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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugbodenanordnung, umfassend einen Fahrzeugunterboden sowie eine den Fahrzeugunterboden wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, bedeckende Schalldämpfungsanordnung.
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Derartige Schalldämpfungsanordnungen dienen der Dämpfung von sowohl sich über den Fahrzeugunterboden ausbreitendem Körperschall als auch von beispielsweise während einer Fahrt erzeugtem Luftschall und sind im Allgemeinen aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Materialien aufgebaut, wie etwa Polyurethan-Schaum, Kunststoff-Folien oder Bitumenschichten. Nachteilig an den bekannten Schalldämpfungsanordnungen sind jedoch das mit dieser Materialauswahl verbundene hohe Gewicht und die aufgrund der Kombination vieler verschiedener Materialien nur sehr eingeschränkte Möglichkeit der Wiederverwertbarkeit der in derartigen Schalldämpfungsanordnungen verbauten Materialien.
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Angesichts dieser Nachteile ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine eingangs definierte Fahrzeugbodenanordnung bereitzustellen, bei welcher sich die Schalldämpfungsanordnung durch ein im Vergleich zu bekannten Schalldämpfungsanordnungen geringes Gewicht und eine verbesserte Wiederverwertbarkeit auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fahrzeugbodenanordnung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher die Schalldämpfungsanordnung ein wenigstens abschnittsweise aus einer thermoplastisch gebundenen Faserstruktur gebildetes, wenigstens abschnittsweise poröses erstes Schalldämpfungsbauteil sowie ein zwischen dem ersten Schalldämpfungsbauteil und dem Fahrzeugunterboden angeordnetes, vom ersten Schalldämpfungsbauteil gesondert ausgebildetes zweites Schalldämpfungsbauteil umfasst.
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Bei einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbodenanordnung dient das erste Schalldämpfungsbauteil primär der Dämpfung von während einer Fahrt erzeugtem Luftschall mit Frequenzen von über 500 Hz, während das zweite Schalldämpfungsbauteil je nach Anordnung sowohl der Entdröhnung, d.h. der Dämpfung von sich über den Fahrzeugunterboden ausbreitendem Körperschall von weniger als 500 Hz, als auch der Dämpfung von im Flachraum zwischen Fahrzeugunterboden und erstem Schalldämpfungsbauteil sich ausbreitendem Luftschall dient.
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Durch die wenigstens abschnittsweise poröse Ausbildung des ersten Schalldämpfungsbauteils kann dieses mit einem niedrigen Gewicht bereitgestellt werden. Unter Porosität ist hier das Verhältnis von Hohlraumvolumen zu Gesamtvolumen eines Bauteils zu verstehen. Ein besonders niedriges Gewicht des ersten Schalldämpfungsbauteils kann dadurch sichergestellt werden, dass das gesamte erste Schalldämpfungsbauteil porös ist. Auch durch die Wahl des thermoplastischen Binders kann das Gewicht des ersten Schalldämpfungsbauteils beeinflusst werden. Denkbar ist beispielsweise ein ein Polyolefin umfassender Bindekunststoff, wie etwa Polypropylen. Als Fasermaterial kommt grundsätzlich jedes Material in Frage, dessen Schmelz- bzw. Erweichungspunkt höher als der Schmelz- bzw. Erweichungspunkt des Bindekunststoffs ist. Das Fasermaterial kann beispielsweise Glasfasern, Mineralfasern oder Kunststofffasern umfassen. Das erste Schalldämpfungsbauteil ist vorzugsweise vollständig aus einer thermoplastisch gebundenen Faserstruktur gebildet.
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Dadurch, dass das erste und das zweite Schalldämpfungsbauteil gesondert voneinander ausgebildet sind, können diese auch unabhängig voneinander wiederverwertet werden. Somit besteht hierdurch die Möglichkeit, die Materialien für die jeweiligen Schalldämpfungsbauteile unabhängig voneinander in Abhängigkeit der durch die jeweiligen Bauteile zu dämpfenden Frequenzen auszuwählen.
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In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Schalldämpfungsbauteil oder/und das zweite Schalldämpfungsbauteil flächig ausgebildet ist bzw. sind. Mit „flächig“ ist hier ausgesagt, dass das erste Schalldämpfungsbauteil oder/und das zweite Schalldämpfungsbauteil in zwei zueinander orthogonalen Richtungen eine größere Erstreckung als in einer zu diesen Richtungen orthogonalen dritten Richtung aufweisen. Diese Ausgestaltung gestattet letztlich einen materialsparenden Aufbau mit niedrigem Gewicht, da ein flächiges Schalldämpfungsbauteil im Vergleich zu einem nicht-flächigen Schalldämpfungsbauteil gleichen Gewichts eine größere Fläche des Fahrzeugunterbodens abdecken und daher in einem entsprechend größeren Flächenbereich für eine Schalldämpfung sorgen kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind das erste und das zweite Schalldämpfungsbauteil flächig und im Wesentlichen parallel zueinander vorgesehen. Durch die parallele Anordnung von erstem und zweitem Schalldämpfungsbauteil kann insbesondere dann, wenn das erste und das zweite Schalldämpfungsbauteil jeweils eine gleichmäßige Dicke aufweisen, dafür gesorgt werden, dass in dem von der Schalldämpfungsanordnung bedeckten Bereich des Fahrzeugunterbodens eine gleichmäßige Schalldämpfung bereitgestellt wird.
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Unabhängig von der tatsächlichen Gestalt von erstem und zweitem Schalldämpfungsbauteil ist es vorteilhaft, wenn das erste Schalldämpfungsbauteil das zweite Schalldämpfungsbauteil wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, bedeckt, da hierdurch das zweite Schalldämpfungsbauteil durch das erste Schalldämpfungsbauteil wenigstens teilweise vor äußeren Einflüssen abgeschirmt werden kann.
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Um ein zweites Schalldämpfungsbauteil mit einem geringen Gewicht bereitstellen zu können, kann weiter vorgesehen sein, dass das zweite Schalldämpfungsbauteil wenigstens teilweise aus einem Fasermaterial gebildet ist. Dieses kann beispielsweise eine aus einem thermoplastischen Fasermaterial, etwa PET, gebildete Fasergewirrmatte, wie etwa Vliesmatte oder Filzmatte, umfassen. Eine derartige Fasergewirrmatte eignet sich aufgrund ihrer porösen Struktur besonders gut zur Dämpfung tiefer Schallfrequenzen. Ein besonders niedriges Gewicht kann dabei dadurch erlangt werden, dass das zweite Schalldämpfungsbauteil vollständig aus einem porösen Fasermaterial ohne zusätzliches Bindematerial gebildet ist. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, das zweite Schalldämpfungsbauteil wenigstens teilweise, bevorzugt vollständig, aus einem thermoplastisch gebundenen Fasermaterial zu bilden, etwa um die mechanischen Eigenschaften des zweiten Schalldämpfungsbauteils gezielt zu beeinflussen. Diese Ausgestaltung bietet insbesondere die Möglichkeit, das erste und das zweite Schalldämpfungsbauteil aus dem gleichen Material herzustellen, so dass diese auch zusammen wiederverwertet werden können, wodurch eine einfache Wiederverwertbarkeit sichergestellt werden kann. Ein besonders niedriges Gewicht kann dabei dadurch erreicht werden, dass das zweite Schalldämpfungsbauteil wenigstens teilweise, bevorzugt vollständig, porös ist. Damit das erste und das zweite Schalldämpfungsbauteil ein unterschiedliches Schalldämpfungsverhalten aufweisen, ist es bevorzugt, wenn das zweite Schalldämpfungsbauteil eine vom ersten Schalldämpfungsbauteil verschiedene Porosität aufweist. Ein unterschiedliches Schalldämpfungsverhalten kann alternativ oder zusätzlich durch ein unterschiedliches Flächengewicht oder/und ein unterschiedliches Fasermaterial oder/und unterschiedliche mittlere Faserlängen oder/und unterschiedliche mittlere Faserdichten oder/und unterschiedliche thermoplastische Binder bewirkt werden.
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In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zwischen dem ersten Schalldämpfungsbauteil und dem Fahrzeugunterboden ein Luftspalt vorgesehen ist. Dieser Luftspalt ist vorzugsweise durch das erste Schalldämpfungsbauteil und den Fahrzeugunterboden unter Bildung eines Spaltraums gegenüber der Außenumgebung abgeschlossen. Ein Luftspalt kann als schalldämpfende Kavität wirken und daher selbst einen Beitrag zur Schalldämpfung der Schalldämpfungsanordnung leisten. Darüber hinaus bietet diese Ausgestaltung auch unterschiedliche Anordnungsmöglichkeiten für das zweite Schalldämpfungsbauteil innerhalb des Luftspalts, wodurch sich die Schalldämpfungscharakteristik der Schalldämpfungsanordnung gezielt beeinflussen lässt.
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Das zweite Schalldämpfungsbauteil kann dabei wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, am ersten Schalldämpfungsbauteil anliegen und vorzugsweise wenigstens abschnittsweise, bevorzugt vollständig, vom Fahrzeugunterboden beabstandet sein. Dieser Aufbau bietet sich beispielsweise dann an, wenn das erste Schalldämpfungsbauteil in Schwerkraftrichtung unterhalb des zweiten Schalldämpfungsbauteils anliegt, da dann das zweite Schalldämpfungsbauteil ohne weitere Befestigungsmittel zwischen dem Fahrzeugunterboden und dem ersten Schalldämpfungsbauteil definiert positioniert werden kann, was letztlich zu einem einfachen Gesamtaufbau beiträgt.
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Alternativ kann das zweite Schalldämpfungsbauteil wenigstens abschnittsweise am Fahrzeugunterboden anliegen und vorzugsweise wenigstens abschnittsweise, bevorzugt vollständig, vom ersten Schalldämpfungsbauteil beabstandet sein. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders gute Dämpfung von niederfrequentem Körperschall, welcher sich über den Fahrzeugunterboden ausbreitet. Eine besonders gute Körperschalldämpfung kann dabei vorzugsweise dadurch erlangt werden, dass das zweite Schalldämpfungsbauteil vollständig am Fahrzeugunterboden anliegt. Bevorzugt ist das zweite Schalldämpfungsbauteil am Fahrzeugunterboden angeformt, ggf. unter Zwischenanordnung einer Haftvermittlerschicht, wodurch für einen sicheren Halt des zweiten Schalldämpfungsbauteils am Fahrzeugunterboden ohne weitere Befestigungsmittel gesorgt werden kann.
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Als weitere Alternative kann vorgesehen sein, dass das zweite Schalldämpfungsbauteil wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, weder am Fahrzeugunterboden noch am ersten Schalldämpfungsbauteil anliegt, so dass es somit wenigstens abschnittsweise oder sogar vollständig sowohl vom Fahrzeugunterboden als auch vom ersten Schalldämpfungsbauteil beabstandet ist. Bei dieser Ausgestaltung kann eine großflächige Anlagefläche zwischen dem zweiten Schalldämpfungsbauteil einerseits und dem Fahrzeugunterboden bzw. dem ersten Schalldämpfungsbauteil andererseits vermieden werden, was beispielsweise thermisch bedingte Spannungen zwischen den jeweiligen Bauteilen verhindern kann, wenn die Bauteile ein voneinander wesentlich unterschiedliches thermisches Ausdehnungsverhalten aufweisen.
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Unabhängig davon, wie das zweite Schalldämpfungsbauteil ausgebildet ist, kann das Schalldämpfungsvermögen der Schalldämpfungsanordnung auch durch das von dem zweiten Schalldämpfungsbauteil besetzte Volumen zwischen Fahrzeugunterboden und erstem Schalldämpfungsbauteil beeinflusst werden. Insbesondere dann, wenn das zweite Schalldämpfungsbauteil ein Material hoher Porosität umfasst, kann es vorteilhaft sein, wenn das zweite Schalldämpfungsbauteil den Raum zwischen dem ersten Schalldämpfungsbauteil und dem Fahrzeugunterboden zu wenigstens 30% ausfüllt. Bei dieser Ausgestaltung existiert also ein Luftspalt zwischen Fahrzeugunterboden und dem ersten Schalldämpfungsbauteil, welcher seinerseits in Abhängigkeit seiner Geometrie einen Schalldämpfungsbeitrag leisten kann. Umfasst das zweite Schalldämpfungsbauteil ein Material mit besonders hoher Porosität, kann es vorteilhaft sein, wenn das zweite Schalldämpfungsbauteil den Raum zwischen Fahrzeugunterboden und erstem Schalldämpfungsbauteil zu wenigstens 70% oder sogar vollständig ausfüllt. Füllt das zweite Schalldämpfungsbauteil den Raum zwischen Fahrzeugunterboden und dem ersten Schalldämpfungsbauteil vollständig aus, so liegt das zweite Schalldämpfungsbauteil sowohl am ersten Schalldämpfungsbauteil als auch am Fahrzeugunterboden an. Selbstverständlich kann auch in diesem Fall das zweite Schalldämpfungsbauteil am Fahrzeugunterboden angeformt sein.
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In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Schalldämpfungsbauteil oder/und das zweite Schalldämpfungsbauteil mehrlagig ausgebildet ist bzw. sind. Hierdurch kann durch die konkrete Schichtfolge Einfluss auf das akustische Dämpfungsverhalten des jeweiligen Schalldämpfungsbauteils genommen werden. Das erste oder/und das zweite Schalldämpfungsbauteil können hierbei wenigstens eine Folienlage umfassen. Diese kann beispielsweise als Decklage ausgebildet sein und als mechanische Schutzlage, etwa gegen Steinschlag, dienen. Bevorzugt weist die Folienlage auch thermische oder/und akustische Isolationseigenschaften auf.
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Die Folienlage kann wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, als Metallfolie, etwa aus Aluminium, gebildet sein. Ist die Metallfolie als Decklage ausgebildet ist, so ist es vorteilhaft, wenn sie perforiert, insbesondere mikroperforiert, ist, um den Durchtritt von Schall durch die Metallfolie zu gestatten. Unter einer Perforation ist dabei zu verstehen, dass Durchgangslöcher oder Schlitze in der Metallfolie vorgesehen sind. Bei einer Mikroperforation betragen die Lochdurchmesser bzw. die Schlitzweiten weniger als 1 mm, vorzugsweise nicht mehr als 0,5 mm, wobei sowohl die Lochdurchmesser als auch die Schlitzweiten bzw. die Loch- bzw. Schlitzabstände in Abhängigkeit der zu erwartenden akustischen Frequenzen gewählt werden können, um eine optimale Schalltransmission durch die Metallfolie zu erzielen. Die Loch- und Schlitzabstände können insbesondere derart gewählt werden, dass Flüssigkeiten, etwa Betriebsflüssigkeiten des Fahrzeugs oder Regenwasser, aufgrund ihrer Oberflächenspannung nicht durch die Metallfolie hindurchtreten können, während der Durchtritt von Schall möglich ist.
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Auch wenn ein mit Fasermaterial gebildetes zweites Schalldämpfungsbauteil zur Dämpfung niedriger Frequenzen geeignet ist, sollen alternativ ausgestaltete zweite Schalldämpfungsbauteile nicht ausgeschlossen sein. Das Schalldämpfungsbauteil kann beispielsweise wenigstens eine schalldämpfende Kavität umfassen. Bevorzugt umfasst sie eine Mehrzahl von Kavitäten, welche vorzugsweise wenigstens teilweise offen sind, um den Schalleintritt in eine Kavität im Vergleich zu einer hermetisch abgeschlossenen Kavität zu erleichtern. Die Verwendung von Kavitäten bietet insbesondere die Möglichkeit, die Schalldämpfungscharakteristik der Schalldämpfungsanordnung durch die Geometrie der wenigstens einen Kavität sowie das Material der diese begrenzenden Wände zu beeinflussen. Weist eine Kavität eine Öffnung auf, kann die betreffende Kavität derart zwischen Fahrzeugunterboden und erstem Schalldämpfungsbauteil angeordnet sein, dass die Öffnung zu dem Fahrzeugunterboden oder dem ersten Schalldämpfungsbauteil weist. Hierbei kann auch daran gedacht werden, die betreffende Kavität mit einer eine Öffnung aufweisenden Seite am Fahrzeugunterboden oder dem ersten Schalldämpfungsbauteil anliegend zu positionieren, um den Schalleintritt vom Fahrzeugunterboden bzw. dem ersten Schalldämpfungsbauteil in die Kavität zu erleichtern.
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Darüber hinaus kann hier auch daran gedacht werden, die eine Kavität begrenzenden Wände aus einem mit einer thermoplastisch gebundenen Faserstruktur gebildeten Material herzustellen, um eine besonders effektive Dämpfung von niederfrequentem Schall zu erzielen.
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Grundsätzlich soll nicht ausgeschlossen werden, dass sich die Schalldämpfungsanordnung an einer Seite des Fahrzeugunterbodens erstreckt, welche in einem an einem Fahrzeug montierten Zustand eine der Fahrgastzelle des Fahrzeugs zugewandte Seite darstellt. Um jedoch insbesondere Luftschall, welcher beispielsweise durch die Wechselwirkung von Fahrzeugrädern mit einer Fahrbahn erzeugt wird, effektiv dämpfen zu können, ist es bevorzugt, wenn die Schalldämpfungsanordnung wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, an einer Seite des Fahrzeugunterbodens angeordnet ist, welche in einem an einem Fahrzeug montierten Zustand eine von einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs wegweisende Seite darstellt. Diese Ausgestaltung sorgt nicht nur für eine effektive Schalldämpfung in der Fahrgastzelle, sondern auch in der Umgebung eines eine derartige Schalldämpfungsanordnung aufweisenden Fahrzeugs.
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Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Fahrzeug, umfassend eine erfindungsgemäße Fahrzeugbodenanordnung.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend durch Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine Schnittansicht einer Fahrzeugbodenanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
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2 eine Schnittansicht einer Fahrzeugbodenanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
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3 eine Schnittansicht einer Fahrzeugbodenanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
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4 eine Schnittansicht einer Fahrzeugbodenanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung und
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5 eine Schnittansicht einer Fahrzeugbodenanordnung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
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In 1 ist eine Fahrzeugbodenanordnung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Diese umfasst einen Fahrzeugunterboden 12 sowie eine den Fahrzeugunterboden 12 wenigstens teilweise bedeckende Schalldämpfungsanordnung 14. Die Schalldämpfungsanordnung 14 umfasst ein wenigstens teilweise, bevorzugt vollständig, aus einer thermoplastisch gebundenen Faserstruktur gebildetes, wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, poröses erstes Schalldämpfungsbauteil 16 sowie ein zwischen dem ersten Schalldämpfungsbauteil 16 und dem Fahrzeugunterboden 12 angeordnetes zweites Schalldämpfungsbauteil 18, welches vom ersten Schalldämpfungsbauteil 16 gesondert ausgebildet ist.
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Die Schalldämpfungsanordnung 14 wird allgemein zur Dämpfung von sowohl sich über den Fahrzeugunterboden ausbreitendem Körperschall als auch von beispielsweise während einer Fahrt erzeugtem Luftschall eingesetzt. Bei der in 1 gezeigten Fahrzeugbodenanordnung 10 dient das erste Schalldämpfungsbauteil 16 primär der Dämpfung von Schall mit Frequenzen von über 500 Hz, während das zweite Schalldämpfungsbauteil 18 primär der Entdröhnung, d.h. der Dämpfung von tiefen Frequenzen in einem Bereich von weniger als 500 Hz, dient.
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Durch die wenigstens abschnittsweise poröse Ausbildung des ersten Schalldämpfungsbauteils 16 kann dieses mit einem niedrigen Gewicht bereitgestellt werden. Unter Porosität ist hier das Verhältnis von Hohlraumvolumen zu Gesamtvolumen eines Bauteils zu verstehen. Ein besonders niedriges Gewicht des ersten Schalldämpfungsbauteils 16 kann dadurch sichergestellt werden, dass dieses vollständig porös ist. Auch durch die Wahl des thermoplastischen Binders kann das Gewicht des ersten Schalldämpfungsbauteils 16 beeinflusst werden. Denkbar ist beispielsweise ein ein Polyolefin umfassender Bindekunststoff, wie etwa Polypropylen. Als Fasermaterial kommt grundsätzlich jedes Material in Frage, dessen Schmelz- bzw. Erweichungspunkt höher als der Schmelz- bzw. Erweichungspunkt des Bindekunststoffs ist. Das Fasermaterial kann beispielsweise Glasfasern, Mineralfasern oder Kunststofffasern umfassen.
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Dadurch, dass das erste Schalldämpfungsbauteil 16 und das zweite Schalldämpfungsbauteil 18 gesondert voneinander ausgebildet sind, können diese auch unabhängig voneinander wiederverwertet werden. Somit besteht hierdurch die Möglichkeit, die Materialien für die jeweiligen Schalldämpfungsbauteile 16, 18 unabhängig voneinander in Abhängigkeit der durch die jeweiligen Bauteile zu dämpfenden Frequenzen auszuwählen.
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Das erste und das zweite Schalldämpfungsbauteil 16, 18 können, wie in 1 dargestellt, flächig ausgebildet und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein. Mit „flächig“ ist hier ausgesagt, dass das erste Schalldämpfungsbauteil 16 bzw. das zweite Schalldämpfungsbauteil 18 in zwei zueinander orthogonalen Richtungen eine größere Erstreckung als in einer zu diesen Richtungen orthogonalen dritten Richtung aufweisen. Die dritte Richtung in diesem Sinne entspricht in dieser Ausführungsform der Abstandsrichtung zwischen Fahrzeugunterboden 12 und erstem Schalldämpfungsbauteil 16 und ist in 1 mit dem Bezugszeichen A bezeichnet. Diese Ausgestaltung gestattet letztlich einen materialsparenden Aufbau mit niedrigem Gewicht, da ein flächiges Schalldämpfungsbauteil im Vergleich zu einem nichtflächigen Schalldämpfungsbauteil gleichen Gewichts eine größere Fläche des Fahrzeugunterbodens 12 abdecken kann und daher in einem entsprechend größeren Flächenbereich für eine Schalldämpfung sorgen kann.
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Um das zweite Schalldämpfungsbauteil 18 vor äußeren Einflüssen abschirmen zu können, ist es bevorzugt, wenn das erste Schalldämpfungsbauteil 16, wie in 1 gezeigt, das zweite Schalldämpfungsbauteil 18 wenigstens teilweise bedeckt. Diese Anordnung ist besonders dann zweckmäßig, wenn das erste und das zweite Schalldämpfungsbauteil 16, 18 an einer Seite des Fahrzeugunterbodens 12 angeordnet sind, welche in einem an einem Fahrzeug montierten Zustand eine von einer Fahrgastzelle wegweisende Seite darstellt.
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Auch das zweite Schalldämpfungsbauteil 18 kann aus Fasermaterial gebildet und wenigstens abschnittsweise, bevorzugt vollständig, porös sein. Hierdurch kann eine Schalldämpfungsanordnung 14 mit einem insgesamt geringen Gewicht bereitgestellt werden. Das Fasermaterial kann auch thermoplastisch gebunden sein. Damit das erste und das zweite Schalldämpfungsbauteil 16, 18 ein unterschiedliches Schalldämpfungsverhalten aufweisen, ist es bevorzugt, wenn das zweite Schalldämpfungsbauteil 18 eine vom ersten Schalldämpfungsbauteil 16 verschiedene Porosität aufweist. Ein unterschiedliches Schalldämpfungsverhalten kann alternativ oder zusätzlich durch ein unterschiedliches Flächengewicht, ein unterschiedliches Fasermaterial, unterschiedliche Faserlängen oder unterschiedliche thermoplastische Binder bewirkt werden.
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In dieser Ausführungsform ist ein Luftspalt 20 zwischen dem ersten Schalldämpfungsbauteil 16 und dem Fahrzeugunterboden 12 vorgesehen, in welchem das zweite Schalldämpfungsbauteil 18 angeordnet ist. Das zweite Schalldämpfungsbauteil 18 liegt dabei im Wesentlichen vollständig am Fahrzeugunterboden 12 an. Bevorzugt ist dabei das zweite Schalldämpfungsbauteil 18 am Fahrzeugunterboden 12 angeformt, was insbesondere für einen sicheren Halt des zweiten Schalldämpfungsbauteils 18 am Fahrzeugunterboden 12 ohne zusätzliche Befestigungselemente sorgt.
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Bei der in 1 gezeigten Schalldämpfungsanordnung 14 ist das erste Schalldämpfungsbauteil 16 mehrlagig ausgebildet und umfasst eine aus einer thermoplastisch gebundenen Faserstruktur gebildete, poröse Kernlage 16a sowie zwei die Kernlage zwischen sich aufnehmende, etwa als Folienlagen ausgebildete, Decklagen 16b, 16c. Die äußere Decklage 16b kann beispielsweise als Schutzlage, etwa gegen Steinschlag, dienen. Bevorzugt weisen die Decklagen 16b, 16c thermische oder/und akustische Isolationseigenschaften auf.
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Wenigstens eine, vorzugsweise beide Decklagen 16b, 16c, können wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, als Metallfolie, bevorzugt aus Aluminium, ausgebildet sein. Bevorzugt ist wenigstens eine der Decklagen 16b, 16c perforiert, insbesondere mikroperforiert, um den Durchtritt von Schall durch die Metallfolie 16b, 16c zu gestatten. Unter einer Perforation ist dabei zu verstehen, dass Durchgangslöcher oder Schlitze in der Metallfolie 16b, 16c vorgesehen sind. Bei einer Mikroperforation betragen die Lochdurchmesser bzw. die Schlitzweiten weniger als 1 mm, wobei sowohl die Lochdurchmesser als auch die Schlitzweiten bzw. die Loch- bzw. Schlitzabstände in Abhängigkeit der zu erwartenden akustischen Frequenzen gewählt werden können, um eine optimale Schalltransmission zur Kernlage 16a zu erzielen. Die Loch- und Schlitzabstände können insbesondere derart gewählt werden, dass Flüssigkeiten, etwa Betriebsflüssigkeiten des Fahrzeugs oder Regenwasser, aufgrund ihrer Oberflächenspannung nicht durch die Metallfolien 16b, 16c hindurchtreten können, während der Durchtritt von Schall möglich ist.
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In 2 ist eine Fahrzeugbodenanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die zweite Ausführungsform wird nur insoweit beschrieben werden als sie sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten ausdrücklich Bezug genommen wird. Bei der Beschreibung der zweiten Ausführungsform werden gleiche und funktionsgleiche Bauteile und Bauteilabschnitte wie bei der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch gegenüber den entsprechenden Bauteilen und Bauteilabschnitten der Fahrzeugbodenanordnung 10 gemäß der ersten Ausführungsform um die Zahl 100 erhöht.
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Die in 2 gezeigte Fahrzeugbodenanordnung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst einen Fahrzeugunterboden 112 und eine den Fahrzeugunterboden 112 wenigstens teilweise bedeckende Schalldämpfungsanordnung 114 mit einem ersten Schalldämpfungsbauteil 116 und einem zweiten Schalldämpfungsbauteil 118. Das erste Schalldämpfungsbauteil 116 ist mehrlagig ausgebildet und umfasst eine Kernlage 116a und zwei die Kernlage 116a zwischen sich aufnehmende Decklagen 116b, 116c.
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Die Fahrzeugbodenanordnung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass das zweite Schalldämpfungsbauteil 118 am ersten Schalldämpfungsbauteil 116 anliegt. Auch in dieser Ausführungsform ist das zweite Schalldämpfungsbauteil 118 in einem zwischen dem Fahrzeugunterboden 112 und dem ersten Schalldämpfungsbauteil 116 gebildeten Luftspalt 120 angeordnet.
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Dieser Aufbau zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass zur definierten Festlegung des zweiten Schalldämpfungsbauteils 118 keine gesonderten Befestigungsvorrichtungen vorgesehen sind, so dass die Fahrzeugbodenanordnung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform dadurch besonders einfach ist. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform ist das zweite Schalldämpfungsbauteil 118 wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, als Fasermatte ausgebildet, etwa aus thermoplastischen Fasern, insbesondere aus PET-Fasern. Diese Fasern sind nicht thermoplastisch gebunden, so dass die Herstellung einer derartigen Matte im Vergleich zu der Herstellung eines Schalldämpfungsbauteils aus einer thermoplastisch gebundenen Faserstruktur vereinfacht ist.
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Das zweite Schalldämpfungsbauteil 118 ist auch in der zweiten Ausführungsform als flächiges Bauteil mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke d ausgebildet. Auch das erste Schalldämpfungsbauteil 116 ist flächig ausgebildet und weist einen im Wesentlichen konstanten Abstand D zum Fahrzeugunterboden 112 auf. Die Dicke d des zweiten Schalldämpfungsbauteils 116 beträgt in der zweiten Ausführungsform wenigstens 30% des Abstandes D. Aufgrund der hier gewählten Geometrien von erstem und zweitem Schalldämpfungsbauteil 116, 118 sowie deren im Wesentlichen parallele Anordnungen zum Fahrzeugunterboden 112 entspricht das Verhältnis von Dicke d zu Abstand D dem Volumenanteil, welchen das zweite Schalldämpfungsbauteil 118 in dem Raum zwischen dem ersten Schalldämpfungsbauteil 116 und dem Fahrzeugunterboden 112 einnimmt. Da das Verhältnis von Dicke d zu Abstand D hier wenigstens 30% beträgt, füllt folglich das zweite Schalldämpfungsbauteil 118 hier den Raum zwischen erstem Schalldämpfungsbauteil 116 und Fahrzeugunterboden 112 zu wenigstens 30% aus. Ein derart hoher Volumenanteil kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn das zweite Schalldämpfungsbauteil 118 eine hohe Porosität aufweist.
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In 3 ist eine Fahrzeugbodenanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die dritte Ausführungsform wird nur insoweit beschrieben werden als sie sich von der ersten und der zweiten Ausführungsform unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten ausdrücklich Bezug genommen wird. Bei der Beschreibung der dritten Ausführungsform werden gleiche und funktionsgleiche Bauteile und Bauteilabschnitte wie bei der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch gegenüber den entsprechenden Bauteilen und Bauteilabschnitten der Fahrzeugbodenanordnung gemäß der ersten Ausführungsform um die Zahl 200 erhöht.
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Die Fahrzeugbodenanordnung 210 gemäß der dritten Ausführungsform umfasst einen Fahrzeugunterboden 212 sowie eine den Fahrzeugunterboden 212 wenigstens teilweise bedeckende Schalldämpfungsanordnung 214 mit einem ersten Schalldämpfungsbauteil 216 und einem zweiten Schalldämpfungsbauteil 218. Das erste Schalldämpfungsbauteil 216 gemäß der dritten Ausführungsform ist mehrlagig ausgebildet und umfasst eine Kernlage 216a sowie zwei die Kernlage 216a zwischen sich aufnehmende Decklagen 216b, 216c.
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Die Fahrzeugbodenanordnung 210 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der Fahrzeugbodenanordnung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform durch die Dicke d' des zweiten Schalldämpfungsbauteils 218, welche im Wesentlichen dem Abstand D zwischen Fahrzeugunterboden 212 und erstem Schalldämpfungsbauteil 216 entspricht. Das zweite Schalldämpfungsbauteil 218 füllt hier also den Raum zwischen Fahrzeugunterboden 212 und erstem Schalldämpfungsbauteil 216 im Wesentlichen vollständig aus. Dieser Aufbau ist dann besonders vorteilhaft, wenn das zweite Schalldämpfungsbauteil 218 eine sehr hohe Porosität aufweist, etwa wenn es als lose Fasermatte bereitgestellt ist.
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In 4 ist eine Fahrzeugbodenanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die vierte Ausführungsform wird nur insoweit beschrieben werden als sie sich von der ersten bis dritten Ausführungsform unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten ausdrücklich Bezug genommen wird. Bei der Beschreibung der vierten Ausführungsform werden gleiche und funktionsgleiche Bauteile und Bauteilabschnitte wie bei der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch gegenüber den entsprechenden Bauteilen und Bauteilabschnitten der Fahrzeugbodenanordnung gemäß der ersten Ausführungsform um die Zahl 300 erhöht.
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Die Fahrzeugbodenanordnung 310 gemäß der vierten Ausführungsform umfasst einen Fahrzeugunterboden 312 sowie eine Schalldämpfungsanordnung 314 mit einem ersten Schalldämpfungsbauteil 316 und einem zweiten Schalldämpfungsbauteil 318. Das erste Schalldämpfungsbauteil 316 gemäß der vierten Ausführungsform ist mehrlagig ausgebildet und umfasst eine Kernlage 316a sowie zwei die Kernlage 316a zwischen sich aufnehmende Decklagen 316b, 316c.
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Im Gegensatz zu den Fahrzeugbodenanordnungen 10, 110, 210 gemäß den ersten drei Ausführungsformen umfasst das zweite Schalldämpfungsbauteil 318 der Schalldämpfungsanordnung 314 gemäß der vierten Ausführungsform eine Mehrzahl von schalldämpfenden Kavitäten 318a, 318b, 318c. Kavitäten sind als Schalldämpfer besonders vorteilhaft, da ihre Schalldämpfungscharakteristik sowohl durch ihre Gestalt als auch durch die Wahl des jeweiligen Wandmaterials beeinflusst werden kann.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Kavitäten 318a, 318b, 318c eine im Wesentlichen gleiche Gestalt auf. Es sei jedoch an dieser Stelle explizit darauf hingewiesen, dass diese selbstverständlich auch mit voneinander verschiedenen Gestalten ausgebildet sein können. Auch hinsichtlich ihrer Anordnung zwischen Fahrzeugunterboden 312 und erstem Schalldämpfungsbauteil 316 sind Abwandlungen gegenüber der in 4 gezeigten Ausführungsform denkbar. Während in dieser Ausführungsform die Kavitäten 318a, 318b, 318c am ersten Schalldämpfungsbauteil 316 anliegen, sind selbstverständlich Ausführungsformen denkbar, in welchen Kavitäten unmittelbar an einem Fahrzeugunterboden anliegen können.
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Um den Eintritt von Schall in die in 4 gezeigten Kavitäten 318a, 318b, 318c zu erleichtern, können diese jeweils Öffnungen 322a, 322b, 322c aufweisen. In dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die jeweiligen Kavitäten 318a, 318b, 318c mit den die jeweiligen Öffnungen 322a, 322b, 322c aufweisenden Seiten am ersten Schalldämpfungsbauteil 316 an. Folglich ist in diesem Ausführungsbeispiel der Schalleintritt in die jeweiligen Kavitäten 318a, 318b, 318c über die dem ersten Schalldämpfungsbauteil 316 zugewandten Seiten erleichtert.
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Ähnlich der ersten Ausführungsform ist bei der Fahrzeugbodenanordnung 310 ein Luftspalt 320 zwischen dem ersten Schalldämpfungsbauteil 316 und dem Fahrzeugunterboden 312 vorgesehen, in welchem das zweite Schalldämpfungsbauteil 318 angeordnet ist.
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In 5 ist eine Fahrzeugbodenanordnung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die fünfte Ausführungsform wird nur insoweit beschrieben werden als sie sich von der ersten bis vierten Ausführungsform unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten ausdrücklich Bezug genommen wird. Bei der Beschreibung der fünften Ausführungsform werden gleiche und funktionsgleiche Bauteile und Bauteilabschnitte wie bei der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch gegenüber den entsprechenden Bauteilen und Bauteilabschnitten der Fahrzeugbodenanordnung gemäß der ersten Ausführungsform um die Zahl 400 erhöht.
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Die Fahrzeugbodenanordnung 410 gemäß der fünften Ausführungsform umfasst einen Fahrzeugunterboden 412 sowie eine den Fahrzeugunterboden 412 wenigstens teilweise bedeckende Schalldämpfungsanordnung 414 mit einem ersten Schalldämpfungsbauteil 416 und einem zweiten Schalldämpfungsbauteil 418. Das erste Schalldämpfungsbauteil 416 gemäß der fünften Ausführungsform kann mehrlagig ausgebildet sein und kann eine Kernlage 416a sowie zwei die Kernlage 416a zwischen sich aufnehmende Decklagen 416b, 416c umfassen.
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Die Fahrzeugbodenanordnung 410 gemäß der fünften Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der Fahrzeugbodenanordnung 110 gemäß der zweiten Ausführungsform. Das bedeutet insbesondere, dass auch in dieser Ausführungsform die Dicke d des zweiten Schalldämpfungsbauteils 418 kleiner als der Abstand D des ersten Schalldämpfungsbauteils 416 vom Fahrzeugunterboden 412 ist. Im Gegensatz zur zweiten Ausführungsform liegt bei der Fahrzeugbodenanordnung 410 gemäß der fünften Ausführungsform das zweite Schalldämpfungsbauteil 418 wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, weder am Fahrzeugunterboden 412 noch am ersten Schalldämpfungsbauteil 416 an, so dass sowohl zwischen dem Fahrzeugunterboden 412 und dem zweiten Schalldämpfungsbauteil 418 als auch zwischen dem zweiten Schalldämpfungsbauteil 418 und dem ersten Schalldämpfungsbauteil 416 jeweils ein Luftspalt 420a, 420b vorhanden sein kann. Bei dieser Ausgestaltung kann eine großflächige Anlagefläche zwischen dem zweiten Schalldämpfungsbauteil 418 einerseits und dem Fahrzeugunterboden 412 bzw. dem ersten Schalldämpfungsbauteil 416 andererseits vermieden werden, was beispielsweise thermisch bedingte Spannungen zwischen den jeweiligen Bauteilen verhindern kann, wenn die Bauteile ein voneinander wesentlich unterschiedliches thermisches Ausdehnungsverhalten aufweisen.
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Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die vorangehend beschriebenen Ausführungsformen beliebig kombinierbar sind. So ist beispielsweise eine Fahrzeugbodenanordnung mit einer Mehrzahl von zweiten Schalldämpfungsbauteilen denkbar, etwa einem am Fahrzeugunterboden anliegenden und einem am ersten Schalldämpfungsbauteil anliegenden zweiten Schalldämpfungsbauteil.
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Darüber hinaus sind auch Schalldämpfungsanordnungen denkbar, welche sowohl flächige, beispielsweise mit Fasermaterial gebildete zweite Schalldämpfungsbauteile als auch als Kavitäten ausgebildete zweite Schaldämpfungsbauteile umfassen.
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Darüber hinaus sind auch Kavitäten umfassende zweite Schalldämpfungsbauteile denkbar, deren Wandungen eine thermoplastisch gebundene, vorzugsweise poröse, Faserstruktur umfassen.
