DE202005008921U1

DE202005008921U1 - Hybrid-Unterbodenverkleidung

Info

Publication number: DE202005008921U1
Application number: DE200520008921
Authority: DE
Original assignee: Rieter Technologies AG
Current assignee: Autoneum Technologies AG
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2015-06-08
Also published as: DE112006000852A5; WO2006131016A1; WO2006131016A8; US20080203751A1; JP2008545568A

Abstract

Akustisch wirksame Unterbodenverkleidung (A) für ein Fahrzeug, welche Unterbodenverkleidung (A) mindestens einen formstabilisierenden Bereich (b) und mindestens einen akustisch wirksamen Bereich (A₁, A_2..x) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dar akustisch wirksame Bereich (A₁, A_2..x) ein offenporiges oder teppichartiges Material (a₁, a_2..x) umfasst und der formstabilisierende Bereich (b) ein thermoplastisches, elastomeres oder duroplastisches Material umfasst, wobei das Material des akustisch wirksamen Bereichs (A₁, A_2..x) im Material des formstabilisierenden Bereichs (b) mindestens partiell eingebettet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Unterbodenverkleidung für Fahrzeuge gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.
Unterbodenverkleidungen für Fahrzeuge sind grundsätzlich bekannt und dienen dem Schutz von bodenseitig angeordneten Fahrzeugkomponenten oder der Verbesserung des aerodynamischen Verhaltens des Fahrzeugs. Diese Unterbodenverkleidungen sind in der Regel aus LFT (long fibre reinforced thermoplastics) Kunststoffen gefertigt und derart dimensioniert, dass diese als Strukturteile einsetzbar sind, d.h. eine hohe Eigensteifigkeit und Formstabilität aufweisen. Es versteht sich, dass derartige Verkleidungen akustisch unwirksam sind.
Es ist deshalb auch schon vorgeschlagen worden, diese steifen Unterbodenverkleidungen mit einer akustisch wirksamen, d.h. schalldämpfenden, schallabsorbierenden und schallisolierenden Schicht zu versehen. Leider erhöht sich damit das Gewicht des gesamten Verkleidungsteils in unerwünschter Weise und müssen zusätzliche Befestigungsstellen vorgesehen werden. Damit erhöhen sich die Montagekosten und die Betriebskosten für das Fahrzeug in unerwünschter Weise. Es sind deshalb auch schon Radlaufschalen bekannt geworden, bei welchen einzelne Bereiche aus einem Textilvlies von einem formstabilen Kunststoff-Rahmen umschlossen sind. Diese Radlaufschalen sind leichtgewichtig und akustisch äusserst wirksam. Jedoch führen die elastischen Eigenschaften und die geringe Widerstandsfähigkeit (hohe Abrasivität) der akustisch wirksamen Textilvliese rasch zu unerwünschten Verschleisserscheinungen.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine leichtgewichtige Unterbodenverkleidung für Fahrzeuge zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Verkleidungsteile nicht aufweist und insbesondere gleichzeitig gute mechanische Eigenschaften und erhöhte akustische Wirksamkeit langfristig ermöglicht. Insbesondere soll eine Unterbodenverkleidung geschaffen werden, welches an die lokal auftretenden Schallquellenbereiche, wie Auspuffbereich, Steinschlagbereich oder Bereiche mit erhöhtem Schalldruckpegel, optimal angepasst ist, d.h. lokal unterschiedliche akustische Eigenschaften aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einer Unterbodenverkleidung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst und insbesondere mit einer akustisch wirksamen Unterbodenverkleidung für ein Fahrzeug, welche Unterbodenverkleidung mindestens einen formstabilisierenden Bereiche und mindestens einen akustisch wirksamen Bereich aufweist, wobei der akustisch wirksame Bereich ein offenporiges oder teppichartiges Material umfasst und der formstabilisierende Bereich ein thermoplastisches, elastomeres oder duroplastisches Material umfasst, und wobei das Material des akustisch wirksamen Bereichs im Material des formstabilisierenden Bereichs mindestens partiell eingebettet ist. Dabei umfasst der akustisch wirksame Bereich vorzugsweise einen Flächenanteil von 20%–60% des gesamten Verkleidungsteils. Erfindungsgemäss ist die Verteilung, die Dicke und die Art des im akustisch wirksamen Bereich eingebetteten Materials unterschiedlich, um eine an die lokal auftretenden Schallquellenbereiche lokal angepasste unterschiedliche akustische Wirkungen zu erzielen. Dabei kann die Dicke des akustisch wirksamen Materials grösser sein als die Dicke des farmstabilisierenden Materials. Das akustisch wirksame Material kann somit gleichzeitig auch als Abstandshalter oder Befestigungselement mit erhöhter akustischer Wirksamkeit dienen. Der hybridartige Aufbau der erfindungsgemässen Unterbodenverkleidung erlaubt es eine an die lokalen Verhältnisse optimal angepasste Anordnung und Wirksamkeit der akustisch wirksamen Bereiche in einfacher Weise zu erzeugen. Insbesondere können die unterschiedlichsten Materialien oder Materialgemische verwendet werden um eine optimale akustische und formstabilisierende Wirkung zu erzeugen.
Die formstabilisierenden Bereiche weisen einen ein- oder mehrlagigen Materialaufbau auf und sind vorzugsweise aus Kunststoff-Kunststoff-, Faser-Faser- oder Kunststoff-Faser-Gemischen gefertigt. Es versteht sich, dass diese skelettartig angeordneten und funktionierenden Bereiche auch sandwichartig aufgebaut sein können oder aus metallischem Material, insbesondere Aluminium, gefertigt sein können. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht dieser Bereich aus einem Konsolidierten, einlagigen Kunststoff, der unverstärkt, faserverstärkt oder mit Hilfe anderer Füller verstärkt sein kann.
Für die akustisch wirksamen Bereiche können alle Arten akustisch wirksamer Materialien verwendet werden, insbesondere Schäume, Fasermaterialien, komprimierte Fasergemische oder Mehrlagenlaminate aus diesen Materialien. Es versteht sich, dass die akustisch wirksamen Materialien auch als Kammer- oder Folienabsorber ausgebildet sein können.
Ausserdem können die im formstabilisierenden Material eingebetteten, akustisch wirksamen Materialien mit Hilfe eines haftvermittelnden Übergangsmaterials in das formstabilisierende Material eingebettet sein. Grundsätzlich lassen sich die akustisch wirksamen Materialen durch Stoffschluss, Formschluss oder eine Verklebung einbetten.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann der bei der montierten Unterbodenverkleidung entstehende Zwischenraum mindestens teilweise mit einer akustisch wirksamen Zwischenschicht versehen sein. Diese Zwischenschicht kann eine einfache poröse Absorberschicht, ein mehrlagiger Folienabsorber oder ein Kammerabsorber sein, oder jeden anderen akustisch wirksamen Aufbau aufweisen. In einer besonderen Ausführungsform weisen mindestens die formstabilisierenden Bereiche Lochungen oder Perforationen auf, um als Wasserdrainage oder dem Druckausgleich zu dienen. Gleichzeitig dienen derartige Öffnungen der Ankopplung des äusseren Schallfeldes an die Zwischenschicht. Es versteht sich, dass die Zwischenschicht auch Hitzeschutzschichten mit oder ohne Perforationen umfassen kann und weitere Luftschichten bilden kann.
Der Fachmann wird ohne weiteres erfinderisches Dazutun den erfindungsgemässen Aufbau der vorliegenden Unterbodenverkleidung auch für Bautelle im Fahrzeuginnern, insbesondere für Motorraumverkleidungen, Trennwandmodule, Hutablagen oder Kofferraumauskleidungen verwenden.
Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Hilfe der Figur näher erläutert werden. Dabei zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Querschnitts einer erfindungsgemässen Unterbodenverkleidung im montierten Zustand.
Diese Figur zeigt die erfindungsgemässe Unterbodenverkleidung A im montierten Zustand. Diese Unterbodenverkleidung umfasst eine formstabilisierende Struktur b, in welche akustisch wirksame Materialien a₁ und a_2..x eingebettet sind. Die formstabilisierende Struktur b kann lokal zusätzlich stabilisierende Verformungen 3, 4 aufweisen. Vorzugsweise besteht diese Struktur b aus einem thermoplastischen Polymer, insbesondere Polypropylen oder Polyamid. Es versteht sich, dass dieses Material mit Fasern oder anderen Füllern verstärkt sein kann. In einer anderen Ausführungsform besteht die formstabilisierende Struktur b aus einem Elastomer, insbesondere aber nicht ausschliesslich aus einem EPDM. In einer weiteren Ausführungsform besteht diese formstabilisierende Struktur b aus einem duroplastischen Material, Insbesondere aber nicht ausschliesslich aus einem ungesättigten Polyester oder Polyurethan.
Das akustisch wirksame Material a₁ wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel in eine dafür vorgesehene Vertiefung mit einem Flächenanteil A₁ eingebettet. Hilfsweise können haftvermittelnde Übergangsmaterialien c in dieselbe Vertiefung eingebracht werden, um das akustisch wirksame Material darin zu fixieren. In einer anderen Ausführungsform weist die formstabilisierende Struktur b einen offenen Bereich A_2..x auf, in welchen ein akustisch wirksames Material a_2..x eingesetzt ist. Bei dieser Ausführungsform kann das akustisch wirksame Material a_2..x eine grössere Dicke d' aufweisen, als die formstabilisierende Struktur. Dieses akustisch wirksame Material a₁ a_2..x kann aus einem Schaum, aus Fasermaterialien, aus komprimierten Fasergemischen oder Mehrlagenlaminaten bestehen. Dabei umfasst der akustisch wirksame Bereich A₁, A_2..x vorzugsweise einen Flächenanteil von 20% bis 60% der gesamten Verkleidungsfläche A.
In einer weiteren Ausführungsform Ist zwischen der formstabilisierende Struktur b und einem Fahrzeugunterboden 5 eine Zwischenschicht K eingefügt. Diese Zwischenschicht K kann den gesamten Zwischenraum zwischen Unterbodenverkleidung A und Fahrzeugunterboden 5 füllen oder kann eine Dicke k aufweisen, derart, dass in diesem Zwischenraum weitere Luftschichten mit einer Dicke von k' respektive k'' gebildet werden. Es versteht sich, dass die Zwischenschicht K auch Hitzeschutz-Schichten mit oder ohne Perforationen umfassen kann.
In einer weiteren Ausführungsform weist die formstabilisierende Struktur zusätzliche Perforationen auf, welche als Wasserdrainage dienen und einen Druckausgleich ermöglichen, Gleichzeitig erlauben diese Perforationen eine akustische Ankopplung des äusseren Schallfeldes an die Zwischenschicht K.
Weitere Ausführungsformen der erfindungsgemässen Unterbodenverkleidung liegen im gewöhnlichen technischen Handeln des Fachmanns. So kann für die formstabilisierende Struktur b und für die akustisch wirksamen Bereiche A₁, A_2..x dasselbe Material verwendet werden, beispielsweise Polypropylen in Form von konsolidiertem Kunststoffmaterial oder in Form von offenporigem Fasermaterial. Es versteht sich, dass die akustisch wirksamen Materialien an der formstabilisierenden Struktur b angeschweisst oder angeklebt oder mit Hilfe eines Spritzgiessverfahrens befestigt sind.

Claims

Akustisch wirksame Unterbodenverkleidung (A) für ein Fahrzeug, welche Unterbodenverkleidung (A) mindestens einen formstabilisierenden Bereich (b) und mindestens einen akustisch wirksamen Bereich (A₁, A_2..x) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dar akustisch wirksame Bereich (A₁, A_2..x) ein offenporiges oder teppichartiges Material (a₁, a_2..x) umfasst und der formstabilisierende Bereich (b) ein thermoplastisches, elastomeres oder duroplastisches Material umfasst, wobei das Material des akustisch wirksamen Bereichs (A₁, A_2..x) im Material des formstabilisierenden Bereichs (b) mindestens partiell eingebettet ist.
Unterbodenverkleidung (A) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das offenporige oder teppichartige Material (a₁, a_2..x) einen Luftströmungswiderstand von 100 Nsm^–3 < R < 4000 Nsm^–3 aufweist.
Unterbodenverkleidung (A) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der formstabilisierende Bereich (b) perforiert ist.
Unterbodenverkleidung (A) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese mehrere akustisch wirksame Bereiche (A₁, A_2..x) aufweist, in welche unterschiedliches Material (a₁, a_2..x) und/oder unterschiedlich dickes Material (a₁, a_2..x) eingebettet ist.
Unterbodenverkleidung (A) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der akustisch wirksame Bereich (A₁, A_2..x) einen Flächenanteil von 20%–60% der gesamten Unterbodenverkleidung (A) ausmacht,
Unterbodenverkleidung (A) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilung, die Dicke und die Art des im akustisch wirksamen Bereich (A₁, A_2..x) eingebetteten Materials derart gewählt ist, dass eine an lokal auftretende Schallquellenbereiche optimal angepasste unterschiedliche akustische Wirkung erzeugbar ist.