用于声音隔离和吸收的汽车装饰件制造技术

一种声音隔离装饰件，其包括至少一个具有以声音吸收为主导特性的区域(吸收区域)，以及至少一个其他的具有声学质量-弹簧特性的区域(隔离区域)，其特点是，所述隔离区域的质量层像所述吸收区域一样包括相同的多孔纤维层，所述质量层在所述隔离区域中被调整为具有至少(96·AW·t)(Pa)的动态杨氏模量，其中AW是所述多孔纤维层的面积重量(g/m2)，而t是所述多孔纤维层的厚度(mm)，所述隔离区域的质量层至少还包括位于所述多孔纤维层与所述解耦层之间的非可透过的薄屏障层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于在车辆中衰减噪声的汽车装饰件。
技术介绍
车辆中的噪声源有很多，其包括传动系、动力传动系统、轮胎接地印迹(由路面引起)、刹车以及风，等等。在车辆座舱中的由所有这些源产生的噪声覆盖了相当大的频率范围，对于正常的柴油车和汽油车而言，该频率范围可能高达6. 3kHz (由车辆中的这些噪声源发出的在此频率以上的声功率通常可以忽略)。车辆噪声通常被分为低频、中频以及高频噪声。通常地，低频噪声可以被认为覆盖在50Hz至500Hz之间的频率范围，并且以“结构声”为主振动被通过各种结构路径传输到围绕乘客座舱的板上，而这些板接着将噪声散发到座舱本身中。另一方面，通常的高频噪声可以被认为覆盖2kHz以上的频率范围。高频噪 声通常以“气载”噪声为主在这种情况中，振动是被通过空气路径传输到围绕乘客座舱的 板上。已认识到存在有灰色区域，在该灰色区域两种效应相混合且两种效应都不占据主导地位。然而，就乘客的舒适度而言，在该中频范围内噪声也应当同低频和高频范围一样被衰减。对于诸如汽车或卡车的车辆中的噪声衰减，使用隔离器、减振器以及吸收器来反射或耗散声音以减少总体的车内声级是众所周知的。隔离传统上是借助于质量-弹簧屏障系统所实现的，其中质量单元由一层高密度的非可透过材料构成，该层通常被设计为厚层，而弹簧单元由一层低密度材料例如非压缩的毛毡或泡沫材料构成。名称“质量-弹簧”通常被用于定义屏障系统，该屏障系统通过“质量”和“弹簧”两个元件的组合来提供声音隔离。如果一个部件或装置的物理行为能够由质量元件和弹簧元件的组合所代表，则该部件或装置被称为作为“质量-弹簧”。一个理想的质量-弹簧系统起到声音隔离器的作用，这主要归功于其被联接在一起的单元的力学特性。质量-弹簧系统通常被放置在汽车内钢层的顶部，其弹簧单元接触该钢层。如果被作为整体来考虑，完整的系统(质量弹簧加上钢层)具有两个隔离部分的特性。插入损耗是一种描述当被放置在钢层顶部时，该质量-弹簧系统的作用如何有效的量，其与钢层本身提供的隔离无关。插入损耗因此表示质量-弹簧系统的隔离性能。表征质量-弹簧系统的理论插入损耗曲线(IL，单位dB)特别具有下述特征。在大多数频率范围，该曲线随着频率近似线性地增加，并且增加比率大约为12dB/倍频程；这种线性趋势被认为非常有效地保证了对于传入声波的良好隔离，并且因此，质量-弹簧系统被广泛应用于汽车行业。这种趋势仅仅在一个特定频率值以上才能实现，该频率值被称为“质量-弹簧系统的共振频率”，在该频率值处系统不能够有效地作为声音隔离器。共振频率主要取决于质量单元的重量(重量越高，共振频率越低)与弹簧的刚度(刚度越高，共振频率越高)。在该频率处，质量单元的振动甚至高过底部结构的振动，并且因而由质量单元发出的噪声甚至高过由不具有质量-弹簧系统的底部结构所发出的噪声。因此，质量-弹簧系统的共振频率附近的IL曲线具有最小值。吸收系统和隔离系统本身都仅具有较小的能够最理想工作的频带。吸收器通常在高频工作得更好，而隔离器通常在低频工作得更好。此外，这两种系统用于现代车辆中都是次优的。隔离器的效率显著依赖其重量，隔离器的重量越高，其效果越好。另一方面，吸收器的效率显著依赖材料的厚度，越厚越好。然而厚度和重量都越来越受限制。例如，重量影响车辆的燃料经济性，而材料的厚度影响车辆的空间。近来，典型的质量-弹簧系统的质量层或厚层的较低重量的趋势将平均重量由约3 (kg/m2)减少到2(kg/m2)。面积重量的下降还意味着采用通常技术所使用的材料较少，因而具有较低的成本。甚至低至l(kg/m2)的更低的重量也是可能的，并且已经在市场上出现，但是实现其的技术昂贵，并且特别是对于少量的量产而言具有劣势。典型的质量层由高填充致密材料构成，例如EPDM、EVA、PU、PP等等。由于这些材料具有高密度，通常超过1000 (kg/m3)，因此有必要制成非常薄的层以获得低面积重量。这会增加生产成本，并引起生产问题，例如材料容易在铸模期间撕裂。 声屏障的隔离性能通过声音传输损失(TL)评价。声屏障减少被传输的噪声强度的能力取决于构成该屏障的材料的属性。一个重要的控制声屏障声音TL的物理性质是其成分层的每单位面积的质量。为了最佳的隔离性能，质量弹簧的厚层通常具有用以最大化反射噪声波的光滑的高密度表面，非多孔结构以及特定的材料刚度以最小化振动。出于这一观点，已知许多纺织纤维，不管是薄的还是结构上多孔的，对于噪声隔离都不理想。JP 2001310672公开了一种由两层吸收层构成的多层结构，这两层吸收层之间具有声音反射薄膜层。薄膜层将穿过顶部吸收层的声音反射回同一层，由此增加多层结构的吸收效果。该系统可以通过优化薄膜厚度和密度来被调整。JP 2001347899公开了一种典型的质量-弹簧系统，其在质量层的顶部具有附加的吸收层。归因于附加的吸收层所保证的噪声衰减的提高，该质量层的厚度和/或密度可以被减少。EP 1428656公开了一种包括泡沫层以及纤维层的多层结构，在这两层之间具有薄膜。由压缩的毛毡制成的纤维层作为吸收层，其具有500至2500 (NsnT3)的气流阻力(AFR)以及200至1600g/m2的面积质量。相比于通常用作分离器的毛毡层的刚度，所公开的泡沫层具有刚度在100至100000 (Pa)的低压应力变形。所使用的薄膜优选为穿孔的或者如此薄的以至于其不会影响吸收层的吸收。该薄膜被称为声学透明以表示声波能够穿过该薄膜。出于该目的，所公开的该薄膜的厚度处于O. Olmm或更小的范围内。通常地，为了减少乘客座舱中的声压级别，车辆要求由声学装饰件提供的隔离和吸收很好的平衡。不同部件可以具有不同的功能(例如，隔离可以被提供在内部仪表上，而吸收可以被提供在地毯上)。当前有一种趋势是最优化整体声学性能，而不管怎样去达到单个区域上声学功能更细微的细分。作为一个例子，内部仪表可以被划分为两个部分，一个部分提供高吸收，而另一个部分提供高隔离。通常，仪表的下部更适合隔离，这是由于通过该下部的来自于发动机以及前轮的噪声更相关，而仪表的上部更适合吸收，这是由于已由汽车的其他部件提供了一些隔离，例如仪表盘。此外，仪表盘的背面会反射通过隐藏在仪表盘本身后面的仪表上部到来的声波。通过使用吸收材料，这些反射的声波可能被有效地消除。类似的考虑可以被应用在汽车的其他声学部件中。例如地板在脚部空间区域和通道区域主要用于隔离，而在前排座位下方和后排地板中主要用于吸收。基于上述原因，车辆制造商通常采用贴片，即局部应用的附加材料(US2004150128)。例如US5922265公开了一种在装饰件的特定区域应用附加厚层材料的方法，而没有厚层材料的区域作为吸收器。这些混合类型的产品具有缺点，它们仍然会增加面积重量以得到混合的噪声吸收和隔离方案。它们还可能是劳动力密集且成本密集的。此外，用作声学质量-弹簧系统的分离器的材料通常并非优选用作吸收器。此外，不同类型材料的使用使得部件以及被丢弃材料的回收更困难。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是获得一种不具有现有技术缺陷的声音隔离装饰件，其工作在对于车辆中减少噪声重要的频率范围内，并且特别地，获得一种典型质量层的替代方案， 该典型质量层由例如EPDM、EVA、PU、PP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳迪奥·贝托里尼，克劳迪奥·卡斯塔格内蒂，
申请(专利权)人：欧拓管理公司，
类型：
国别省市：