DE19627106A1 - Tritt-, stoß- und/oder standfestes schallisolierendes Einlegeteil zur Unter- und/oder Hinterfütterung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein tritt-, stoß- und/oder standfestes schallisolierendes Einlegeteil zur Unter- und/oder Hinterfütterung, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug.

Die immer weiter steigenden Anforderungen an den Fahr­ komfort eines Kraftfahrzeuges bedingen eine Verbesse­ rung der Isolation der Fahrgastzelle gegenüber Luft- und Körperschall. Zur Reduktion von Luft/Körperschall, der vom Bodenblech der Fahrgastzelle eines Kraftfahr­ zeuges ausgeht, bedient man sich spezieller Dämmstoffe, mit denen man den Bodenbereich der Fahrgastzelle aus­ legt.

Zur Isolation von Luftschall ist es insbesondere vor­ teilhaft, sogenannte "Feder-Masse-Systeme" einzusetzen. Die Feder derartiger Systeme wird dabei vorteilhafter­ weise durch Luftpolster/Luftvolumina realisiert. Damit das Feder-Masse-System gut arbeitet, werden kleine Federsteifigkeiten gefordert. Kleine Federsteifigkeiten aber bedeuten, daß die Luftvolumina groß sind. Im Idealfall müßte man also im Bodenbereich des Kraftfahr­ zeuges ein zumindest einseitig luftdurchlässig abge­ schlossenes einziges großes Luftvolumen vorsehen. Dies ist aber aus Gründen der im Bodenbereich geforderten Tritt-/Stoß- und/oder Standfestigkeit des Kfz-Bodenauf­ baus nicht möglich.

Aus DE 30 35 449 A1 ist ein selbsttragendes flächiges Bauelement zur Schallisolation beim Kraftfahrzeug be­ kannt. Das bekannte Bauelement weist eine offenzellige Träger-/Stützschicht auf, die in Draufsicht Wabenstruk­ tur hat. Die Stützschicht ist an mindestens einer Seite luftdurchlässig abgeschlossen. Hierzu wird als Abdeck­ schicht ein Vlies o. dgl. verwendet. Die Wabenstruktur bedingt allerdings das Entstehen vieler kleiner Luft­ volumina, die wiederum nachteilig in Bezug auf die Schallisolation sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einlege­ teil zur Schallisolation insbesondere bei einem Kraft­ fahrzeug zu schaffen, das bei verbesserten Schallisola­ tionswerten über eine ausreichend hohe Tritt-, Stoß- und/oder Standfestigkeit verfügt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Einlegeteil vorgeschlagen, das versehen ist mit

• - einem tritt-, stoß- und/oder standfesten Stützkör­ per mit einer Ober- und einer Unterseite, wobei
• - der Stützkörper mehrere sich bis zur Ober- und/oder Unterseite erstreckende gegebenenfalls ein­ seitig offene Aussparungen aufweist,
• - die Aussparungen durch im wesentlichen quer zu diesen verlaufende Verbindungskanäle untereinander verbunden sind und
• die offenen Seiten der Aussparungen des Stützkör­ pers mit einer luftdurchlässigen Deckschicht ver­ sehen sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Einlegeteil ist ein offenzel­ liger Stützkörper vorgesehen, der eine Vielzahl von Aussparungen aufweist, die an der Oberseite und/oder der Unterseite des Stützkörpers offen sind und zwischen denen sich Wandabschnitte des Stützkörpers erstrecken. Durch diese Wandabschnitte hindurch verlaufen Verbin­ dungskanäle, die die Aussparungen untereinander verbin­ den. Zwischen zwei Aussparungen erstrecken sich ein oder mehrere Verbindungskanäle. Vorzugsweise sind die Verbindungskanäle derart angeordnet, daß eine Aus­ sparung jeweils mit ihren unmittelbar benachbarten Aus­ sparungen verbunden ist. Die Ober- oder die Unterseite ist mit einer die offenen Aussparungen überdeckenden luftdurchlässigen Deckschicht aus insbesondere einem Vliesmaterial versehen.

Durch die Verbindung der Aussparungen mittels der im wesentlichen quer zu deren Erstreckung und damit im wesentlichen parallel zur Ober- und Unterseite des Stützkörpers verlaufenden Verbindungskanäle kann zwi­ schen den durch die Aussparungen definierten Luft- (Teil-)Volumina ein Luftaustausch stattfinden, der be­ wirkt, daß sich das Einlegeteil akustisch nahezu wie ein Einlegeteil mit einem durchgehenden Luftvolumen als Feder des Feder-Masse-Systems verhält. Damit weist das Einlegeteil eine geringe Luftfedersteifigkeit auf, wo­ bei wegen der zwischen den Aussparungen befindlichen Bereiche des Stützkörpers eine ausreichend hohe Tritt-/ Stoß- und/oder Standfestigkeit gegeben ist. Daher ist das erfindungsgemäße Einlegeteil hervorragend zur Unter-/Hinterfütterung unterhalb des Bodenbelages einer Kfz-Fahrgastzelle geeignet.

Zweckmäßigerweise sind die Aussparungen vollständig oder teilweise von einem porösen Material, insbesondere einem Vlies- oder Schaummaterial gefüllt.

Vorzugsweise liegt auf der Oberseite und/oder der Unterseite des Stützkörpers eine poröse Materialbahn, insbesondere ein Vlies- oder Schaummaterial auf, wobei das poröse Material in die Aussparungen hinein vorge­ wölbt ist.

Insbesondere befindet sich auf der Deckschicht oder auf einer der beiden Deckschichten ein Dekormaterial, wie es im Fußbodenbereich einer Kfz-Fahrgastzelle verwendet wird. Bei diesem Dekormaterial handelt es sich insbe­ sondere um Teppichboden mit oder ohne Schwerschicht. d. h. akustisch träger Schicht.

Bei Anordnung des erfindungsgemäßen Einlegeteils in den Bodenbereich einer Kfz-Fahrgastzelle weist der Boden typischerweise folgenden Aufbau auf: Bodenblech, darauf wahlweise Körper- und/oder Luftschalldämpfungsmaterial (poröses Material, z. B. Vlies oder Schaum), darauf Stützkörper, auf dessen Oberseite eine poröse Schicht (z. B. Vlies oder Schaum) und darauf ein Teppichboden (mit oder ohne Schwerschicht).

Vorzugsweise sind die Verbindungskanäle als Vertiefun­ gen in der Ober- oder der Unterseite des Stützkörpers ausgebildet. Derartige sozusagen als Flächen- oder Randausnehmungen bzw. -vertiefungen ausgebildete Kanäle sind in der Herstellung einfacher als in die die Durch­ gangslöcher trennenden Wände eingebrachte Bohrungen, Aussparungen o. dgl. Die Wände können neben den Randver­ tiefungen auch umlaufend durch die Wände begrenzte Ver­ bindungen aufweisen. Insbesondere können die Wände siebartig gelocht sein.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Stützkörper um ein Stützgitter mit mehreren untereinander verbundenen Streben, die die Aussparungen begrenzen und durch die hindurch sich die Verbindungskanäle erstrecken. Dieses Gitter kann in Draufsicht Wabenstruktur, also sechs­ eckige oder vier- oder dreieckige Durchgangslöcher (offene Zellen) aufweisen. Die Höhe und Dicke der Git­ terstreben sowie deren Material sind geeignet gewählt, daß sich die gewünschte Tritt-/Stoß-/Standfestigkeit einstellt.

Um auf in der Ober- und/oder Unterseite Leitungen, ins­ besondere elektrische Leitungen wie z. B. Kabelbäume verlegen zu können, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Stützkörper Oberflächen-Vertiefungen zur Aufnahme der Leitungen aufweist. Diese Oberflächen-Vertiefungen können die vorzugsweise eben­ falls als in der Oberfläche angeordnete Vertiefungen ausgebildeten Verbindungskanäle kreuzen oder einige dieser Vertiefungen dienen als Aufnahme für die Leitun­ gen, die demzufolge einige der Aussparungen überspan­ nen.

Vorzugsweise sind die Aussparungen als Durchgangsöff­ nungen ausgebildet, die an der Ober- oder der Unter­ seite des Stützkörpers luftdicht verschlossen sind, und zwar zweckmäßigerweise durch eine durchgehende Schicht. Die dieser Schicht abgewandte Seite des Stützkörpers ist dagegen luftdurchlässig (durch eine Vliesschicht o. dgl. luftdurchlässiges Material oder Struktur).

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Stützkörper um ein Kunststoff-Blasformteil, in dessen Ober- und Unterseite die einseitig offenen Aussparungen als nahezu bis zur gegenüberliegenden Seite reichende Vertiefungen ange­ ordnet sind.

Bei Ausbildung des Stützkörpers als (hohles) Blasform­ teil können durch dieses hindurch Lüftungskanäle (für Warm-/Frischluft) verlaufen. Das Blasformteil weist dazu in seiner Seitenwand Öffnungen zum Anschluß an Lüftungsleitungen oder zum Durchführen von Lüftungs­ kanälen auf.

Zu Körperschallisolationszwecken werden die Aussparun­ gen zweckmäßigerweise als die Oberseite des Stützkör­ pers mit dessen Unterseite verbindende Durchgangsöff­ nungen ausgebildet, wobei zu beiden Enden der Durch­ gangsöffnungen an der Ober- und der Unterseite des Stützkörpers Vliesschichten angeordnet sind.

Zweckmäßigerweise sind die Aussparungen lediglich par­ tiell gefüllt, so daß pro Aussparung ein lediglich mit Luft ausgefülltes Teilvolumen verbleibt. Dies wird vor­ zugsweise durch das Abdeckvlies erreicht, das je nach seiner Beschaffenheit mehr oder weniger stark bauchig verläuft und in die Aussparungen vorgewölbt ist.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Einlegeteil um ein stützgitterversteiftes Bauteil, z. B. mit Honigwabe, dessen Hohlräume partiell mit porösem Material, z. B. Faservlies, gefüllt sind. Zur Erhöhung der Bauteilsteifigkeit können beidseitig luftdurchläs­ sige Deckschichten aufgebracht werden, die mit den Sei­ tenkanten der Stege des Stützgitters des Bauteils ver­ bunden (z. B. verklebt) sind. Bei den Deckschichten kann es sich z. B. um gelochte Papp-Platten, Folien o. dgl. handeln. Das Stützgitter kann ebenfalls aus Pappe be­ stehen. Die Verbindung der einzelnen Kammern des Stütz­ gitters erfolgt durch Ausnehmungen in den Ober- und Unterkanten (Seitenkanten) der Gitterstege. Diese Aus­ nehmungen werden vorzugsweise durch Verformung (Ein­ drückungen) in den Seitenkanten erzielt.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Einlegeteils lassen sich wie folgt zusammenfassen:

• - erhöhte Tritt-/Stoß-/Standfestigkeit
• - Ausgleich von Hohlräumen
• - Limitierung der Schaum-/Vliesdicke zwecks Kosten- und Gewichtsreduzierung und Einbauvereinfachung
• - Stoßenergie-Absorption (Aufprallschutz)
• - verbesserte akustische Isolation
• - geringes Gewicht.

Nachfolgend werden anhand der Figuren Ausführungsbei­ spiele der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zei­ gen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Einlegeteil-Stützkör­ per, der bei diesem Ausführungsbeispiel als Honigwaben-Stützgitter ausgebildet ist,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 im Einbauzustand des Einlegeteils auf dem Bodenblech der Fahrgastzelle eines Kfz,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Stützkörper eines Einlegeteils gemäß einer Variante und

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines als Blasformteil ausgebildeten Stützkörpers eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Einlege­ teils.

In den Fig. 1 und 2 ist der Stützkörper 10 eines schallisolierenden Einlegeteils 12 zur Unter/Hinterfüt­ terung des (Teppich-)Bodenbelags 14 der Fahrgastzelle eines Kfz gezeigt. Der Stützkörper besteht aus Pappe oder Kunststoff und weist die Struktur eines Honig­ waben-Stützgitters 16 auf. Das Stützgitter 16 besteht aus hochkant angeordneten flachen Streben 18, die untereinander verbunden sind. Vorzugsweise ist das Stützgitter 16 ein einstückiges Bauteil. In einer der Seitenkanten 20 (dies sind gemäß der Draufsicht nach Fig. 1 die oberen Kanten des Stützgitters 16) sind durch Eindrückung von Randausnehmungen 22 Verbindungs­ kanäle 24 geschaffen. Über diese Verbindungskanäle 24 sind die einzelnen durch die Streben 18 begrenzten sechseckigen Durchgangsöffnungen 26 untereinander ver­ bunden.

Gemäß Fig. 2 weist das Einlegeteil an seiner auf dem Bodenblech 28 aufliegenden Unterseite 30 ein Abdeck­ vlies 32 auf, das die Durchgangsöffnungen 26 überdeckt. Das Vlies 32 dämpft die Übertragung von Schwingungen des Bodenblechs 28 auf das Stützgitter 16 und trägt somit zur Körperschallisolierung bei. Das Vlies 32 wölbt sich bei 36 partiell bis in die Durchgangsöffnun­ gen 26 vor.

Auf der Oberseite 38 des Stützgitters 16 ist eine bei 40 angedeutete luftdurchlässige Abdeckschicht (Vlies oder gelochte Platte) angeordnet. Auf der oberen Ab­ deckschicht 40 befindet sich der (Teppich-)Bodenbelag 14 der Fahrgastzelle.

Bei Anregung des Einlegeteils 12 durch Körper- und/oder Luftschall wirken die Luftvolumina in den Durchgangs­ öffnungen 26 wie die Dämpfungsfedern eines Feder-Masse-Systems. Dabei erfolgt über die Verbindungskanäle 24 ein Luftaustausch zwischen den einzelnen Durchgangs­ öffnungen. Daher verhalten sich die Einzelvolumina des Einlegeteils 12 wie ein einziges großes Luftvolumen, mit der Folie, daß die Gesamtheit der Einzelvolumina eine für die Schallisolation vorteilhafte geringe Federsteifigkeit aufweisen.

Fig. 3 und 4 zeigen alternative Ausführungsformen für den Stützkörper 10 des Einlegeteils 12 der Fig. 1 und 2. Auf die Abdeckschichten des mit dem Stützkörper gemäß Fig. 3 und 4 versehenen Einlegeteils soll hier nicht näher eingegangen werden. Wie bei dem Einlegeteil 12 ist auch bei einem die Stützkörper gemäß Fig. 3 und 4 aufweisenden Einlegeteil eine Seite der Aussparungen (nämlich die obere) luftdurchlässig abgedeckt, während die andere (untere Seite) luftdicht verschlossen sein kann bzw. ist.

Wie im Falle der Fig. 1 und 2 ist der Stützkörper 10′ gemäß Fig. 3 gitterförmig ausgebildet, wobei das Stützgitter 16 rechteckige Durchgangsöffnungen 26′ auf­ weist. In den in der Darstellung gemäß Fig. 3 oberen Kanten 20′ der Streben 18′ des Stützgitters 16′ sind Randausnehmungen 22 ausgebildet, die zwischen den Durchgangsöffnungen 26′ verlaufende Verbindungskanäle 24′ darstellen.

Ferner sind in den Oberkanten 20′ der Streben 18′ Auf­ nahmeausnehmungen 42′ zur Aufnahme der Kabel 44 eines Kabelbaums 46 ausgebildet. Diese Aufnahmeausnehmungen 42′ erlauben die exakte und geordnete Verlegung elek­ trischer Leitungen im Bodenbereich einer mittels eines das Stützgitter 16′ aufweisenden Schallisolations-Ein­ legeteils.

Gemäß Fig. 4 ist der Stützkörper 10′′ als Blasformteil 16′′ ausgebildet, der eine geschlossene Unterseite 34′′ und Oberseite 38′′ aufweist, die eine Vielzahl von die Einzelvolumina bildenden Aussparungen 26′′ umfaßt. Diese Aussparungen 26′′ sind also bodenseitig geschlossen. Ferner sind die Aussparungen 26′′ über als Vertiefungen 22′′ in der Oberseite 38′′ des Blasformteils 16′′ ausge­ bildete Verbindungskanäle 24′′ luftaustauschmäßig ver­ bunden. Ferner weist die Oberseite 38′′ wie die Vertie­ fungen 22′′ integral ausgebildete Aufnahmeausnehmungen 42′′ für die elektrischen Kabel 44′′ eines Kabelbaums 46′′ auf. Schließlich wird das Blasformteil 16′′ auch zur Aufnahme von Warm-Frischluft-Lüftungsleitungen 48′′ ver­ wendet, die sich durch den Innen-Hohlraum 50′′ des Blas­ formteils 16′′ erstrecken und damit, wie der Kabelbaum, platzsparend und montagefreundlich im Bodenbereich der Fahrgastzelle angeordnet werden können. Über (nicht dargestellte) Auslässe wird die Luft aus den Kanälen 48′′ (über Düsen o. dgl.) in die Fahrgastzelle ausge­ geben.

Claims (13)

1. Tritt-, stoß- und/oder standfestes schallisolie­ rendes Einlegeteil zur Unter- und/oder Hinterfüt­ terung, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug mit

• - einem tritt-, stoß- und/oder standfesten Stütz­ körper (10, 10′, 10′′) mit einer Ober- und einer Unterseite (38, 34, 38′, 34′, 38′′, 34′′), wobei
• - der Stützkörper (10, 10′, 10′′) mehrere sich bis zur Ober- und/oder Unterseite (38, 34, 38′, 34′, 38′′, 34′′) erstreckende offene Aussparungen (26, 26′, 26′′) aufweist,
• - die Aussparungen (26, 26′, 26′′) durch im wesent­ lichen quer zu diesen verlaufende Verbindungs­ kanäle (24, 24′, 24′′) untereinander verbunden sind und
• - die Aussparungen (26, 26′, 26′′) des Stützkörpers (10, 10′, 10′′) an ihren offenen Ober- und/oder Unterseiten mit einer luftdurchlässigen Deck­ schicht (40) versehen sind.

2. Einlegeteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Aussparungen (26, 26′, 26′′) vollständig oder teilweise von einem porösen Material (32, 40), insbesondere einem Vlies- oder Schaummaterial ge­ füllt sind.

3. Einlegeteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf der Oberseite und/oder der Unterseite des Stützkörpers (10, 10′, 10′′) eine poröse Materialbahn (32, 40), insbesondere ein Vlies- oder Schaummaterial aufliegt, wobei das poröse Material in die Aussparungen hinein vorge­ wölbt sind.

4. Einlegeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß sich auf einer sich über die Aussparungen (26, 26′, 26′′) erstreckenden Deck­ schicht (40) ein Dekormaterial (14), insbesondere ein Teppichboden mit oder ohne Schwerschicht be­ findet.

5. Einlegeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle (24, 24′, 24′′) als Vertiefungen in der Ober- oder der Unterseite (38, 34, 38′, 34′, 38′′, 34′′) des Stütz­ körpers (10, 10′, 10′′) ausgebildet sind.

6. Einlegeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (10, 10′, 10′′) ein Stützgitter (16, 16′, 16′′) mit mehreren untereinander verbundenen Streben (18, 18′, 18′′) ist, die die Aussparungen (26, 26′, 26′′) begrenzen und durch die hindurch sich die Verbindungskanäle (24, 24′, 24′′) erstrecken.

7. Einlegeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Aussparungen als sich von der Ober- bis zur Unterseite (38, 34, 38′, 34′) des Stützkörpers (10, 10′) erstreckende Durch­ gangsöffnungen (26, 26′) ausgebildet sind.

8. Einlegeteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Durchgangsöffnungen (26, 26′, 26′′) an der Ober- oder der Unterseite (38, 34, 38′, 34′, 38′′, 34′′) des Stützkörpers (10, 10′, 10′′) luftdicht ver­ schlossen sind.

9. Einlegeteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stützkörper (10, 10′′) ein Blasformteil ist und daß die Durchgangsöffnungen (26, 26′′) als in den Blasformteil angeordnete Vertiefungen aus­ gebildet sind.

10. Einlegeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Ober- und der Unterseite (38′, 34′, 38′′, 34′′) des Stützkörpers (10′, 10′′) Vertiefungen (42′) zur Aufnahme von Leitungen, insbesondere elektrischen Leitungen, ausgebildet sind.

11. Einlegeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß sich durch den Stützkör­ per (10, 10′′) hindurch Lüftungskanäle (48′′) er­ strecken.

12. Einlegeteil nach Anspruch 9 und 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lüftungskanäle (48′′) inte­ graler Bestandteil des Blasformteils sind.

13. Einlegeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (10) an seiner Unter- und/oder Oberseite (38, 34) mit einer Vorrichtung, insbesondere einer Vliesschicht (32) zur Luft- und/oder Körperschallisolation versehen ist.