CN102294979A - 用于汽车内部空间的衬里构件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汽车内部空间的衬里构件，尤其是用于汽车装载表面的底板衬里构件，其带有一个盒状型材层，其中形成了多个空腔，这些空腔朝向衬里构件的置放或贴靠侧敞开并且在相对置的衬里构件使用侧上通过一个布置在衬里构件使用侧上的气密的使用层或通过盒状型材层的一个气密的表面封闭，其中，盒状型材层的空腔填充有空气，并且其中，封闭在盒状型材层中的空气柱连同使用层构成了一个声学的弹簧-质量系统。

Description

用于汽车内部空间的衬里构件

技术领域

本发明涉及一种用于汽车内部空间的衬里构件，尤其是用于汽车装载表面的底板覆盖物。

背景技术

在较小的货车，如小型载货车和轻型载货车中，装载底板通常具有直接布置在车身板材之上的耐踩踏的覆盖物。该底板覆盖物通常是平面状的、只轻微变形的构件，要求该构件在具有较小单位面积重量的同时具有压力和踩踏强度以及较强的隔声作用。在现有技术中为此例如使用在聚氨酯泡沫的基础上再起泡的毯子。在选择和调整材料时，必须在用于产生期望承载能力和坚实踩踏感觉的足够的硬度和要求柔软材料的足够的消声作用之间找到折中方案。为支承较高载荷所需的坚硬物体通常在声学上不起作用或不够有效，并且不能产生期望的消声效果。

由DE 41 31 394 C2已知一种消声材料，其带有一个核心层和至少一个遮护层，该核心层具有由多孔纸板构成的蜂窝结构，该遮护层由透气的纤维网制成。蜂窝结构的空腔用由聚氨酯泡沫、纺织纤维或泡沫玻璃制成的消声再循环物质填充。消声材料例如用作侧壁护板、行李箱护板或后窗台板护板、客舱底板护板、车门衬里等，即用在不会受到特别大的压力负载的区域内。

DE 102 55 039 A1描述了一种用于汽车内部衬里或护板的、带有构成空腔的核心层的复合材料成型件，该核心层布置在两个天然纤维/热塑性复合材料层之间。该核心层由两个遮护层气密地封闭。可以在市场上找到类似的、带有由纸质蜂窝结构制成的核心材料的多层构件，这种核心材料两侧用玻璃网覆盖并且用聚氨酯硬质泡沫涂层。该多层构件在成型工具中挤压并且反应，以便得到带有闭合表面的轻而硬的板，这些板作为可良好承载的载体材料用于汽车中。这些板的消声性能不值一提。例如在DE 10310368A1中描述了将这种结构用于汽车装载底板的应用。

在DE 103 17 670 A1中描述了一种用于汽车的空腔元件，其将蜂窝板用作加强护板，该加强护板用塑料泡沫作为外罩。蜂窝板在两侧配设有泡沫层，其纤维伸入空腔中，以便起到一定的消声作用。

DE 197 02 581 A1描述了一种用于车辆车身的、带有由瓦楞纸板制成的载体层的内部衬里元件，该载体层的蜂窝状空腔发泡，以便得到期望的形状稳定性和消声作用。

JP-2009 073401A描述了一种用于汽车的装载底板，其带有由浸渍的纸质蜂窝结构构成的、在两侧涂层的核心层。

US 2006/0080941A1描述了一种用于汽车客舱的底板覆盖物，其具有带蜂窝结构并且在两侧涂层的核心层。通过在遮护层中设置小孔实现了一定的吸声作用。

WO 01/92086A1描述了一种用于汽车的底板覆盖物，其带有由浸渍的纸板制成的承载式蜂窝状核心层，该层在两侧配设有加固层，以便构成具有较高稳定性的承载结构。在承载结构的一侧设置有作为弹簧的聚氨酯泡沫层和作为质量的橡胶或乳胶层，以便为底板组件提供吸声的弹簧-质量系统。

WO 99/61284A1公开了一种在声学上起作用的车辆隔离衬里，它由三个不同的功能区域构成。第一区域包括一个使所述部件具有稳定性和踩踏强度并且用作质量层的覆盖层。第二区域由多个敞开的小室构成，这些小室的壁和周围环绕的空气具有弹性弹簧的功能。第三区域借助一些小的间隔元件在第二区域和车身之间形成间隔。第三区域用于在各小室之间形成空气横向流动。

EP 1 045 775 B1公开了一种吸声并且吸收碰撞能量的车辆衬里，其带有至少一个置放层、一个中间层和一个覆盖层，其中，中间层具有多个并排布置的空腔，这些空腔的壁在侧面穿孔，以便构成一个连在一起的空腔迷宫。在车辆衬里和待覆盖的车身部件之间形成了连贯的空气层。

DE 196 27 106 A1描述了一种类似构造的吸声的嵌入件，其带有上侧和下侧以及一个支承体，该支承体具有多个在上侧和下侧之间延伸的切口。这些切口通过横向延伸的连接通道相连，并且完全或部分地由一种多孔材料，如无纺布材料或泡沫材料填充。

以上对现有技术的概述显示出，在汽车内部衬里部分和底板覆盖物中使用蜂窝结构元件(例如浸渍过的纸质蜂窝或纸板蜂窝，它们为了达到结构强度而在两侧配设有覆盖层)作为核心层是已知的。为了消声还已知，用泡沫填充蜂窝结构的空腔或在承载结构上施加附加的泡沫层。还已知在事后为覆盖层配设小孔，以便实现一定的吸声作用。

发明内容

由现有技术出发，发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于汽车内部空间的衬里构件，尤其是用于汽车装载表面的底板覆盖物，它构造简单、质量较轻并且具有最佳的声学特性和出色的抗压强度。

该技术问题按本发明通过一种用于汽车内部空间的衬里构件，尤其是用于汽车装载表面的底板覆盖物解决，其带有一个盒状型材层和一个使用层，在所述盒状型材层中形成了多个空腔，这些空腔朝向所述衬里构件的置放或贴靠侧敞开，使用层在衬里构件的使用侧上置放在盒状型材层上或与其相连。所述盒状型材层的空腔填充有空气，并且衬里构件整体上设计成，使得封闭在盒状型材层中的空气柱连同气密的使用层或盒状型材层气密地封闭使用侧的表面构成一个声学的弹簧-质量系统。本发明由此化解了对较高的承载能力和踩踏强度与良好的消声作用的矛盾要求之间的冲突，即本发明提供了一种弹簧-质量系统，其中，将存在于盒状型材层向下敞开的空腔中的气垫用作弹簧，而踩踏强度通过盒状型材自身实现。质量由使用层构成，通过该使用层还可以调节踩踏舒适度。耦连在使用层上的盒状型材层在其与该使用层机械连接时同样有助于声学上起作用的质量。

在本发明的优选实施形式中，盒状型材层的空腔以蜂窝结构的形式由壁分隔开，这些壁基本上垂直于衬里构件的置放或贴靠面延伸，并且在很大程度上防止了声波平行于置放或贴靠面传播。然而按本发明的盒状型材不局限于蜂窝结构，而是可以具有几乎是任意形状的空腔，它们朝向衬里构件吸收声波的置放或贴靠侧敞开。空腔的尺寸对衬里构件的声学功能并不是很重要，但它们对承载能力非常重要。在衬里构件的结构高度例如是10至30毫米时，空腔的直径应为大约5至20毫米，例如约为1厘米。这些数值只用作示例，而并不以此限制本发明。空腔在置放或贴靠侧上在其整个直径上敞开，即并非例如只是局部穿孔。较小的蜂窝尺寸提高盒状型材层的结构强度。当然对于较小的空腔尺寸，整个结构的质量也增加了；对于本领域技术人员来说可以不用太费力气地确定适当的折中方案。

盒状型材层的各空腔向下敞开，并且通过其侧壁(即通过分隔空腔或蜂窝状结构的壁)在侧向上相互分隔开。这些侧壁是不透气的。与之前部分讨论过的现有技术不同的是，在各空腔之间也不具有横向的连接通道并且不会通过空腔侧壁进行空气交换。盒状型材层直接地或在中间设有覆盖层的情况下(在下面还会讨论)置放在汽车车身上，因此在盒状型材层下侧也不进行或基本上不进行横向空气交换或流通。尤其例如没有如前述现有技术的一部分中描述的那样在盒状型材层和车身之间设置允许或促进盒状型材层底侧上的横向空气流动的间隔垫片。盒状型材层以分隔空腔的侧壁下棱边直接地或通过附加的覆盖层贴靠在汽车车身上。

在本发明的优选实施形式中，盒状型材层的空腔只含有空气；也就是说这些空腔没有用泡沫、颗粒、纤维或其它消声材料填充。业已证实，当封闭在盒状型材层中的空气中被用作非常软的弹簧并且由此与使用层共同构成一个在声学意义上轻便并且有效的质量-弹簧系统时，可以得到非常好的消声性能。该型材自身附加地产生了期望的踩踏强度。

在优选的实施形式中，使用层是气密的；特殊地，该使用层具有至少为3000Ns/m³的流动阻力。该使用层可以用于在衬里构件的使用侧上气密地封闭盒状型材层的空腔。也就是说，盒状型材层可以首先构造成，其在两侧均具有敞开的空腔，其中，这些空腔随后在衬里构件的使用侧上由使用层在很大程度上气密地封闭。为此，所述使用层可以直接地或通过一个弹性中间层与所述盒状型材层固定地或可拆卸地连接。然而可选地，盒状型材层也可以制造成带有单侧封闭的空腔。

所述盒状型材层可以由一种抗剪刚性的材料，如热塑性薄膜或热固性薄膜制成，或由一种处理过的纸，尤其是浸渍过的纸制成。对纸的处理既用于提高纸的强度也用作防止水和湿气以及污物进入的保护。在使用树脂和硬蜡时，纸型材针对湿气和变形的承受能力得到了特别程度的提高。也可以使用在市面上可以买到的浸渍过的纸质蜂窝。为了浸渍纸例如可以使用树脂、乳胶、油、蜡或沥青。可选地或附加地，可以对纸进行涂层、喷洒或喷射。

使用层可以构造为单层、双层或多层。因此使用层可以简单地由一种弹性体材料制成。在另一种实施形式中，使用层由一种在单侧孔密封地涂层的纺织材料或例如由一种无纺布制成，在该无纺布上布置有气密的，尤其是热塑性的薄膜。总的来说，当使用层为双层时，它可以由一个具有敞开或封闭的纺织物结构或具有封闭的热塑性结构的例如由TPO(聚烯烃热塑性弹性体)或TPE(热塑性弹性体)制成的层和一个由混合无纺布或纯无纺布(其可选地通过热塑性连接或树脂粘接)制成的第二层构成。这两层在连接中优选是不透气的并且也防止被踩穿或压穿。第二层还用于调整踩踏感觉。

按本发明的衬里构件通常基本上是平面构件；它尤其用作载货车装载表面的底板覆盖物或用于相似的部位，在这些部位中置放或贴靠面的三维变形较小并且在很大程度上是平面状的，例如在行李箱底板中。衬里构件形成了平滑而可承载的装载底板，并且可以补偿不平整的地方，例如底板的压槽。这种补偿一方面通过遮护层实现，另一方面通过盒状型材层在置放或贴靠侧的轻微变形实现。

按本发明的衬里构件在没有使用附加的(例如由泡沫材料制成的)隔音层的情况下也能出色地消声。在本发明的第一种实施形式中，衬里构件只由盒状型材层和使用层构成。在另一种实施形式中，衬里构件只由盒状型材层、使用层和遮护层构成。其它的材料，尤其是附加的泡沫材料层并不是必需的。

按本发明的衬里构件可以预先制造并且在组装状态下作为装载底板、内部衬里部分或类似构件使用在汽车中。但也可以单独地制造这些层并且以单独部件安装在车辆中。这一方面提供了在组装衬里构件方面较高的灵活度；另一方面这也提高了再循环或再生的可能性，因为衬里构件可以毫无困难地再被拆卸成其各个组成部分。

概括地说，本发明通过以下方式化解了高消声效果和良好踩踏强度之间的利益冲突，即提供一种声学的弹簧-质量系统，在该系统中将存在于盒状型材层的空腔中的气垫用作软弹簧，而踩踏强度通过盒状型材层的蜂窝结构实现。通过设置软弹簧，只需要相对较小的质量来实现良好的声音隔离，其中，盒状型材层也可对该质量有贡献。通过盒状型材层和使用层之间的薄无纺布层或其它柔软的层可以调节踩踏舒适度。位于盒状型材层底侧上的另一个薄无纺布层或相似的柔软层用于相同的目的并且防止了车身上(例如底板上)的连接噪声传递到衬里构件上。

附图说明

以下借助优选实施形式进一步阐述本发明。在附图中：

图1示出剖切按本发明的衬里构件的示意剖视图；

图2示出剖切按本发明的可选实施形式的衬里构件的示意剖视图；

图3，4和5示出剖切使用层的可选实施形式的示意剖视图。

具体实施方式

图1示出剖切按本发明的衬里构件的示意剖视图。在所示实施形式中，衬里构件用作用于汽车平坦并且变形较少的底板组件的耐踩踏的、轻便的并且在声学上起隔音作用的底板覆盖物。然而，按本发明的衬里构件也可以用在杂物箱和行李箱底板以及行李箱底部护板和其它内部衬里部分的区域中。

在所示的实施形式中，衬里构件具有盒状型材层10、双层使用层12和遮护层14。盒状型材层10例如由浸渍过的纸质蜂窝构成，优选由处理过的纸型材构成，其用树脂、乳胶、乳状液、油、蜡或沥青浸渍以防止污物和湿气进入。也可以使用热塑性型材或热固性型材。

将盒状型材层10的各空腔或蜂窝状结构分隔开的壁是不透气的并且不具有通路、连接通道或类似结构。

使用层12可以如图1所示构造为双层的，即带有一个具有敞开或封闭的纺织物结构或具有封闭的热塑性结构的例如由TPO或TPE制成的覆盖层16和一个由混合无纺布或纯无纺布(其可通过热塑性连接或树脂粘接)制成的中间层18。

在衬里构件相对置的置放或贴靠侧上布置有遮护层14，尤其是遮护无纺布层，其是透气的并且非气密地封闭盒状型材层朝向衬里构件的置放或贴靠侧敞开的空腔。

在图2中示出了衬里构件的一种可选设计方案，该衬里构件只带有盒状型材层10和使用层12。在这种实施形式中，使用层12是单层的并且例如由弹性体材料制成。遮护层14对声学隔音作用来说并不是必需的，因此可以被省去。

与是否设置遮护层14无关，按本发明的衬里构件构造成，该衬里构件以分隔盒状型材层空腔的壁的下棱边直接地或通过遮护层14贴靠在车辆车身上。在这个区域内不进行横向空气流动，而是基本上只通过封闭在空腔中的空气形成弹簧-质量系统的弹簧。

图3至5示出了使用层的各种设计方案，其中，图3展现了由弹性体材料制成的单层使用层12；图4示出了带有纺织覆盖层16和位于下方的、作为中间层18的密封薄膜的双层使用层；而图5示出了带有热塑性覆盖薄膜16和位于下方的、作为中间层18的无纺布层的双层使用层。纺织材料和无纺布可以产生舒适的踩踏感觉并且其附加的好处是防止掉下的物体或鞋跟穿透所述结构。使用层在优选实施形式中是气密的并且气密地向上封闭衬里构件。如果盒状型材层自身具有一个气密地封闭使用层的表面，则使用层也可以是透气的。

带有热塑性或经过热塑性处理的盒状型材层的衬里构件可以通过热成型过程形成期望的形状，其中，盒状型材层应该只能有限地变形。衬里构件例如可以由此制造，即，例如将纸质蜂窝结构用树脂浸渍、喷洒、喷射或以类似方式浸渍，至少将使用层施加在蜂窝结构上，加热该复合结构并且使其成型。衬里构件在冷却时固化为期望的形状。使用聚合树脂的盒状型材层可例如通过挤压方法成型，并且压紧在配属的置放或贴靠面上。

遮护层14保护盒状型材层以防杂质和湿气进入。它还将衬里构件与置放或贴靠面分隔开，并且防止连接噪声(如摩擦噪声和/或啪嗒啪嗒的声音)传递到置放或贴靠面上。

盒状型材层按本发明不仅仅用作容纳泡沫材料或颗粒的载体结构或用作再起泡的底板覆盖物中的踩踏加强件，它除了载体功能还附加地与使用层构成声学元件。封闭在盒状型材层内的空气柱作为弹簧与使用层共同构成一个在声学意义上轻便并且有效的质量-弹簧系统。附加地，该型材产生了期望的踩踏强度。

在之前的说明内容、权利要求书和附图中公开的特征既可以单独地又可以在任意的组合中对实现本发明的各种设计方案具有重要意义。

Claims (18)

1.一种用于汽车内部空间的衬里构件，尤其是用于汽车底板表面的衬里构件，其带有一个盒状型材层(10)和置放在其上的使用层(12)，在所述盒状型材层中形成了多个空腔，这些空腔朝向所述衬里构件的置放或贴靠侧敞开，其中，所述盒状型材层(10)的空腔填充有空气，并且其中，封闭在该盒状型材层(10)中的空气柱连同

(i)一个气密的使用层(12)或者

(ii)所述盒状型材层气密地封闭使用侧的表面

构成了一个声学的弹簧-质量系统。

2.按权利要求1所述的衬里构件，其特征在于，所述盒状型材层(10)的空腔以蜂窝结构的形式由壁分隔开，这些壁基本上垂直于衬里构件的置放或贴靠面延伸，并且在很大程度上防止了声波平行于置放或贴靠面传播。

3.按权利要求1或2所述的衬里构件，其特征在于，所述盒状型材层(10)的空腔只含有空气。

4.按权利要求1至3之一所述的衬里构件，其特征在于，所述使用层(12)是气密的或具有至少为3000Ns/m³的流动阻力。

5.按权利要求1至4之一所述的衬里构件，其特征在于，所述使用层(12)直接地或通过一个弹性中间层(18)与所述盒状型材层(10)连接。

6.按权利要求1至5之一所述的衬里构件，其特征在于，所述盒状型材层(10)的空腔在使用侧上由所述使用层(12)气密地封闭。

7.按权利要求1至6之一所述的衬里构件，其特征在于，所述使用层(12)与所述盒状型材层(10)固定地或可拆卸地连接。

8.按权利要求1至7之一所述的衬里构件，其特征在于，所述盒状型材层(10)由一种抗剪刚性的材料，如热塑性薄膜或热固性薄膜制成，或由一种处理过的纸，尤其是浸渍过的纸制成。

9.按权利要求8所述的衬里构件，其特征在于，所述盒状型材层(10)由一种处理过的纸制成，这种纸用树脂、乳胶、油、蜡或沥青浸渍和/或涂层。

10.按权利要求1至9之一所述的衬里构件，其特征在于，所述使用层(12)构造为单层或多层的。

11.按权利要求1至10之一所述的衬里构件，其特征在于，所述使用层(12)由一种弹性体材料、一种至少在单侧孔密封地涂层的纺织材料或一种配有热塑性薄膜的无纺布制成。

12.按权利要求1至11之一所述的衬里构件，其特征在于，在所述盒状型材层(10)的置放或贴靠侧上设置有遮护层(14)，该遮护层由一种透气的材料，尤其是无纺布制成。

13.按权利要求1至12之一所述的衬里构件，其特征在于，所述衬里构件基本上是平面构件。

14.按权利要求1至13之一所述的衬里构件，其特征在于，所述衬里构件在没有使用附加的隔音层，尤其是在没有使用泡沫材料的情况下制造而成。

15.按权利要求1至14之一所述的衬里构件，其特征在于，所述衬里构件只由所述盒状型材层(10)和使用层(12)构成。

16.按权利要求1至14之一所述的衬里构件，其特征在于，所述衬里构件只由所述盒状型材层(10)、使用层(12)和遮护层(14)构成。

17.按权利要求1至16之一所述的衬里构件，其特征在于，所述盒状型材层的空腔由不透气的壁分隔开，因此空气不会穿过这些壁在空腔之间横向流动。

18.按权利要求1至17之一所述的衬里构件，其特征在于，所述盒状型材层的空腔由壁分隔开，并且所述衬里构件构造成，该衬里构件能够以分隔壁的下棱边直接地或通过遮护层贴靠在汽车底板上，其中，在所述盒状型材层的各空腔之间不会产生或基本上不会产生空气横向流动。

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