクヘッド被覆の形をした、自動車のボディ部分のための軽量の遮音被覆に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のための従来のバルクヘッド被覆は、音を遮断する重量層と音響的なばね−質量システムの弾性的なばねとして作用する発泡材層またはテキスタイルのフリース層から構成されている。この種のバルクヘッド被覆の面積重量は、通常、２ｋｇ／ｍ3を越える領域内にある。
【０００３】
ドイツ特許（ＤＥ２７３５１５３Ａ１）からは、自動車のバルクヘッド被覆として設けられている、特有な軽さの、二重マットとして形成されたばね−質量−システムが知られている。ばね−質量−システムは、連続気泡のポリウレタン軟質フォームからなる層と、充填されたポリウレタン硬質フォームからなるカバー層とからなる。ポリウレタン硬質フォームは、積層フォームとして形成されており、８０〜９０のショアＡ硬度を有し、かつ４００〜５００重量％の付加的な充填物質割合を有している。２つの層は、裏面発泡によって互いに結合されている。この場合に、型にカバー層が挿入されて、ポリウレタン軟質フォームによって裏面発泡が行なわれる。カバー層の記載の硬度の実現に関して、ポリウレタン硬質フォームの形成のために、５０％の、市場で一般的な硬質ポリオール（ヒドロキシル数：約３００〜６００）と５０％の、市場で一般的な軟質ポリオール（ヒドロキシル数：約４０〜６０）からなる、ポリオール混合物の使用が提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、少ない重量を有し、かつ比較的小さい製造コストで実現される、音を遮断し、かつ音を緩衝する被覆、特に自動車のためのバルクヘッド被覆を提供することである。同時に、この種の音を遮絶する被覆を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
方法に関して、上述の課題は、本発明によれば、請求項１に記載の特徴を有する方法によって、解決される。
【０００６】
本発明による方法において、型工具の使用下、ポリウレタンフォームからなる遮音層が、吸音層を形成するために連続気泡のポリウレタン軟質フォームで裏面発泡され、あるいはポリウレタン軟質フォームからなる吸音層が、遮音層を形成するためにポリウレタンフォームで裏面発泡される。本発明による方法は、さらに、実質的に、ポリウレタン軟質フォームが遮音層のポリウレタン泡と同じイソシアナート材料および同じポリオール材料から、しかし、イソシアナート材料とポリオール材料の異なる混合比で形成され、その場合に遮音層を形成するための混合物内のイソシアナート材料の重量割合が、吸音層を形成するための混合物内よりも大きく調節されているので、遮音層が実質的に空気を透過しない外皮と、形成される吸音層よりも大きいかさ密度を有していることを、特徴としている。
【０００７】
本発明方法によって、音を遮断するようにも音を緩衝するようにも作用する、特に軽量の音を遮絶する被覆が形成される。得られる被覆は、車両客室内の音レベルを著しく減少させ、従ってこれを搭載した自動車の走行快適性を改良する。他方で、この被覆は、車両の重量をわずかしか増大させず、それが高い走行出力と低い燃料消費のために効果的である。
【０００８】
ポリウレタン軟質フォームが、遮音層のポリウレタンフォームと同じイソシアナート材料および同じポリオール材料から形成される、本発明による製造方法は、特に設備技術的な観点において、コスト削減を可能にする。なぜなら、本発明による被覆を製造するための設備は、使用される材料成分の数が本発明に従って減少されることにより、原材料ストック容器、導管、ポンプ、制御および他の部分のような、より少ない数の設備部分しか必要としないからである。よって、投資および駆動のコストが削減される。さらに、使用される原材料成分の数の減少に伴って成分固有の量の増大が生じるので、必要とされる原材料成分を購入する際の多量割引を得られる可能性が生じる。
【０００９】
本発明方法の好ましい形態は、遮音層内のポリウレタンフォームを圧縮するため、それを形成するための混合比を、１００重量％のポリオールが約６０〜７０重量％、好ましくは約６３〜６８重量％のイソシアナートと混合されるように調節し、それに対して、吸音層のためのポリウレタン軟質フォームを形成するための混合比を、１００重量％のポリオールが約４５〜５５重量％、好ましくは約４８〜５３重量％のイソシアナートと混合されるように調節することを特徴としている。
【００１０】
本発明による製造方法の他の好ましい形態は、吸音層のためのポリウレタン軟質フォームを形成するためのポリオールまたは混合物にＣＯ2が添加されることにある。こうすることによって、吸音層のための原材料の必要とされる量ないしそのかさ密度が減少される。
【００１１】
本発明方法の他の好ましい形態は、フレキシブルな遮断フィルムの一方の側が遮音層を形成するポリウレタンフォームによって、また、遮断フィルムの他方の側が吸音層を形成するポリウレタン軟質フォームによって、それぞれ裏面発泡されることを特徴としている。
【００１２】
通常、成型発泡に使用される型は、発泡成形部品の離型を容易にする分離剤を吹き付けられる。遮断フィルムが、分離剤の機能を少なくとも部分的に一緒に果たすように挿入される場合に、遮断フィルムによって、本発明による被覆の層を形成する際の分離剤の使用が著しく削減される。さらに、遮断フィルムが、本発明による被覆の音を遮断する作用を改良する。遮断フィルムは、好ましくは同様にポリウレタンからなり、それによって本発明による被覆の種類的に純粋な再使用（リサイクル）が単純化される。
【００１３】
音を遮断し、かつ音を緩衝する被覆に関して、上述した課題は、本発明によれば、請求項１１に記載の特徴を有する被覆によって解決される。
【００１４】
本発明による被覆は、発泡成形されたポリウレタンフォームからなる遮音層と発泡成形された、連続気泡のポリウレタン軟質フォームからなる吸音層を有しており、その場合に、遮音層と吸音層は、互いに接するように発泡されている。遮音層は、吸音層と同じイソシアナート材料および同じポリオール材料から、しかしイソシアナート材料とポリオール材料の異なる混合比で、吸音層よりも高いかさ密度を有し、かつより硬いように形成されており、その場合に、遮音層は、実質的に空気を透過しない外皮を有している。
【００１５】
本発明による被覆の好ましい形態において、遮音層が被覆の端縁にフレキシブルなシール舌片を形成する。フレキシブルなシール舌片は、製造誤差が生じた場合にそれを補償し、それによって隣接する構成部品ないしボディ壁部分への被覆の最適な適合を保証する。これによって、本発明による被覆の音を遮断する作用が最適化される。
【００１６】
本発明による被覆の他の好ましい形態においては、遮音層に１つまたは複数の固定部材および／または１つまたは複数のノズル形状のケーブル挿通部が一体的に形成されている。固定部材は、たとえば、クリップ形状のケーブルホルダ、チューブホルダなどであることができる。この種の固定部材を遮音層に統合することによって、場合によっては、該当する導管を取り付けるための作業の手間とそれに伴ってコストが削減される。ノズル形状のケーブル挿通部は、被覆を通してケーブルおよび／または導管を密閉して挿通させるために用いられる。
【００１７】
本発明による被覆およびその製造方法の他の優れた好ましい形態が、従属の請求項に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、複数の実施例を示す図面を用いて、本発明を詳細に説明する。
【００１９】
本発明による音を遮絶する被覆は、好ましくは、自動車２の客室側のバルクヘッド被覆１として形成される。しかし原則的に、自動車２の他のボディ部分の音を遮絶する被覆として形成することもできる。
【００２０】
図１及び図２に示すように、被覆は、客室４をエンジンルーム５から分離するバルクヘッド３の輪郭に適合されている。本発明による被覆１は、自己支持性であり、かつ比較的小さい重量を特徴としている。被覆１の全面積重量は、１０００ｇ／ｍ2より小さく、好ましくは８００ｇ／ｍｍ2より小さい。
【００２１】
被覆１は、高度に圧縮されたポリウレタン軟質フォームからなる遮音層６と、連続気泡のポリウレタン軟質フォームからなる吸音層７から形成されており、２つの層６、７は、遮音層６の裏面発泡によって互いに材料結合で結合されている。
【００２２】
本発明によれば、遮音層６は、吸音層７と同じイソシアナート材料および同じポリオール材料から、しかし異なる混合比のイソシアナート材料とポリオール材料によって形成されている。混合比が異なることによって、遮音層６は、吸音層７よりも硬く、かつより高いかさ密度を有する。遮音層６は、実質的に空気を透過しない外皮６．２を有するように、圧縮されている（図４及び図５を参照）。従って、遮音層は、真空吸引器によって吸着することができ、従って被覆１の自動化された取付けを可能にする。
【００２３】
圧縮されたポリウレタン軟質フォーム層（遮音層６）を形成するための混合比は、約６０〜７０重量％のイソシアナート、好ましくは約６３〜６８重量％のイソシアナート、特に好ましくは約６５重量％のイソシアナートに対して１００重量％のポリオールである。
【００２４】
吸音層７のためのポリウレタン軟質フォームを形成するための混合比は、約４５〜５５重量％のイソシアナート、好ましくは約４８〜５３重量％のイソシアナート、特に約５０重量％のイソシアナートに対して１００重量％のポリオールである。
【００２５】
遮音層６は、比較的高いかさ密度を有するにもかかわらず、十分に柔軟（フレキシブル）である。特に図２及び図３に示されるように、本発明による被覆１の好ましい形態は、遮音層６が被覆１の端縁において柔軟なシール舌片８を形成することにある。シール舌片８は、１つまたは複数の端縁部分に沿って、あるいは被覆１の周端縁全体に沿って延びることができる。
【００２６】
この種のシール舌片８によって、隣接する組込み部分および／またはボディ部分の寸法における許容誤差が補償されるので、本発明による被覆１によって得られる遮音作用が、最適化される。
【００２７】
図３にさらに示すように、遮音層６に１つまたは複数の固定部材９を一体的に設けることができる。固定部材９は、たとえば、遮音層６の外側に張り出す２つの脚９．１及び９．２を有し、それらの脚がケーブルまたは導管（図示せず）を相補形状で、ないしは締め付けるように収容するためのアンダーカットされた収容部１０を形成することによって、クリップ形状に形成されている。
【００２８】
さらに、遮音層６に１つまたは複数のノズル状のケーブル挿通部１１を一体的に形成することもでき、その挿通部にそれと整合する、貫通孔１２の形状の、吸音層７内の切抜きまたは切欠きが対応づけられている。ケーブル挿通部１１は、好ましくは円錐状に形成されており、そのそれぞれの端部に少なくとも２つの直径方向に対向する軸スリット（図示せず）を有しているので、ケーブルないし導管の様々な直径に適合することができ、かつそれらを常に密閉して包囲する。
【００２９】
本発明による被覆１は、まずポリオールとイソシアナートを内容とする、上述した混合比を有する混合物から、下工具１３と上工具１４によって定められるキャビティ内で遮音層６が発泡成形されるような方法で製造される（図６）。
【００３０】
遮音層６を製造するための混合物に、場合によっては充填剤を、好ましくは硫酸バリウムおよび／または炭酸カルシウムの形で、添加することができる。
【００３１】
型工具１３、１４の少なくとも１つに、加熱装置（図示せず）、たとえば工具１３および／または１４内に一体化された電熱抵抗が設けられる。工具の温度は、イソシアナート材料およびポリオール材料の混合比に従って、形成される遮音層６がセル状のコアゾーン６．１と実質的に空気を透過しない外皮６．２を有するように（図４を参照）、制御される。遮音層６のかさ密度は、０．１〜１．４ｇ／ｃｍ3の範囲、好ましくは０．２〜１．１ｇ／ｃｍ3の範囲にある。遮音層６の平均的な厚みは、たとえば、１．５〜５ｍｍの範囲、特に２〜４ｍｍの範囲にある。
【００３２】
遮音層６の形成後、上工具１４が、他の工具１４’と交換され、その工具が下工具１３及びそれに連続する遮音層６と共に新しい（別の）キャビティ１５を画成する（図７）。このキャビティ１５内へ、吸音層７を形成するため、再びポリオールとイソシアナートを内容とする混合物が注入される。この場合に、層７は、裏面発泡される遮音層６と同じイソシアナート材料および同じポリオール材料から形成されるが、イソシアナート材料とポリオール材料は異なる混合比を有している。吸音層７を形成するためのポリオールまたは混合物に、選択的にＣＯ2が添加される。
【００３３】
吸音層７のかさ密度は、０．０１６〜０．０６５ｇ／ｃｍ3の範囲、好ましくは０．０２〜０．０６ｇ／ｃｍ3の範囲にある。遮音層６と吸音層７のかさ密度が異なることにより、層６、７の移行部に音響的なインピーダンスの飛躍が生じ、それが本発明による被覆１の音を絶縁する作用に関して効果的である。
【００３４】
吸音層７の厚みは、音響的な要求に従って局所的に異なる厚みで形成することができる（特に図７を参照）。層７の厚みは、たとえば、１０〜３０ｍｍの範囲にある。遮音層６により形成されるシール舌片８に隣接して、吸音層７は、好ましくは階段状に形成された端縁領域１６を有している（図３を参照）。
【００３５】
本発明による被覆の、図４に示す部分において、遮音層６と吸音層７は、互いに直接的に材料結合で結合されている。この場合にまず、遮音層６が発泡成形されて、次に吸音層７が遮音層６の裏面発泡によって形成される。
【００３６】
図５は、遮音層６と吸音層７が遮断フィルム１７を介在させて互いに接するように発泡形成されている変形例を示している。遮断フィルム１７は、本発明による被覆の遮音効果を増大させ、かつ遮音層６と吸音層７の間の結合を改良する。好ましくは、遮断フィルム１７は、同様にポリウレタンからなる。
【００３７】
図５に示す被覆の形成は、図６に示す型工具１３、１４の使用下、遮断フィルム１７が遮音層６を形成する材料混合物によって裏面発泡される方法によって行うことができる。このため、上工具１４の下側に多数の小さい吸引開口部を開口させることができ、それを用いて遮断フィルム１７が吸引作用によって上工具１４に保持される。その後、吸音層７が、他の、然るべきキャビティを有する上工具１４’を使用しながら、図７に示すのと同様にして、遮断フィルム１７の裏面発泡によって形成される。
【００３８】
本発明の形態は、上述した実施例に限定されない。むしろ、種々の変形例が本発明の形態に考えられる。すなわち、遮音層６に、たとえば領域的に補強するリブなどを一体的に形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】車両客室をエンジンルームから分離するバルクヘッドと内側に配置されたバルクヘッド被覆とを有する自動車の前の部分を断面で示した模式図である。
【図２】図１に示したバルクヘッド被覆を拡大して示す断面図である。
【図３】第２の実施例によるバルクヘッド被覆の一部を示す断面図である。
【図４】本発明による被覆の一部を拡大して示す断面図である。
【図５】第３の実施例による本発明の被覆の一部を拡大して示す断面図である。
【図６】遮音層を形成するための型工具を断面で示した模式図である。
【図７】図６に従って形成される遮音層を裏面発泡するための型工具を示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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