声学泡沫去耦器制造技术

一种用于车辆的具有声学质量弹簧特性的噪声衰减装饰部件，其包括包括至少不渗透阻挡层的质量层以及由开孔泡沫构成的去耦层，其中去耦层具有与质量层相邻的第一表面以及背向质量层的第二表面，并且其中去耦层和质量层层叠在一起，并且其中去耦层具有至少一个带有多个凹口的区域，其中每个凹口包括圆的基部区域，其中所述圆的基部区域与所述第二表面共面，并且其中所述圆的基部区域的总表面面积在所述去耦层的第二表面的总表面面积的10％和40％之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】声学泡沫去耦器
本专利技术涉及汽车内部装饰部件，比如内仪表板绝缘体(innerdashinsulator)和地板地毯，用于车辆、特别是小汽车中的噪声衰减。
技术介绍
车辆中存在许多噪声源，比如源自动力传动系的噪声、轮胎噪声、制动噪声和风噪声。由这些不同的源产生的噪声进入车辆的乘员舱并且可能覆盖相当宽的频率范围，尤其是400至4000Hz的范围。对于车辆中、特别是在小汽车和卡车中的噪声衰减，使用比如绝缘体和吸收体等装饰部件来反射和消散噪声并因此降低整体内部噪声水平是众所周知的。噪声衰减装饰部件，也称为装饰部件，比如内仪表板绝缘体和地板地毯系统，被模制成三维形状，以便在安装在车辆中时遵循车辆本体的形状。用于绝缘的装饰部件传统上通过“质量弹簧”阻挡系统获得，其中，质量元件由通常称为重层(heavylayer)的高密度不渗透材料层形成，并且其中，也称为去耦器或去耦层的弹簧元件由比如泡沫或非压缩毛毡的弹性材料层形成。质量弹簧系统在车辆中通常放置在金属层(比如小汽车本体地板或防火墙)之上，其中，弹簧元件与金属层接触。装饰部件的有效性可以通过以分贝(dB)测量的插入损耗(IL)来表征，从而允许独立于金属层评估装饰部件的性能。除了声学性能之外，这些装饰部件还应提供一定的整体刚度以便例如在安装期间更容易处理部件以及比如胎面强度的局部刚度以便例如当迫压装饰部件时(例如当在踏入或离开车辆时站在装饰部件上时)不会过软和回弹太多。本领域中公知的是使用具有在小汽车地板和去耦器之间产生大腔体的突起或狭缝的去耦器层。人们普遍认为，腔体应覆盖尽可能大的面积，以尽可能减少去耦器层与车辆本体之间的接触面积，并将装饰部件与地板分开，从而产生具有空气层的双壁系统。使腔体尽可能大的另一原因是认为腔体可以用作共振器，比如亥姆霍兹共振器，从而改善噪声吸收。然而，这种共振器仅可能(如果有的话)在腔体的特定尺寸和非常窄的频率范围内工作。过去提出的一种现有技术选择是具有方形凹口或相当薄的突出泡沫条纹或壁的去耦器。然而，对于这些装饰部件，胎面强度很可能过低并且在使用期间去耦器层塌缩的风险很高，并且去耦层和腔体可能被压缩，使得整个或至少几乎整个去耦层与车辆地板接触，从而降低声学性能。具有不与车辆本体接触的大面积的装饰部件具有若干其它的缺点，比如降低的装饰部件的整体刚度以及降低的局部刚度，这是因为泡沫层的仅一小部分与金属本体接触。其它缺点是由于形状导致的生产问题，其中，具有薄泡沫条纹和或壁的区域可能卡在模具中并且在装饰部件从模制工具脱模期间去耦层被破坏。在去耦层的发泡过程中可能发生进一步的生产问题，这是由于泡沫组分的流动受到较大凹口的形状的阻碍造成的，从而导致泡沫去耦层的不均匀性。为了能够填充整个模具，特别是在薄条纹和或壁的区域中，必须将更多的泡沫置入模具中，以增加去耦层的重量和刚度。通常，可用于车辆装饰部件的空间是有限的，并且通过增加装饰部件的厚度来改善插入损耗通常不是替代方案。为了改善装饰部件的插入损耗，可以增加质量层的重量，但是这种重量增加会对车辆的燃料经济性产生负面影响。本专利技术的目的是获得一种具有降低的重量和改善的插入损耗且克服了现有技术的缺点的噪声衰减装饰部件。
技术实现思路
本专利技术的目的通过根据权利要求1的具有声学质量弹簧特性的用于车辆的尤其用于噪声绝缘的噪声衰减装饰部件实现，其包括：至少包括不渗透阻挡层的质量层以及由开孔泡沫构成的去耦层，并且其中，去耦层具有与质量层相邻的第一表面以及背离质量层的第二表面，并且其中，去耦层和质量层被层叠在一起，并且其中，去耦层具有至少一个具有多个凹口的区域，其中，每个凹口包括圆的基部区域，其中，圆的基部区域与第二表面共面地定位，并且其中，泡沫是开孔泡沫，并且其中圆的基部区域的总的表面面积在去耦层的第二表面的总表面面积的10和40％之间。优选地，圆的基部区域的半径在4至20mm之间，优选地在6至16mm之间，优选地在8至12mm之间。优选地，凹口的高度小于去耦层的厚度，所述厚度是从凹口的基部区域至去耦层的第一表面的最短距离。第二表面(在汽车工业中也称为B侧)的总面积包括不包括凹口的泡沫的总面积以及凹口的圆的基部区域的总面积。当安装在车辆中时，第二表面通常遵循车辆本体的形状。去耦层布置在车辆(比如小汽车或卡车)中，其中，第二表面包括朝向车辆的本体的凹口的基部区域，其中凹口产生在泡沫和车辆本体之间的腔体，并且其中，第二表面的不具有凹口的区域至少主要与车辆本体接触。凹口也可以称为空隙或腔体。令人惊讶的是，增强的噪声绝缘的主要驱动因素并不是通过使去耦层不与车辆本体接触的面积最大化来使去耦层脱开连接，而是优化去耦层的整体软化效果。在不损害装饰部件的整体或局部刚度的情况下优化去耦层的整体刚度是改善的噪声绝缘的主要驱动因素，例如空气传输损耗和结构产生的性能。质量弹簧类型系统装饰部件具有共振频率，也称为“质量弹簧系统的共振频率”，在共振频率下，系统不是有效的噪声绝缘体。共振频率主要取决于质量层的重量(重量越大，共振频率越低)和弹簧层的刚度(刚度越高，共振频率越高)。在高于共振频率的频率处，插入损耗以约12dB/octave或多或少地线性增加，因此，期望使共振频率处于相当低的频率，但是不会损害去耦层的整体或局部刚度，否则可能导致泡沫去耦层由于低刚度而塌缩。通过引入凹口并产生去耦层的不与车辆本体接触的区域，增加了与车辆本体接触的单位面积泡沫的质量层的重量，从而具有与增加用于没有凹口的去耦层的质量层的重量相同的效果，使得噪声绝缘效果增强。替代地，可以通过引入凹口以及降低质量层的重量来保持噪声绝缘，由此使得装饰部件的整体重量较低。令人惊讶的是，与去耦层的超过40％的面积不与车辆本体接触的装饰部件相比，去耦层的不与车辆本体(比如小汽车地板或防火墙)接触的面积在10％和40％之间的装饰部件在相关频率范围内提供了更高或至少相同的插入损耗。另外，具有去耦层的不与车辆本体接触的面积在10％和40％之间的去耦层的装饰部件表现比整个去耦层都与车辆地板接触的装饰部件好得多。因此，不与车辆本体接触的整体面积(为凹口的圆形基部区域的总面积)不应过小以便实现期望的效果。优选地，一种用于车辆的噪声衰减装饰部件，其中，基部区域的总表面面积在去耦层的第二表面的总表面面积的15％和35％之间，优选在20％和30％之间。根据本专利技术，通过在去耦层中产生凹口，可以实现高达25％的去耦层的重量节省。如已提到的，通过在仍保持绝缘性能的情况下减少质量层的重量，可以实现装饰部件的进一步重量节省。除了声学改善之外，与超过40％不接触的去耦层相比，去耦层的不与车辆本体接触的面积的优化的另一积极结果是装饰部件具有改善的胎面强度并且可以更好地承受使用期间的状况，比如当例如在踏入或离开车辆时站在装饰部件上时不会回弹过多。将去耦层与车辆本体之间的接触面积减少的过多也存在缺点：车辆本体的振动的阻尼因接触地板的去耦层而减小，从而恶化了车辆本体的振动阻尼。与常规的绝缘系统或具有不接触的最大面积的系统相比，本专利技术除了重量轻之外还提供了更好的控制和优化装饰部件的整体刚度的可能性，因为可以选择相对较小的凹口的位置，其同样考虑了装饰部件的整体以及局部刚度。根据本专利技术，在具有凹口的情况下，当安装在车辆中时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的具有声学质量弹簧特性的噪声衰减装饰部件，其包括至少包括不渗透阻挡层的质量层(4)，并且其中，所述装饰部件进一步包括由开孔泡沫构成的去耦层(5)，并且，所述去耦层具有与所述质量层相邻的第一表面(6)以及背离所述质量层的第二表面(7)，并且其中，所述去耦层和质量层被层叠在一起，并且，所述去耦层具有至少一个带有多个凹口(10、11、12)的区域(19)，其特征在于，每个凹口包括圆的基部区域(13)，其中，圆的基部区域与所述第二表面共面地定位，并且其中，圆的基部区域的总的表面面积在所述去耦层的第二表面的总表面面积的10％和40％之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.17 EP 16199261.51.一种用于车辆的具有声学质量弹簧特性的噪声衰减装饰部件，其包括至少包括不渗透阻挡层的质量层(4)，并且其中，所述装饰部件进一步包括由开孔泡沫构成的去耦层(5)，并且，所述去耦层具有与所述质量层相邻的第一表面(6)以及背离所述质量层的第二表面(7)，并且其中，所述去耦层和质量层被层叠在一起，并且，所述去耦层具有至少一个带有多个凹口(10、11、12)的区域(19)，其特征在于，每个凹口包括圆的基部区域(13)，其中，圆的基部区域与所述第二表面共面地定位，并且其中，圆的基部区域的总的表面面积在所述去耦层的第二表面的总表面面积的10％和40％之间。2.根据权利要求1所述的噪声衰减装饰部件，其中，圆的基部区域的半径(r)在4至20mm之间，优选地在6至16mm之间，优选地在8至12mm之间。3.根据前述权利要求中任一项所述的噪声衰减装饰部件，其中，基部区域的总的表面面积在所述去耦层的第二表面的总表面面积的15％和35％之间，优选在20％至30％之间。4.根据前述权利要求中任一项所述的噪声衰减装饰部件，其中，所述凹口的高度(h)在所述去耦层的总厚度(T)的40％和74％之间，优选地在45％和70％之间，优选地在50％和65％之间，所述去耦层的总厚度(T)是从所述凹口的基部区域到所述去耦层的第一表面的最短距离。5.根据前述权利要求中任一项所述的噪声衰减装饰部件，其中，所述凹口的高度(h)在4至20mm之间，优选在6至16mm之间，优选在8至12mm之间。6.根据前述权利要求中任一项所述的噪声衰减装饰部件，其中，所述至少一个具有多个凹口的区域被限定为这些凹口的凸包(18)，并且其中，所述区域具有至少15个凹口、优选至少20个凹口、优选至少30个凹口，并且，所述区域内的圆的基部区域的总的表面面积在所述区域的表面面积的25％和50％之间、优选30％和45％之间、优选35％和45％之间。7.根据前述权利要求中任一项所述的噪声衰减装饰部件，其中，所述去耦层由聚氨酯泡沫制成。8.根据前述权利要求中任一项所述的噪声衰减装饰部件，其中，两个凹口之间的最短距离(D)大于4mm，优选至少5mm，优选至少6mm，优选至少8mm。9.根据前述权利要求中任一项所述的噪声衰减装饰部件，其中，所述圆的基部区域中的至少一个具有椭圆形状，优选为圆形形状。10.根据前述权利要求中任一项所述的噪声衰减装饰部件，其中，所述凹口中的至少一个具有半球体的形状，优选半球(10)的形状。11.根据前述权利要求中任一项所述的噪声衰减装饰部件，其中，所述泡沫具有25至100kg/m3之间、优选35至80kg/m3之间、优选45至70kg/m3之间的密度。12.根据前述权利要求中任一项所述的噪声衰减装饰部件，其中，所述不渗透阻挡层由选自包括乙烯醋酸乙烯酯(...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·施恩哈特，马尔科·塞皮，
申请(专利权)人：欧拓管理公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH