DE4412427C2 - Vehicle sound isolator - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schallisolator entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 2.The invention relates to a sound isolator according to the preamble of Claim 1 or 2.
Aus der JP 63-53146 A ist eine perforierte Bodenplatte mit Öffnungen bekannt, die vom Fahrzeugboden durch einen Luftraum getrennt ist. Der Abstand zwischen dem Boden und der perforierten Platte kann durch Betätigungselemente eingestellt werden.A perforated base plate with openings is known from JP 63-53146 A, which is separated from the vehicle floor by an air space. The distance between the bottom and the perforated plate can by Actuators can be set.
Die DE 34 12 432 A1 zeigt ein schallabsorbierendes Bauelement, bei dem ein Flansch eine Öffnung in einer Trennwand umgibt, durch die im Schallabsorptionselement zwei Teilvolumina gebildet werden. Durch diese Maßnahme läßt sich die Resonanzfrequenz des so gebildeten Helmholtz- Resonators abstimmen.DE 34 12 432 A1 shows a sound-absorbing component in which a Flange surrounds an opening in a partition through which Sound absorption element two partial volumes are formed. Through this Measure, the resonance frequency of the Helmholtz Vote resonators.
Bei einem Kraftfahrzeug ist üblicherweise, wie Fig. 10 zeigt, der Maschinenraum E eines Kraftfahrzeuges mit verschiedenen Isolatoren wie einem Motorhaubenisolator 2, der an der Innenseite eines Motorhaubenblechs 1 befestigt ist, einem Aufprallfrontisolator 4, der an der Vorderseite einer Aufprallplatte 3 befestigt ist, und einer unter der Maschine 5 befestigten Isolatorplatte 6, ausgestattet.In a motor vehicle, as shown in FIG. 10, the engine room E of a motor vehicle with various insulators such as a bonnet insulator 2 , which is fastened to the inside of a bonnet sheet 1 , an impact front insulator 4 , which is fastened to the front of an impact plate 3 , and an insulator plate 6 fastened under the machine 5 .
Die im Maschinenraum E erzeugten Störgeräusche werden zum großen Teil durch den Motorhaubenisolator 2, die Aufprallfrontplatte 4 und die unter der Maschine befindliche Isolatorplatte 6 isoliert, die aus schallisolierendem oder - absorbierendem Material hergestellt sind. Der restliche Teil der Störgeräusche wird jedoch aus dem Fahrzeug aus einer Öffnung im unteren und hinteren Teil des Maschinenraums E abgegeben und über den zwischen der Bodenplatte 7 des Fahrzeugs und der Straßenoberfläche gebildeten Luftraum übertragen. Dieser Teil der Störgeräusche wird nicht nur aus dem Fahrzeug abgegeben, sondern auch in das Innere des Fahrgastraums übertragen und stört den Komfort der Fahrzeugfahrgäste. Die Schallabgabe des Aufpuffrohrs ist ebenfalls ein erheblicher Faktor der Störgeräusche außerhalb des Fahrzeugs- und diese werden ebenfalls im den Fahrgastraum über den Raum zwischen der Bodenplatte 7 und der Straßenoberfläche und dann durch die Bodenplatte 7 übertragen.The noise generated in the machine room E is largely isolated by the hood insulator 2 , the impact front plate 4 and the insulator plate 6 located under the machine, which are made of sound-insulating or - absorbent material. However, the rest of the noise is emitted from the vehicle through an opening in the lower and rear parts of the engine room E and is transmitted through the air space formed between the floor panel 7 of the vehicle and the road surface. This part of the noise is not only emitted from the vehicle, but is also transmitted to the interior of the passenger compartment and disturbs the comfort of vehicle passengers. The sound emission of the exhaust pipe is also a significant factor of the noise outside the vehicle and these are also transmitted in the passenger compartment through the space between the floor plate 7 and the road surface and then through the floor plate 7 .
Es wurde bereits vorgeschlagen, die Abgabe von Störgeräuschen vom Maschinenraum E aus dem Fahrzeug und deren Übertragung in den Fahrgastraum über die Bodenplatte 7 durch Verwendung einer ersten Teilabsorptionswand 8 zu verhindern, die sich von einem unteren Aufprallteil schräg nach unten erstreckt, sowie einer zweiten Schallabsorptionswand, die an der Unterseite der Bodenplatte 7 befestigt ist, wie Fig. 11 zeigt.It has already been proposed to prevent the emission of interfering noises from the engine room E from the vehicle and their transmission into the passenger compartment via the base plate 7 by using a first partial absorption wall 8 , which extends obliquely downwards from a lower impact part, and a second sound absorption wall, which is attached to the underside of the base plate 7 , as shown in FIG. 11.
Da sich jedoch entsprechend diesem Vorschlag die erste Schallabsorptionswand 8 vom unteren Teil des Fahrzeugs schräg nach unten erstreckt, kann sie beschädigt oder verschoben werden, wenn das Fahrzeug über eine unregel mäßige Straßenoberfläche fährt. Wenn die Länge der ersten Schallabsorptionswand 8 reduziert wird, um dieses Problem zu vermeiden, wird ihre Effektivität bei der Kontrolle der Störgeräusche wesentlich verringert.However, according to this proposal, since the first sound absorbing wall 8 extends obliquely downward from the lower part of the vehicle, it can be damaged or shifted when the vehicle is traveling over an irregular road surface. If the length of the first sound absorption wall 8 is reduced to avoid this problem, its effectiveness in controlling the noise is significantly reduced.
Da die erste und zweite Schallabsorptionswand 8 und 9 jeweils aus einer laminierten Anordnung einer perforierten Stahlplatte und Schallabsorp tionsmaterial besteht, ist der Frequenzbereich der Störgeräusche, die absorbiert werden können, begrenzt, und ihr Gewicht erhöht das des Fahrzeugs erheblich. Vor allem sind diese Wände hinsichtlich der Kontrolle des Frequenzbereiches der Störgeräusche, die in den nach außen abgegebenen Störgeräuschen vorherrschend sind, nicht zufriedenstellend.Since the first and second sound absorption walls 8 and 9 each consist of a laminated arrangement of a perforated steel plate and sound absorption material, the frequency range of the noises that can be absorbed is limited and their weight increases that of the vehicle considerably. Above all, these walls are unsatisfactory in terms of controlling the frequency range of the noises that are predominant in the noises emitted to the outside.
Es ist auch vorstellbar, eine Schallisolierplatte unter der Maschine zu befestigen, jedoch behindert dies die Wärmeableitung vom Maschinenraum und beeinträchtigt das Kühlsystem der Maschine nachteilig.It is also conceivable to attach a sound insulation panel under the machine, however this hinders the heat dissipation from the machine room and affects it Cooling system of the machine disadvantageous.
Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, einen Schallisolator für ein Fahrzeug zu schaffen, der die von einem Maschinenraum eines Fahrzeugs abgegebenen Störgeräusche wirksam kontrolliert, indem das Helmholtz'sche Schallabsorptionsprinzip angewandt wird.The primary object of the invention is to provide a sound isolator for to create a vehicle by that of an engine room of a vehicle emitted noise effectively controlled by the Helmholtz'sche Sound absorption principle is applied.
Dabei soll der Schallisolator die an den Raum unter der Bodenplatte des Fahrzeugs abgegebenen Störgeräusche wirksam kontrollieren, so daß die aus dem Fahrzeug abgegebenen Störgeräusche und die zum Fahrgastraum über tragenen Störgeräusche reduziert werden können.The sound isolator is supposed to connect to the space under the floor plate of the Check the noise emitted by the vehicle effectively, so that the off noise emitted by the vehicle and to the passenger compartment carried noise can be reduced.
Auch soll der Schallisolator die vom Maschinenraum abgegebenen Störge räusche wirksam kontrollieren, ohne die Wärmeableitung aus dem Ma schinen raum wesentlich zu begrenzen.The sound isolator is also intended to prevent interference from the engine room Control noise effectively without removing heat from the room to limit the space.
Schließlich soll der Schallisolator die Gefahr einer Beschädigung des Schall isolators durch mögliche Unebenheiten der Straßenoberfläche vermeiden.After all, the sound isolator aims to reduce the risk of damage to the sound Avoid isolators by possible bumps on the road surface.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 bzw. 2 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is achieved according to the invention by the Claim 1 or 2 specified features. Appropriate configurations the invention emerge from the subclaims.
Normalerweise werden die verschiedenen Parameter so eingestellt, daß die
folgende Gleichung fuhr eine Resonanzfrequenz im Bereich von 200 Hz bis 2 kHz
erfüllt ist
Usually, the various parameters are set so that the following equation for a resonance frequency in the range of 200 Hz to 2 kHz is satisfied
in der C die Schallgeschwindigkeit, β das Öffnungsverhältnis, t die Dicke der perforierten Platte, b der Radius der Öffnungen und d die Dicke des Luftraums ist.in C the speed of sound, β that Opening ratio, t the thickness of the perforated Plate, b the radius of the openings and d the thickness of airspace is.
Somit können durch Befestigung einer perforierten Platte an der gesamten Unterseite oder einem Teil der Unterseite eines schrägen Fußbretts und/oder einer Bodenplatte, die hinter einer unteren Aufprallplatte liegen, wobei ein bestimmter Luftraum dazwischen gebildet wird, und durch geeignete Einstellung der Dicke der perforierten Platte, des Durchmessers jeder Öffnung, des Abstandes der Öffnungen und der Dicke des Luftraums im Maschinenraum erzeugte Störgeräusche, die möglicherweise aus dem Fahrzeugkörper nach außen abgegeben und zum Fahrgastraum übertragen werden, über bestimmte Frequenzbereiche dadurch wirksam absorbiert werden, daß die Helmholtz'sche Resonanz ausgenutzt wird. Dadurch kann eine genau definierte Störgeräuschkontrolle erreicht werden, und die aus dem Fahrzeugkörper abgegebenen Störgeräusche und die an den Fahrgastraum übertragenen Störgeräusche können durch geeignete Abstimmung des Schallisolators in wesentlichem Ausmaß reduziert werden.Thus, by attaching a perforated Plate on all or part of the bottom Bottom of a sloping foot board and / or one Base plate that is behind a lower impact plate lie, with a certain air space in between is formed, and by appropriate adjustment of the Thickness of the perforated plate, the diameter of each Opening, the spacing of the openings and the thickness of the Airspace in the engine room produces noise that possibly out of the vehicle body delivered and transferred to the passenger compartment via thereby effectively absorbing certain frequency ranges that the Helmholtz resonance is exploited becomes. This allows a precisely defined Noise control can be achieved, and that from the Body noise emitted and the on noise transmitted to the passenger compartment by appropriate tuning of the sound isolator in significantly reduced.
Da der Schallisolator im wesentlichen aus einer perforierten Platte besteht, die an der Unterseite des Bodenteils des Fahrzeugkörpers angebracht ist, ohne nach unten um mehr als 50 mm vorzustehen, ist die Gefahr einer Beschädigung der perforierten Platte und anderer Teile des Schallisolators selbst dann minimal, wenn das Fahrzeug über eine unregelmäßige Straßenoberfläche fährt, und der Schallisolator ist daher äußerst haltbar.Since the sound isolator consists essentially of one perforated plate, which is at the bottom of the Bottom part of the vehicle body is attached without after The danger is to protrude below by more than 50 mm damage to the perforated plate and others Parts of the sound isolator are minimal even if the vehicle over an irregular road surface drives, and the sound isolator is therefore extreme durable.
Wenn ein ringförmiger Vorsprung oder ein axialer Flansch um jede Öffnung der perforierten Platte vorgesehen wird, kann die Dicke der perforierten Platte in der Helmholtz'schen Resonanzgleichung nach Belieben in einfacher Weise durch Änderung der Länge der axialen Flansche geändert werden, ohne tatsächlich die physikalische Dicke der perforierten Platte zu ändern. Daher kann die Dicke des Luftraums reduziert werden, und die Gefahr der Beschädigung der perforierten Platte während des Betriebs kann minimiert werden. Als zusätzlicher Vorteil ergibt sich, das die Abstimmung des Schallisolators erleichtert werden kann. Der axiale Flansch kann nach außen, innen oder nach innen und außen vorstehen.If an annular projection or an axial Flange around each opening of the perforated plate is provided, the thickness of the perforated Plate in the Helmholtz resonance equation Easily by changing the length the axial flanges can be changed without actually the physical thickness of the perforated plate to change. Therefore, the thickness of the air space can be reduced be, and the risk of damage to the perforated plate during operation be minimized. As an added benefit himself, the tuning of the sound isolator can be facilitated. The axial flange can after protrude outside, inside, or inside and outside.
Dadurch, daß die Öffnungen der perforierten Platte an Stellen vorgesehen werden, die gegenüber der Unterseite der perforierten Platte etwas zurückgesetzt oder vertieft sind, kann die Verstopfung der Öffnungen und das Eindringen von Schmutz oder anderer Fremdpartikel in die Öffnungen vermieden werden. Somit können die richtige Abstimmung und andere Schallabsorptionszustände des Schallisolators über eine große Zeitperiode aufrechterhalten werden. Die Vertiefung der Öffnungen kann auf verschiedene Arten erreicht werden. Die perforierte Platte kann wellenförmig ausgebildet sein, kann von Stelle zu Stelle unterschiedliche Dicken haben, während die Innenseite im wesentlichen gleichmäßig eben bleibt, kann nach innen vertiefte Nuten haben oder Vertiefungen haben, die kreisförmig oder anderweitig ausgebildet sind und eine oder mehrere Öffnungen umgeben. Durch Verwendung von solchen Strukturen der perforierten Platte ist es möglich, die Biegefestigkeit und andere mechanische Festigkeiten der perforierten Platte zu erhöhen. Die Öffnungen können in den so gebildeten vertieften Teilen der perforierten Platte ausgebildet werden.The fact that the openings of the perforated plate Bodies are provided that are opposite the The underside of the perforated plate is slightly recessed or deepened, the openings can become blocked and the ingress of dirt or other Foreign particles in the openings can be avoided. Consequently can the right vote and others Sound absorption states of the sound isolator to be maintained for a long period of time. The Deepening the openings can be done in different ways can be achieved. The perforated plate can can be wavy, can from place Body have different thicknesses while the Remains essentially even on the inside, can have grooves recessed inwards or Have depressions that are circular or otherwise are formed and one or more openings surround. By using such structures the perforated plate it is possible to Flexural strength and other mechanical strengths to increase the perforated plate. The openings can be formed in the deepened parts of the perforated plate are formed.
Entweder durch völliges oder teilweises Füllen des Luftraums mit einem schallabsorbierenden Material können höherfrequente Komponenten der Störgeräusche durch das Schallabsorptionsmaterial kontrolliert werden, während andere Frequenzkomponenten durch die Helmholtz'sche Resonanz kontrolliert werden. Daher kann der Schallisolator größere Bereiche von Störgeräuschen kontrollieren.Either by completely or partially filling the Airspace with a sound absorbing material can higher frequency components of the noise controlled by the sound absorption material be, while other frequency components by the Helmholtz resonance can be checked. Therefore the sound isolator can cover larger areas of Check noise.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 11 beispielsweise erläutert. Es zeigt:The invention is explained below with reference to FIGS. 1 to 11, for example. It shows:
Fig. 1 eine Bodenansicht eines Fahrzeugkörpers, an dem der Schallisolator gemäß der Erfindung befestigt ist; FIG. 1 is a bottom view of a vehicle body at which the sound insulator of the invention is mounted according to;
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1; Figure 2 is a section along the line II-II in Fig. 1.
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1; Fig. 3 is a section along the line III-III in Fig. 1;
Fig. 4 einen Schnitt, aus dem der wesentliche Aufbau des Schallisolators hervorgeht; Figure 4 is a section from which the essential structure of the sound isolator emerges.
Fig. 5 eine graphische Darstellung, aus der der Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik hervorgeht; Fig. 5 is a graph showing the advantage of the invention over the prior art;
Fig. 6(a) bis 6(c) Schnittdarstellungen unterschiedlicher Ausführungsformen der axialen Flansche, die um jede der Öffnungen der perforierten Platte gebildet werden können; Fig. 6 (a) to 6 (c) are sectional views of different embodiments of the axial flanges, which can be formed around each of the openings of the perforated plate;
Fig. 7(a) bis 7(c) Schnittdarstellungen unterschiedlicher Ausführungsformen der perforierten Platten deren Öffnungen in zurückgesetzten bzw. vertieften Teilen der perforierten Platte gebildet sind; Fig. 7 (a) (c) are sectional views of different embodiments are formed of perforated plates whose openings in recessed or recessed portions of the perforated plate to 7;
Fig. 8(a) bis 8(e) Schnittdarstellungen unterschiedlicher Ausführungsformen des Schallisolators, bei dem poröses, schallabsorbierendes Material wenigstens teilweise in den Luftraum gefüllt ist, der zwischen der Bodenplatte und der perforierten Platte gebildet wird; Fig. 8 (a) to 8 (e) are sectional views of different embodiments of the sound insulator is at least partially filled in the porous, sound-absorbing material in the air space formed between the bottom plate and the perforated plate;
Fig. 9 eine Aufsicht einer weiteren Ausführungsform der perforierten Platte; Fig. 9 is a plan view of another embodiment of the perforated plate;
Fig. 10 eine Schnittdarstellung eines Fahrzeug körpers, aus dem eine übliche Anordnung von Schallisolatoren in einem Maschinenraum eines Fahrzeugs hervorgeht und Fig. 10 is a sectional view of a vehicle body, from which a common arrangement of sound insulators in a machine room of a vehicle emerges and
Fig. 11 eine Fig. 10 ähnliche Darstellung, die eine weitere übliche Anordnung von Schallisolatoren zeigt. Fig. 11 is a representation similar to Fig. 10, showing another conventional arrangement of sound isolators.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 3 kann der Fahrzeug-Schallisolator 20 gemäß der Erfindung über den gesamten Bereich der Fahrzeugbodenplatte, die hinter einer unteren Aufprallplatte 10 liegt oder in einem Teil hiervon montiert werden. Bei dieser Ausführungsform liegt der Schallisolator 20 über der gesamten Fläche eines schrägen Fußbretts 11 und eines Bodenbretts 12, die hinter der unteren Aufprallplatte 10 liegen, und liegt an den seitlichen inneren Längsträgern 13 an, die längs jeder Seite der Bodenplatte 12 verlaufen. Der Schallisolator 20 dieser Ausführungsform erreicht einen Transmissionstunnelteil 14 in einem zentralen Teil der Bodenplatte 12 nicht ganz, kann sich aber ggfs. längs jeder Seite des Transmissionstunnelteils 14 erstrecken.Referring to FIGS. 1 to 3 of the vehicle sound insulator 20 can according to the invention over the entire range of the vehicle bottom plate, which lies behind a lower impingement plate 10 or be mounted in a part thereof. In this embodiment, the sound insulator 20 lies over the entire surface of an inclined foot board 11 and a floor board 12 , which lie behind the lower impact plate 10 , and lies against the lateral inner longitudinal members 13 , which run along each side of the floor plate 12 . The sound insulator 20 of this embodiment does not quite reach a transmission tunnel part 14 in a central part of the base plate 12 , but may extend along each side of the transmission tunnel part 14 .
Fig. 4 zeigt Einzelheiten des Aufbaus dieses Fahrzeug- Schallisolators 20. Eine perforierte Platte 30 ist an der Unterseite der Bodenplatte 12 befestigt, wobei zwischen diesen ein Raum 40 von 50 mm oder weniger gebildet wird. Die perforierte Platte 30 hat Öffnungen 31 in einem bestimmten Abstand in Längs- und Seitenrichtung. Fig. 4 shows details of the construction of this vehicle sound insulator 20. A perforated plate 30 is attached to the underside of the bottom plate 12 , with a space 40 of 50 mm or less being formed between them. The perforated plate 30 has openings 31 at a certain distance in the longitudinal and lateral directions.
Die perforierte Platte 30 dieser Ausführungsform besteht aus einer Polypropylen-Harzplatte, kann jedoch auch aus Stahl oder einer anderen Platte bestehen. Die Platte ist am Fahrzeugaufbau durch Bolzen 16 (Fig. 3) oder andere geeignete Befestigungsmittel so befestigt, daß sie höher als die Unterseite der seitlichen inneren Längsträger 13 angeordnet ist, so daß eine Beschädigung durch Unregelmäßigkeiten der Straßenfläche verhindert wird.The perforated plate 30 of this embodiment is made of a polypropylene resin plate, but may be made of steel or another plate. The plate is fastened to the vehicle body by bolts 16 ( FIG. 3) or other suitable fastening means in such a way that it is arranged higher than the underside of the lateral inner longitudinal members 13 , so that damage caused by irregularities in the road surface is prevented.
Der Schallisolator 20 kann Störgeräusche bestimmter Frequenzbereiche entsprechend dem Holmholtz'schen Resonanzprinzip aufgrund des Luftraums t (mit einer Dicke von 50 mm oder weniger) absorbieren, der unter der Bodenplatte 12 und dem schrägen Fußbrett 11 durch die perforierte Platte 30 gebildet wird, die darin ausgebildete Öffnungen 31 hat.The sound isolator 20 can absorb noise of certain frequency ranges according to the Holmholtz resonance principle due to the air space t (with a thickness of 50 mm or less), which is formed under the bottom plate 12 and the sloping foot board 11 by the perforated plate 30 formed therein Has openings 31 .
Typischerweise haben von einer Maschine erzeugte Störgeräusche, Schalldruckpegel in bestimmten Frequenzbereichen, und diese Störgeräusche werden zuerst aus dem Maschinenraum E abgegeben und bauen einen Schalldruckpegel auf, wenn sie von der Straßenoberfläche reflektiert werden. Ein Teil dieser Störgeräusche wird zum Fahrgastraum des Fahrzeuges weiter übertragen. Wenn der Schallisolator 20 am Fahrzeug in einem richtig abgestimmten Zustand montiert ist, kann er die Störgeräusche bestimmter Frequenzbereiche entsprechend dem nachfolgend beschriebenen Prinzip effektiv kontrollieren.Typically, noise generated by a machine has sound pressure levels in certain frequency ranges, and this noise is first emitted from the machine room E and builds up a sound pressure level when reflected from the road surface. Part of this noise is transmitted to the passenger compartment of the vehicle. When the sound isolator 20 is mounted on the vehicle in a properly tuned state, it can effectively control the noise of certain frequency ranges according to the principle described below.
Üblicherweise hat die Helmholtz'sche Resonanzgleichung
folgende Form:
The Helmholtz resonance equation usually has the following form:
in der C die Schallgeschwindigkeit, β das Öffnungsverhältnis, das durch den Abstand der Öffnungen und den Durchmesser der Öffnungen bestimmt wird, d. h. durch das Verhältnis der Gesamtfläche der Öffnungen zu der Gesamtfläche der perforierten Platte einschl. der Gesamtfläche der Öffnungen, t die Dicke der perforierten Platte, b der Radius der Öffnung und d die Dicke des Luftraums ist.in C the speed of sound, β the opening ratio, which is determined by the distance the openings and the diameter of the openings is determined, d. H. by the Ratio of the total area of the openings to the total area of the perforated Plate including the total area of the openings, t the thickness of the perforated plate, b is the radius of the opening and d is the thickness of the air space.
Wenn die Dicke der perforierten Platte 3 mm, die Dicke des Luftraums 40 20 mm, der Durchmesser jeder Öffnung 31 10 mm und der Abstand der Öffnungen 31 32,3 mm (das Öffnungsverhältnis ist 7,5%) ist, und diese Werte in die Gleichung 1 eingesetzt werden, ergibt sich eine Resonanzfrequenz f von 1 kHz. Damit kann dieser Isolator 20 Störgeräusche in einem Frequenzbereich um 1 kHz absorbierten.If the thickness of the perforated plate is 3 mm, the thickness of the air space 40 is 20 mm, the diameter of each opening 31 is 10 mm and the distance of the openings 31 is 32.3 mm (the opening ratio is 7.5%), and these values in the Equation 1 are used, there is a resonance frequency f of 1 kHz. This isolator can thus absorb 20 noise in a frequency range around 1 kHz.
Es ist somit möglich, die Störgeräusche bestimmter Frequenzbereiche dadurch zu kontrollieren, daß der Schallisolator 20 abgestimmt bzw. die Dicke der perforierten Platte im Bereich von 1 bis 10 mm eingestellt wird, wobei die Dicke des Luftraums 40 im Bereich von 10 bis 50 mm liegt, der Durchmesser jeder Öffnung 31 im Bereich von 5 bis 30 mm und der Abstand der Öffnungen 31 im Bereich von 15 bis 100 mm.It is thus possible to control the noise of certain frequency ranges by tuning the sound isolator 20 or by adjusting the thickness of the perforated plate in the range from 1 to 10 mm, the thickness of the air space 40 being in the range from 10 to 50 mm, the diameter of each opening 31 in the range from 5 to 30 mm and the distance between the openings 31 in the range from 15 to 100 mm.
Fig. 5 zeigt in Absolutwerten die Differenz zwischen den Schallisolierungseigenschaften eines Fahrzeuges, das mit einem üblichen Schallisolator ausgestattet ist und einem Fahrzeug, das mit dem Schallisolator 20 der günstigsten Ausführungsform gemäß der Erfindung bzw. einer perforierten Platte mit einer Dicke von 3 mm, einem Luftraum mit einer Dicke von 20 mm, Öffnungen 31 der perforierten Platte jeweils mit einem Durchmesser von 10 mm und Öffnungen, die in einem Abstand von 32,3 mm angeordnet sind, ausgestattet ist. Fig. 5 shows in absolute values of the difference between the sound insulating properties of a vehicle equipped with a conventional sound insulator and a vehicle mm with the sound insulator 20, the best embodiment according to the invention or a perforated plate having a thickness of 3, an air space with a thickness of 20 mm, openings 31 of the perforated plate each with a diameter of 10 mm and openings which are arranged at a distance of 32.3 mm.
Wie sich aus dem Diagramm der Fig. 5 ergibt, kann die Verwendung des Schallisolators gemäß der Erfindung eine Reduzierung von 0,2 bis 2 db des Störgeräuschpegels erreichen, der entsprechend der derzeitigen japanischen Vorschrift in einem Frequenzbereich von 200 Hz bis 2 kHz im Vergleich zu einer üblichen Anordnung gemessen wird.As can be seen from the diagram of FIG. 5, the use of the sound isolator according to the invention can achieve a reduction of 0.2 to 2 db of the noise level, which according to the current Japanese regulation in a frequency range of 200 Hz to 2 kHz compared to a conventional arrangement is measured.
Die Fig. 6 bis 9 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung. FIGS. 6 to 9 show different embodiments of the invention.
In Fig. 6 ist ein axialer Flansch 32 um jede Öffnung 31 der perforierten Platte 30 vorgesehen. Wie die Fig. 6a, b und c zeigen, kann sich der axiale Flansch 32 nach außen, innen oder nach innen und außen erstrecken. Insbesondere dann, wenn die perforierte Platte 30 aus einer Kunststoffplatte besteht, können diese axialen Flansche 32 leicht durch Formgebung gebildet werden und bieten den zusätzlichen Vorteil, die perforierte Platte 30 zu verstärken.In FIG. 6, an axial flange 32 is provided around each opening 31 of the perforated plate 30. As shown in FIGS. 6a, b and c show, the axial flange 32 may be outwardly or inwardly inwardly and outwardly. In particular, if the perforated plate 30 consists of a plastic plate, these axial flanges 32 can easily be formed by shaping and offer the additional advantage of reinforcing the perforated plate 30 .
Der Ausdruck t in der Helmholtz'schen Gleichung, der normalerweise der Dicke der perforierten Platte entspricht, ist in diesem Falle durch die Länge jedes axialen Flansches 32 gegeben. Durch Anordnen eines axialen Flansches 32 um jede Öffnung 31 ist es daher möglich, den Ausdruck t einzustellen, ohne tatsächlich die Dicke der perforierten Platte 30 zu ändern, indem nur die Länge jedes axialen Flansches 32 geändert wird.The expression t in the Helmholtz equation, which normally corresponds to the thickness of the perforated plate, is given in this case by the length of each axial flange 32 . Therefore, by arranging an axial flange 32 around each opening 31 , it is possible to adjust the expression t without actually changing the thickness of the perforated plate 30 by only changing the length of each axial flange 32 .
Da der Schallisolator 20 an der Unterseite von Teilen wie der Bodenplatte 12 und dem schrägen Fußbrett 11 vorgesehen ist, die oft durch kleine Steine und Schmutzspritzer getroffen werden, sollte die perforierte Platte 30 verstärkt werden, wie Fig. 7 zeigt. Bei der in Fig. 7a gezeigten Ausführungsform ist die perforierte Platte 30 mit einer Wellenform versehen, wie in einer Querschnittsdarstellung gezeigt ist, so daß abwechselnd seitlich verlaufende, nach unten vorstehende Teile 33 gebildet werden, von denen jedes, von der Seite her gesehen, einen dreieckigen Querschnitt hat, und ebene Teile 34, von denen sich jedes zwischen einem Paar nach unten vorstehender Teile 33 erstreckt. Jedes der nach unten vorstehenden Teile 33 kann, seitlich gesehen, symmetrisch sein, kann jedoch auch asymmetrisch sein, wobei die weniger steile Seite zum Vorderteil des Fahrzeuges gerichtet ist, so daß der Schlag eines kleinen Steines o. dgl., der den Schallisolator 20 trifft, gemildert werden kann. Außerdem werden dadurch, daß die Öffnungen 31 in den ebenen Teilen 34 vorgesehen werden, kleine Steine und Schmutz, die die perforierte Platte 30 treffen können, durch die nach unten vorstehenden Teile 34 abgehalten und daran gehindert, in die Öffnungen 31 einzudringen und diese zu verstopfen, so daß eine Änderung der Helmholtz-Eigenschaft des Schallisolators über eine lange Zeitperiode vermieden werden kann.Since the sound isolator 20 is provided on the underside of parts such as the bottom plate 12 and the sloping foot board 11 , which are often hit by small stones and splashes of dirt, the perforated plate 30 should be reinforced, as shown in FIG. 7. In the embodiment shown in Fig. 7a, the perforated plate 30 is provided with a wave shape as shown in a cross-sectional view, so that alternately laterally extending, downwardly projecting parts 33 are formed, each of which, viewed from the side, has one has triangular cross-section, and flat parts 34 , each of which extends between a pair of downwardly projecting parts 33 . Each of the downwardly projecting parts 33 may be symmetrical when viewed from the side, but may also be asymmetrical with the less steep side facing the front of the vehicle so that the impact of a small stone or the like striking the sound isolator 20 , can be mitigated. In addition, by providing the openings 31 in the flat parts 34 , small stones and dirt which may hit the perforated plate 30 are prevented by the downwardly projecting parts 34 and prevented from entering the openings 31 and clogging them , so that a change in the Helmholtz property of the sound insulator over a long period of time can be avoided.
Es ist auch möglich, die Innenseite der perforierten Platte 30 im wesentlichen eben auszubilden und seitlich verlaufende und nach unten vorstehende Teile 33 durch geeignete stellenweise Änderung der Dicke der perforierten Platte 30 zu bilden.It is also possible to form the inside of the perforated plate 30 essentially flat and to form laterally extending and downwardly projecting parts 33 by changing the thickness of the perforated plate 30 in places.
Bei der in Fig. 7(c) gezeigten Ausführungsform ist eine Vertiefung 34 um jede Öffnung 31 der perforierten Platte 30 vorgesehen, so daß die Öffnungen 31 gegenüber der Unterseite der perforierten Platte 30 etwas zurückgesetzt bzw. vertieft sind. Die Vertiefung 34 kann entweder um jede Öffnung 31 vorgesehen sein, oder sich seitlich oder in Längsrichtung erstrecken, so daß jede nutartige Vertiefung 34 mehrere Öffnungen 31 umfassen kann.In the embodiment shown in Fig. 7 (c), a recess 34 is provided around each opening 31 of the perforated plate 30 so that the openings 31 are slightly recessed from the bottom of the perforated plate 30 . The recess 34 can either be provided around each opening 31 or extend laterally or in the longitudinal direction, so that each groove-like recess 34 can comprise a plurality of openings 31 .
Bezugnehmend auf Fig. 8, ist es auch möglich, den Luftraum entweder insgesamt oder teilweise mit porösem, Schallabsorbierendem Material 50 wie Glaswolle zu füllen, das Störgeräusche in einem hohen Frequenzbereich wirksam absorbieren kann. Durch Kombination des Helmholtz'schen Schallabsorbierungsmechanismus, der auf Störgeräusche bestimmter Frequenzbereiche gerichtet werden kann, mit diesem schallabsorbierendem Material, das gegen Störgeräusche in einem hohen Frequenzbereich wirksam ist, ist es möglich, eine hochwirksame Störgeräuschkontrolle über einen weiten Frequenzbereich zu erzielen.Referring to FIG. 8, it is also possible to fill the air space, either in whole or in part, with porous, sound absorbing material 50 such as glass wool that can effectively absorb noise in a high frequency range. By combining Helmholtz's sound absorption mechanism, which can be directed at noise in certain frequency ranges, with this sound-absorbing material, which is effective against noise in a high frequency range, it is possible to achieve highly effective noise control over a wide frequency range.
Das schallabsorbierende Material 50 kann in den Schallisolator 20 auf verschiedene Arten eingebaut werden, z. B. ist es möglich, den Luftraum 40 mit porösem, schallabsorbierendem Material 50 zu füllen, wie Fig. 8a zeigt, oder eine Schacht schallabsorbierenden Materials 50 kann auf die Innenseite der perforierten Platte 30 aufgebracht werden, so daß ein Luftraum 41 zwischen der Schicht schallabsorbierenden Materials 50 und der Bodenplatte verbleibt, wie Fig. 8(b) zeigt. Als Alternative und/oder zusätzliches Merkmal der Ausführungsform der Fig. 8(b) ist es auch möglich, eine Schicht schallabsorbierenden Materials 50 auf der Außenseite der Bodenplatte 12 aufzubringen, so daß ein Luftraum 42 zwischen der schallabsorbierenden Schicht 50 und der perforierten Platte 30 verbleibt, wie Fig. 8(c) zeigt (oder je nachdem zwischen den beiden absorbierenden Schichten 50). Hinsichtlich des Wirkungsgrades erzielt die Ausführungsform in Fig. 8(a) in den meisten Fällen beste Ergebnisse.The sound absorbing material 50 can be installed in the sound isolator 20 in various ways, e.g. For example, it is possible to fill the air space 40 with porous, sound absorbing material 50 , as shown in FIG. 8a, or a shaft of sound absorbing material 50 can be applied to the inside of the perforated plate 30 , so that an air space 41 between the layer is sound absorbing Material 50 and the bottom plate remain as shown in Fig. 8 (b). As an alternative and / or additional feature of the embodiment of FIG. 8 (b), it is also possible to apply a layer of sound absorbing material 50 on the outside of the base plate 12 so that an air space 42 remains between the sound absorbing layer 50 and the perforated plate 30 as shown in FIG. 8 (c) shows (or depending on between the two absorbing layers 50). With regard to efficiency, the embodiment in FIG. 8 (a) achieves the best results in most cases.
Die schallabsorbierende Schicht 50 kann auf verschiedene Arten an einer entsprechenden Fläche befestigt werden. Z. B. kann, wie Fig. 8(d) zeigt, die schallabsorbierende Schicht 50 in die Unterseite der Bodenplatte 12 durch Haltestifte 35 gedrückt werden, die von der perforierten Platte 30 vorstehen. Es ist auch möglich, die Haltestifte 35 in entsprechende Öffnungen 51 zu drücken, die in der schallabsorbierenden Schicht 50 vorgesehen sind, wie Fig. 8(e) zeigt, um die schallabsorbierende Schicht 50 festzuhalten.The sound absorbing layer 50 can be attached to a corresponding surface in various ways. For example, as shown in FIG. 8 (d), the sound absorbing layer 50 can be pressed into the underside of the bottom plate 12 by holding pins 35 protruding from the perforated plate 30 . It is also possible to press the holding pins 35 into corresponding openings 51 provided in the sound absorbing layer 50 , as shown in FIG. 8 (e), in order to hold the sound absorbing layer 50 in place.
Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform sind die Öffnungen 31 der perforierten Platte 30, die Vertiefung 24 (in der die Öffnungen 31 vorgesehen sind) und die nach unten gerichteten Vorsprünge 33 konzentrisch oder fächerförmig um den Vorderreifen 60 angeordnet. In diesem Falle verlaufen die Vorsprünge 33 und die Vertiefung 34, die abwechselnd angeordnet sind, senkrecht zu den Bahnen kleiner Steine oder anderer Fremdpartikel, die vom Reifen 60 abgeschleudert werden können, und es ist dadurch möglich, die Gefahr von Beschädigungen das Schallisolators 30 zu minimieren.In the embodiment shown in FIG. 9, the openings 31 of the perforated plate 30 , the recess 24 (in which the openings 31 are provided) and the downward projections 33 are arranged concentrically or fan-shaped around the front tire 60 . In this case, the projections 33 and the recess 34 , which are arranged alternately, are perpendicular to the tracks of small stones or other foreign particles that can be thrown off by the tire 60 , and it is thereby possible to minimize the risk of damage to the sound insulator 30 .
Die Vorsprünge 33 behindern gemäß dieser Ausführungsform nicht die Übertragung von Störgeräuschen vom Maschinenraum E in den Schallisolator 20 durch die Öffnungen 31, und die schallabsorbierende Leistung des Schallisolators kann verbessert werden.The protrusions 33 according to this embodiment do not hinder the transmission of noise from the engine room E into the sound isolator 20 through the openings 31 , and the sound absorbing performance of the sound isolator can be improved.
Claims (5)
in der C die Schallgeschwindigkeit ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die perforierte Platte (30) einen gewellten Quer schnitt mit sich seitlich zur Fahrzeuglängsachse erstreckenden, nach unten vorstehenden Teilen, von denen jedes einen dreieckigen Querschnitt hat, ebenen Teilen (34), von denen sich jeweils eines zwischen zwei nach unten vorstehenden Tei len (33) erstreckt, und Öffnungen (31) in den ebenen Teilen (34) hat.1. Sound insulator ( 20 ), the plate on the underside of a floor part of a vehicle such as an oblique foot board ( 11 ) and / or a floor plate ( 12 ), which are behind a lower impact plate ( 10 ), and within the side member ( 13 ) the vehicle body is arranged, the sound insulator ( 20 ) having a perforated plate ( 30 ) which is spaced apart from the underside of the vehicle floor part such as the sloping foot board ( 11 ) and / or the floor plate ( 12 ), an air space ( 40 , 41 , 42 ) with a thickness of 50 mm or less is formed between the perforated plate ( 30 ) and the underside of the vehicle floor part, and that the parameters thickness (t) of the perforated plate ( 30 ), radius of the openings (b) , the distance between the openings ( 31 ), the opening ratio (β) and the thickness (d) of the air space ( 40 , 41 , 42 ) are set such that the following equation for a response frequency f in the range from 200 Hz to 2 kHz llt is:
where C is the speed of sound,
characterized in that
the perforated plate ( 30 ) has a corrugated cross section with laterally extending to the vehicle longitudinal axis, downwardly projecting parts, each of which has a triangular cross section, flat parts ( 34 ), each of which is between two downwardly projecting parts ( 33 ) extends, and has openings ( 31 ) in the flat parts ( 34 ).
in der C die Schallgeschwindigkeit ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die perforierte Platte (30) auf der Innenseite im wesentlichen eben ausgebildet ist und seitlich zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende, nach unten vorstehende Teile (33) mit einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt und Öffnungen (31) zwischen jeweils zwei vorstehenden Teilen (33) hat.2. Sound isolator ( 20 ), the plate on the underside of a floor part of a vehicle such as an oblique foot board ( 11 ) and / or a floor plate ( 12 ), which lie behind a lower impact plate ( 10 ), and within the side longitudinal member ( 13 ) of the vehicle body is arranged, wherein the sound insulator ( 20 ) has a perforated plate ( 30 ) which is spaced apart from the underside of the vehicle floor part such as the sloping foot board ( 11 ) and / or the floor plate ( 13 ), an air space ( 40 , 41 , 42 ) with a thickness of 50 mm or less is formed between the perforated plate ( 30 ) and the underside of the vehicle floor part, and that the parameters thickness (t) of the perforated plate ( 30 ), radius of the openings (b) , the distance between the openings ( 31 ), the opening ratio (β) and the thickness (d) of the air space ( 40 , 41 , 42 ) are set such that the following equation for a response frequency f in the range from 200 Hz to 2 kHz llt is:
where C is the speed of sound,
characterized in that
the perforated plate ( 30 ) is essentially flat on the inside and has laterally extending parts ( 33 ) with a substantially triangular cross-section and openings ( 31 ) between two projecting parts ( 33 ) which run downward to the longitudinal direction of the vehicle.
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |