CN202573187U - 一种汽车声学衬垫 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车声学衬垫，所述汽车声学衬垫为四层结构，依次为：聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯双组分纤维层、聚乙烯薄膜层、金属粉末改性丁基橡胶层和低密度聚氨酯层。本实用新型原料易得，制备简单，衬垫整体质量较轻，可方便地安装在车内各部位；该衬垫具有吸音-隔音-吸音的结构，兼具良好的车内噪声吸音、车外噪声隔音的性能，对各频段噪声均有较好的削减作用，且耐热性能好，180℃高温下声学性能保持稳定，安装于车身内部可有效提升整车的NVH性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车声学装置技术领域，尤其涉及一种汽车声学衬垫。
背景技术
汽车的NVH性能是衡量现代汽车制造水平的综合性技术指标，特别是对于轿车而言，车内噪声更是衡量轿车档次和品牌的重要标准之一。世界汽车行业各大整车制造企业和零部件企业对汽车的NVH性能都非常重视，这项整车性能也成为各品牌车型市场竞争力的重要砝码。
整车的NVH性能可通过主动控制和被动控制两种方式来提升，主动控制即从噪音源头进行控制，包括提高各零部件加工精度和装配质量，改善发动机结构，改善车身结构等等；被动控制则从车身控制角度出发，在汽车噪声的传递路径上，通过各种方案来削减声能。
在车身各部位布置应用声学衬垫是降低车内噪声的主要方法之一，对于具有优异声学性能的衬垫来说，既需要体现吸音作用，还需要兼有优良的隔音作用，吸音作用用来吸收车内的辐射噪声，隔音性能用来隔绝外界噪声源传入车内的噪声，因此开发一种吸音、隔音兼备的声学衬垫具有重要意义。
公告号为CN201931663U的实用新型专利公开了一种汽车用隔热吸音阻尼衬垫，包括丁基橡胶制成的阻尼层、三聚氰胺树脂制成的吸音层和金属铝箔制成的隔热层，所述阻尼层与吸音层粘接，所述吸音层与隔热层粘接。该衬垫具有吸音、隔热、阻尼减震的作用，但其只有一层吸音层，削减车内外声音的效果不够理想，且对中低频噪声削减能力较弱。
实用新型内容
本实用新型提供了一种汽车声学衬垫，可安装在车内各部位用于吸收车内各频段的辐射噪声，并隔绝外界的噪声。
一种汽车声学衬垫，所述汽车声学衬垫为四层结构，依次为：聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯双组分纤维层、聚乙烯薄膜层、金属粉末改性丁基橡胶层和低密度聚氨酯层。
所述聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯双组分纤维(PP+PET双组分纤维)可采用市售商品。聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯双组分纤维是通过特殊的工艺，由丙纶和涤纶纤维混纺制造而成的，由超细纤维组成，具有立体网状连续多孔结构，纤维平均细度可达1-2微米以下，这种特殊的材料内部结构，更有利于声波能量的消耗，吸音效果优异，尤其是对车内的中低频辐射噪声吸收效果较好；另外，该双组分纤维密度较小，有利于整车的轻量化。
优选地，所述聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯双组分纤维层的厚度为17-38mm，相当于克重为300-600g/m2。该厚度条件下的双组分纤维层既能满足吸音的需要，同时又能节省材料。
所述聚乙烯薄膜(PE薄膜)可采用市售商品。聚乙烯薄膜的透气性较大，透湿性小，具有防水、防潮、防尘的作用，能有效保护下层材料，使下层材料的吸音性能得到充分正常地发挥。另外，采用一定的制造方法与控制手段，可以制造出带有微孔的聚乙烯薄膜。
优选地，所述聚乙烯薄膜层的厚度为0.10-0.15mm。
优选地，所述聚乙烯薄膜层上设有微孔。设置微孔结构可以有效增强聚乙烯薄膜的吸音性能。
更优选地，所述微孔的数量为50-100个/cm2。
所述金属粉末改性丁基橡胶可采用市售商品。金属粉末改性丁基橡胶是由丁基橡胶、金属粉末和各类助剂通过反应配制而成的，该材料的密度为2.0g/cm3，密度相对纤维材料和发泡材料较大，可以起到良好的隔音效果；另外，金属粉末的存在增加了声波通过材料本身的难度，与普通的橡胶类材料相比，其隔声性能更好。
优选地，所述金属粉末改性丁基橡胶层的厚度为1.2-2mm，能起到较好的隔音作用，可有效隔绝外界噪声源产生的噪声。
所述低密度聚氨酯可采用市售商品。低密度聚氨酯质量轻、吸音性能好；另外，该材料具有优异的隔热性能，在180℃的高温环境下可正常使用，且吸音性能保持稳定不下降，该材料的应用可以使衬垫在具有声学稳定性的同时，提高耐热性。
优选地，所述低密度聚氨酯层的厚度为8-10mm。
优选地，所述低密度聚氨酯层内掺杂有颗粒状的铝箔，铝箔表面带有微细孔。掺杂所述的铝箔不仅可以提升材料的隔热性能，而且能有效增强材料对中低频噪声的吸收能力。
更优选地，所述低密度聚氨酯可以采用牌号为theta-cell的低密度聚氨酯市售商品。该theta-cell低密度聚氨酯材料的密度为15kg/m3，轻于传统的纤维材料，22mm材料的克重为400g/m2左右，相同厚度纤维材料的克重则在600-800g/m2；同时，该材料的内部掺杂有颗粒状的铝箔，在提升材料隔热性能的同时，使材料对中低频噪声的吸收能力增强，改善了传统纤维材料中低频噪声吸收能力较差的缺点，特别适用于噪声频率为中低频的发动机的吸音；另外，该材料具有阻燃性，不含玻纤，不刺激皮肤，绿色环保。
所述汽车声学衬垫可以采用模压成型，模具温度优选为150℃，模压时间优选为30秒。
本实用新型可以通过卡扣或胶粘剂安装在车身前围、地板、侧围或车门等部位，按照车身钢板表面向车内的顺序分别为：低密度聚氨酯层、金属粉末改性丁基橡胶层、聚乙烯薄膜层、聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯双组分纤维层。
本实用新型改变了传统车内衬垫主要应用纤维类材料的模式，通过不同种类、不同功能材料间的配合作用，构建了吸音-隔音-吸音的结构。其中，聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯双组分纤维有较好的吸音性能，且极大地减轻了整体衬垫的质量；带微孔的聚乙烯薄膜为多孔吸音材料，具有防水、防尘的保护作用；金属粉末改性丁基橡胶具有良好的隔声效果；掺杂有颗粒状铝箔的低密度聚氨酯质量轻、吸音性能好，尤其对中低频噪声的吸收能力较强，且具有优异的隔热性能，180℃高温下吸音性能保持稳定。本实用新型利用不同材料间的密度差形成了密度梯度，增大了声波的摩擦消耗作用，使衬垫具有优异的吸音、隔音性能。
采用本实用新型，具有下述有益效果：(1)原料易得，制备简单，衬垫整体质量较轻，安装方便；(2)兼具良好的吸音、隔音性能，对各频段噪声均有较好的削减作用；(3)耐热性能好，180℃高温下声学性能保持稳定，安装于车身内部可有效提升整车的NVH性能。
附图说明
图1为本实用新型汽车声学衬垫一种实施方式的结构示意图。
图2为图1所示汽车声学衬垫应用于车身钣金上的结构示意图。
图3为图1所示汽车声学衬垫应用于车身内饰板上的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种汽车声学衬垫，为四层结构，由上至下依次为：聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯双组分纤维层1、聚乙烯薄膜层2、金属粉末改性丁基橡胶层3和低密度聚氨酯层4。
本实施例中，聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯双组分纤维层1所用的材料由丙纶和涤纶纤维混纺制造而成；聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯双组分纤维层1的克重为400g/m2(即自然厚度为22mm)。
聚乙烯薄膜层2的厚度为0.10mm，聚乙烯薄膜层2上设有微孔，微孔的数量为75个/cm2。
金属粉末改性丁基橡胶层3所用的材料由丁基橡胶、金属粉末和助剂通过反应配制而成，材料密度为2.0g/cm3；金属粉末改性丁基橡胶层3的厚度为1.5mm。
低密度聚氨酯层4所用的材料为theta-cell低密度聚氨酯，材料密度为15kg/m3；低密度聚氨酯层4的厚度为10mm，该层内掺杂有颗粒状的铝箔，铝箔表面带有微细孔。
整体衬垫采用模压成型，模具温度为150℃，模压时间为30秒。
如图2所示，本实施例的汽车声学衬垫应用于车身钣金5上时，先使低密度聚氨酯层4靠近车身钣金5朝向车内的一侧表面，聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯双组分纤维层1背离车身钣金5该侧表面；再利用胶粘剂将低密度聚氨酯层4粘贴在车身钣金5该侧表面上，完成安装。
如图3所示，本实施例的汽车声学衬垫应用于车身内饰板6上时，先使低密度聚氨酯层4靠近车身内饰板6表面，聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯双组分纤维层1背离车身内饰板6；再利用胶粘剂将低密度聚氨酯层4粘贴在车身内饰板6表面，完成安装。
Claims (8)
1.一种汽车声学衬垫，其特征在于，所述汽车声学衬垫为四层结构，依次为：聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯双组分纤维层(1)、聚乙烯薄膜层(2)、金属粉末改性丁基橡胶层(3)和低密度聚氨酯层(4)。
2.根据权利要求1所述的汽车声学衬垫，其特征在于，所述聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯双组分纤维层(1)的厚度为17-38mm。
3.根据权利要求1所述的汽车声学衬垫，其特征在于，所述聚乙烯薄膜层(2)的厚度为0.10-0.15mm。
4.根据权利要求1所述的汽车声学衬垫，其特征在于，所述聚乙烯薄膜层(2)上设有微孔。
5.根据权利要求4所述的汽车声学衬垫，其特征在于，所述微孔的数量为50-100个/cm2。
6.根据权利要求1所述的汽车声学衬垫，其特征在于，所述金属粉末改性丁基橡胶层(3)的厚度为1.2-2mm。
7.根据权利要求1所述的汽车声学衬垫，其特征在于，所述低密度聚氨酯层(4)的厚度为8-10mm。
8.根据权利要求1所述的汽车声学衬垫，其特征在于，所述低密度聚氨酯层(4)内掺杂有颗粒状的铝箔，铝箔表面带有微细孔。
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