CN115836344A - 具有振动阻尼特性的汽车装饰部件 - Google Patents

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菲利普·戈达诺
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弗朗西斯科·桑切斯·克莱门特
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Abstract

本发明涉及一种包括至少一个多孔层的汽车噪音衰减装饰部件,其中,多孔层包括部分填充有松散颗粒的至少一个闭合容器,闭合容器包括由薄膜形成的用于接触车辆的振动表面的接触表面,并且薄膜的与接触表面相对的表面与至少一部分松散颗粒接触,使得薄膜能够将振动能量从振动表面传递到容器内部的松散颗粒。

Description

具有振动阻尼特性的汽车装饰部件
技术领域
本发明涉及一种用于在乘用车中进行噪音衰减的汽车装饰部件(尤其是与振动表面接触的装饰部件或覆层,比如地板系统、内挡板、外挡板、电池盖绝缘体)、包括这种装饰部件的车辆以及生产这种装饰部件的方法。
背景技术
车辆中的噪音源很多,其中包括动力系统、动力传动系统、轮胎(由路面激发)、制动器和风。尤其是由动力系统和轮胎产生的噪音可能覆盖相当大的频率范围,对于普通的柴油车辆和汽油车辆以及配备有电驱动单元的车辆来说,所述频率范围可以从100Hz到10kHz。
通常,低频噪音可以被视为覆盖100Hz至600Hz的频率范围。它主要由所谓的“固体传播”噪音所控制:振动经由各种结构路径由噪音源(例如动力系统或轮胎)传递到乘客室周围的板件,然后这些板件将噪音辐射到乘客室本身。而另一方面,通常中高频噪音可以被认为覆盖600Hz和10kHz之间的频率范围。它主要由所谓的“空气传播噪音”所控制:在这种情况下,振动经由声波由噪音源(例如动力系统或轮胎)传递到乘客室周围的板件,然后这些板件将噪音辐射到乘客室本身。为了乘客的舒适性,有必要在低频和中高频下获得足够低的车内噪音水平。
为了对车辆中的空气传播的中高频噪音进行衰减,已知的是使用噪音衰减装饰部件,比如内挡板系统或地板地毯系统。
一般来说,由于噪音衰减装饰部件的隔音特性和/或吸声特性,所以噪音衰减装饰部件可以有效降低中高频空气传播噪音。隔音是指部件反射由噪音源辐射并且撞击到其上的声能的能力,而吸声是指部件耗散由噪音源辐射并且撞击到其上的声能的能力。
噪音衰减装饰部件的隔音特性和吸声特性通常源于其中包含的材料以及所述材料在部件本身中的排列。特别地,为了获得良好的中高频隔音特性和/或吸声特性,该部件可以有利地包含由低密度多孔材料构成的材料层,并且该材料层布置在该部件面向车身的一侧上。当部件装配在车辆中时,该材料层被放置成与车身接触。该材料层可以由低密度纤维材料或泡沫构成。可能需要附加层来获得中高频范围内所期望的噪音衰减。然而,属于现有技术的噪音衰减装饰部件通常不能有效地衰减低频固体传播噪音。
因此,传统上,包含聚合物粘弹性材料(例如沥青基材料)的阻尼垫用于低频固体传播噪音的衰减。这些阻尼垫层压在车身上。由于这些阻尼垫的振动阻尼特性,它们通常在降低低频固体传播噪音方面非常有效。
振动阻尼是指部件减少其所应用的结构(例如形成车身的白车身(body-in-white)的振动的能力。
然而,粘弹性阻尼垫在衰减中频和高频范围内的噪音方面非常差。
因此,在现有技术中,为了在整个频率范围内实现令人满意的噪音衰减,通常需要组合两种不同类型的部件,即用于中高频的噪音衰减装饰部件和用于低频的振动阻尼垫。
这增加了车辆组装过程的复杂性和成本。特别是,为了阻尼车身的振动,阻尼垫必须层压在车身上,即它们必须非常牢固地粘附在车身上。因此,阻尼垫通常首先沿着车辆组装线手动定位在车身上,然后在加热下固化并且层压到车身上。替代地,阻尼材料可以在预定区域中直接喷涂到车身。这两种过程都很复杂、耗时并且需要大量投资,因此增加了车辆组装过程的复杂性和车辆的生产成本。此外,它们还减缓了车辆的组装过程。另一方面,噪音衰减装饰部件可以以简单的方式装配在车辆中,只需沿着组装线将它们放置在车身上。
此外,通常用于生产振动阻尼垫的材料可能会对其在汽车行业中的使用造成性能问题。为了减少车身振动,汽车领域中使用的阻尼垫(或喷涂阻尼材料)通常依赖于它们所包含的材料(例如沥青基材料)的粘弹性,这些材料可能对温度非常敏感。因此,阻尼垫只能在较窄的温度范围内表现良好。然而,车身的温度可以在非常广的范围内变化,该范围从低于-30摄氏度到高于+80摄氏度。此外,传统的阻尼材料(比如沥青基材料)在车辆寿命期间容易老化、变脆并且失去阻尼性能。
本发明的目的是通过提供一种替代的噪音衰减装饰部件来消除对阻尼垫或喷涂阻尼材料的需求,该替代的噪音衰减装饰部件可以在所需的整个温度范围和频率范围内衰减声音,从而满足降低汽车客舱噪音的所有声学需求,该替代的噪音衰减装置部件易于安装在车辆上并且在车辆寿命期间保持其性能。
发明内容
本发明的目的通过根据权利要求1所述的汽车噪音衰减装饰部件、根据权利要求15所述的这种装饰部件的用途以及根据权利要求16所述的生产这种装饰部件的方法来实现。
特别是包括至少一个多孔层的汽车噪音衰减装饰部件,其中多孔层包括部分填充有松散颗粒的至少一个闭合容器,其中闭合容器包括由薄膜形成的用于接触车辆的振动表面的接触表面,并且薄膜的与接触表面相对的表面与至少一部分松散颗粒接触,使得薄膜可以将振动能量从振动表面传递到容器内部的松散颗粒。
令人惊讶的是,具有由薄膜形成的接触表面的容器能够在比实际接触面积更大的面积上阻尼车身振动,从而非常有效地降低低频噪音,而多孔层和最终的附加层仍然可以降低中高频噪音。首先,一个单独的装饰部件能够在与车辆客舱中的声学舒适性相关的整个频率范围内衰减噪音。
由薄膜形成的接触表面被定义为薄膜的外表面,即与车辆的振动板件的接触表面,薄膜的相对表面至少部分与容器内部的松散颗粒接触,因此车辆板件的振动能量可以传递到容器内部的松散颗粒并且在那里通过颗粒的运动而消散。
优选地,容器由用于保持限定空隙体积的器皿部件和用于在器皿填充颗粒之后使该器皿闭合的封闭部件形成。封闭件需要以这样的方式连接到器皿上,使得它们一起形成闭合容器,从而防止颗粒在使用过程中泄漏。优选地,封闭件包括由薄膜形成的接触表面,更优选地,封闭件可以由薄膜构成。
优选地,具有由薄膜形成的接触表面的闭合容器集成在多孔层内,使得薄膜的接触表面可以面向车辆的振动表面并且与之接触,并且与接触表面相对的薄膜的表面与容器内部的松散颗粒的至少一部分接触。
优选地,形成接触表面的薄膜至少与多孔层的表面齐平。因此,多孔层也可以使其表面的至少一部分与车辆的振动表面接触。优选地,在使用过程中,当部件被放置在汽车中的车辆板件的顶部上时,至少在接触表面的区域中的薄膜能够以这样的方式轻微变形,以获得良好的接触,即使车辆板件表面不平滑或不平坦。这可以通过选择所使用的薄膜材料来实现。
令人惊讶的是,由于容器的接触表面对比于装饰部件与车辆的振动表面接触的整个表面尺寸非常小(优选小于可能与车辆的振动表面接触的总表面的5%),因此装饰部件的噪音吸收和/或隔离功能仍然存在并且基本不受影响。此外,由于已经可以用每个颗粒填充量小于100克的小容器实现可测量的阻尼效果,所以部件的总重量不会显著增加。
此外,容器在多孔层内部的集成能够实现并且保持容器在汽车内部的精确且稳定的放置,而无需在汽车组装线上进行额外的加工步骤,也无需额外的胶水层或粘合剂层。此外,部件在容器上的局部重力载荷使得容器接触表面和车辆的振动表面之间能够进行良好的表面接触。另一方面,部件的总重量对于容器振动阻尼效果不是决定性的。
在多孔层内放置部分填充有松散颗粒的至少一个闭合容器。优选地,闭合容器包括连接在一起的器皿部件和封闭部件,以形成具有限定空隙体积的闭合容器,该闭合容器部分填充有松散颗粒。
该闭合容器进一步包括由薄膜形成的用于接触车辆的振动表面的接触表面,使得其可以将振动能量从车辆的振动表面传递到容器内部的松散颗粒。
包含颗粒的闭合容器应在部件内定向,使得颗粒在其重力载荷下至少部分接触与接触表面相对的薄膜的表面。当使用该部件时,至少薄膜在一侧经由接触表面与车辆的振动表面接触,并且薄膜在另一侧与容器内部的至少一部分松散颗粒接触。当部件在使用中时,接触表面因此可以吸收车辆的振动表面的振动,例如白车身的车身板件或电池盒的顶部,薄膜将所述振动传递到相对部位,在那里将所述振动传递到可以自由移动的颗粒,从而通过摩擦和/或非弹性碰撞耗散能量。
尽管薄膜可以放置在器皿部件或封闭部件中,但优选放置在封闭部件中。在另一个优选实施例中,封闭件由薄膜制成。
根据本发明,仅部分填充有松散颗粒的闭合容器能够使颗粒在容器的体积内部自由移动。
未被颗粒占据的容器的其余体积可以填充有流体,以使颗粒能够自由运动,从而它们可以耗散能量。优选地,其余体积填充有空气或合适的气体。
闭合容器需要能够承受使用过程中的机械载荷,例如由于乘客踩在地板部件上而产生的压力,或者影响填充流体体积的温度效应而产生的压力,尤其是在使用气体或空气已填充容器的情况下。因此,器皿优选能够承受使用过程中的一些变形。然而,容器必须能够基本上保持初始的体积和/或形状。
至少在接触表面处的薄膜应该能够始终保持与振动表面的接触。令人惊讶的是,通过使用薄膜,这可以在不需要粘合剂层或任何类型的机械粘结的情况下实现。薄膜还应能够有效地将振动能量传递到容器内与薄膜接触的颗粒。
振动能量从车身向容器中的松散颗粒的传递是通过由薄膜形成的接触表面进行的。振动能量传递的效率可能取决于制成薄膜的材料、其厚度及其机械特性。
此外,薄膜必须能够承受生产和使用过程中的应力,并且不应撕裂。
薄膜的厚度优选在10μm和1mm之间、优选在40μm和700μm之间、最优选在60μm和300μm之间。
厚度可以依据所选的薄膜材料而变化。
在闭合容器的生产期间,薄膜的特性可能会改变,例如通过在层压过程中拉伸该薄膜。
优选地,薄膜的拉伸模量低于1GPa、优选地低于500MPa、优选地低于250MPa。如果薄膜是各向异性的,这些值既指机器方向,也指横向方向。
薄膜的厚度和/或拉伸模量越小,薄膜变形和适应车身形状的程度越大。另一方面,薄膜越厚和/或其拉伸模量越高,从机械角度来看,薄膜就越坚固,并且生产过程就越容易。
优选地,薄膜断裂时的拉伸强度高于20MPa,并且断裂时的应变高于100%。如果薄膜是各向异性的,这些值既指机器方向,也指横向方向。
根据ISO 527-1和527-3的当前版本测量断裂时的应力和应变。
薄膜的拉伸模量测量如下。根据ISO 527-1和ISO 527-3标准的当前版本中所给出的指示,制备了大量试样。根据ISO 527-1的当前版本,测量每个试样的应力-应变曲线。每个试样的拉伸模量根据相应的应力-应变曲线被评估为0%应变和2%应变之间的割线模量,即
Et=(σ21)/(E2-E1)
其中,Εt为试样的拉伸模量,单位为兆帕(MPa),σ1为应变值ε1=0(0%)时测得的应力(MPa),σ2为应变值ε2=0.02(2%)时测得的应力(MPa)。薄膜的拉伸模量是根据ISO527-1的当前版本中详述的程序从单个试样的拉伸模量获得的。
优选地,薄膜包括从以下材料构成的集合中选择的至少一种聚合物或共聚物:如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PTB)的聚酯、如聚酰胺6或聚酰胺66的聚酰胺、如聚乙烯(PE)的聚烯烃、聚丙烯(PP)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)、或者乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、如热塑性聚烯烃(TPO)的热塑性弹性体(TPE)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚醚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮(PEEK)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、或者如聚乳酸或离聚物聚合物的生物聚合物。
优选使用热塑性材料,优选聚酯或聚烯烃。优选地,用于薄膜、器皿和/或容器的材料作为整体由与多孔层相同的材料集合制成,从而使得回收更容易。
也可以使用双层薄膜或多层薄膜,以进一步增加稳定性、弹性和/或坚固性。
薄膜可以直接层压到器皿的边沿,以在用松散颗粒填充容器之后使该容器闭合。特别地,如果薄膜直接层压到器皿上,优选双层薄膜或多层薄膜,则由此可以选择一层用于器皿的良好封闭,而另外的一层或多层负责良好的层压,从而与器皿的边沿一起融化或靠着该器皿的边沿熔化,从而形成闭合的密封。
替代地,可以使用胶水层或粘合剂层来连接器皿和封闭件,以获得闭合的容器。
优选地,在部件使用时与车身接触的薄膜部分不与车身本身粘结(例如胶合)。
非常令人惊讶的是,当根据本发明的薄膜用于将车身振动传递至容器内部的松散颗粒时,无需为了将振动能量有效传递至颗粒而将薄膜粘结到车身上。由于薄膜的高柔性,与在使用时将薄膜粘结(例如胶合)到车身上所获得的效果相比,阻尼效果是相同的或者至少没有显著差异。当将装饰部件放入车辆中时,将薄膜粘结到车身上会使装饰部件的安装过程更长且更不牢固;不需要粘结的解决方案非常方便,这使安装过程简单明了,其减少了车辆组装的时间和成本。
替代地,可以使用带有非永久性粘合剂的粘结溶液,或使用后可以增加接触表面和车身之间的粘结的压敏粘结溶液。这在车辆的倾斜表面上可能具有优势。
由于所用颗粒非常小,最小尺寸至少为20μm,所以它们可能在层压的接缝之间蠕动或蠕动进入薄膜层的微小穿孔,从而从容器中漏出并且随着时间的推移而损害其功能。为了避免颗粒从容器中漏出,包括薄膜的容器材料应是不可渗透的。由此,不可渗透意味着没有颗粒能够穿过无瑕疵的薄膜。优选地,至少对于薄膜来说,使用双层薄膜或多层薄膜。
松散颗粒
在根据本发明的噪音衰减装饰部件中,由于车身的振动能量通过摩擦和/或非弹性碰撞传递到容器内部的松散颗粒(这会使振动能量消散),因此实现了低频(即100Hz至600Hz之间)下的振动阻尼效果。
容器中的松散颗粒在通过摩擦和非弹性碰撞耗散振动能量方面最有效的频率范围可以通过适当选择其粒径的统计分布来调节。
当涉及单个颗粒时,“粒径”被定义为根据当前ISO 13322-2测量的颗粒的面积等效圆直径。
一个容器中的颗粒可以具有不同的粒径。按照根据当前ISO 13322-2测量的单个颗粒的粒径,可以推导出容器中颗粒的粒径的统计分布,例如遵循ISO9672-2的当前版本的指示。
在下文中,当指容器内部颗粒的整体时,术语“粒径”应理解为指容器中颗粒的粒径的统计分布的中值D50
此外,当指容器内部颗粒的整体时,术语“粒径分布跨度”或“分布跨度”应理解为指根据公式S=(D90-D10)/D50计算的量S,其中,D10是根据粒径统计分布计算的第10百分位尺寸,D90是根据粒径统计分布计算的第90百分位尺寸。粒径分布跨度是粒径统计分布在中值D50周围分散程度的量度。
优选地,容器中的颗粒具有的中值粒径在20μm和1250μm之间、优选在250μm和1000μm之间、优选在350μm和700μm之间。
优选地,容器中的颗粒具有的粒径分布跨度小于或等于2.5、优选小于或等于1.5、优选小于或等于1。
较大尺寸的颗粒在较低频率(即接近100Hz的频率)下通过摩擦和非弹性碰撞更有效地耗散能量,而在较高频率(即接近600Hz的频率)下效率较低,因此要阻尼的总频率在100Hz至600Hz的范围内。
另一方面,较小粒径的颗粒在较高频率(即接近600Hz的频率)下通过摩擦和非弹性碰撞更有效地耗散能量,而在较低频率(即接近100Hz的频率)下效率较低,因此要阻尼的总频率在100Hz至600Hz的范围内。此外,与较大粒径的颗粒相比,较小粒径的颗粒的能量耗散更宽频。
通过选择容器中颗粒的粒径分布的中值和跨度,则可以调整频率范围的位置和宽度,在该频率范围内,颗粒通过摩擦和非弹性碰撞最有效地耗散能量。这将是根据本发明的容器在阻尼车身振动方面最有效的频率范围。
如果在较低频率下需要高振动阻尼效果,则必须选择较大的中值粒径,例如高于350μm。另一方面,如果在较高频率下需要高振动阻尼效果,则必须选择较小的中值粒径,例如低于350μm。
必须基于所需振动阻尼效果的频率范围的宽度来选择分布跨度。对于固定数量的颗粒,增加跨度将导致更宽频但不太明显的效果。
装饰部件可能包括多于一个的容器。通过对不同的容器使用不同的粒径分布,有可能优化部件的整体阻尼性能。
在车辆板件中,例如地板板件,不同区域的振动的频率内容可能不同。一些区域可能主要以较低频率(例如低于250Hz)振动,而一些其他区域可能主要以较高频率(例如高于250Hz)振动。对于一些区域,振动可能更宽频,对于一些其他区域,振动可能更集中在有限的频率范围。
令人惊讶的是,通过选择包含在容器中的颗粒的粒径分布,根据本发明的装饰部件可以适用于有效地阻尼车身板件的各个区域的振动,即使其频率含量不同。这可以通过选择每个容器中的颗粒的粒径分布的中值和跨度来实现,使得它们适应容器所在区域中的车身的振动的频率含量。
为了阻尼主要以较低频率振动的区域中的振动,将选择具有较大中值(例如高于350μm)的粒径分布。对于主要以较高频率振动的区域,将必须选择具有较小中值(例如低于350μm)的粒径分布。类似地,对于具有较高宽频振动的区域,可以选择具有较大跨度的粒径分布,而对于具有较低宽频振动的区域,可以选择具有较小跨度的粒径分布。这是优于传统阻尼垫的优势,因为传统阻尼垫不可能针对车身板件的不同区域进行调节。
优选地,一个容器中的颗粒的总重量在5至100克之间、优选在8至60克之间、优选在10至50克之间。
令人惊讶的是,在这些低重量的情况下,已经可以实现对车身的低频固体传播振动的有效降低。
容器的“填充率”表示包含在容器中的颗粒所占据的体积与容器的总内部体积之间的比率。
通过选择填充率,可以对频率范围进行微调,在该频率范围内,容器中的松散颗粒通过摩擦和非弹性碰撞最有效地耗散振动能量。较低的填充比提高了较低频率(即接近100Hz的频率)下的性能,而较高的填充比提高了较高频率(即接近600Hz的频率)下的性能,由此要阻尼的总频率在从100Hz到600Hz的范围内。
优选地,包含在根据本发明的噪音衰减装饰部件中的容器的填充率在30%和90%之间、更优选在40%和70%之间。高于90%的填充率是不优选的,因为颗粒在容器内部只有很小的空间来自由移动。
颗粒为松散粒状物质,并且该颗粒优选由从以下材料构成的集合中选择的至少一种材料制成:惰性矿物(比如碳酸钙或二氧化硅)、金属(比如钢)、陶瓷材料、弹性材料和聚合材料(比如聚苯乙烯)。由不同材料制成的颗粒可以用于单个容器中。
令人惊讶的是,也可以使用由弹性体材料制成的颗粒,所述弹性体材料来自合成来源,比如苯乙烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)和丁基橡胶或天然橡胶制成的橡胶或者由这些材料的组合制成的化合物,并且获得良好的阻尼效果。化合物可以是通过典型手段(比如硫化或自由基交联)交联的,也可以是非交联的。
所用材料可以是未经处理的或是回收的或再循环的来源。例如,源自回收轮胎的小粒状颗粒是根据本发明的松散颗粒的良好填充材。在使用弹性材料的情况下,可以使用例如介于200μm和800μm之间的中间粒径。
松散颗粒的材料的最终选择取决于要衰减的频率范围和优选的相应粒径分布以及价格和可用性。
通过恰当地选择容器内部的松散颗粒的粒径分布、制造它们的材料、其总重量和相对填充率,并且通过利用所有这些参数之间存在的相互关系,可以优化和微调根据本发明的装饰部件的性能。与现有技术的阻尼垫相反,所给的材料使得部件的阻尼性能在车辆使用过程中基本不受温度变化的影响。这是一个巨大的优势,因为依据当地市场的室外温度来调整当地市场的材料特性的需求减少了。
容器包括器皿部件和覆盖件部件。器皿部件在装饰部件的生产和使用过程中限定内部体积并且保持所限定的内部体积。容器的限定内部体积应足够大,不仅要容纳颗粒,而且要在受到振动时允许颗粒在容器内部自由移动。
优选地,根据本发明的噪音衰减装饰部件中包含的容器的内部体积在2cm3和100cm3之间、优选在5cm3和50cm3之间、优选在10cm3和30cm3之间。颗粒填充不超过总内部体积的90%。
器皿最好比薄膜坚硬得多,以保证容器的尺寸稳定性和结构坚固性。
优选地,器皿由杨氏模量在0.7GPa和4GPa之间(优选在1.0GPa和3GPa之间)的热塑性材料制成。
优选地,器皿的壁的厚度在1.5mm和5mm之间、优选在2.5mm和4mm之间。
器皿的壁的实际厚度可能取决于器皿的生产工艺,例如注射成型、吹塑成型、热成型或增材制造技术(如3D打印),并且厚度可以在整个器皿壁上变化,例如通过吹塑成型或热成型,器皿壁内可能存在较薄区域和较厚区域。
优选地,器皿包括从以下材料构成的集合中选择的至少一种聚合物或共聚物:聚酯(比如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PTB))、聚酰胺(比如聚酰胺6或聚酰胺66)、聚烯烃(比如聚乙烯(PE))、聚丙烯(PP)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)或高密度聚乙烯(HDPE),离聚物(比如乙烯丙烯酸共聚物(EAA))、热塑性弹性体(TPE)(比如热塑性聚烯烃(TPO))、热塑性聚氨酯(TPU)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(比如聚醚酰亚胺(PEI)或聚醚醚酮(PEEK))、聚砜、聚醚砜、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、或者生物聚合物(比如聚乳酸(PLA))。也可以使用这些材料的组合。
优选地,器皿由包含所列材料之一的至少一层材料制成,然而,也可以使用多层材料来获得根据本发明的器皿。
优选地,器皿进一步包括增强纤维(例如玻璃纤维或聚碳酸酯纤维),以进一步增强容器的刚度和坚固性。
可以调整器皿的形状,以使其易于插入多孔层中,同时可以将其进一步设计成包括用于在装饰部件的运输和/或搬运的过程中(例如在将装饰部件安装在车辆内部的过程中)将容器保持在装饰部件中的器件。例如,这些器件可以通过调整器皿部件的基本形状来实现。例如,在接触表面处横截面略小并且朝向器皿的底部变大的形状可以防止容器在搬运过程中掉出,可能优选略微逐渐变细或弯曲的侧面。此外,其它器件(如肋、小凸起或螺旋型凹槽)可以将器皿固定在其位置上。
替代地或与优化的形状组合,器皿和/或覆盖件可以形成凸缘,该凸缘防止器皿在多孔层内下沉过深。为了使根据本发明的容器耗散振动能量,必须保证接触表面与车辆的振动表面接触并且保持与车辆的振动表面的接触。因此,容器不应沉入到多孔层中,并且接触表面应至少与包含它的多孔层的表面基本齐平。表面中的较小局部偏差可以通过由薄膜形成的接触表面的局部变形来克服,这可能相对于表面的平面向内和向外双向进行。
为此,器皿可以装配有凸缘,该凸缘优选与器皿附近的多孔层的表面接触,并且该凸缘避免上述下沉。此外,凸缘区域可以进一步增强覆盖件和器皿之间的接触表面,从而产生用于层压和密封的更大区域,这对于更容易地生产容器是非常方便的。
例如,容器可以成形为类似于平行六面体或柱体的形状。在另一个实施例中,容器可以成形为类似于半球的形状,在这种情况下,半球的平坦面由包括薄膜的封闭件构成。半球具有这样的优点,即从半球上方施加在容器上的任何压力将均匀分布,从而防止容器在使用过程中破裂或爆裂。
平行六面体形状、半球形状和/或柱形形状是非常简单的形状,这些形状易于生产,并且这些形状有利于将容器轻松地集成到装饰部件中。
在另一个实施例中,容器的形状类似于倒置的截头锥形,其是由包含薄膜的封闭件构成的锥形的较小底部。在该实施例中,当容器嵌入到装饰部件中时,其形状可以有助于防止其从装饰部件本身中掉出。这可以使部件的生产更容易、更快,从而成本更低。
这种效果也可以通过其他容器形状来获得,如倒置的截棱锥形或桶状形状或其他形状,这对本领域技术人员而言是清晰明了的。
优选地,器皿具有边缘,薄膜可以沿着该边缘粘结,例如通过胶粘或热粘结。优选地,器皿的边缘装配有宽度至少为1mm的突出凸缘。凸缘可以扩大薄膜的粘结表面。这也可以有助于在容器嵌入到多孔层中时防止容器下沉到多孔层中。
优选地,容器的高度比多孔层的厚度低至少5mm,以确保容器上方存在至少5mm的多孔材料。非常令人惊讶的是,当满足该条件时,容器的存在基本上不会影响装饰部件的高频空气传播噪音性能。
优选地,根据本发明的噪音衰减装饰部件包括多个容器。容器的数量基于所需的阻尼性能并且基于重量、空间和成本限制来确定。增加容器的数量会导致更高的性能,但也会导致更高的重量、成本和生产过程的复杂性。
优选地,根据本发明的噪音衰减装饰部件中的多孔层可以包括多达30个容器、优选4至30个容器、更优选8至20个容器。
令人惊讶的是,由于每个容器的填充物不超过100克,因此与用于阻尼相同表面的现有技术阻尼器相比,总的来说,获得令人满意的阻尼效果所需的重量要低得多,从而降低了汽车的重量,进而降低了汽车能耗。
通过将容器集成在装饰部件中,可以预先确定其位置,并且在装饰部件的安装过程中确保容器的正确位置。容器最好放置在车身振动最大的地方,即所谓的“振动热点”。这种振动热点可以用本领域公知的实验技术和/或模拟技术来识别。在车身板件上可能存在若干个振动热点,并且这些振动热点可能涉及不同的频率范围。因此,可以优选使用在同一部件内部分填充不同类型的松散颗粒的容器。
根据本发明的噪音衰减装饰部件优选安装在主要水平的车身板件(例如,车辆地板)上,但当安装在其他方向的车身板件(例如,车辆挡板板件)上时,所述噪音衰减装饰部件也可以工作,前提是当部件安装在车辆上时,容器内部的松散颗粒在其重力载荷下在薄膜与车身的振动表面接触的区域中至少部分与薄膜接触。
嵌入在根据本发明的噪音衰减装饰部件中的容器在尺寸、形状、颗粒类型和填充率方面可能都具有相同的特征,或者它们可能不同,以便适配部件所接触的车身板件的振动以及车身和/或装饰部件的形状,当其安装在车辆中时。
在根据本发明的装饰部件中,部分填充有松散颗粒的容器嵌入到多孔层中。优选地,该多孔层由开孔泡沫和/或纤维材料构成。
多孔层可以由任何类型的开孔泡沫形成,多孔层优选由聚氨酯泡沫制成。优选地,泡沫的密度在25kg/m3和120kg/m3之间、优选在35kg/m3和80kg/m3之间、优选在45kg/m3和70kg/m3之间。
多孔层可以是纤维层,其包括纤维(比如人造短纤维)和/或长丝和热塑性粘结剂材料。
可以使用回收纤维、再循环纤维和/或原生纤维、人造纤维、无机纤维和/或天然纤维的任意组合。
例如,多孔层可以包括回收纤维,该回收纤维由从以下材料构成的集合中选择的至少一种材料制成:棉再生物(shoddy)、合成再生物、聚酯再生物、天然纤维再生物以及混合的合成纤维与天然纤维再生物。
合成物类型被定义为包含至少51%(按重量)的参考材料,49%可以是来自其他来源的纤维。因此,例如,再生聚酯含有至少51%(按重量)的聚酯基纤维。替代地,再生材料可以是不同的合成纤维和天然纤维的混合物,其中没有一种类型是占优势的。
优选地,纤维或长丝由从以下材料构成的集合中选择的至少一种材料制成:聚酰胺(尼龙)(比如聚酰胺6或聚酰胺66)、聚酯(比如聚酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的共聚物)、聚烯烃(比如聚丙烯或聚乙烯例如聚乙烯和矿物纤维的共聚物),所述矿物纤维优选为玻璃纤维或再循环玻璃纤维或玄武岩纤维或碳纤维中的一种。
多孔层优选包含自卷曲纤维、优选中空自卷曲纤维。
多孔层可以包括热固性粘结剂,例如基于酚醛树脂或环氧树脂的粘结剂或由从以下材料构成的集合中选择的至少一种材料构成的热塑性粘结剂:聚酯(比如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、聚酯的共聚物、聚烯烃(比如聚丙烯或聚乙烯)、聚乳酸(PLA)、以及聚酰胺(比如聚酰胺6或聚酰胺66)。
优选地,粘结剂材料为纤维、薄片或粉末的形式。更优选地,粘结剂材料是单组分纤维或双组分纤维中的一种。
包括部分填充有松散颗粒的容器的多孔层的厚度通常不恒定,并且该厚度主要取决于车辆中的空间限制。可用的厚度可以在2mm和100mm之间变化,但是在大多数情况下,该厚度在5mm和40mm之间变化。作为地毯或内挡板的一部分的多孔层的典型平均厚度通常在10和30mm之间,例如平均约为20mm。
优选地,嵌入容器的多孔层的面积重量在400gr/m2和2000gr/m2之间、优选在800gr/m2和1600gr/m2之间。
根据本发明的汽车噪音衰减装饰部件可以在与接触车辆的振动板件的表面相对的表面上包括一层或更多层附加层。附加层可以是至少另一个多孔层,优选是用先前定义的材料选择的泡沫或毡。附加地或替代地,附加层可以是薄膜、高密度材料层(在工业中称为重层材料)、具有高填料含量的热塑性弹性体材料、装饰层(如无纺层或地毯层)或这些层的任意组合中的一种。
替代地,可以在与振动车辆板件接触的多孔层的表面上放置粗布层。这种无纺层或粗布层的厚度不应引入高度使得容器的接触表面不再能够接触车辆的振动表面。
在优选实施例中,根据本发明的装饰部件为弹簧质量系统,其由低密度软分离层和高密度闭合重层形成,其中部分填充有松散颗粒的容器包含在分离器的多孔层中,并且当部件安装在车辆中时,分离器被放置成与振动的车身板件接触。优选地,质量层或重层的面积重量在500g/m2和6500g/m2之间。最终,装饰部件可以包括在重层(如加强层和/或地毯层,例如无纺地毯或簇绒地毯)的表面的顶部上的其它层。这种部件可以被模制以形成例如用于汽车的乘客室的内挡板装饰部件、外挡板装饰部件和/或地板部件、或者可以用于前部行李箱区域或后部行李箱区域。
优选地,重层包括从以下材料构成的集合中选择的热固性塑料:乙烯醋酸乙烯酯(EVA)共聚物、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、热塑性弹性体、热塑性橡胶和聚氯乙烯(PVC)或上述的任意组合。此外,它可以包含高达85%(按重量)的无机填充材料,以增加材料的密度。
在该实施例中,根据本发明的装饰部件还可包括附加层,比如覆盖的粗布层、隔音的粗布层、装饰性顶层,例如质量层的顶部上的簇绒地毯层或无纺地毯层。
在这种情况下,装饰部件能够至少基于绝缘和阻尼来衰减噪音,而通过在重层的顶部上增加多孔层,也可基于噪音吸收来衰减噪音。
另一个优选实施例是一种包括纤维多孔层的装饰部件,该纤维多孔层包括根据本发明的容器,并且该装饰部件进一步包括位于包括容器的多孔层的顶部上的至少一个附加纤维多孔层,其气流阻力(优选在500Ns.m-3和4000Ns.m-3之间)高于包括容器的层的气流阻力,以获得除阻尼特性之外的增强的噪音吸收。
另一个优选实施例是一种包括开孔泡沫层的装饰部件,该开孔泡沫层包括根据本发明的容器,并且所述装饰部件进一步包括气流阻力在500Ns.m-3和4000Ns.m-3之间的第二多孔纤维层以及这两个多孔层之间的中间薄膜或粗布层。在该实施例中,当部件安装在汽车中时,包括根据本发明的容器的开孔泡沫层与车身接触,而多孔纤维层面向乘客室。中间薄膜或粗布的存在有助于增强装饰部件在中高频下的绝缘特性,而顶部多孔层总是在中高频下保证了良好的吸收特性。
通过所有这些示例,可以在100Hz和10kHz之间的频率范围内对噪音实现良好的阻尼衰减、隔离衰减和/或吸收衰减。
根据本发明的装饰部件可以遵循本领域已知的方法生产。
举例来说,根据本发明的装饰部件的生产可以遵循下述步骤进行。
在第一步中,使用本领域的公知技术(比如注射成型、吹塑成型、真空成型或通过增材制造或3D打印)利用例如热塑性聚合材料(比如聚丙烯)或先前定义的任何其他材料制成器皿。
优选地,器皿的形状例如类似于由边缘界定的凹形器皿,并且优选在该边缘周围具有宽度至少为1mm的小凸缘。
容器壁应至少闭合,以使所用颗粒不会通过壁中的小间隙泄漏。在用于形成器皿的工艺生产多孔壁的情况下,例如增材制造,容器的一个或多个表面可以例如用涂层处理,以获得必要的闭合结构。
在第二步中,将所需量的松散颗粒沉积在第一步中生产的器皿内部。
在第三步中,将薄膜层压到含有松散颗粒的器皿上并且将薄膜粘结到其边缘,以便与器皿壁的其余部分一起界定包含颗粒的闭合体积。
可以使用本领域公知的技术,例如通过胶合或热粘结,实施粘结过程。在第一步中生产的容器壁的其余部分的边缘周围的小凸缘的存在可以促进粘结过程。然而,即使没有该凸缘,也可以进行粘结。可选地,边沿和薄膜可以在粘结之前或在粘结之后折叠在一起,以加强粘结区域并且防止颗粒在使用过程中泄漏。
替代地,可以使用能够覆盖器皿并且至少部分包裹容器壁的热包裹箔片。在热处理之后,箔片粘结到形成闭合容器的器皿的边沿和壁上。
器皿和容器可以在不同的步骤和过程中生产,这些步骤和过程可以在地理位置和时间上分开。
在单独的过程中,生产包括多孔层的装饰部件,当部件安装在车辆上时,所述多孔层的外表面的一区段部分地面向车身,并且在其外表面的该区段内存在凹部,该凹部的形状与前述步骤中生产的填充有松散颗粒的容器的形状一致。
装饰部件可以具有在装饰部件的模制过程中已经形成的凹部,或者可以在模制之前或模制之后的单独步骤中切割出凹部。
在替代工艺中,将容器放置在模具中,并且直接生产包括容器的装饰部件,例如使用模内发泡工艺或注射纤维工艺。
第四步中生产的装饰部件可以具有三维复杂形状,以便适应客舱内部的可用空间。
该过程可以采用本领域已知的标准生产方法进行。例如,可以通过真空成型对阻隔重层进行初始成形,随后进行背面发泡,背面发泡工具具有与容器的形状一致的突起。此后,可以在重层的顶部上增加附加层,例如多孔毡或泡沫层,或针刺地毯或簇绒地毯。
最后,在附加步骤中,通过将容器插入到多孔层的凹部中,将容器嵌入到多孔层中。
将容器插入到凹部中优选以自动化方式进行,但也可以手动进行。
器皿的边缘周围的凸缘的存在可以促进插入过程,因为其可以有助于避免容器下沉到多孔层中。然而,在没有该凸缘的情况下,也可以将容器恰当且准确地集成到装饰部件中。
优选地,至少在容器的外表面的一部分上,将容器粘结到嵌入容器的多孔层上。这有助于避免它在生产过程中或在将装饰部件安装到车辆上的期间从装饰部件中掉出。
然而,为了避免容器从装饰部件中掉出,无需将容器粘结到装饰部件上。这种效果也可以通过其他方式获得,例如通过以合适的方式成形容器(例如桶形容器,或者形状类似于倒置截头棱锥的容器),或者通过为容器提供一些机械固定元件(例如具有棘或钩形式的薄外部突起)。或者通过至少部分粘结和优选形状的组合。
优选地,根据本发明的装饰部件是用于电池盖或壳体、内挡板、外挡板或地毯系统(比如簇绒地毯、针刺地毯、带有植绒表面的地毯或莳萝(Dilour)地毯)的噪音衰减装饰部件,并且其中,当部件安装在车辆上时,嵌入部分地填充有松散颗粒的容器的多孔层是面向振动的车身板件的多孔层。
本说明书中给出的任何范围应包括测量中的起点和终点以及正常预期偏差。不同范围的起点和终点可以组合。
本发明的其它实施例还可以通过组合本发明的不同实施例和示例而从说明书中得出,并且还可从附图中所示的实施例的说明中得出。附图是示意性的并且不一定是按比例绘制的。
附图说明
图1示出了根据本发明的装饰部件的示意性横截面。
图2示出了在容器嵌入到多孔层中之前的根据本发明的装饰部件的示意性横截面。
图3示出了根据本发明的部件的示意性横截面,该部件安装在车辆的主要水平板件上。
图4示出了根据本发明的部件的示意性横截面,该部件安装在车辆的主要竖直板件上。
图5示出了根据本发明的部分填充有松散颗粒的容器的示意性横截面。
图6示出了根据本发明的3d模制部件的示例。
图7示出了车辆地板的示意性俯视图。
图8示出了车身振动水平。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的装饰部件(11)的示例的示意性横截面。该部件包括多孔层(7)、质量层(8)和地毯层(9)。当部件安装在车辆中时,多孔层的外表面(10)的一区段用于接触振动的车辆表面。该部件进一步包括部分填充有松散颗粒(3)的闭合容器(1)。未被松散颗粒占据的容器的内部体积(2)由空气填充。在该示例中,容器的壁包括由薄膜构成的接触表面(4),并且容器(5)的壁的其余部分的形状类似于器皿,并且该其余部分比薄膜厚得多并且更硬。接触表面(4)和器皿(5)沿着它们的边缘连接,使得接触表面(4)充当器皿(5)的封闭件,并且它们一起形成闭合的容器(11)。容器集成到多孔层(7)中,使得当部件安装在车辆中时,由薄膜构成的封闭件(4)保持与多孔层的用于接触振动车辆表面的区段(10)齐平。松散颗粒(3)与由薄膜构成的封闭件(4)接触,并且在由于颗粒的重量而产生的载荷下,薄膜(4)由于薄且柔韧而变形并且向外“凸出”。由于这种变形,当部件放置在车辆振动表面上时,接触表面(4)将适配振动表面本身的形状。
薄膜的变形将取决于薄膜的机械特性和物理特性及其尺寸。薄膜的杨氏模量和/或其厚度越低,变形就越大。例如,对于杨氏模量为250MPa、厚度为27μm、尺寸为50mm×50mm的薄膜来说,薄膜的变形将使得薄膜的最大“向外凸出”约为2mm。这已经补偿了在车身板件中观察到的大部分不均匀性。
图2示出了在容器(1)嵌入到多孔层(7)中之前的根据本发明的噪音衰减部件的相同示意性横截面。多孔层(7)优选具有形状与容器(1)的形状相匹配的凹部(16)。通过将容器(1)插入到凹部(16)中,可以将所述容器嵌入到多孔层(7)中。该操作优选借助于本领域已知的合适的机械工具以自动化方式进行,但是也可以手动进行。优选地,一些胶水(18)分布在容器(1)的表面的至少一部分上,以这种方式有利于容器粘附到多孔层的表面上并且避免容器在部件安装到车辆上所必需的处理操作过程中脱落。然而,为了获得这种效果,将容器胶合到多孔层上并不是严格必需的,也可以通过其他方式获得这种效果,例如通过以合适的方式成形容器和/或借助于一些机械固定元件将容器固定到多孔层上。
图3示出了根据本发明的噪音衰减装饰部件(11)安装在车身(14)上时的相同示意性横截面。当部件安装在车身(14)上时,由薄膜构成的接触表面(4)适配车身(14)本身的形状,从而保证与其紧密接触。由于薄膜非常薄且柔韧,这也发生在车身(14)不平坦的区域,如图3中最右边的容器所示。由薄膜构成的接触表面(4)在一侧与车身(14)紧密接触,在另一侧与松散颗粒(3)紧密接触,然后可以以非常有效的方式将车身振动传递给松散颗粒。
图4示出了根据本发明的噪音衰减装饰部件的示意性横截面,该噪音衰减装饰部件与图3所示的噪音衰减装饰相似,但应用于竖直的车身板件上。如图4所示,在这种应用中,松散颗粒(3)将倾向于填满容器体积的下部部分,但是这些松散颗粒仍将保持至少部分与由薄膜构成的接触表面(4)接触,并且由于这些松散颗粒的粒状性质,它们的总重量将具有垂直于薄膜的分量。在松散颗粒与由薄膜构成的接触表面(4)接触的区域中,薄膜将适配车身(14),该薄膜将保持与车身紧密接触,然后该薄膜将车身振动传递给松散颗粒(3)。
在图1至图4所示的示例中,当装饰部件安装在汽车上时,装饰部件(即车身)的外表面的区段仅由属于多孔层的部分和属于容器的部分构成。然而,在根据本发明的装饰部件中,当该部件安装在汽车上时,该装饰部件的外表面的用于接触车身的区段也可以包括既不属于多孔层也不属于容器的其他部分。
图5a示出了根据本发明的容器(1)的实施例,其与图1至图4所示的容器相似,其中容器的形状类似于平行六面体,并且器皿(5)沿着其边缘设有小凸缘(6)。
小凸缘(6)可以有助于防止容器(1)在集成过程中下沉到多孔层(7)中。然而,在没有该凸缘的情况下,也可以将容器恰当且准确地集成到装饰部件中。
图5b和5c示出了根据本发明的容器(1)的其他实施例,其容器的形状与图5a所示的容器的形状不同。图5b示出了半球形容器的示意性横截面,而图5c示出了具有倒置截头锥形形状的容器的示意性横截面。
特别是,图5c所示的实施例是“自夹紧”形状的示例,即该形状使得一旦容器插入到多孔层(7)中,那么该容器就不会简单因重力而掉出。具有相同特性的其他形状(例如倒置的截头棱锥、桶状形状)也是可能的,并且对于本领域技术人员来说是清晰明了的。所有这些形状可以有利地简化将容器(1)嵌入到多孔层(7)中的过程。然而,也可以通过其它手段避免容器(1)从多孔层(7)中掉出,例如通过至少在其表面的一部分上将容器(1)胶合到多孔层(7)上,或者通过为容器提供一些机械固定元件。
图6示出了根据本发明的3d模制噪音衰减装饰部件(19)的示意性横截面。在该图中,为了简单起见,所有容器具有相同的平行六面体形状和相同的尺寸。依据需要和生产便利性,容器可以具有任何其他类型的形状,并且它们可以具有不同的尺寸。容器的数量和位置优选地对应于车身振动最高的区域,即所谓的“热点”,这可以用本领域公知的测试或模拟方法来识别。优选地,容器壁的与车身接触(当部件安装在车辆中时)的总表面远小于装饰部件外表面的与车身接触(当部件安装在车辆中时)的区段的总表面。这确保了容器的嵌入不会对装饰部件的隔音性能和吸声性能产生负面影响。
图7示出了从白车身(BIW)上切下的车辆地板(20)的示意性俯视图。车辆地板由0.8mm厚的钢制成。已经在地板的左前区域(21)上进行了测试,这里也称为测试区域(21)并且由图中的虚线矩形表示,其中已经放置了不同配置的装饰部件。在同一图中示出了具有松散颗粒的容器(23)和阻尼垫(24)的位置,但是分别测试了具有传统阻尼垫的配置和具有嵌入根据本发明的部分填充有松散颗粒的容器的部件的配置。在测试过程中,使用电动振动器在位于车辆地板的左前角的激振点(22)激振地板。用于激振的信号是在真实驾驶条件下记录的并且覆盖50至700Hz的频率带宽。
已经测试了三种配置,其中配置1和配置2是现有技术,而配置3是根据本发明的配置。配置1是由面向并接触车辆地板的多孔纤维层和背离地板的质量层制成的装饰部件。多孔纤维层的厚度为20mm,面积重量为1700gsm,并且由20%的Bico PET/CoPET和80%的合成棉制成,其中合成棉包括40%的再循环纤维。质量层是厚度为2mm并且面积重量为2.8kg/m2的EPDM层。
配置2是与配置1相同的装饰部件,但具有层压在车辆地板上的附加的三个阻尼垫(24),其中阻尼垫(24)位于车辆地板和装饰部件的多孔纤维层之间。阻尼垫(24)是沥青基垫,其厚度为2mm并且面积重量为4kg/m2,其中每个垫重50克。如图6所示,一个阻尼垫的面积为128平方厘米,并且三个阻尼垫覆盖测试区域(21)的一部分。
配置3是与配置1相同的装饰部件,但具有3个根据本发明的容器,这些容器部分地填充有松散颗粒,并且嵌入在多孔纤维层中,如图3所示。容器是平行六面体形状的盒子,其中器皿(即侧壁和背离车辆地板的壁)由厚度为2.0mm的聚丙烯制成,而封闭件(即面向和接触车辆地板的壁)是薄箔片。该箔片是27mm厚的PA/PE薄膜,其具有38gsm的面积重量和250MPa的拉伸模量。每个腔室的内部体积为20立方厘米(5x5x0.8cm),并且其部分填充有42克钢颗粒,这些颗粒的中值粒径为400mm,粒径分布跨度约为2。选择这些值是为了主要在250Hz以上的频率范围内具有良好的性能。一个装有钢颗粒的容器的总重量是50克。当具有根据配置3的集成容器的装饰部件被放置在测试区域(21)上时,该部件被简单地放置(不胶合,在容器所处的位置不平滑)在车辆地板上并且接触车辆地板。多孔纤维层为20mm厚,并且容器的总高度约为11mm,这意味着在装有松散颗粒的容器所在的区域中在容器和质量层之间存在约9mm的多孔纤维材料。
图8示出了不同配置的每单位激振力测得的平均振动速度水平,单位为dB[(m/s)/N]。通过附接在测试区域(16)下侧并且均匀分布在其表面上的八个加速度计,测量钢侧上的每个配置的地板振动速度水平。
较高的振动水平振幅意味着车辆内部的噪音较高,因此期望较低的振动水平。
图8示出了在100Hz和630Hz之间以三倍频程为单位在车辆地板上测量的平均振动水平。每个频率的振动水平是加速度计安装在钢制地板(车身)上的八个测量点的平均值。没有任何阻尼的配置1示出了除了低于200Hz之外的最高水平,配置2示出了由于阻尼垫引起的地板的硬化而导致的最高水平。具有部分填充有松散颗粒的的容器的配置3在与配置2相同的重量下示出了最低水平,特别是在250Hz以上。
配置的原理当然可以应用于整个地板,而不仅仅是测试区域(21)。

Claims (16)

1.一种汽车噪音衰减装饰部件,其包括至少一个多孔层,其特征在于,所述多孔层包括部分填充有松散颗粒的至少一个闭合容器,其中,所述闭合容器包括由薄膜形成的用于接触车辆的振动表面的接触表面,并且所述薄膜的与所述接触表面相对的表面与至少一部分松散颗粒接触,使得所述薄膜能够将振动能量从所述振动表面传递到所述容器内部的松散颗粒。
2.根据权利要求1所述的汽车噪音衰减装饰部件,其中,所述容器包括用于保持限定空隙体积的器皿部件和封闭部件,它们连接在一起形成闭合容器。
3.根据权利要求2所述的汽车噪音衰减装饰部件,其中,所述封闭部件包括用于接触所述振动表面和用于接触所述至少一部分松散颗粒的所述薄膜,优选地,所述封闭部件由所述薄膜构成。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的汽车噪音衰减装饰部件,其中,所述容器中松散颗粒的总体积小于所述闭合容器总内部体积的90%、优选在30%和85%之间、优选在40%和70%之间。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的汽车噪音衰减装饰部件,其中,所述松散颗粒的中值粒径在20μm至1250μm之间、优选在250μm至1000μm之间、优选在350μm至700μm之间。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的汽车噪音衰减装饰部件,其中,所述松散颗粒由从以下材料构成的集合中选择的至少一种材料制成:例如碳酸钙或二氧化硅的惰性矿物,例如钢的金属,陶瓷材料,例如苯乙烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶、由三元乙丙橡胶(EPDM)和丁基橡胶制成的橡胶或天然橡胶的弹性体材料,以及例如聚苯乙烯的聚合材料,或这类材料的组合。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的汽车噪音衰减装饰部件,其中,一个容器中颗粒的总重量小于100克、优选在5至100克之间、优选在10至50克之间。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的汽车噪音衰减装饰部件,其中,所述薄膜的厚度在10μm和1μm之间、优选在40μm和700μm之间、优选在60μm和300μm之间。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的噪音衰减装饰部件,其中,所述器皿(5)具有边缘,该边缘具有宽度至少为1mm的突出凸缘(6)。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的汽车噪音衰减装饰部件,其中,所述多孔层包括多达30个容器、优选4至30个容器、更优选8至20个容器。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的汽车噪音衰减装饰部件,其中,所述多孔层是开孔泡沫层或纤维毡层中的一种。
12.根据权利要求11所述的汽车噪音衰减装饰部件,其中,所述纤维毡层包含纤维和/或长丝,并且进一步包含热固性粘结剂或热塑性粘结剂。
13.根据前述权利要求中至少一项所述的汽车噪音衰减装饰部件,进一步包括在所述多孔层的与用于接触所述车辆的振动表面的表面相对的表面上的一个或更多个附加层。
14.根据权利要求13所述的汽车噪音衰减装饰部件,其中,所述至少一个或更多个附加层是泡沫层或毡层、薄膜层、箔层、具有高填料含量的热塑性弹性体层、诸如无纺层或地毯层等装饰层、或这类层的任意组合中的至少一种。
15.生产根据前述权利要求中任一项所述的汽车噪音衰减装饰部件的方法,该方法至少包括以下步骤:
(a)优选至少使用热成型、吹塑成型、真空成型、注射成型或压缩成型或通过增材制造或3D打印来成形具有限定内部体积的器皿部件;
(b)用松散颗粒填充所述限定内部体积:
(c)将至少部分地包括用于接触表面的薄膜的封闭件层压到所述器皿的边沿,以获得填充有松散颗粒的闭合容器;
(d)生产具有适合所述容器形状的凹部的多孔层;
(e)将所述容器插入到所述多孔层的凹部中。
16.根据前述权利要求中任一项所述的噪音衰减装饰部件的用途,所述噪音衰减装饰部件用作内挡板、外挡板、电池盖消音器、电池壳体绝缘体、行李箱装饰部件或用于发动机舱区域的装饰部件以及/或者作为地毯系统,比如簇绒地毯、针刺地毯、具有植绒表面的地毯或莳萝地毯,其中,多孔层是当部件安装在车辆中时与振动车身板件接触的层。
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