WO2005123456A1 - Schallabsorbierende, selbsttragende stirnwandverkleidung für kraftfahrzeuge - Google Patents

Schallabsorbierende, selbsttragende stirnwandverkleidung für kraftfahrzeuge Download PDF

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WO2005123456A1
WO2005123456A1 PCT/EP2005/005572 EP2005005572W WO2005123456A1 WO 2005123456 A1 WO2005123456 A1 WO 2005123456A1 EP 2005005572 W EP2005005572 W EP 2005005572W WO 2005123456 A1 WO2005123456 A1 WO 2005123456A1
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WO
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front wall
sound absorber
wall cladding
plastic frame
cladding according
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WO2005123456A8 (de
Inventor
Heinz BLÖMELING
Volkmar Abeck
Original Assignee
Carcoustics Tech Center Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/08—Insulating elements, e.g. for sound insulation
    • B60R13/0815—Acoustic or thermal insulation of passenger compartments
    • B60R13/083—Acoustic or thermal insulation of passenger compartments for fire walls or floors

Definitions

  • the invention relates to a front wall cladding for motor vehicles for shielding the passenger compartment from the engine compartment, with a sound absorber formed from at least regionally pressed nonwoven material.
  • a generic end wall cladding is known from DE 37 34239 A1.
  • the cladding comprises a first cover fleece facing the engine compartment, a cotton fiber fleece and a second cover fleece facing the end wall, a mineral fiber layer being arranged between the first cover fleece and the cotton fiber fleece.
  • the mineral fiber layer contains thermoset mineral fibers.
  • the fibers of the cotton fiber fleece can be thermoset or thermoplastic bonded.
  • a mass layer with a specific weight of 0.9 to 2.5 g / cm 3 which is formed from PUR foam material with fillers, is arranged between the cotton fiber fleece and the second cover fleece. The bond between the individual layers is achieved by pressing under the simultaneous effect of temperature.
  • the cover tiles are provided with adhesive on the layers facing the composite, which softens under the influence of temperature.
  • This known front wall cladding is relatively heavy, which is disadvantageous with regard to the vehicle weight and the fuel consumption dependent on it.
  • their production is relatively complex and pure recycling is hardly possible due to their different layer materials.
  • end wall claddings for motor vehicles are known, which are made, among other things, of glass fiber-reinforced thermoplastic material with fillers such as heavy spar and a soft layer of open-pore Polyurethane foam are made (DE 92 13 804 U1). Such end wall claddings are also relatively heavy.
  • the invention has for its object to provide a self-supporting front wall cladding of the type mentioned, which has a low weight and good sound absorption.
  • the end wall cladding should have favorable assembly properties and be inexpensive to produce.
  • this object is achieved by a front wall cladding with the features of claim 1.
  • the front wall cladding according to the invention has a sound absorber formed at least in some areas of pressed non-woven material, which has a length-related flow resistance in the range from 6 to 40 kNs / m 4 and is provided with a plastic frame which gives the front wall cladding self-supporting properties, the plastic frame being injected or pressed behind Non-woven material is formed and has at least one rung-like connecting strip on which at least one integrated fastening means for fastening a cable, a hose line or a functional part is formed on the front wall cladding.
  • the sound absorber formed from at least some areas of pressed nonwoven material is remarkably light and has a high sound absorption capacity. In itself, however, it does not have sufficient strength with regard to the intended assembly.
  • the front wall cladding according to the invention obtains the required strength from the plastic frame formed by injecting or pressing in the pressed nonwoven material, the weight of the frame being significantly less than that of a conventional, essentially full-area support.
  • the rung-like connecting strip of the plastic frame increases the stability of the front wall cladding.
  • the total weight of the front wall cladding according to the invention is thus significantly less than that of conventional self-supporting front wall claddings.
  • fastening means can be designed, for example, in the form of hooks or so-called clips.
  • the front wall cladding according to the invention also has favorable recycling properties due to its plastic frame. This is because the sound absorber made of non-woven material and the plastic frame acting as a carrier can be separated from each other much more easily than when using a conventional flat carrier to which the sound absorber is connected over the entire surface. In contrast, in the case of the front wall cladding according to the invention, there is a considerably reduced area connection to the carrier with respect to the sound absorber, as a result of which the separation from the carrier and thus the recycling of the end wall cladding is greatly simplified.
  • An advantageous embodiment of the plastic frame is that it has at least one stiffening rib and / or at least one stiffening web.
  • the strength, in particular flexural strength, of the frame can be increased with the same or preferably reduced frame mass.
  • the sound absorber is preferably made of a volume fleece.
  • the volume fleece used has an initial thickness which is, for example, in the range from 70 to 100 mm. It is pressed into a three-dimensional embossed part, the average thickness of which is 8 to 25 mm, in particular 10 to 20 mm.
  • the nonwoven material or the sound absorber has a weight per unit area in the range from 500 to 1200 g / m 2 , preferably in the range from 800 to 1100 g / m 2 .
  • Its length-related flow resistance is in the range from 6 to 40 kNs / m 4 , preferably in the range from 9 to 35 kNs / m 4 .
  • a further advantageous embodiment of the front wall cladding according to the invention consists in that the relatively soft sound absorber, in order to achieve a flexible seal on adjacent body parts or other add-on parts, has at least a length section of its circumference over the The outer edge of the plastic frame protrudes. The section of the sound absorber protruding on the edge forms a type of sealing lip.
  • the nonwoven material is formed from microfibers based on polyester and bicomponent fibers.
  • the nonwoven material can be composed of approximately 75% by weight polyester microfibers and approximately 25% by weight bicomponent fibers.
  • Fig. 1 is a front view of an end wall covering according to the invention
  • FIG. 2 is a sectional view of the front wall covering according to FIG. 1 along the line A-A;
  • FIG. 3 shows a sectional view of a variant of the front wall cladding according to the invention.
  • Fig. 4 is a sectional view of a further variant of the front wall cladding according to the invention.
  • the end wall cladding 1 shown in FIGS. 1 and 2 serves as a sound-insulating shield for the passenger compartment of a motor vehicle from the engine compartment. It is mounted on the engine bulkhead on the engine side.
  • the end wall cladding 1 is adapted to the shape and dimensions of the associated end wall. It comprises a sound absorber 2, which is formed from pressed nonwoven material.
  • the nonwoven material is preferably a bulk nonwoven (also called bulk nonwoven), in particular a bulk nonwoven Polyester fibers, preferably made of polyethylene terephthalate fibers.
  • the fibers are relatively fine.
  • a volume fleece made of microfibers, the fineness of which is in the range from 0.1 to 1.0 dtex, is preferably used.
  • the volume fleece has a weight per unit area in the range from 500 to 1200 g / m 2 , with a range from 800 to 1100 g / m 2 being particularly preferred.
  • a blank or web section of a corresponding volume fleece with an initial thickness in the range of, for example, 70 to 100 mm is pressed into a three-dimensional stamping part by means of a stamping tool.
  • the sound absorber 2 produced in this way has a length-related flow resistance in the range from 6 to 40 kNs / m 4 , preferably 9 to 35 kNs / m 4 .
  • the average thickness of the sound absorber 2 is in the range of, for example, 8 to 25 mm, in particular in the range of 10 to 20 mm.
  • the volume fleece preferably contains bicomponent fibers, one component having a hot-melt adhesive function.
  • the bicomponent fibers, the proportion of which in the volume nonwoven is preferably in the range from about 20 to 30% by weight, improve the dimensional stability of the three-dimensional structure of the sound absorber 2.
  • the sound absorber 2 is provided with a plastic frame 3, which is formed by injecting or injecting the pressed nonwoven material.
  • the plastic frame 3 gives the front wall cladding 1 self-supporting properties.
  • the material of the injection molded frame 3 is preferably polypropylene. However, another thermoplastic material can also be used for the production of the frame 3, in particular glass fiber reinforced plastic.
  • the nonwoven material in the area which is subsequently back-injected with plastic to form the frame 3 is compressed so strongly that the flowable plastic does not break through the nonwoven material.
  • Injection molding of the nonwoven material leads to a material connection between the nonwoven material acting as sound absorber 2 and the plastic frame 3.
  • the plastic frame 3 runs as a closed frame along the edge of the sound absorber 2.
  • a circumferential stiffening web 4 is formed on the plastic frame 3.
  • configurations of the plastic frame 3 are also possible in which the frame is not closed but is, for example, essentially U-shaped and / or has a plurality of separate frame parts.
  • the sound absorber 2 projects beyond the outer edge of the plastic frame 3 to form a flexible, resilient seal on adjacent body parts or add-on parts.
  • the sound absorber 2 can protrude over the outer edge of the plastic frame 3 with at least one longitudinal section of its circumference.
  • the sound absorber 2 projects over its entire circumference over the outer edge of the plastic frame 3.
  • the plastic frame 3 shown in FIG. 1 has several rung-like connecting strips 5.
  • the connecting strips 5 are connected in one piece to the peripheral part of the frame 3.
  • the window-like recesses of the frame 3 are each filled by the sound absorber 2.
  • the cutouts make up significantly more than half of the front of the front wall cladding 1. Their area percentage is preferably even more than two-thirds of the front of the front wall cladding 1.
  • the plastic frame 3 and / or the sound absorber 2 Breakthroughs may be arranged.
  • openings are preferably made as small as possible for the sake of the sound-insulating seal and / or are provided with integrated seals.
  • the openings can be configured, for example, in the form of a sleeve and / or have a plurality of slots which permit flexible expansion of the opening.
  • the peripheral part of the plastic frame 3 and its connecting strip 5 are adapted to the structure of the sound absorber 2.
  • the sound absorber 2 each has a three-dimensional structure with a curvature 6 arranged within a recess in the plastic frame 3. While the peripheral part of the frame 3 is essentially flat, for example the central connecting strip 5 is curved in accordance with the immediately adjacent area of the sound absorber 2.
  • the front wall cladding 1 thus defines one or more closed, air-filled cavities 7 in connection with the associated body end wall (not shown).
  • the plastic frame 3 has at least one integrated fastening means 8 for fastening a cable, a hose line or a functional part to the front wall cladding 1.
  • the fastening means 8 which is integrally formed on the frame 3 can, for example, be designed as a clip or hook.
  • the middle connecting strip 5 is divided into two sections by a gap 9, the mutually facing ends 5.1, 5.2 of which protrude in an arc from the sound absorber 2 and form a holder for a hose line, a cable harness or the like.
  • the elastic ends 5.1, 5.2 of the strip sections are bent or spread apart. After the necessary force has ceased, the strip ends reset elastically.
  • the plastic frame 3 is provided with integrated fastening means 9 for fastening the front wall cladding 1 to an associated motor vehicle front wall.
  • These fastening means 9 can be designed, for example, as latchable plug-in parts, latchable plug-in part receptacles or threaded bores.
  • the fastening means 9 are designed as plug pins which can be locked on the end wall.
  • the pins 9 formed in one piece on the back of the frame penetrate it the sound absorber 2, which has the recesses 10 assigned to the pins 9, which are punched out of the nonwoven material during the embossing process.
  • fastening means 11 for fastening a cable, a hose line or another functional part to the front wall cladding 1 can be formed not only on one or more of the rung-like connecting strips 5, but in particular also on the edge of the frame 3.
  • the fastening means 11 shown in FIG. 3 are essentially C-shaped and have elastically expandable legs. These clip connections are particularly suitable for fastening cables as well as hose or pipe lines.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment in which a hook-shaped fastening means 12 is molded onto the rung-like connecting strip 5 of the plastic frame 3.
  • This hook-shaped, elastic clip connection is also suitable for fastening cables and other lines to the front wall cladding 1.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 4 also differs from the other exemplary embodiments in that, in addition to a stiffening web 4, the plastic frame 3 additionally has at least one stiffening rib 13.
  • the stiffening rib 13 is formed on or near the edge of the frame 3.
  • snap-in pins 9 are in turn formed on the plastic frame 3 and are used to fasten the end wall cladding 1 to an associated engine compartment end wall.
  • FIGS. 3 and 4 also illustrate the sealing function of the front wall cladding 1 already mentioned above. It can be seen that the sound absorber 2 protruding over the edge of the plastic frame 3 rests resiliently on a body or add-on part 14.
  • the design of the front wall cladding according to the invention is not limited to the exemplary embodiments described above. Rather, further variants are possible which make use of the inventive idea disclosed in the claims, even with a fundamentally different design. For example, it is possible to provide the sound absorber 2 partially with a heat shield, in particular with a micro-perforated aluminum foil, on its side facing the engine compartment.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stirnwandverkleidung (1) für Kraftfahrzeuge zur Abschirmung der Fahrgastzelle gegenüber dem Motorraum, mit einem aus zumindest bereichsweise verpresstem Vliesmaterial gebildeten Schallabsorber (2). Die erfindungsgemäße Stirnwandverkleidung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schallabsorber (2) einen längenbezogenen Strömungswiderstand im Bereich von 6 bis 40 kNs/m4 aufweist und mit einem der Stirnwandverkleidung (1) selbsttragende Eigenschaften verleihenden Kunststoffrahmen (3) versehen ist, der durch Hinterspritzen oder Hinterpressen des verpressten Vliesmaterials gebildet ist, wobei der Kunststoffrahmen (3) mindestens einen sprossenartigen Verbindungsstreifen (5) aufweist, an dem mindestens ein integriertes Befestigungsmittel (8) zur Befestigung eines Kabels, einer Schlauchleitung oder eines Funktionsteils an der Stirnwandverkleidung (1) ausgebildet ist.

Description

Schallabsorbierende, selbsttragende Stirnwandverkleidung für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Stirnwandverkleidung für Kraftfahrzeuge zur Abschirmung der Fahrgastzelle gegenüber dem Motorraum, mit einem aus zumindest bereichsweise verpresstem Vliesmaterial gebildeten Schallabsorber.
Aus der DE 37 34239 A1 ist eine gattungsgemäße Stirnwandverkleidung bekannt. Die Verkleidung umfasst ein erstes Deckviies, das dem Motorraum zugewandt ist, ein Baumwollfaservlies und ein der Stirnwand zugewandtes zweites Deckviies, wobei zwischen dem ersten Deckviies und dem Baumwollfaservlies eine Mineralfaserschicht angeordnet ist. Die Mineralfaserschicht enthält duroplastisch gebundene Mineralfasern. Die Fasern des Baumwollfaservlieses können dagegen duroplastisch oder thermoplastisch gebunden sein. Zwischen dem Baumwollfaservlies und dem zweiten Deckviies ist eine Masseschicht mit einem spezifischen Gewicht von 0,9 bis 2,5 g/cm3 angeordnet, die aus PUR-Schaummaterial mit Füllstoffen gebildet ist. Der Verbund der einzelnen Schichten miteinander wird durch Verpressung unter gleichzeitiger Temperatureinwirkung erreicht. Dabei sind die Deckviiese auf den dem Verbund zugewandten Schichten mit einer Klebeausrüstung versehen, die unter Temperatureinwirkung aufweicht.
Diese bekannte Stirnwandverkleidung ist relativ schwer, was hinsichtlich des Fahrzeuggewichtes und des davon abhängigen Kraftstoffverbrauchs von Nachteil ist. Zudem ist ihre Herstellung relativ aufwendig und ein sortenreines Recycling aufgrund ihrer unterschiedlichen Schichtmaterialien kaum möglich.
Ferner sind dreidimensional geformte Stirnwandverkleidungen für Kraftfahrzeuge bekannt, die unter anderem aus glasfaserverstärktem thermoplastischen Kunststoff mit Füllstoffen wie Schwerspat und einer Weichschicht aus offenporigem Polyurethanschaum hergestellt sind (DE 92 13 804 U1). Auch solche Stimwand- verkleidungen sind relativ schwer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbsttragende Stirnwandverkleidung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein geringes Gewicht und ein gutes Schallabsorptionsvermögen besitzt. Zugleich soll die Stirnwandverkleidung günstige Montageeigenschaften aufweisen und kostengünstig herstellbar sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Stirnwandverkleidung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Stirnwandverkleidung weist einen aus zumindest bereichsweise verpresstem Vliesmaterial gebildeten Schallabsorber auf, der einen längenbezogenen Strömungswiderstand im Bereich von 6 bis 40 kNs/m4 aufweist und mit einem der Stirnwandverkleidung selbsttragende Eigenschaften verleihenden Kunststoffrahmen versehen ist, wobei der Kunststoffrahmen durch Hinterspritzen oder Hinterpressen des verpressten Vliesmaterials gebildet ist und mindestens einen sprossenartigen Verbindungsstreifen aufweist, an dem mindestens ein integriertes Befestigungsmittel zur Befestigung eines Kabels, einer Schlauchleitung oder eines Funktionsteils an der Stirnwandverkleidung ausgebildet ist.
Der aus zumindest bereichsweise verpresstem Vliesmaterial gebildete Schallabsorber ist bemerkenswert leicht und weist ein hohes Schallabsorptionsvermögen auf. Er besitzt für sich genommen allerdings keine ausreichende Festigkeit hinsichtlich der bestimmungsgemäßen Montage. Die erforderliche Festigkeit erhält die erfindungsgemäße Stirnwandverkleidung durch den durch Hinterspritzen oder Hinterpressen des verpressten Vliesmaterials gebildeten Kunststoffrahmen, wobei das Gewicht des Rahmens gegenüber einem herkömmlichen, im wesentlichen vollflächigen Träger deutlich geringer ist. Der sprossenartige Verbindungsstreifen des Kunststoffrahmens erhöht die Stabilität der Stirnwandverkleidung. Das Gesamtgewicht der erfindungsgemäßen Stirnwandverkleidung ist somit wesentlich geringer als das von herkömmlichen selbsttragenden Stirnwandverkleidungen. Durch die Integration eines oder mehrerer Befestigungsmittel an dem tragenden Kunststoffrahmen wird die Montage von Funktionsteilen wie Kabel, Schlauchleitungen und/oder elektrischen Aggregaten vereinfacht. Die Anbringung separat gefertigter Befestigungsmittel zur Montage derartiger Bauteile an der Stirnwandverkleidung entfällt somit bzw. kann jedenfalls teilweise entfallen. Die Befestigungsmittel können beispielsweise in Form von Haken oder so genannten Clips ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäße Stirnwandverkleidung besitzt aufgrund ihres Kunststoffrahmens zudem günstige Recyclingeigenschaften. Denn der aus Vliesmaterial gebildete Schallabsorber und der als Träger fungierende Kunststoffrahmen lassen sich voneinander wesentlich leichter trennen als bei der Verwendung eines herkömmlichen flächigen Trägers, an dem der Schallabsorber vollflächig angebunden wird. Bei der erfindungsgemäßen Stirnwandverkleidung liegt dagegen in Bezug auf den Schallabsorber eine erheblich reduzierte Flächenanbindung zum Träger vor, wodurch die Trennung vom Träger und damit das Recycling der Stirnwandverkleidung stark vereinfacht ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Kunststoffrahmens besteht darin, dass dieser mindestens eine Versteifungsrippe und/oder mindestens einen Versteifungssteg aufweist. Hierdurch lässt sich bei gleicher oder vorzugsweise verringerter Rahmenmasse die Festigkeit, insbesondere Biegesteif ig keit des Rahmens erhöhen.
Der Schallabsorber ist vorzugsweise aus einem Volumenvlies gefertigt ist. Das verwendete Volumenvlies weist eine Ausgangsdicke auf, die beispielsweise im Bereich von 70 bis 100 mm liegt. Es wird zu einem dreidimensionalen Prägeteil verpresst, dessen mittlere Dicke 8 bis 25 mm, insbesondere 10 bis 20 mm beträgt. Das Vliesmaterial bzw. der Schallabsorber weist ein Flächengewicht im Bereich von 500 bis 1200 g/m2, vorzugsweise im Bereich von 800 bis 1100 g/m2 auf. Sein längenbezogener Strömungswiderstand liegt im Bereich von 6 bis 40 kNs/m4, vorzugsweise im Bereich von 9 bis 35 kNs/m4.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Stirnwandverkleidung besteht darin, dass der relativ weiche Schallabsorber zur Erlangung einer nachgiebigen Abdichtung an angrenzenden Karosserieteilen oder sonstigen Anbauteilen zumindest mit einem Längenabschnitt seines Umfangs über den Außenrand des Kunststoffrahmens vorsteht. Der randseitig vorstehende Abschnitt des Schallabsorber bildet dabei eine Art Dichtlippe.
Bezüglich der dreidimensionalen Struktur des Schallabsorbers und dessen Formstabilität ist es vorteilhaft, wenn das Vliesmaterial aus Mikrofasern auf Basis von Polyester und Bikomponenten-Fasern gebildet ist. Beispielsweise kann das Vliesmaterial aus etwa 75 Gew.-% Polyester-Mikrofasern und etwa 25 Gew.-% Bikomponenten-Fasern zusammengesetzt sein.
Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Stirnwandverkleidung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Stirnwandverkleidung;
Fig. 2 eine Schnittansicht der Stirnwandverkleidung gemäß Fig. 1 entlang der Linie A-A;
Fig. 3 eine Schnittansicht einer Variante der erfindungsgemäßen Stirnwandverkleidung; und
Fig. 4 eine Schnittansicht einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Stirnwandverkleid ung .
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Stirnwandverkleidung 1 dient als schallisolierende Abschirmung der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges gegenüber dem Motorraum. Sie wird motorseitig an der Karosseriestirnwand montiert.
Die Stirnwandverkleidung 1 ist der Form und den Abmessungen der zugeordneten Stirnwand angepasst. Sie umfasst einen Schallabsorber 2, der aus verpresstem Vliesmaterial gebildet ist. Bei dem Vliesmaterial handelt es sich vorzugsweise um ein Volumenvlies (auch Bauschvlies genannt), insbesondere um ein Volumenvlies aus Polyesterfasern, vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat-Fasem. Die Fasern sind relativ fein ausgebildet. Vorzugsweise wird ein Volumenvlies aus Mikrofasern, deren Feinheit im Bereich von 0,1 bis 1 ,0 dtex liegt, verwendet. Das Volumenvlies weist ein Flächengewicht im Bereich von 500 bis 1200 g/m2 auf, wobei ein Bereich von 800 bis 1100 g/m2 besonders bevorzugt ist.
Zur Herstellung des Schallabsorbers 2 wird ein Zuschnitt oder Bahnabschnitt eines entsprechenden Volumenvlieses mit einer Ausgangsdicke im Bereich von beispielsweise 70 bis 100 mm mittels eines Prägewerkzeuges zu einem dreidimensionalen Prägeteil verpresst. Der so hergestellte Schallabsorber 2 besitzt einen längenbezogenen Strömungswiderstand im Bereich von 6 bis 40 kNs/m4, vorzugsweise 9 bis 35 kNs/m4. Die mittlere Dicke des Schallabsorbers 2 liegt im Bereich von beispielsweise 8 bis 25 mm, insbesondere im Bereich von 10 bis 20 mm.
Das Volumenvlies enthält vorzugsweise Bikomponenten-Fasern, wobei die eine Komponente eine Schmelzkleberfunktion hat. Die Bikomponenten-Fasern, deren Anteil im Volumenvlies vorzugsweise im Bereich von etwa 20 bis 30 Gew.-% liegt, verbessern die Formstabilität der dreidimensionalen Struktur des Schallabsorbers 2.
Der Schallabsorber 2 ist erfindungsgemäß mit einem Kunststoffrahmen 3 versehen, der durch Hinterspritzen oder Hinterpressen des verpressten Vliesmaterials gebildet ist. Der Kunststoffrahmen 3 verleiht der Stirnwandverkleidung 1 selbsttragende Eigenschaften. Bei dem Material des spritzgeformten Rahmens 3 handelt es sich vorzugsweise um Polypropylen. Es kann allerdings auch ein anderer thermoplastischer Kunststoff für die Herstellung des Rahmens 3 Verwendung finden, insbesondere glasfaserverstärkter Kunststoff.
Während des Prägevorgangs wird das Vliesmaterial in dem Bereich, der nachfolgend zur Bildung des Rahmens 3 mit Kunststoff hinterspritzt wird, so stark verdichtet, dass der fließfähige Kunststoff das Vliesmaterial nicht durchbricht. Das Hinterspritzen des Vliesmaterials führt zu einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem als Schallabsorber 2 wirkenden Vliesmaterial und dem Kunststoffrahmen 3. Der in Fig. 2 dargestellte Schallabsorber 2 weist unterschiedlich stark verdichtete Bereiche auf, wobei der Kunststoffrahmen 3 mit dem stärker verdichteten Bereich des Schallabsorbers 2 stoffschlüssig verbunden ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt, verläuft der Kunststoff rahmen 3 als geschlossener Rahmen entlang des Randes des Schallabsorbers 2. An dem Kunststoffrahmen 3 ist ein umlaufender Versteifungssteg 4 ausgebildet. Grundsätzlich sind auch Ausgestaltungen des Kunststoffrahmens 3 möglich, bei denen der Rahmen nicht geschlossen sondern beispielsweise im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und/oder mehrere voneinander getrennte Rahmenteile aufweist.
Des Weiteren ist in den Figuren 1 und 2 zu erkennen, dass der Schallabsorber 2 zur Ausbildung einer flexiblen, nachgiebigen Dichtung an angrenzenden Karosserieteilen oder Anbauteilen über den Außenrand des Kunststoffrahmens 3 vorsteht. Je nach der Länge und Form der gewünschten Abdichtung kann der Schallabsorber 2 zumindest mit einem Längenabschnitt seines Umfangs über den Außenrand des Kunststoffrahmens 3 vorstehen. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel steht der Schallabsorber 2 entlang seines gesamten Umfangs über den Außenrand des Kunststoffrahmens 3 vor.
Der in Fig. 1 gezeigte Kunststoffrahmen 3 weist mehrere sprossenartige Verbindungsstreifen 5 auf. Die Verbindungsstreifen 5 sind einteilig mit dem umlaufenden Teil des Rahmens 3 verbunden. Die fensterartigen Aussparungen des Rahmens 3 sind jeweils durch den Schallabsorber 2 gefüllt. Die Aussparungen machen deutlich mehr als die Hälfte der Vorderseite der Stirnwandverkleidung 1 aus. Ihr Flächenanteil beträgt vorzugsweise sogar mehr als Zweidrittel der Vorderseite der Stirnwandverkleidung 1. Zur Durchleitung von Kabeln, Schlauchleitungen und/oder mechanischen Bauteilen wie z.B. einer Lenksäule und/oder zur Anordnung von Aggregaten einer Klimaanlage können in dem Kunststoffrahmen 3 und/oder in dem Schallabsorber 2 Durchbrechungen (nicht gezeigt) angeordnet sein. Derartige Durchbrechungen sind aus Gründen der schallisolierenden Abdichtung vorzugsweise möglichst klein ausgeführt und/oder mit integrierten Dichtungen versehen. Die Durchbrechungen können beispielsweise tüllenförmig ausgestaltet sein und/oder mehrere Schlitze aufweisen, die eine flexible Erweiterung der Durchbrechung zulassen. Der umlaufende Teil des Kunststoffrahmens 3 und dessen Verbindungsstreifen 5 sind der Struktur des Schallabsorbers 2 angepasst. Bei den hier dargestellten Ausführungsbeispielen weist der Schallabsorber 2 jeweils eine dreidimensionale Struktur mit einer innerhalb einer Aussparung des Kunststoffrahmens 3 angeordneten Wölbung 6 aufweist. Während der randseitig umlaufende Teil des Rahmens 3 im wesentlichen flach ausgeführt ist, ist z.B. der mittlere Verbindungsstreifen 5 entsprechend dem unmittelbar angrenzenden Bereich des Schallabsorbers 2 gewölbt. Die erfindungsgemäße Stirnwandverkleidung 1 definiert somit in Verbindung mit der zugeordneten Karosseriestimwand (nicht gezeigt) einen oder mehrere geschlossene, luftgefüllte Hohlräume 7.
Erfindungsgemäß weist der Kunststoffrahmen 3 mindestens ein integriertes Befestigungsmittel 8 zur Befestigung eines Kabels, einer Schlauchleitung oder eines Funktionsteils an der Stirnwandverkleidung 1 auf. Das einteilig an dem Rahmen 3 angeformte Befestigungsmittel 8 kann beispielsweise als Clip oder Haken ausgebildet sein.
Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der mittlere Verbindungsstreifen 5 durch einen Spalt 9 in zwei Abschnitte unterteilt, deren einander zugewandte Enden 5.1, 5.2 jeweils bogenförmig vom Schallabsorber 2 abstehen und eine Halterung für eine Schlauchleitung, einen Kabelstrang oder dergleichen bilden. Zum Einsetzen eines Kabelstrangs in diese Halterung werden die elastischen Enden 5.1, 5.2 der Streifenabschnitte umgebogen bzw. auseinandergespreizt. Nach Fortfall der dafür erforderlichen Krafteinwirkung stellen sich die Streifenenden elastisch zurück.
Ferner ist der Kunststoffrahmen 3 mit integrierten Befestigungsmittel 9 zur Befestigung der Stirnwandverkleidung 1 an einer zugeordneten Kraftfahrzeug- Stirnwand versehen. Diese Befestigungsmittel 9 können beispielsweise als verrastbare Steckteile, verrastbare Steckteilaufnahmen oder Gewindebohrungen ausgeführt sein. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Befestigungsmittel 9 als an der Stirnwand verrastbare Steckstifte ausgeführt. Die an der Rückseite des Rahmens 3 einteilig angeformten Steckstifte 9 durchdringen dabei den Schallabsorber 2, der den Steckstiften 9 zugeordnete Ausnehmungen 10 aufweist, welche während des Prägevorgangs aus dem Vliesmaterial ausgestanzt werden.
Wie in Fig. 3 dargestellt, können Befestigungsmittel 11 zur Befestigung eines Kabels, einer Schlauchleitung oder eines anderen Funktionsteils an der Stirnwandverkleidung 1 nicht nur an einem oder mehreren der sprossenartigen Verbindungsstreifen 5, sondern insbesondere auch am Rand des Rahmens 3 ausgebildet sein.
Die in Fig. 3 dargestellten Befestigungsmittel 11 sind im wesentlichen C-förmig ausgebildet und weisen elastisch spreizbare Schenkel auf. Diese Clipsverbindungen eignen sich insbesondere zur Befestigung von Kabeln sowie von Schlauch- oder Rohrleitungen.
Fig. 4 zeigt dagegen ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein hakenförmiges Befestigungsmittel 12 an dem sprossenartigen Verbindungsstreifen 5 des Kunststoffrahmens 3 angeformt ist. Auch diese hakenförmige, elastische Clipsverbindung eignet sich zur Befestigung von Kabeln und anderen Leitungen an der Stirnwandverkleidung 1.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von den anderen Ausführungsbeispielen zudem dadurch, dass der Kunststoffrahmen 3 außer einem Versteifungssteg 4 zusätzlich noch mindestens eine Versteifungsrippe 13 aufweist. Die Versteifungsrippe 13 ist am oder nahe des Randes des Rahmens 3 ausgebildet.
Bei den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen sind am Kunststoffrahmen 3 wiederum verrastbare Steckstifte 9 angeformt, die der Befestigung der Stirnwandverkleidung 1 an einer zugeordneten Motorraum- Stirnwand dienen.
In den Figuren 3 und 4 ist zudem die oben bereits angesprochene Abdichtungsfunktion der Stirnwandverkleidung 1 veranschaulicht. Es ist zu erkennen, dass der über den Rand des Kunststoffrahmens 3 vorstehende Schallabsorber 2 nachgiebig an einem Karosserie- oder Anbauteil 14 anliegt. Die Ausführung der erfindungsgemäßen Stirnwandverkleidung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind weitere Varianten möglich, die auch bei grundsätzlich abweichender Gestaltung von dem in den Ansprüchen offenbarten Erfindungsgedanken Gebrauch machen. So ist es beispielsweise möglich, den Schallabsorber 2 an seiner dem Motorraum zugewandten Seite partiell mit einem Hitzeschild, insbesondere mit einer mikroperforierten Aluminiumfόlie zu versehen.

Claims

21. Mai 2005
PATENTANSPRÜCHE
1. Stirnwandverkleidung (1 ) für Kraftfahrzeuge zur Abschirmung der Fahrgastzelle gegenüber dem Motorraum, mit einem aus zumindest bereichsweise verpresstem Vliesmaterial gebildeten Schallabsorber (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Schallabsorber (2) einen längenbezogenen Strömungswiderstand im Bereich von 6 bis 40 kNs/m4 aufweist und mit einem der Stirnwandverkleidung (1 ) selbsttragende Eigenschaften verleihenden Kunststoffrahmen (3) versehen ist, der durch Hinterspritzen oder Hinterpressen des verpressten Vliesmaterials gebildet ist, wobei der Kunststoffrahmen (3) mindestens einen sprossenartigen Verbindungsstreifen (5) aufweist, an dem mindestens ein integriertes Befestigungsmittel (8, 11, 12) zur Befestigung eines Kabels, einer Schlauchleitung oder eines Funktionsteils an der Stirnwandverkleidung (1) ausgebildet ist.
2. Stirnwandverkleidung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schallabsorber (2) aus einem Volumenvlies gebildet ist, das ein Flächengewicht im Bereich von 500 bis 1200 g/m2, vorzugsweise im Bereich von 800 bis 1100 g/m2 aufweist.
3. Stirnwandverkleidung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallabsorber (2) einen längenbezogenen Strömungswiderstand im Bereich von 9 bis 35 kNs/m4 und eine mittlere Dicke im Bereich von 8 bis 25 mm, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 20 mm aufweist.
4. Stirnwandverkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallabsorber (2) unterschiedlich stark verdichtete Bereiche aufweist, wobei der Kunststoffrahmen (3) mit dem stärker verdichteten Bereich des Schallabsorbers (2) stoffschlüssig verbunden ist.
5. Stimwandverkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffrahmen (3) mehrere durch den Schallabsorber (2) gefüllte fensterartige Aussparungen aufweist.
6. Stirnwandverkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffrahmen (3) mindestens eine Versteifungsrippe (13) und/oder einen Versteifungssteg (4) aufweist.
7. Stirnwandverkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (8, 11 , 12) als Clip oder Haken ausgebildet ist.
8. Stirnwandverkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallabsorber (2) zur Ausbildung einer Dichtung zumindest mit einem Längenabschnitt seines Umfangs über den Außenrand des Kunststoffrahmens (3) vorsteht.
9. Stirnwandverkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallabsorber (2) eine dreidimensionale Struktur mit mindestens einer innerhalb einer fensterartigen Aussparung des Kunststoffrahmens (3) angeordneten Wölbung (6) aufweist.
10. Stirnwandverkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Vliesmaterial des Schallabsorbers (2) aus Polyesterfasern, vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat-Fasern gebildet ist.
11. Stirnwandverkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Vliesmaterial des Schallabsorbers (2) aus Mikrofasern auf Basis von Polyester und Bikomponenten-Fasern gebildet ist.
1 . Stirnwandverkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffrahmen (3) Befestigungsmittel (9) zur Befestigung der Stirnwandverkleidung (1 ) an einer Kraftfahrzeug-Stirnwand aufweist.
13. Stirnwandverkleidung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (9) als verrastbares Steckteil, verrastbare Steckteilaufnahme oder Gewindebohrung ausgebildet ist.
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