DE102022125158A1

DE102022125158A1 - Schalldämmungselement für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102022125158A1
Application number: DE102022125158.6A
Authority: DE
Inventors: Marianne Ritter; Stefan Huss
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-09-29
Filing date: 2022-09-29
Publication date: 2024-04-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schalldämmungselement (2) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einem Schichtaufbau (3) mit wenigstens einer luftundurchlässigen, ersten Schicht (4), welche als Masse (6) eines zur Schalldämmung vorgesehenen Feder-Masse-Systems (7) ausgebildet ist, und mit wenigstens einer von der ersten Schicht (4) unterschiedlichen, zweiten Schicht (5), welche als Feder (8) des Feder-Masse-Systems (7) ausgebildet ist und zumindest teilweise von der ersten Schicht (4) abgedeckt ist, wobei die zweite Schicht (5) Kunststofffasern (11) aufweist, mittels welchen die zweite Schicht (5) beaufschlagender Schall durch Reibung zwischen den Kunststofffasern (11) dämpfbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schalldämmungselement für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
Die EP 1 587 674 B1 offenbart ein mehrschichtiges, schallabsorbierendes Bauteil, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer luftdurchlässigen Deckschicht und mindestens einer luftdurchlässigen Vliesschicht aus thermoplastischen Fasern, wobei die Deckschicht schalldurchlässig mit der Vliesschicht gekoppelt ist. Dabei ist es vorgesehen, dass die Vliesschicht bei einem Flächengewicht im Bereich von 500 bis 1.500 Gramm pro Quadratmeter eine Dicke im Bereich von 2 bis 7 Millimetern aufweist und mit der Deckschicht nicht oder nur partiell mit einem Flächenanteil von weniger als 20 Prozent ihrer Deckschicht zugewandten Fläche verbunden ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Schalldämmungselement für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Schalldämmungselement zu schaffen, so dass eine Umweltbilanz des Kraftfahrzeugs besonders verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schalldämmungselement für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Schalldämmungselement, insbesondere ein Schalldämpfungselement, für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, Nutzkraftwagen oder als Lastkraftwagen ausgebildet. Unter dem Schalldämmungselement kann beispielsweise ein Schallisolationselement verstanden werden. Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug, insbesondere in seinem vollständig hergestellten Zustand, das Schalldämmungselement auf.
Mittels des Schalldämmungselements ist beispielsweise ein, insbesondere von einer Person, in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs wahrnehmbarer Schall besonders reduzierbar beziehungsweise dämmbar, insbesondere dämpfbar. In anderen Worten kann insbesondere dann, wenn das Kraftfahrzeug das Schalldämmungselement aufweist, der, insbesondere für die Person wahrnehmbare, Schall in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs besonders gering gehalten werden. Dies bedeutet, dass der, insbesondere von der Person, in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs wahrnehmbare beziehungsweise wahrgenommene Schall geringer ist, wenn das Kraftfahrzeug das Schalldämmungselement aufweist, als wenn das Kraftfahrzeug frei von dem Schalldämmungselement ist, das heißt, das Schalldämmungselement nicht aufweist. Unter der Person kann insbesondere ein Insasse des Kraftfahrzeugs verstanden werden.
Das Schalldämmungselement weist wenigstens einen Schichtaufbau mit wenigstens einer luftundurchlässigen, ersten Schicht auf. Dies bedeutet, dass das Schalldämmungselement den Schichtaufbau aufweist, wobei der Schichtaufbau die erste Schicht aufweist, welche luftundurchlässig ausgebildet ist. Darunter, dass die erste Schicht luftundurchlässig ist, kann insbesondere verstanden werden, dass ein Durchdringen der ersten Schicht, insbesondere ein Durchströmen der ersten Schicht, von Luft beispielsweise infolge eines Materials beziehungsweise Materialaufbaus der ersten Schicht, verhindert ist beziehungsweise verhindert wird.
Die erste Schicht ist als Masse eines zur Schalldämmung beziehungsweise Schalldämpfung vorgesehenen Feder-Masse-Systems ausgebildet. In anderen Worten ausgedrückt ist die Masse des Feder-Masse-Systems luftundurchlässig ausgebildet. Der Schichtaufbau weist wenigstens eine von der ersten Schicht unterschiedliche, zweite Schicht auf, welche als Feder des Feder-Masse-Systems ausgebildet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt weist der Schichtaufbau die erste Schicht und die zweite Schicht auf, wobei die erste Schicht zur Schallübertragung, insbesondere an die zweite Schicht, vorgesehen ist.
Die zweite Schicht ist zumindest teilweise, insbesondere vollständig, von der ersten Schicht, insbesondere direkt, abgedeckt. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die zweite Schicht zumindest teilweise, beispielsweise auf wenigstens einer Seite der zweiten Schicht, von der ersten Schicht, insbesondere direkt, umgeben. Dies bedeutet, dass die zweite Schicht beispielsweise zumindest teilweise, insbesondere in wenigstens einer Richtung, von der ersten Schicht, insbesondere direkt, begrenzt ist. Dadurch, dass die zweite Schicht zumindest teilweise von der ersten Schicht abgedeckt ist, und insbesondere dadurch, dass die erste Schicht luftundurchlässig ist, kann, insbesondere die erste Schicht beaufschlagender, Schall von der zweiten Schicht, insbesondere direkt, oder teilweise in die zweite Schicht reflektiert werden.
Das Feder-Masse-System kann insbesondere als Feder-Masse-Schalldämpfungssystem beziehungsweise Feder-Masse-Schallisolationssystem bezeichnet werden. Unter dem Feder-Masse-System kann insbesondere Folgendes verstanden werden:

Die Masse beziehungsweise die erste Schicht ist beispielsweise als flexible Deckschicht ausgebildet. Die erste Schicht wird über die Feder beziehungsweise die zweite Schicht durch ein schallemitierendes, und insbesondere separat von dem Schalldämmungselement ausgebildetes Bauelement, beispielweise ein Karosserieblech, zum Schwingen angeregt.-Unter dem Übertragen des Schalls von dem Bauelement auf die erste Schicht über die zweite Schicht kann insbesondere verstanden werden, dass die Schichten derart, insbesondere akustisch, miteinander gekoppelt beziehungsweise verbunden sind, dass die Schwingungsanregung beziehungsweise Schallanregung des Bauelements über die zweite Schicht zumindest teilweise, insbesondere vollständig auf die erste Schicht übertragen wird. Durch die, insbesondere besonders reduzierte Schwingung der ersten Schicht über akustisch relevante Eigenschaften der zweiten Schicht und der Luftundurchlässigkeit der ersten Schicht kann Schallabstrahlung des Bauelements besonders reduziert werden. Vorzugsweise ist in der zweiten Schicht eine Dämpfung für die Schwingung beziehungsweise des Bauelements vorgesehen. Dadurch kann ein Dämpfungseffekt der Schwingungsanregung, insbesondere Schalldämpfungseffekt beziehungsweise Schallisolationseffekt, bewirkt werden. Unter der ersten Schicht kann insbesondere eine Deckschicht beziehungsweise eine Schwerschicht des Feder-Masse-Systems verstanden werden.

Die erste und die zweite Schicht sind vorzugsweise separat voneinander ausgebildet, und insbesondere, beispielsweise direkt, miteinander verbunden. Das Feder-Masse-System ist vorzugsweise Teil des Schalldämmungselements. Dies bedeutet, dass das Schalldämmungselement das Feder-Masse-System aufweist beziehungsweise als Feder-Masse-System ausgebildet ist.
Um eine Umweltbilanz des Kraftfahrzeugs, insbesondere des Schalldämmungselements, besonders verbessern zu können, ist es vorgesehen, dass die zweite Schicht Kunststofffasern aufweist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die zweite Schicht zumindest teilweise, insbesondere vollständig, aus Kunststofffasern gebildet. Wieder in anderen Worten weist die zweite Schicht Fasermaterial auf, welches aus Kunststoff gebildet ist.
Es ist vorgesehen, dass der die zweite Schicht beaufschlagende Schall durch, insbesondere mechanische, Reibung zwischen den Kunststofffasern, insbesondere zwischen wenigstens zwei Kunststofffasern, dämpfbar ist beziehungsweise gedämpft wird. Dies bedeutet, dass die Schalldämpfung der zweiten Schicht beziehungsweise des Schalls mittels den Kunststofffasern, insbesondere durch Reibung, bewirkbar ist beziehungsweise bewirkt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt ist zum Bewirken der Schalldämpfung der die zweite Schicht beaufschlagende Schall infolge zwischen den Kunststofffasern, insbesondere direkt, wirkender, insbesondere mechanischer, Reibung dämpfbar beziehungsweise gedämpft. Darunter kann insbesondere verstanden werden, dass eine auf zweite Schicht, insbesondere die Kunststofffasern wirkende beziehungsweise übertragende, insbesondere mechanische, Schwingung mittels Reibung der Kunststofffasern beziehungsweise zwischen den Kunststofffasern 11 dämpfbar ist beziehungsweise gedämpft ist.
Unter der Reibung zwischen den Kunststoffasern kann insbesondere zwischen den Kunststofffasern, insbesondere zwischen wenigstens zwei Kunststoffasern, vorzugsweise direkt, wirkende Reibung verstanden werden. Beispielweise ist die auf die zweite Schicht übertragende Schwingung beziehungsweise der auf die zweite Schicht übertragende Schall Körperschall. Unter dem die zweite Schicht beaufschlagenden Schall kann insbesondere auf beziehungsweise in der zweiten Schicht wirkender Schall verstanden werden. Beispielweise ist der die zweite Schicht beaufschlagende Schall durch die Reibung zwischen den Kunststofffasern zumindest teilweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, dämpfbar beziehungsweise gedämpft.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Schwingung beziehungsweise Schwingungsanregung der zweiten Schicht durch die Kunststofffasern, beispielsweise durch eine Faserstruktur der Kunststofffasern, insbesondere durch Reibeigenschaften der Kunststofffasern und/oder Lage der Kunststofffasern zueinander und/oder Verknüpfungsstellen der Kunststofffasern miteinander, dämpfbar sind beziehungsweise gedämpft werden.
Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse und Überlegungen zugrunde: Prinzipiell ist es denkbar, die zweite Schicht eines Schalldämmungselements aus einem erdölbasierten Schaum, insbesondere Weichschaum, zu bilden. Ein solcher Schaum kann beispielsweise aus, insbesondere duroplastischen, Polyurethanschaum (PUR) gebildet sein. In anderen Worten ausgedrückt ist es prinzipiell denkbar, für die Komponente „Feder“ des Feder-Masse-Systems erdölbasierten Schaum einzusetzen beziehungsweise zu verwenden. Dies kann sich üblicherweise negativ auf eine Umweltbilanz des Kraftfahrzeugs beziehungsweise des Schalldämmungselements auswirken. Insbesondere kann ein solcher Schaum üblicherweise nicht recycelt werden.
Die Erfindung macht es möglich, dass besonders gut recyclebare, bzw. kreislauffähige Kunststofffasern in der zweiten Schicht des Schalldämungselements eingesetzt werden können. Dies bedeutet, dass die Kunststofffasern wiederverwendet werden können. Somit kann das Schalldämmungselement zumindest teilweise, insbesondere vollständig, recyclingfähig ausgebildet sein beziehungsweise werden. Dadurch kann beispielsweise ein CO2-Fußabdruck des Schalldämmungselements beziehungsweise des Kraftfahrzeugs besonders gering gehalten werden. Insbesondere kann eine Recyclingfähigkeit des Schalldämmungselements beziehungsweise des Kraftfahrzeugs ermöglicht werden beziehungsweise besonders verbessert werden. Dadurch kann die Umweltbilanz des Kraftfahrzeugs, insbesondere des Schalldämmungselements, besonders verbessert werden. Ferner können mechanische beziehungsweise akustische Eigenschaften des Schalldämmungselements, insbesondere der zweiten Schicht, besonders gut sein, insbesondere gezielt eingestellt werden. Dabei können die mechanischen und/oder akustischen Eigenschaften beispielsweise ähnlich zu dem PUR-Schaum bewirkt werden. Somit können beispielsweise dynamische beziehungsweise mechanische Kennwerte, insbesondere Verlustfaktor und/oder Schubmodul, besonders gut erfüllt werden beziehungsweise ähnlich zum PUR-Schaum sein. Insgesamt ist erkennbar, dass mittels des erfindungsgemäßen Schalldämmungselements beispielsweise der erdölbasierte Schaum durch aus Kunststoff gebildetes Fasermaterial, insbesondere im Verbund, ersetzt beziehungsweise substituiert werden kann. In anderen Worten kann eine Substitution von Schaummaterialien, insbesondere PUR-Schaummaterialien in Feder-Masse-Systemen durch befähigtes Faserverbundmaterial ermöglicht werden.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Kunststofffasern wiederverwendbar beziehungsweise recyclingfähig ausgebildet sind. Dies bedeutet, dass es sich bei den Kunststofffasern vorzugsweise um wiederverwendbare beziehungsweise recycelbare Kunststofffasern handelt. Die recycelten Kunststofffasern können beispielsweise dazu verwendet werden, das Schalldämmungselement herzustellen. Dies bedeutet, dass es sich bei den Kunststofffasern in der zweiten Schicht beispielsweise um recycelte beziehungsweise wiederverwendete Kunststofffasern aus einem alten beziehungsweise aussortierten Schalldämmungselement handeln kann. Dies bedeutet, dass beispielsweise ein Materialkreislauf, insbesondere hinsichtlich der Kunststofffasern, bewirkt werden kann.
Dadurch kann die Umweltbilanz des Kraftfahrzeugs, insbesondere des Schalldämmungselements, besonders verbessert werden. Alternativ ist es möglich, aus den recycelten Kunststofffasern wenigstens ein von dem Schalldämmungselement unterschiedliches, weiteres Baueteil herzustellen.
In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die zweite Schicht als aus den Kunststofffasern gebildetes Vlies ausgebildet ist. In anderen Worten ausgedrückt handelt es sich bei der zweiten Schicht um ein Vlies, das heißt, um einen Vliesstoff beziehungsweise um ein Vliesmaterial. Somit ist aus den Kunststofffasern in der zweiten Schicht beispielsweise ein Gebilde beziehungsweise Gelege gebildet. Das Vlies kann insbesondere als Faservlies bezeichnet werden. Dadurch kann die zweite Schicht besonders vorteilhafte, insbesondere akustische, Dämpfungseigenschaften aufweisen. Insbesondere können die Dämpfungseigenschaften dabei gezielt eingestellt werden. Ferner kann das Vlies besonders vorteilhaft, insbesondere besonders gut recycelt werden.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Kunststofffasern als thermoplastische Fasern ausgebildet sind. Dies bedeutet, dass es sich bei den Kunststofffasern beziehungsweise bei dem Fasermaterial um thermoplastische Fasern beziehungsweise um einen thermoplastischen Kunststoff handelt. In anderen Worten sind die Kunststofffasern aus einem, insbesondere genau einem, Kunststoff gebildet, welcher als Thermoplast ausgebildet ist. Dadurch kann das Schalldämmungselement, insbesondere die zweite Schicht, beispielsweise das Fasermaterial, besonders gut recycelt werden.
Beispielsweise sind die Kunststofffasern als Polyethersulfon (PES) oder aus Polyethylenterephthalat (PET) gebildet. Dies bedeutet, dass es sich bei dem Kunststoff beispielsweise um Polyethersulfon oder um Polyethylenterephthalat handelt. Dadurch kann die Recyclingfähigkeit des Schalldämmungselements besonders verbessert werden.
In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die erste Schicht und die, insbesondere separat von der ersten Schicht ausgebildete, zweite Schicht aus gleicher Werkstoffgruppe gebildet sind. Dies bedeutet, dass die Schichten jeweils aus einem jeweiligen Material beziehungsweise jeweiligem Werkstoff gleicher Werkstoffgruppe gebildet sind. Mit anderen Worten ausgedrückt ist es vorgesehen, dass die erste Schicht aus einem ersten Material gebildet ist und die zweite Schicht aus einem zweiten Material gebildet ist, wobei die Materialien aus der gleichen beziehungsweise selben Werkstoffgruppe stammen. Dadurch kann die Recyclingfähigkeit des Schalldämmungselements besonders verbessert werden. Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Schichten gemeinsam recycelt werden können, und insbesondere ein Sortieraufwand besonders gering gehalten werden kann. Unter der jeweiligen Werkstoffgruppe kann insbesondere eine jeweilige Werkstoff Kategorie verstanden werden.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die erste Schicht und die, insbesondere separat von der ersten Schicht ausgebildete, zweite Schicht aus gleichem Material gebildet sind. Dies bedeutet, dass das Material der ersten Schicht und das Material zweite Schicht aus gleichen Werkstoff sind. Mit anderen Worten ausgedrückt ist es vorgesehen, dass die erste Schicht aus dem ersten Material gebildet ist und die zweite Schicht aus demzweiten Material gebildet ist, wobei die Materialien gleich beziehungsweise identisch sind. Dies bedeutet, dass zum Herstellen der ersten Schicht und zum Herstellen der zweiten Schicht jeweils das gleiche Material verwendet wird. Wieder In anderen Worten sind die Schichten materialgleich beziehungsweise werkstoffgleich ausgebildet. Somit weist die zweite Schicht Fasermaterial auf, welches aus dem gleichen Werkstoff wie die erste Schicht gebildet ist. Dadurch kann die Recyclingfähigkeit des Schalldämmungselements besonders verbessert werden. Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Schichten gemeinsam recycelt werden können, und insbesondere ein Sortieraufwand besonders gering gehalten werden kann. Unter dem jeweiligen Material kann insbesondere ein jeweiliger Werkstoff verstanden werden.
Beispielsweise ist die erste Schicht, insbesondere zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus Polyethersulfon (PES) oder aus Polyethylenterephthalat (PET) gebildet. Dadurch kann die Recyclingfähigkeit des Schalldämmungselements, insbesondere der ersten Schicht, besonders verbessert werden.
In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die zweite Schicht bezogen auf ihr Material, insbesondere bezogen auf das zweite Material, als sortenreine Schicht ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die zweite Schicht bezogen auf das Material der zweiten Schicht als sortenreine Schicht ausgebildet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die zweite Schicht, insbesondere lediglich, durch genau ein Material beziehungsweise durch genau einen Werkstoff gebildet. Dies bedeutet, dass beispielsweise zu dem, insbesondere genau, einen Material der zweiten Schicht, kein Zusatzmaterial vorgesehen ist, das heißt, dass die zweite Schicht frei von dem Zusatzmaterial ist. Wieder in anderen Worten ist die zweite Schicht beziehungsweise das Material der zweiten Schicht als Monomaterial ausgebildet. Dadurch kann die Recyclingfähigkeit des Schalldämmungselements, insbesondere der zweiten Schicht, besonders verbessert werden. Insbesondere kann eine Kreislauffähigkeit des Schalldämmungselements, insbesondere der zweiten Schicht, ermöglicht werden beziehungsweise besonders verbessert werden. Unter dem Material der zweiten Schicht kann insbesondere das zweite Material verstanden werden.
In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die erste Schicht bezogen auf ihr Material, insbesondere bezogen auf das erste Material, als sortenreine Schicht ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die erste Schicht bezogen auf das Material der ersten Schicht als sortenreine Schicht ausgebildet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die erste Schicht, insbesondere lediglich, aus einem, insbesondere genau einem, Material gebildet. Dies bedeutet, dass beispielsweise zu dem, insbesondere genau, einen Material der ersten Schicht, kein Zusatzmaterial vorgesehen ist, das heißt, dass die erste Schicht frei von dem Zusatzmaterial ist. Wieder in anderen Worten ist die erste Schicht beziehungsweise das Material der ersten Schicht als Monomaterial ausgebildet. Dadurch kann die Recyclingfähigkeit des Schalldämmungselements, insbesondere der ersten Schicht, besonders verbessert werden. Insbesondere kann eine Kreislauffähigkeit des Schalldämmungselements, insbesondere der ersten Schicht, besonders verbessert werden beziehungsweise ermöglicht werden. Unter dem Material der ersten Schicht kann insbesondere das erste Material verstanden werden.
In weiterer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das Schalldämmungselement zur Schalldämmung beispielweise an einem Bodenelement, an einer Stirnwand, an einem Radhaus und/oder einem Gepäckraum des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt weist das Schalldämmungselement wenigstens einen Befestigungsbereich auf, über welchen das Schalldämmungselement zur Schalldämmung an dem Bodenelement und/oder an der Stirnwand und/oder an dem Radhaus und/oder an beziehungsweise in dem Gepäckraum, insbesondere an einer den Gepäckraum zumindest teilweise, insbesondere vollständig, begrenzenden Wandung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise direkt, anordenbar, insbesondere befestigbar, ist. Dadurch kann das Kraftfahrzeug schallisoliert beziehungsweise schallgedämpft werden. Insbesondere kann dabei das für die Person im Fahrzeuginnenraum wahrnehmbare Geräusch besonders gering gehalten werden. Dadurch kann ein Komfort des Kraftfahrzeugs, insbesondere für die Person, besonders verbessert werden. Die Person ist beispielsweise ein Fahrer des Kraftfahrzeugs.
Beispielweise ist das Bauelement als das Bodenelement, als die Stirnwand, als das Radhaus oder als die Wandung ausgebildet. Somit ist das Schalldämmungselement beispielweise zur Schalldämmung an dem Bauelement ausgebildet.
Unter dem Bodenelement kann insbesondere ein Boden des Kraftfahrzeugs verstanden werden. Beispielsweise ist das Bodenelement als Hauptboden des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Beispielsweise handelt es sich bei dem Bodenelement um ein bezogen auf eine Fahrzeuglängsrichtung des Kraftfahrzeugs hinteres Bodenelement. Dies bedeutet, dass das Bodenelement beispielsweise in einem Hinterwagen des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Beispielsweise ist das Bodenelement als Gepäckraumboden ausgebildet. Beispielsweise ist der Gepäckraum durch den Gepäckraumboden in Fahrzeughochrichtung nach unten zumindest teilweise, insbesondere vollständig, begrenzt. Somit handelt es sich bei dem Gepäckraumboden beispielsweise um die den Gepäckraum des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise begrenzende Wandung.
Die Stirnwand begrenzt den Innenraum des Kraftfahrzeugs beispielsweise teilweise. Der Innenraum kann insbesondere als Fahrzeuginnenraum bezeichnet werden. Beispielsweise befindet sich die Person, insbesondere der Fahrer, während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs in dem Innenraum. Die Stirnwand ist beispielsweise als bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung vordere Stirnwand oder als bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung hintere Stirnwand ausgebildet. Beispielsweise begrenzt die vordere Stirnwand den Innenraum, insbesondere zumindest teilweise oder vollständig, beispielsweise direkt, in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne. Beispielsweise begrenzt die hintere Stirnwand den Innenraum, insbesondere zumindest teilweise oder vollständig, beispielsweise direkt, in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten.
Das Radhaus kann insbesondere als Radkasten oder als Radeinbau bezeichnet werden. Insbesondere kann unter dem Radhaus eine Aussparung an beziehungsweise in einer Karosserie des Kraftfahrzeugs verstanden werden, wobei die Aussparung zum Anordnen eines Fahrzeugrads des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Dies bedeutet, dass das Fahrzeugrad beispielsweise zumindest teilweise von dem Radhaus abgedeckt ist. Unter dem Fahrzeugrad kann insbesondere ein Bodenkontaktelement des Kraftfahrzeugs verstanden werden.
Unter dem Gepäckraum kann insbesondere ein Aufnahmeraum beziehungsweise ein Stauraum verstanden werden, wobei der Gepäckraum vorzugsweise zum Anordnen beziehungsweise zum Aufnehmen von Gepäck vorgesehen ist. Der Gepäckraum ist beispielsweise als Kofferraum des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Beispielsweise befindet sich der Gepäckraum in dem Hinterwagen des Kraftfahrzeugs.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, welches wenigstens ein Schalldämmungselement gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Vorzugsweise ist das Schalldämmungselement in dem Kraftfahrzeug zur Schalldämmung beispielweise an einem Bodenelement und/oder an einer Stirnwand und/oder an einem Radhaus und/oder an beziehungsweise in einem Gepäckraum des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Beispielsweise ist das Schalldämmungselement, insbesondere über einen Befestigungsbereich des Schalldämmungselements, zur Schalldämmung, insbesondere direkt, an dem Bodenelement, an der Stirnwand, an dem Radhaus oder an beziehungsweise in dem Gepäckraum angeordnet.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, welches wenigstens ein erfindungsgemäßes Schalldämmungselement aufweist; und
2 eine schematische Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Schalldämmungselements; und
3 eine schematische Teilschnittansicht eines Schalldämmungselements, dessen zweite Schicht aus einem Schaum gebildet ist; und
4 eine schematische Perspektivansicht eines Innenraums eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs
5 eine schematische Rückansicht eines Gepäckraums eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs; und
6 eine schematische Perspektivansicht eines Bauelements eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Teilschnittansicht ein Kraftfahrzeug 1, welches wenigstens ein Schalldämmungselement 2 aufweist. 2 zeigt das Schalldämmungselement 2 in einer schematischen Teilschnittansicht. Unter dem Schalldämmungselement 2 kann insbesondere ein Akustikbauteil beziehungsweise ein Schalldämmungsbauteil, insbesondere Schallisolierungsbauteil, des Kraftfahrzeugs 1 verstanden werden.
Das Schalldämmungselement 2 weist wenigstens einen Schichtaufbau 3 auf. Unter dem Schichtaufbau 3 kann insbesondere ein Schichtverbund, das heißt, ein Aufbau beziehungsweise Verbund von mehreren, beispielsweise zwei, Schichten 4, 5 verstanden werden.
Das Schalldämmungselement 2 beziehungsweise der Schichtaufbau 3 weist wenigstens eine luftundurchlässige, erste Schicht 4 und wenigstens eine von der ersten Schicht 4 unterschiedliche, insbesondere separat von der ersten Schicht 4 ausgebildete, zweite Schicht 5 auf. Die erste Schicht 4 ist als Masse 6 eines zur Schalldämmung vorgesehenen Feder-Masse-Systems 7 ausgebildet. Die zweite Schicht 5 ist als Feder 8 des Feder-Masse-Systems 7 ausgebildet. Vorzugsweise ist der Schichtaufbau 3 als das Feder-Masse-System 7 ausgebildet. Die zweite Schicht 5 ist zumindest teilweise, insbesondere vollständig, von der ersten Schicht 4 abgedeckt. Dadurch kann infolge der Luftundurchlässigkeit der ersten Schicht 4, insbesondere die erste Schicht 4 beaufschlagender, Schall von der zweiten Schicht 5, insbesondere direkt, oder teilweise in diezweite Schicht 5 reflektiert werden.
Die Schichten 4, 5 sind vorzugsweise zumindest mittelbar, insbesondere direkt, miteinander verbunden. Die Schichten 4, 5 sind vorzugsweise schallübertragend beziehungsweise akustisch miteinander gekoppelt. Beispielsweise ist Schall von der ersten Schicht 4 auf die zweite 5 Schicht, insbesondere zur Schwingungsanregung der zweiten Schicht 5, auf die zweite Schicht 5, insbesondere direkt, übertragbar. Dies bedeutet, dass die zweite Schicht 5 über die erste Schicht 4 infolge von die erste Schicht 4 beaufschlagendem Schall in Schwingung versetzbar ist. Beispielsweise ist Schall von der zweiten Schicht 5 auf die erste Schicht 4, insbesondere zur Schwingungsanregung der ersten Schicht 4, auf die erste Schicht 4, insbesondere direkt, übertragbar. Dies bedeutet, dass die erste Schicht 4 über die zweite Schicht 5 infolge von die zweite Schicht 5 beaufschlagendem Schall in Schwingung versetzbar ist
Beispielsweise weist das Schalldämmungselement 2, insbesondere der Schichtaufbau 3, vorzugsweise die zweite Schicht 5, wenigstens einen Befestigungsbereich 9 auf, über welchen das Schalldämmungselement 2, insbesondere zumindest mittelbar oder direkt, an einem separat von dem Schalldämmungselement 2 ausgebildeten Bauelement 28 des Kraftfahrzeugs 1 anordenbar beziehungsweise angeordnet ist. Vorzugsweise ist die zweite Schicht 5 in einer von dem Befestigungsbereich 9 wegweisenden Richtung in, insbesondere zumindest teilweise oder vollständig, von der ersten Schicht 5 abgedeckt. Beispielsweise ist die erste Schicht 4 und/oder die zweite Schicht 5, insbesondere jeweils, als Außenseite beziehungsweise als Außenschicht des Schalldämmungselements 2, insbesondere des Schichtaufbaus 3, ausgebildet.
Beispielweise ist das Bauelement 28 Teil eines Rohbaus des Kraftahrzeugs 1. Der Rohbau ist vorzugsweise als, insbesondere selbstragende, Karosserie ausgebildet. Somit ist das Bauelement 28 beispielweise ein Rohbauteil, insbesondere Karosseriebauteil, des Kraftfahrzeugs. Der Rohbau kann insbesondere als Aufbau bezeichnet werden. Beispielweise ist das Bauelement 28 als Blech, insbesondere als Karosserieblech, ausgebildet.
Vorzugsweise ist mittels des Schalldämmungselements 2 von wenigstens einem Insassen des Kraftfahrzeugs 1 wahrnehmbares Schall, das heißt wenigstens ein von dem Insassen wahrnehmbares Geräusch, besonders verminderbar, insbesondere dämpfbar. In anderen Worten ist mittels des Schalldämmungselements 2 vorzugsweise eine Schalldämmungsbeziehungsweise Schalldämpfungswirkung bewirkbar.
Um eine Umweltbilanz des Kraftfahrzeugs 1, insbesondere des Schalldämmungselements 2, besonders verbessern zu können, ist es vorgesehen, dass die zweite Schicht 5 Kunststofffasern 11 aufweist, mittels welchen die zweite Schicht beaufschlagender Schall durch Reibung zwischen den Kunststofffasern dämpfbar ist. Die zweite Schicht 5 ist somit beispielsweise zumindest teilweise, insbesondere vollständig, durch die Kunststofffasern 11 gebildet.
Beispielsweise ist eine durch von dem Bauelement 28 auf die zweite Schicht 5 übertragenden Schall bewirkte Schwingung mittels Reibung der Kunststofffasern 11 beziehungsweise zwischen den Kunststofffasern 11 dämpfbar. Dadurch ist die Schalldämmungs- beziehungsweise Schalldämpfungswirkung zumindest teilweise bewirkbar.
Vorzugsweise ist die zweite Schicht 5 als aus den Kunststofffasern 11 gebildetes Vlies 12 ausgebildet. Vorzugsweise sind die Kunststofffasern 11 als thermoplastische Fasern 13 ausgebildet. Somit ist die zweite Schicht 5, insbesondere das Vlies 12, beispielsweise aus thermoplastischen Fasern beziehungsweise aus thermoplastischem Fasermaterial gebildet. Beispielsweise sind die Kunststofffasern 11 dabei aus Polyethersulfon 14 (PES) oder aus Polyethylenterephthalat 15 (PET) gebildet.
Bei der ersten Schicht 4 handelt es sich vorzugsweise um kein Vlies. Dies bedeutet, dass die erste Schicht 4 vorzugsweise aus keinem Vlies gebildet ist. Vorzugsweise weist die erste Schicht 4 keine Fasern auf. Dies bedeutet, dass die erste Schicht 4 vorzugsweise frei von Fasern, insbesondere Kunststofffasern, ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die erste Schicht 4 vorzugsweise durch keine Faserstruktur gebildet.
Beispielsweise ist eine durch den, insbesondere von der ersten Schicht 4 auf die zweite Schicht 5 übertragenden, Schall bewirkte Schwingung mittels Reibung der Kunststofffasern 11 beziehungsweise zwischen den Kunststofffasern 11 dämpfbar. Dadurch ist die Schalldämmungs- beziehungsweise Schalldämpfungswirkung zumindest teilweise bewirkbar.
Beispielsweise ist eine Parametrisierung der Dämpfung, insbesondere eines Verlustfaktors, und/oder eines Speichermoduls durch eine Reibeigenschaft der Kunststofffasern 11 und/oder durch eine Lage der Kunststofffasern 11 in der zweiten Schicht 5 und/oder durch Verknüpfungsstellen der Kunststofffasern 11 im Gebilde beziehungsweise im Verbund bewirkbar. Dies bedeutet, dass die Dämpfung beziehungsweise eine akustische Wirkung, insbesondere akustische Isolationsfähigkeit, des Schalldämmungselements 2 mittels der Reibeigenschaft der Kunststofffasern 11 und/oder mittels der Lage der Kunststofffasern 11, insbesondere zueinander, und/oder mittels Verknüpfungsstellen der Kunststofffasern 11 miteinander, insbesondere gezielt, eingestellt werden kann.
3 zeigt ein von dem Schalldämmungselement 2 unterschiedliches, weiteres Schalldämmungselement 2a. Die zweite Schicht 5 des weiteren Schalldämmungselements 2a ist dabei, insbesondere anstelle des Vlieses 12, aus einem Schaum 16, beispielsweise aus einem Polyurethanschaum 17 (PUR) gebildet. Dies bedeutet, dass die zweite Schicht 5 des weiteren Schalldämmungselements 2a frei von Fasern, insbesondere Kunststofffasern, ist. Beispielsweise ist bei dem weiteren Schalldämmungselement 2a die Parametrisierung der Dämpfung, insbesondere des Verlustfaktors, und/oder des Speichermoduls über eine Zellstruktur des Schaums 16 bewirkbar beziehungsweise bewirkt.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die erste und die zweite Schicht 4, 5 aus gleicher Werkstoffgruppe 18 gebildet sind. Beispielweise ist es vorgesehen, dass die erste und die zweite Schicht 4, 5 des Schalldämmungselements 2 aus gleichem Material gebildet sind. In anderen Worten ist die erste Schicht 4 beispielsweise aus einem ersten Material 18a gebildet und die zweite Schicht 5 ist beispielsweise aus einem zweiten Material 18b gebildet, wobei das erste und das zweite Material 18a, 18b gleich beziehungsweise identisch sind. Dies bedeutet, dass es sich bei dem jeweiligen Material 18a, 18b vorzugsweise um das gleiche beziehungsweise identische jeweilige Material handelt. Unter dem Material beziehungsweise dem zweiten Material 18b, insbesondere der zweiten Schicht 5, kann insbesondere ein Material verstanden werden, aus welchem die Kunststofffasern 11 gebildet sind. Das Material, insbesondere das zweite Material 18b, ist somit vorzugsweise der, insbesondere thermoplastische, Kunststoff der Kunststofffasern 11, beispielsweise Polyethersulfon 14 oder Polyethylenterephthalat 15.
Beispielsweise ist die erste Schicht 4 aus Polyethersulfon 14 oder Polyethylenterephthalat 15 gebildet. Somit sind beispielsweise beide Schichten 4, 5 aus Polyethersulfon 14 oder aus Polyethylenterephthalat 15, und somit insbesondere aus dem gleichen Material gebildet.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die zweite Schicht 5 bezogen auf ihr Material 18b, insbesondere das zweite Material 18b, als sortenreine Schicht 5 ausgebildet ist. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die erste Schicht 4 bezogen auf ihr Material 18a, insbesondere das erste Material 18a, als sortenreine Schicht 4 ausgebildet ist. Somit ist der Schichtaufbau 3, insbesondere das Schalldämmungselement 2, beispielsweise aus, insbesondere lediglich, dem, insbesondere genau einen, Material gebildet.
Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug 1 einen Innenraum 19 auf, welcher insbesondere als Fahrzeuginnenraum bezeichnet werden kann. Der Innenraum 19 ist in 4 in einer schematischen Perspektivansicht gezeigt. Beispielsweise ist der Innenraum 19 in Fahrzeuglängsrichtung 20 des Kraftfahrzeugs 1 nach vorne hin zumindest teilweise, insbesondere vollständig, durch eine vordere Stirnwand 21 begrenzt. Beispielsweise ist der Innenraum 19 in Fahrzeuglängsrichtung 20 des Kraftfahrzeugs 1 nach hinten durch eine, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung 20 von der vorderen Stirnwand 21 beabstandeten, hinteren Stirnwand 22, insbesondere zumindest teilweise oder vollständig, begrenzt.
Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug 1 wenigstens ein Bodenelement 23 auf. Beispielsweise ist der Innenraum 19 in Fahrzeughochrichtung 24 des Kraftfahrzeugs 1 nach unten hin, insbesondere zumindest mittelbar oder direkt, beispielsweise zumindest teilweise oder vollständig, von dem Bodenelement 23 begrenzt.
Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug 1 wenigstens ein Radhaus 25 auf. Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeugs 1 mehrere Radhäuser 25 auf. Beispielsweise ist von dem jeweiligen Radhaus 25 jeweils ein Fahrzeugrad 26 des Kraftfahrzeugs 1 zumindest teilweise abgedeckt.
Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug 1 einen Gepäckraum 27 auf. Der Gepäckraum 27 ist in 5 in einer schematischen Rückansicht gezeigt. Der Gepäckraum 27 ist beispielsweise in einem Hinterwagen des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Schalldämmungselement 2 zur Schalldämmung an dem Bodenelement 23 und/oder an zumindest einer der Stirnwände 21, 22, insbesondere der vorderen Stirnwand 21 und/oder der hinteren Stirnwand 22, und/oder an zumindest einem der jeweiligen Radhäuser 25 und/oder an beziehungsweise in dem Gepäckraum 27 des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet ist. Somit ist das Schalldämmungselement 2, insbesondere in vollständig hergestellten Zustand des Kraftfahrzeugs 1, beispielsweise an dem Bodenelement 23, an der vorderen Stirnwand 21, an der hinteren Stirnwand 22, an zumindest einem der Radhäuser 25, oder an einer den Gepäckraum 27 zumindest teilweise begrenzenden Wandung, insbesondere zumindest mittelbar oder direkt, angeordnet beziehungsweise, insbesondere über den Befestigungsbereich 9, befestigt. Die Wandung ist beispielsweise als Gepäckraumboden ausgebildet.
Somit kann es sich bei dem Bauelement beispielsweise um das Bodenelement 23 und/oder die vordere Stirnwand 21 und/oder die hintere Stirnwand 22 und/oder zumindest eines der jeweiligen Radhäuser 25 und/oder um den Gepäckraum 27 beziehungsweise die Wandung handeln.
Das Bauelement 28 ist in 6 in einer schematischen Perspektivansicht exemplarisch gezeigt. Beispielweise ist das Schalldämmungselement 2 mittels wenigstens einem Befestigungselement 29, insbesondere mittels mehreren Befestigungselementen 29, über den Befestigungsbereich 9 an dem Bauelement 28, insbesondere zumindest mittelbar oder direkt, befestigbar beziehungsweise befestigt.
Selbstverständlich ist es möglich, dass das Kraftfahrzeug 1 mehrere Schalldämmungselemente 2 aufweist, wobei beispielsweise eines der Schalldämmungselemente 2 zur Schalldämmung an dem Bodenelement 23 und/oder ein anderes der Schalldämmungselemente 2 an der vorderen Stirnwand 21 und/oder ein anderes der Schalldämmungselemente 2 an der hinteren Stirnwand 22 und/oder ein anderes der Schalldämmungselemente 2 an dem jeweiligen Radhaus 25 und/oder ein anderes der Schalldämmungselemente 2 an beziehungsweise in dem Gepäckraum 27, insbesondere an der Wandung, angeordnet beziehungsweise vorgesehen ist.
Beispielweise sind die Schichten 4, 5 über eine Verbindungsfläche, insbesondere direkt, miteinander verbunden. Die Schichten 4, 5 liegen somit beispielweise an der Verbindungsfläche aneinander an. Vorzugsweise weist die Verbindungsfläche einen Flächenanteil von wenigstens 90 Prozent, insbesondere 95 Prozent, 99 Prozent oder 100 Prozent einer der ersten Schicht 4 zugewandten Fläche der zweiten Schicht 5 auf. Somit ist die zweite Schicht 5 beispielweise zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, das heißt beispielweise über ihre überwiegende oder vollständige der ersten Schicht 4 zugewandte Fläche, mit der ersten Schicht 4 verbunden.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Schalldämmungselement
2a: weiteres Schalldämmungselement
3: Schichtaufbau
4: erste Schicht
5: zweite Schicht
6: Masse
7: Feder-Masse-System
8: Feder
9: Befestigungsbereich
11: Kunststofffasern
12: Vlies
13: thermoplastische Fasern
14: Polyethersulfon
15: Polyethylenterephthalat
16: Schaum
17: Polyurethanschaum
18: Werkstoffgruppe
18a: erstes Material
18b: zweites Material
19: Innenraum
20: Fahrzeuglängsrichtung
21: vordere Stirnwand
23: Bodenelement
24: Fahrzeughochrichtung
25: Radhaus
26: Fahrzeugrad
27: Gepäckraum
28: Bauelement
29: Befestigungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1587674 B1 [0002]

Claims

Schalldämmungselement (2) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einem Schichtaufbau (3) mit wenigstens einer luftundurchlässigen, ersten Schicht (4), welche als Masse (6) eines zur Schalldämmung vorgesehenen Feder-Masse-Systems (7) ausgebildet ist, und mit wenigstens einer von der ersten Schicht (4) unterschiedlichen, zweiten Schicht (5), welche als Feder (8) des Feder-Masse-Systems (7) ausgebildet ist und zumindest teilweise von der ersten Schicht (4) abgedeckt ist, wobei die zweite Schicht (5) Kunststofffasern (11) aufweist, mittels welchen die zweite Schicht (5) beaufschlagender Schall durch Reibung zwischen den Kunststofffasern (11) dämpfbar ist.
Schalldämmungselement (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (5) als aus den Kunststofffasern (11) gebildetes Vlies (12) ausgebildet ist.
Schalldämmungselement (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffasern (11) als thermoplastische Fasern (13) ausgebildet sind.
Schalldämmungselement (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffasern (11) aus Polyethersulfon (14) oder aus Polyethylenterephthalat (15) gebildet sind.
Schalldämmungselement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schicht (4, 5) aus gleicher Werkstoffgruppe (18) gebildet sind.
Schalldämmungselement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (4) aus Polyethersulfon (14) oder aus Polyethylenterephthalat (15) gebildet ist.
Schalldämmungselement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (5) bezogen auf ihr Material (18b) als sortenreine Schicht (5) ausgebildet ist.
Schalldämmungselement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (4) bezogen auf ihr Material (18a) als sortenreine Schicht (4) ausgebildet ist.
Schalldämmungselement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämmungselement (2) zur Schalldämmung an einem Bodenelement (23), an einer Stirnwand (21, 22), an einem Radhaus (25) und/oder einem Gepäckraum (27) des Kraftfahrzeugs (1) ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug (1) mit wenigstens einem Schalldämmungselement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.