CN101415922A - 具有硬化压纹的吸声隔离件 - Google Patents
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Abstract
吸声隔离件用于所有声源和/或热源必须被隔离的地方，优选作为隔热板用于车辆工程上。这种隔离件包括至少一个被压窝的板形件(1)，该板形件(1)设有硬化压纹(8)。这些硬化压纹(8)具有压纹底部(10)和压纹侧面(11)。根据本发明，板形件(1)呈现位于压纹侧面(11)的区域内的材料压缩层即材料硬化部分(13)。裂缝(9)具有奇怪形状的轮廓，其位于压纹底部(10)。这些裂缝(9)通过拉伸和撕裂压纹底部(10)形成，即裂缝(9)具有波状的不规则的轮廓(19)。
Description
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的吸声隔离件。
背景技术
上述类型的隔离件用于所有声源和/或热源必须被隔离的地方。这些隔离件适合用于汽车结构内，并放置在那里，例如放置在变热的催化转化器和车辆地板之间。
该类型的隔离件是已知的，并在例如申请WO 91/10560，WO 00/46493或德国申请10 2005 006 164 A1中被描述。
WO 91/10560中描述了一种具有金属箔层的隔热板，所述金属箔层包括热传导区域(称为散热区域)和热隔离区域。特别地，金属箔层的各个箔层具有凸起(studs)，这些凸起使堆叠的金属箔层相互隔开。各个金属箔层可以通过密封地方式相互连接，借此允许容纳例如氙(Xe)等气体。在对所述已知的隔热板的一个改进中，各个金属箔层被穿孔，以改进声学效果。所述金属箔层的边缘区域在实际中被压在一起，而不需要较大的压力，这些边缘区域被切割，然后通过法兰连接，热封连接或机械连接。
已经发现，如果所述类型的金属箔层具有槽形孔，其声学效果可以得到显著地改进。WO 00/46493中描述了一种绝热件，该绝热件包括至少两个金属板，例如金属箔层或薄的金属板。为了改进声学效果，至少一个所述金属板具有凸起和裂缝。所述裂缝在至少一个金属板的凸起的形成过程中当超过弹性极限时形成。在一优选实施例中，各个金属板彼此冷焊连接。
为了降低该类型的隔离件的成本，已经进行了改进，将吸声和绝热金属箔层与其支撑结构结合/集成在一起，以制造自支撑的隔离件。该类型的隔离件不仅具有节省成本的优点，而且整体重量轻，并能够根据需要占据较少的空间。
DE 10 2005 006 164中公开了该类型的隔离件，其为具有槽形孔的凸起的金属箔层或凸起的金属板，所述槽形孔具有基本平滑的边缘和平滑的末端。在第一步中，这些孔通过材料的切口或通过借助于开槽印花机例如弧形开槽机在原材料上压制的预定的断裂点而形成。接着，以这种方式进行过预处理的材料在随后的步骤中，借助于凸起的形成而产生立体变形，同时，预定的断裂点断裂，上述具有平滑边缘和平滑末端的槽形孔产生了。不幸地，已经发现该类型的隔离件相对现有技术具有较低的声音吸收能力。
进一步，该类型的隔离件在预期使用中受到强烈的振动和因此而来的强烈的拉伸负载，从而引起该类型的槽形孔趋向于撕裂或扩展。这样的撕裂或扩展不利地影响机械强度和预期的声音的吸收性。为了防止撕裂或扩展，在同一文献DE 10 2005 006 164中提出了槽向外开成扩展槽，即在这些槽的两端开成圆形或椭圆形的孔。但是，这需要相应的压槽或冲孔模具，从而导致所述类型的隔离件的生产变得非常复杂和昂贵。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种不具有上述缺点的吸声隔离件，特别是提供一种自支撑且重量轻的绝热件，该绝热件能够长期抵挡预期的机械负载，而不会引起吸音性能的下降。
根据本发明，上述目的是通过具有权利要求1的特征的吸声隔离件特别是吸声绝热板(heat shield)实现的，该吸声绝热板包括至少一个板形件，该板形件被凸起(studded)并具有压纹，孔设置在压纹上。这些压纹加工成强化压纹，即这些压纹具有压纹底部和经压缩的压纹侧面，这可增加板形件固有的稳定性，同时防止那些孔撕裂或扩展。所述孔被加工成裂缝。下文使用的词语裂缝应理解为孔，其在凸起形成的过程中由于拉伸和撕裂压纹底部而产生，并因此具有奇怪形状的轮廓。这些通过拉伸产生的裂缝具有波状的、不规则即奇怪的轮廓，从WO 00/46493可以了解到这种裂缝的例子。已经发现以这种方式形成的具有不规则轮廓的孔相比具有基本平滑边缘和平滑末端的槽形孔具有显著更好的吸收性能。
在一优选实施例中，根据本发明的隔离件具有未设有强化压纹的区域。这些区域用于更稳定地支撑紧固件，用于题写商品号或商标标志或仅仅用于例如在边缘区域(凸缘区域)内的加工，并防止在所述点的疲劳情形。
不言而喻地，强化压纹可以是任何理想的形状，特别是圆形，梯形或镰刀形，星形，三角形，矩形和/或六边形。强化压纹的形状优选形成一个较大的底部表面，以有助于任意排列的撕裂。
在一优选实施例中，强化压纹具有压纹底部，在压纹底部的肩部，即在压纹底部区域内刚好在向压纹侧面过渡的前面，压纹底部具有厚度b，厚度b与板形件的厚度d之间的比例为1/10。不言而喻地，所述比例也可以小于1/10。该比例已经证明是特别有利的，因为其最佳地强化了压纹区域内的材料。压纹底部的宽度a和压纹底部的厚度b之间的比例为至少3/1的压纹已经证明是特别有利的。
在另一实施例中，板形件由金属材料组成，特别是由铝或铝合金，镀铝钢或铬合金钢组成。不言而喻地，所述板形件也可由耐热材料制成，例如纤维强化的热塑性材料或合成材料(其具有一侧或两侧的涂层，该涂层由金属和/或以无纺布、平纹棉麻织物、织物、地毯、多层复合材料形式的纤维材料组成，可通过编织或针刺，砑光，压制或通过熔喷或湿铺工艺加工)制成，特别是由泡沫材料制成。厚度在0.1到0.5mm之间，优选在0.3到0.5mm之间的铝板已经证明是特别有利的。
已经证明，在声学条件下特别相关的是裂缝没有位于一个特别方向而是任意排列。所述裂缝的排列的任意分布有助于吸收广泛入射的声波。然而不言而喻的是，为了这些裂缝排列在局部上不同分布，强化压纹可在具有不同排列方向的区域内形成。
附图说明
本发明的主题如上所述，本发明的优点和特点通过下面示例性的描述或通过下面优选实施例的描述变得明显。在图中：
图1示意性地示出了绝热板的立体图；
图2示意性地示出了已知类型的槽形孔的立体图；
图3示意性地示出了根据本发明的一个单独的强化压纹的立体图；
图4示意性地示出了根据本发明的一个单独的强化压纹的剖视图，其中强化压纹不具有裂缝；
图5示意性地示出了根据本发明的一个单独的强化压纹的剖视图，其中强化压纹具有裂缝；
图6示意性地示出了根据本发明的凸起的隔离件的剖视图，其中该隔离件具有强化压纹和裂缝。
具体实施方式
图1示出了具有适合使用的设计的绝热板的立体图。所述绝热板包括板形件1，下面也简称为“板”，在板1上分布有槽形孔2。所述槽形孔2的分布位于常规行业惯例的范围内；特别地，自由穿孔区域3可能具有用于支持紧固装置的紧固孔4。这些自由穿孔区域3也可用于题字或用于可靠的生产。其落入常规行业惯例的范围内，也为该类型的板1提供珠缘5，以进一步加强板1的机械稳定性。
绝热板优选包括特别是由铝制成的无腐蚀性的板1。优选使用厚度为0.3到0.5mm的铝板。当然，板也可以包括厚度为例如0.1到0.3mm的铝箔或厚度为例如0.5到5mm的厚铝板。根据本发明，使用其它金属生产板1也是可能的，例如使用铜或锌或适当的合金。根据本发明，甚至可以使用塑料(例如热塑性塑料)、泡沫塑料或金属箔来生产板1。这里，所使用的材料是软的还是易碎并不关紧。该材料仅仅应该适合于形成凸起和/或变形。
图2示意性地示出了已知类型的孔。为了形成狭缝6，该材料被留下明显凹痕(marked)或刻上凹痕，然后断开。可以清楚地看到槽口7，其一般为棱柱形。在槽口7的边缘区域内可以看到材料(在其结晶状结构上)具有一定程度的压缩17。在已知孔的情形下，槽口的深度和材料的厚度之间的比例非常小，特别是小于1：2。
图3示意性地示出了根据本发明的一个单独的固定压纹8的立体图。为了使根据本发明的板形件1以最佳方式配合声学需要，也可以使用其它的强化压纹。该强化压纹可特别具有圆形，三角形，矩形，梯形，六边形，星形或其它理想的形状。当然，并不需要强化压纹8在横截面上向下逐渐变细，如图3中示例性所示。根据本发明，也可以将板形件1加工成具有规则的强化压纹形状或局部上不同的强化压纹形状。可以清楚地看到压纹底部10内的裂缝9，该裂缝9具有奇怪的轮廓19。
图4示意性地示出了根据本发明的一个单独的不具有裂缝的强化压纹8的剖视图。该强化压纹8具有压纹底部10和侧面11。压纹底部10比板形件1薄，在肩部12(从侧面11到压纹底部10的过渡部分)b/d的比例优选为1：10或更小。被留下明显凹痕的压纹底部10的宽度a和压纹底部的厚度b的比例优选为3：1或更大。强化压纹8在侧面区域9内并且特别是在压纹底部10区域内具有局部高度硬化或强化部分13。所述强化压纹8有助于硬化整个板1。
图5示意性地示出了根据本发明的一个单独的强化压纹8的剖视图，该强化压纹8在压纹底部10内具有裂缝9。也可以看到通过拉伸或撕裂压纹底部10产生的奇怪的轮廓19。所述奇怪的轮廓一般具有起波状的翘面外形和不规则的锯齿状外形。
图6示出了具有凸起14和强化压纹的板形件1的局部剖视图。可以清楚地看到并不是所有的压纹底部10，10’，10”被撕开。其中一些所述压纹底部10”被撕开并具有裂缝9，9”，而其它压纹底部10，10’仅仅被拉伸或变形，且不具有裂缝。
与具有基本平滑的边缘和平滑的开口的孔相比，这里公开的裂缝在高频率范围内具有至少优于10％的吸声性，在中频率范围(演讲范围)内具有至少优于5％的吸声性，从以延展钢的方式开槽的箔层可以知道这一点。
根据本发明的绝热板优选由单个金属板构成。但是，不言而喻地，所述绝热板还可包含多个金属板。例如，本领域的技术人员可以想到本发明的板形件可以与已知的金属板组合。而且，根据本发明可以将吸声隔离件加工成包括至少一个板形件。特别是，根据本发明的这些板可以与无凸起，无裂缝的金属箔或不具有强化压纹的金属板结合。这种金属箔和/或金属板优选被切割成所要求的尺寸和/或冷焊在一起，以生产吸声绝热件，特别是用于机动车辆的吸声隔热板。
在根据本发明的隔离件的一个改进中，所述隔离件具有两个板形件1，气流阻力在500到5000Ns/m3之间的有机和/无机的绝热和/或吸声材料至少部分设置在所述两个板形件1之间的中间空间内。所述中间空间还可由具有裂缝的板和封闭的板形成，气流阻力在500到5000Ns/m3之间的有机和/无机的绝热和/或吸声材料至少部分设置在所述两个板之间的中间空间内。不言而喻地，具有不同厚度或密度和顺序的有机和/或无机的绝热和/或吸声材料在两个有裂缝的板之间的中间空间内一个设置在另一个的上方。这也应用于有裂缝的板和封闭的板之间的中间空间。有机和/或无机的绝热和/或吸声材料，特别是无纺布，织物，薄层等等，当然可以设置成与各个板间隔开。在一个简单的实施例中，在两个板之间的中间空间内具有局部高度(在1到50mm之间)不同的空气间隙。
Claims (12)
1.一种吸声隔离件，特别是用于机动车辆的吸声绝热板，其中该隔离件包括至少一个布满凸起的板形件(1)，该板形件(1)具有压纹和孔(2)，其特征在于，这些压纹为具有压纹底部(10)和压纹侧面(11)的强化压纹(8)，这些孔(2)被加工成具有奇怪形状的轮廓并位于压纹底部(10)内的裂缝(9)。
2.根据权利要求1所述的吸声隔离件，其特征在于，所述板形件(1)具有至少一个未设有强化压纹(8)的区域(3)。
3.根据权利要求1所述的吸声隔离件，其特征在于，所述强化压纹(8)为圆形、矩形、六边形、三角形、梯形、星形或镰刀形。
4.根据权利要求1所述的吸声隔离件，其特征在于，所述板形件(1)包括多个区域，在所述区域内强化压纹(8)沿相同方向排列，至少两个所述区域的强化压纹的排列是不同的。
5.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的吸声隔离件，其特征在于，压纹底部的厚度(b)和板形件(1)的厚度(d)的比例遵守b/d≤1/10。
6.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的吸声隔离件，其特征在于，压纹底部的宽度(a)和压纹底部的厚度(b)的比例遵守a/b≥3/1。
7.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的吸声隔离件，其特征在于，所述板形件(1)由金属材料组成。
8.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的吸声隔离件，其特征在于，所述板形件(1)由塑料，特别是纤维强化塑料组成。
9.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的吸声隔离件，其特征在于，所述板形件(1)由复合材料组成。
10.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的吸声隔离件，其特征在于，所述板形件(1)由泡沫材料组成。
11.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的吸声隔离件，其特征在于，所述板形件(1)的厚度在0.1到0.5mm之间，特别是在0.3到0.5mm之间。
12.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的吸声隔离件，其特征在于，所述裂缝(9)在压纹底部(10)内以任意排列方式设置。
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