CN209112109U - 多功能阻隔装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能阻隔装置及汽车，涉及汽车附件的技术领域。一种多功能阻隔装置，包括前围外层垫、前围钣金和前围内层垫，前围外层垫采用铝箔约束性阻尼贴片，前围钣金采用复合阻尼板，前围内层垫采用轻量化隔音垫；铝箔约束性阻尼贴片紧密贴合于复合阻尼板的一侧，使复合阻尼板与前机舱隔开，轻量化隔音垫紧密贴合于复合阻尼板的另一侧，使复合阻尼板与驾驶舱隔开；铝箔约束性阻尼贴片与复合阻尼板之间协同作用，以及轻量化隔音垫与复合阻尼板之间协同作用，分别形成双阻抗结构。一种汽车包括上述多功能阻隔装置。缓解了现有技术中的装置隔热、降噪、减振等效果不佳等问题。

Description

多功能阻隔装置及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车附件的技术领域，尤其是涉及一种多功能阻隔装置及汽车。

背景技术

在汽车等交通工具中，其前机舱和驾驶室之间也就是前围系统常常存在前围外隔热隔音垫+钣金+前围内隔音垫这样一种隔绝声音传递作用的组合结构，具体结构参考图1，使交通工具内部保持安静，不受声源，如发动机噪音的干扰，提高驾驶员舒适度，减轻驾驶疲劳感。外隔热、隔音垫装配在前围钣金发动机舱侧，内隔音垫装配在前围钣金驾驶舱侧。其中，前围外隔热、隔音垫一般由疏松多孔泡沫/纤维材质组成(如，铝箔+PET热轧无纺布+聚氨酯(PU)发泡+PET针刺无纺布)，负责吸收发动机辐射出来的中高频噪声；钣金(厚度一般为1.0mm)主要用于隔声、减振、密封，而且一般在局部振动剧烈的位置会贴阻尼板(材质一般为沥青板、水性阻尼材料等)；前围内隔音垫一般由低密度吸声层和高密度隔声层组成吸声—隔声结构，吸声层材质一般为聚氨酯(PU)发泡，隔声层材质为醋酸乙烯共聚物(EVA)，为了降低成本，也有使用双层毛毡，但是会降低隔声能力。但是，现有的前围隔声结构往往难以在隔热、隔音、减振、环保、气味等各方面综合性能都达到良好效果，特别是针对电动车、甚至是全频段的噪音问题没有很好的解决方案。

基于以上问题，提出一种具有隔音、隔热、减振等效果好的阻隔装置显得尤为重要。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能阻隔装置及汽车，以缓解现有技术中的装置隔热、降噪、减振等效果不佳等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术手段为：

本实用新型提供的一种多功能阻隔装置，包括前围外层垫、前围钣金和前围内层垫，所述前围外层垫采用铝箔约束性阻尼贴片，所述前围钣金采用复合阻尼板，所述前围内层垫采用轻量化隔音垫；

所述铝箔约束性阻尼贴片紧密贴合于所述复合阻尼板的一侧，使所述复合阻尼板与前机舱隔开，所述轻量化隔音垫紧密贴合于所述复合阻尼板的另一侧，使所述复合阻尼板与驾驶舱隔开；

所述铝箔约束性阻尼贴片与所述复合阻尼板之间协同作用，以及所述轻量化隔音垫与所述复合阻尼板之间协同作用，分别形成双阻抗结构。

作为一种进一步的技术方案，所述铝箔约束性阻尼贴片包括铝箔层和阻尼材料层；

所述铝箔层与所述阻尼材料层紧密粘贴在一起，且所述铝箔层位于远离所述复合阻尼板一侧的位置处，所述阻尼材料层位于靠近所述复合阻尼板一侧的位置处。

作为一种进一步的技术方案，所述阻尼材料层上与所述复合阻尼板相对的一侧分布有凸起结构，且所述凸起结构的端部与所述复合阻尼板紧密贴合。

作为一种进一步的技术方案，所述铝箔层的厚度为1－2mm，所述阻尼材料层的厚度为4－6mm。

作为一种进一步的技术方案，所述铝箔层上具有开孔，形成赫尔姆兹谐振腔吸声结构。

作为一种进一步的技术方案，所述复合阻尼板包括两层钢板层和阻尼层；

所述阻尼层位于两层所述钢板层之间，且三者之间紧密贴合，形成三明治结构。

作为一种进一步的技术方案，所述轻量化隔音垫包括吸声材料层和隔声材料层；

所述吸声材料层的一侧与所述隔声材料层紧密贴合，且所述吸声材料层的另一侧与所述复合阻尼板紧密贴合。

作为一种进一步的技术方案，所述吸声材料层采用聚氨酯发泡材质或者毛毡，所述隔声材料层采用醋酸乙烯共聚物材质。

作为一种进一步的技术方案，所述聚氨酯发泡材质的密度为6.5kg/m³，或所述毛毡的面密度为1000－2200g/m²，所述醋酸乙烯共聚物材质的面密度为2500g/m²。

本实用新型提供的一种汽车包括所述的多功能阻隔装置。

与现有技术相比，本实用新型提供的多功能阻隔装置及汽车所具有的技术优势为：

本实用新型提供的多功能阻隔装置，取消了现有技术中的前围外层垫采用外隔热垫的方式，通过铝箔约束性阻尼贴片代替传统的外隔热垫，提升了隔热、隔音效果；通过复合阻尼板代替了传统单层的前围钣金，提升了隔音、减振效果；前围内层垫进行减薄处理，采用轻量化隔音垫，降低了装配难度、降低了成本，为使用低VOC的环保材料提供可能。

本实用新型提供的多功能阻隔装置，通过铝箔约束性阻尼贴片与复合阻尼板之间的协同作用，形成了双阻抗结构，通过轻量化隔音垫与复合阻尼板之间的协同作用，通过复合阻尼板自身结构形成的双阻抗结构，从而，大大提升了隔音、减振、隔热的效果，进一步提升了驾驶舒适性。

本实用新型提供的一种汽车，包括上述多功能阻隔装置，由此，该汽车所达到的技术优势及效果包括上述多功能阻隔装置所达到的技术优势及效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中前围系统的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的多功能阻隔装置的第一示意图；

图3为本实用新型实施例提供的多功能阻隔装置的第二示意图。

图标：

100－铝箔约束性阻尼贴片；110－铝箔层；111－开孔；120－阻尼材料层；121－凸起结构；122－凹陷结构；

200－复合阻尼板；210－第一钢板层；220－阻尼层；230－第二钢板层；

300－轻量化隔音垫；310－吸声材料层；320－隔声材料层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

具体结构如图1－图3所示。

本实施例提供的一种多功能阻隔装置，包括前围外层垫、前围钣金和前围内层垫，其中，前围外层垫采用铝箔约束性阻尼贴片100，前围钣金采用复合阻尼板200，前围内层垫采用轻量化隔音垫300；铝箔约束性阻尼贴片100紧密贴合于复合阻尼板200的一侧，使复合阻尼板200与前机舱隔开，轻量化隔音垫300紧密贴合于复合阻尼板200的另一侧，使复合阻尼板200与驾驶舱隔开；铝箔约束性阻尼贴片100与复合阻尼板200之间协同作用，以及轻量化隔音垫300与复合阻尼板200之间协同作用，分别形成双阻抗结构。

现有技术中的隔声结构具有如下缺陷：

1、为了提升降噪效果，前围隔热垫的吸声层较厚，挤压前机舱布置空间，增加了装配难度，而且与前围钣金贴合性差，不能形成双阻抗结构，也就不能起到声音多次反射的效果，并且，成本较高。

2、单层钣金和阻尼板结合，只能达到局部减振效果，而且阻尼板和钣金不能形成约束性阻尼结构，阻尼减振效果较差；此外，钣金刚度不足，容易形成共振，现有方案通常使用加强板来提高局部刚度，不但增加成本和工序，还会增加整车重量。

针对上述问题，本实施例提供的多功能阻隔装置，通过铝箔约束性阻尼贴片100、复合阻尼板200及轻量化隔音垫300依次紧密贴合(粘接)，使得铝箔约束性阻尼贴片100与复合阻尼板200之间形成双阻抗结构，即铝箔约束性阻尼贴片100与复合阻尼板200紧密贴合在一起时，两者之间能够相互配合、协同作用，同理，轻量化隔音垫300与复合阻尼板200之间形成双阻抗结构，即轻量化隔音垫300与复合阻尼板200紧密贴合在一起时，两者之间能够相互配合、协同作用，通过上述双阻抗结构，能够最大限度的阻隔噪声传递路径，降低车内噪声。

并且，通过设置复合阻尼板200，使整个钣金结构不仅阻尼减振，而且还能够增加刚度，此外，噪声在经过复合阻尼板200时，得到衰减，进一步提升了隔音、降噪的效果。

进一步的，由于铝箔约束性阻尼贴片100和复合阻尼板200具有良好的隔音效果，可以减少吸声层、隔声层的尺寸，由此，轻量化隔音垫300的厚度尺寸减小，重量减轻1－3kg，降低了成本，降低了装配难度。

综上所述，本实施例提供的多功能阻隔装置，取消了现有技术中的前围外层垫采用外隔热垫的方式，通过铝箔约束性阻尼贴片100代替传统的外隔热垫，提升了隔热、隔音效果；通过复合阻尼板200代替了传统单层的前围钣金，提升了隔音、减振效果；前围内层垫进行减薄处理，采用轻量化隔音垫300，降低了装配难度、降低了成本，为使用低VOC的环保材料提供可能。

通过铝箔约束性阻尼贴片100与复合阻尼板200之间的协同作用，形成了双阻抗结构，通过轻量化隔音垫300与复合阻尼板200之间的协同作用，通过复合阻尼板200自身结构形成双阻抗结构，从而，大大提升了隔音、减振、隔热的效果，进一步提升了驾驶舒适性。

本实施例的可选技术方案中，铝箔约束性阻尼贴片100包括铝箔层110和阻尼材料层120；铝箔层110与阻尼材料层120紧密粘贴在一起，且铝箔层110位于远离复合阻尼板200一侧的位置处，阻尼材料层120位于靠近复合阻尼板200一侧的位置处。

本实施例的可选技术方案中，阻尼材料层120上与复合阻尼板200相对的一侧分布有凸起结构121，且凸起结构121的端部与复合阻尼板200紧密贴合。

本实施例的可选技术方案中，铝箔层110的厚度为1－2mm，阻尼材料层120的厚度为4－6mm。

本实施例的可选技术方案中，铝箔层110上具有开孔111，形成赫尔姆兹谐振腔吸声结构。

具体的，本实施例中的铝箔约束性阻尼贴片100包括铝箔层110和阻尼材料层120，其中，铝箔层110带穿孔，铝箔层110的侧部有仿生结构的轻质泡沫阻尼材料填充，形成阻尼材料层120。该阻尼材料层120采用聚合物材料，其成型效果好，且铝箔可塑性强，均可以形成前围板这种复杂型面，能够和前围钣金紧密贴合，与前围钣金组合形成双阻抗结构，具有良好的隔音效果。另外，铝箔本身带开孔111，形成赫尔姆兹谐振腔吸声结构，当入射波的频率与谐振腔频率一致时，开孔板内的空气会产生激烈的振动与摩擦，在其结构共振频率附近，使声能转化成热能，从而提高中频吸声效果。此外，类似于长枭鸟皮肤，泡沫材料和铝箔可以看做“薄板”，“薄板”与前围钣金形成含有部分多孔材料的封闭空气层，这类仿生吸声结构的吸声系数高，共振频率低，可以作为低频吸声结构，能够更好的吸收低频噪声。铝箔层110本身可以反射热辐射的热量，中间的聚合物阻尼材料层120和空气等热绝缘物质，覆盖在前围钣金上，增加了前围外层垫的隔热效果。

综上所述，前围外层垫使用铝箔约束性阻尼贴片100，可与前围钣金组合形成双阻抗结构，增强隔音效果；另外，使用吸声系数大的阻尼材料以及特殊的仿生结构，可增强吸声性能；铝箔层110本身带孔，形成赫尔姆兹谐振腔吸声结构，能够更好的吸收发动机噪声。铝箔层110还可以反射发动机辐射的热量，而且铝箔约束性阻尼贴片100本身厚度较薄，布置空间要求小，可以覆盖更大的前围钣金面积，增加了前围外层垫的吸音和隔热效果。

优选地，铝箔层110的厚度范围为1－2mm，铝箔层110中部开孔111，孔径约为3mm，阻尼材料层120的厚度范围为4－6mm；并且，还在阻尼材料层120上均匀布置了凸起结构121，相邻两个凸起结构121之间形成凹陷结构122，且该凹陷结构122的横截面为梯形。需要说明的是，经过验证，在上述尺寸、形状等条件下，铝箔约束性阻尼贴片100的隔音效果较佳。

本实施例的可选技术方案中，复合阻尼板200包括两层钢板层和阻尼层220；阻尼层220位于两层钢板层之间，且三者之间紧密贴合，形成三明治结构。

整个前围钣金使用三明治结构的复合阻尼板200代替，由传统的单层钢板变为夹有粘弹性大阻尼材料的双层钢板，具体的，包括依次贴合的第一钢板层210、阻尼层220和第二钢板层230，钢板层的振动传递给阻尼层220，通过阻尼层220内部之间的剪切作用消耗了振动能，降低了钣金低频结构噪声；并且，双层钢板层的隔音效果优于单层板，普通钢板成形后会形成棱边辐射，三明治结构不会发生棱边辐射现象。从而，使整个钣金结构不仅阻尼减振，而且阻尼层220中含有增加刚度的胶层，增加了整个前围钣金的刚度；此外，第一钢板层210、阻尼层220及第二钢板层230共同形成了双阻抗结构(用于隔音)，当声音经过多次入射、反射、透射、吸收，最后衰减，大幅提升了钣金隔音性能，特别是针对电动汽车的高频噪声，三明治结构具有良好的隔音效果。

具体的，参考图2，两层钢板层和中间一层阻尼层220构成了双阻抗隔声结构，当声波入射到第一钢板层210上，一部分声波被反射，形成反射波，另一部分穿过第一钢板层210，形成透射波。透射波在阻尼层220内继续传播，遇到第二钢板层230时，一部分声波再次被反射，形成新的反射波，一部分穿过第二钢板层230，形成新的透射波。这样一来，声波会在阻尼层220内不断地入射、反射、透射，最后衰减。同时，阻尼层220优选树脂材料，本身也是吸声材料。综上，经过不断地反射、透射及树脂材料的吸收，透射声波的能量相比与单层钢板得到了很大衰减，达到了降低噪音的目的。此外，低频的结构振动噪声在传递过程中，第一钢板层210的振动传递给具有较高阻尼的树脂材料，粘弹性树脂材料经过剪切将振动衰减，然后再传给第二钢板层230，因此，三明治结构的复合阻尼板200具有良好的隔音、减振性能。

本实施例的可选技术方案中，轻量化隔音垫300包括吸声材料层310和隔声材料层320；吸声材料层310的一侧与隔声材料层320紧密贴合，且吸声材料层310的另一侧与复合阻尼板200紧密贴合。

本实施例的可选技术方案中，吸声材料层310采用聚氨酯发泡材质或者毛毡，隔声材料层320采用醋酸乙烯共聚物材质。

本实施例的可选技术方案中，聚氨酯发泡材质的密度为6.5kg/m³，或毛毡的面密度为1000－2200g/m²，醋酸乙烯共聚物材质的面密度为2500g/m²。

需要说明的是，基于提高了前围外层垫和前围钣金的吸声、隔声效果，前围内层垫就可以减少隔声和吸声层，也就是减小吸声材料层310及隔声材料层320的厚度、密度。本实施例中优选地，吸声材料层310采用聚氨酯发泡材质，其密度为6.5kg/m³，或者，吸声材料层310采用毛毡，其面密度为1000－2200g/m²，由于多孔疏松，能够很好地吸收高频噪声。隔声材料层320优选用醋酸乙烯共聚物材质，其面密度为2500g/m²，醋酸乙烯共聚物具有一定的质量，能够起到隔音作用。这样一来，前围钣金、聚氨酯发泡材质的吸声材料层310、醋酸乙烯共聚物材质的隔声材料层320共同组成了新的双阻抗隔声结构，原理等同于三明治复合阻尼钢板，声音经过多次反射、吸收得到衰减。由于新型轻量化隔音垫300较传统的隔声层面密度(一般5000－7000g/m²醋酸乙烯共聚物)降低一半以上，可以有效降低轻量化隔音垫300的厚度和质量，从而降低成本。

本实施例提供的一种汽车，包括上述多功能阻隔装置，由此，该汽车所达到的技术优势及效果包括上述多功能阻隔装置所达到的技术优势及效果，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种多功能阻隔装置，包括前围外层垫、前围钣金和前围内层垫，其特征在于，所述前围外层垫采用铝箔约束性阻尼贴片(100)，所述前围钣金采用复合阻尼板(200)，所述前围内层垫采用轻量化隔音垫(300)；

所述铝箔约束性阻尼贴片(100)紧密贴合于所述复合阻尼板(200)的一侧，使所述复合阻尼板(200)与前机舱隔开，所述轻量化隔音垫(300)紧密贴合于所述复合阻尼板(200)的另一侧，使所述复合阻尼板(200)与驾驶舱隔开；

所述铝箔约束性阻尼贴片(100)与所述复合阻尼板(200)之间协同作用，以及所述轻量化隔音垫(300)与所述复合阻尼板(200)之间协同作用，分别形成双阻抗结构。

2.根据权利要求1所述的多功能阻隔装置，其特征在于，所述铝箔约束性阻尼贴片(100)包括铝箔层(110)和阻尼材料层(112)；

所述铝箔层(110)与所述阻尼材料层(112)紧密粘贴在一起，且所述铝箔层(110)位于远离所述复合阻尼板(200)一侧的位置处，所述阻尼材料层(112)位于靠近所述复合阻尼板(200)一侧的位置处。

3.根据权利要求2所述的多功能阻隔装置，其特征在于，所述阻尼材料层(112)上与所述复合阻尼板(200)相对的一侧分布有凸起结构(121)，且所述凸起结构(121)的端部与所述复合阻尼板(200)紧密贴合。

4.根据权利要求2所述的多功能阻隔装置，其特征在于，所述铝箔层(110)的厚度为1－2mm，所述阻尼材料层(112)的厚度为4－6mm。

5.根据权利要求2所述的多功能阻隔装置，其特征在于，所述铝箔层(110)上具有开孔(111)，形成赫尔姆兹谐振腔吸声结构。

6.根据权利要求1所述的多功能阻隔装置，其特征在于，所述复合阻尼板(200)包括两层钢板层和阻尼层(220)；

所述阻尼层(220)位于两层所述钢板层之间，且三者之间紧密贴合，形成三明治结构。

7.根据权利要求1所述的多功能阻隔装置，其特征在于，所述轻量化隔音垫(300)包括吸声材料层(310)和隔声材料层(320)；

所述吸声材料层(310)的一侧与所述隔声材料层(320)紧密贴合，且所述吸声材料层(310)的另一侧与所述复合阻尼板(200)紧密贴合。

8.根据权利要求7所述的多功能阻隔装置，其特征在于，所述吸声材料层(310)采用聚氨酯发泡材质或者毛毡，所述隔声材料层(320)采用醋酸乙烯共聚物材质。

9.根据权利要求8所述的多功能阻隔装置，其特征在于，所述聚氨酯发泡材质的密度为6.5kg/m³，或所述毛毡的面密度为1000－2200g/m²，所述醋酸乙烯共聚物材质的面密度为2500g/m²。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的多功能阻隔装置。