Система звукоизоляции, в частности, для автотранспортного средства



Система звукоизоляции, в частности, для автотранспортного средства
Система звукоизоляции, в частности, для автотранспортного средства
Система звукоизоляции, в частности, для автотранспортного средства
Система звукоизоляции, в частности, для автотранспортного средства
Система звукоизоляции, в частности, для автотранспортного средства

 


Владельцы патента RU 2606651:

ФОРЕСЬЯ ОТОМОТИВ ЭНДЮСТРИ (FR)

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Система звукоизоляции для автотранспортного средства содержит упругий и пористый базовый буферный слой и воздухонепроницаемый промежуточный изолирующий слой. Базовый буферный слой предназначен для расположения напротив поверхности автотранспортного средства. Непроницаемый промежуточный изолирующий слой располагается на базовом буферном слое. Непроницаемый промежуточный слой имеет поверхностную плотность ниже 500 г/м2, в частности в пределах от 50 г/м2 до 400 г/м2. Система звукоизоляции содержит жесткий пористый слой, входящий в контакт с непроницаемым промежуточным слоем и имеющий толщину, меньшую толщины базового буферного слоя. Жесткий пористый слой имеет жесткость при изгибе, приведенную к унитарной ширине, превышающую 0,01 Н.м. Достигается улучшение звукоизоляции транспортного средства и уменьшение массы звукоизолирующей системы. 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Настоящее изобретение относится к системе звукоизоляции, в частности, для автотранспортного средства, содержащей:

- упругий и пористый базовый буферный слой, предназначенный для расположения напротив поверхности, в частности, автотранспортного средства;

- воздухонепроницаемый промежуточный изолирующий слой, при этом промежуточный слой располагают на базовом буферном слое.

Такая система предназначена для решения акустических проблем, возникающих в, по существу, замкнутом пространстве, таком как салон автотранспортного средства (ковер, крыша, дверная панель и т.д.), вблизи источников шума, таких как двигатель (панель моторного отсека и т.д.), контакт шин с дорогой (крыло над колесом и т.д.) и т.д.

Как правило, в области низких частот акустические волны, создаваемые вышеупомянутыми источниками шума, подвергаются «поглощению» материалами в виде простых или двойных листов (подпружиненный сэндвич), обладающими вязкоупругими характеристиками, или акустическому ослаблению пористой и упругой системой масса-буфер.

В рамках настоящего изобретения система звукоизоляции обеспечивает «изоляцию», если она препятствует прохождению акустических волн со средней и высокой частотой в акустически изолируемое пространство в основном за счет отражения волн в направлении источников шума или наружу акустически изолируемого пространства.

Система звукоизоляции работает по принципу «акустического поглощения» (в области средних и высоких частот), когда энергия акустических волн рассеивается в поглощающем материале.

Эффективная система звукоизоляции должна работать одновременно с обеспечением хорошей изоляции и за счет поглощения. Для характеристики эффективности такой системы используют понятие коэффициента снижения шума NR, который учитывает оба понятия изоляции и поглощения; этот коэффициент вычисляют при помощи следующего уравнения:

NR(дБ)=TL-10log(S/A),

где TL является коэффициентом акустического ослабления (в дальнейшем «коэффициент ослабления»), характеризующим изоляцию. Чем выше этот коэффициент, тем лучше изоляция.

А является эквивалентной поверхностью поглощения; чем больше А, тем лучше поглощение.

Для обеспечения хорошей звукоизоляции, например, в салоне автомобиля, предпочтительно применяют набор материалов, который отвечает этим двум понятиям. Это описано во многих статьях, в частности в статье «Faurecia Acoustic Light-weight Concept», A. Duval, 2002, опубликованной в материалах конференции SIA/CTTM 2002 года в г. Ман.

Для достижения хорошей акустической изоляции, как известно, используют системы типа масса-буфер, образованные пористым и упругим базовым слоем, на котором располагают тяжелый плотный непроницаемый слой. Этот тяжелый плотный непроницаемый слой имеет высокую поверхностную плотность, в частности, более 1 кг/м2, и высокую объемную плотность порядка 1500-2000 кг/м3.

Такие акустические системы обеспечивают хорошую акустическую изоляцию, но являются относительно тяжелыми. Кроме того, их характеристики поглощения являются относительно низкими.

Кроме того, чтобы уменьшить массу системы звукоизоляции в документе US-6145716 предложена акустическая система типа системы «двойной проницаемости», в которой тяжелый плотный слой заменен пористым слоем. Такая система позволяет облегчить конструкцию транспортного средства, но, будучи эффективной при поглощении, не обеспечивает удовлетворительной изоляции по сравнению с традиционной системой масса-буфер.

Были предприняты многочисленные попытки создания системы звукоизоляции, которая была бы одновременно достаточно легкой и достаточно эффективной с точки зрения как изоляции, так и поглощения, то есть имеющая хороший коэффициент ослабления при любых частотах.

Однако предложенные решения все же являются недостаточно эффективными по причине поведения при изоляции, которая пока оставляет желать лучшего.

Задачей изобретения является разработка системы звукоизоляции для автотранспортного средства, которая является очень легкой, одновременно обеспечивая хороший коэффициент ослабления в основном за счет акустической изоляции, по существу сравнимой с показателями системы масса-буфер.

В связи с этим объектом изобретения является система вышеупомянутого типа, отличающаяся тем, что непроницаемый промежуточный слой имеет поверхностную плотность ниже 500 г/м2, в частности в пределах от 50 г/м2 до 400 г/м2, при этом система звукоизоляции содержит жесткий пористый слой, входящий в контакт с непроницаемым промежуточным слоем, при этом жесткий пористый слой имеет толщину, меньшую толщины базового буферного слоя, и имеет жесткость при изгибе, приведенную к унитарной ширине, превышающую 0,01 Н.м.

Система в соответствии с изобретением может иметь один или несколько следующих отличительных признаков, взятых отдельно или в любых технически возможных комбинациях:

- жесткость при изгибе (В) превышает 0,1 Н.м, предпочтительно меньше 1 Н.м, в частности находится в пределах от 0,1 Н.м до 0,4 Н.м или в пределах от 0,6 Н.м до 1 Н.м,

- жесткость при изгибе превышает 1,5 Н.м, в частности составляет от 1,5 Н.м до 2,5 Н.м, в частности превышает 3 Н.м,

- поверхностная плотность жесткого пористого слоя превышает 400 г/м2 и предпочтительно ниже 1800 г/м2,

- поверхностная плотность непроницаемого промежуточного слоя превышает 210 г/м2 и предпочтительно находится в пределах от 250 г/м2 до 400 г/м2,

- она содержит верхний пористый слой, расположенный на жестком пористом слое, при этом верхний пористый слой имеет толщину, превышающую толщину жесткого пористого слоя,

- она содержит наружный плотный слой, обладающий сопротивлением прохождению воздуха от 200 Н.м-3.с до 1200 Н.м-3.с,

- она содержит декоративный слой, предпочтительно выполненный из обивочного материала или из декоративного текстиля, при этом декоративный слой расположен сверху верхнего пористого слоя или сверху наружного плотного слоя,

- она содержит декоративный слой, предпочтительно выполненный из обивочного материала или из декоративного текстиля и расположенный сверху жесткого пористого слоя,

- непроницаемый промежуточный слой имеет толщину, меньшую толщины жесткого пористого слоя,

- базовый буферный слой образован слоем пористого пеноматериала, при этом непроницаемый промежуточный слой выполнен посредством пропитки пеноматериала, образующего базовый буферный слой, в жестком пористом слое,

- непроницаемый промежуточный слой образован слоем, выполненным посредством экструзии на жестком пористом слое,

- непроницаемый промежуточный слой выполнен посредством расплавления дисперсного материала, нанесенного на жесткий пористый слой, или посредством локального расплавления жесткого пористого слоя,

- сопротивление прохождению воздуха жесткого пористого слоя составляет от 400 Н.м-3.с до 6000 Н.м-3.с, предпочтительно составляет от 2000 Н.м-3.с до 5000 Н.м-3.с,

- толщина жесткого пористого слоя меньше 70% толщины базового буферного слоя, в частности составляет от 20% до 50% толщины базового буферного слоя, при этом толщина непроницаемого промежуточного слоя меньше или равна толщине жесткого пористого слоя,

- жесткость при изгибе превышает 0,4 Н.м, предпочтительно превышает 0,6 Н.м.

Изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания, представленного исключительно в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 - изображает вид в поперечном разрезе первой системы звукоизоляции в соответствии с изобретением, расположенной на поверхности автотранспортного средства.

Фиг. 2 - график, показывающий коэффициент ослабления в децибелах в диффузном поле для системы в соответствии с изобретением в сравнении с системой масса-буфер и в сравнении с системой двойной проницаемости.

Фиг. 3 - график, показывающий коэффициент ослабления в децибелах в диффузном поле в зависимости от частоты для системы в соответствии с изобретением в сравнении с системой, содержащей жесткий слой меньшей жесткости.

Фиг. 4 - вид, аналогичный фиг. 1, для второй системы в соответствии с изобретением.

Фиг. 5 - вид, аналогичный фиг. 2, для второй системы в соответствии с изобретением.

Фиг. 6 - вид, аналогичный фиг. 3, для второй системы в соответствии с изобретением.

Фиг. 7 - график, показывающий коэффициент поглощения в зависимости от частоты для второй системы в соответствии с изобретением и для известной четырехслойной системы типа «Light Weight Concept».

В дальнейшем тексте описания для обозначения направлений будут применяться направления, обычно принятые в транспортном средстве. Вместе с тем, термины «сверху», «на», «снизу», «под», «верхний» и «нижний» следует рассматривать относительно опорной поверхности автотранспортного средства, напротив которой располагают систему звукоизоляции. Так, термин «нижний» следует понимать как «наиболее близкий к поверхности», и термин «верхний» - как «наиболее удаленной от этой поверхности».

На фиг. 1 показана первая система 10 звукоизоляции в соответствии с изобретением. Эта система 10 предназначена для расположения напротив поверхности 12 автотранспортного средства.

Поверхность 12 является, например, поверхностью металлического листа транспортного средства, образующего, например, пол, потолок, дверь, переднюю панель, отделяющую салон от моторного отсека, капот или крыло автотранспортного средства.

Система 10 предназначена для укладки непосредственно на поверхность. Ее можно крепить на поверхности 12 предпочтительно при помощи защелкивающихся штифтов (например, в случае передней панели) или укладывать на нее (например, в случае коврового покрытия). В варианте систему приклеивают на поверхность 12.

Как показано на фиг. 1, система 10 звукоизоляции содержит, снизу вверх на фиг. 1: пористый и упругий базовый буферный слой 14, непроницаемый промежуточный изоляционный слой 16 и жесткий слой 18, при этом слои 16 и 18 образуют комплекс 20, заменяющий тяжелый плотный слой.

В варианте (не показан) система 10 звукоизоляции дополнительно содержит декоративный слой, например декоративный или обивочный материал, расположенный над слоем 18.

В этом примере базовый буферный слой 14 выполнен на основе упругого или вязко-упругого пористого пеноматериала.

Предпочтительно этот материал имеет открытые ячейки. Например, он является полиуретаном. Предпочтительно этот пеноматериал впрыскивают.

Базовый буферный слой 14 является пористым и имеет пористость, соответствующую сопротивлению прохождению воздуха, предпочтительно составляющему от 10000 Н.м-4.с до 90000 Н.м-4.с, в частности равному примерно 30000 Н.м-4.с.

Его сопротивление прохождению воздуха или сопротивляемость измеряют при помощи метода, описанного в диссертации «Измерения параметров, характеризующих пористую среду. Экспериментальное исследование акустического поведения пеноматериалов на низких частотах» Мишеля Анри, защищенной 3 октября 1997 года в университете г. Ман.

В случае пеноматериала объемная плотность слоя 14 составляет от 30 кг/м3 до 70 кг/м3 и, в частности около 50 кг/м3.

Толщина базового буферного слоя 14, измеренная перпендикулярно к поверхности 12, предпочтительно составляет от 5 мм до 30 мм, например от 10 мм до 15 мм.

Для обеспечения буферных свойств базовый буферный слой 14 предпочтительно имеет модуль упругости более 10000 Па. Предпочтительно этот модуль составляет от 20000 Па до 100000 Па, в частности от 30000 Па до 40000 Па.

Жесткий пористый слой 18 выполнен, например, из жесткого уплотненного войлока или из плотного текстиля.

В рамках настоящего изобретения под «войлоком» следует понимать смесь волокон основы и связующего. Волокна могут быть оригинальными и/или рециклированными, природными или синтетическими, однотипными или разнотипными. В качестве примеров природных волокон можно указать лен, хлопок, коноплю, бамбук и т.д. В качестве синтетических волокон можно использовать стекловолокна, кевлар, полиамид, акрил, полиэфир, полипропилен.

Связующим является, например, смола или связующие волокна, точка плавления которых ниже точки плавления связываемых волокон основы. В качестве примеров смол можно указать эпоксидную смолу или фенольные смолы. В качестве примеров связующих волокон можно указать полипропилен, полиэтилен, полиамид, полиэфир или двухкомпонентные полиэфиры.

В варианте войлок характеризуется повышенным содержанием микроволокон, например, более 50% и предпочтительно более 80% микроволокон.

Под «микроволокнами» следует понимать волокна размером менее 0,9 дтекс, предпочтительно 0,7 дтекс.

В варианте войлок содержит рециклированный материал, например, получаемый из отходов внутреннего или внешнего происхождения, в частности из отходов при изготовлении автомобильных деталей, из отбракованных деталей или из изношенных деталей автомобиля. Эти отходы подвергают, например, измельчению и добавляют в войлок в виде кусков измельченного материала, в виде агломератов, клочков или частиц. Компоненты отходов можно разделять до или во время измельчения.

Под текстилем следует понимать полотно из волокон в основном на основе термопластического полимера, такого как полипропилен, полиэфиры или полиамиды, механически соединенных переплетением без использования связующих веществ химического происхождения. Такое полотно может содержать рециклированные термопластические волокна или природные волокна.

В варианте жесткий пористый слой 18 выполняют на основе разрезанного пеноматериала с открытыми ячейками. Например, его выполняют из полиуретана.

В варианте разрезанный пеноматериал содержит также вышеупомянутый рециклированный материал и/или минеральный наполнитель, и/или «биополиол».

Толщина жесткого пористого слоя 18 составляет, например, от 1 мм до 15 мм, в частности от 5 мм до 10 мм.

Эта толщина меньше 70% толщины базового буферного слоя 14. Предпочтительно эта толщина составляет от 20% до 50% толщины базового буферного слоя.

В случае выполнения жесткого пористого слоя 18 из войлока поверхностная плотность слоя 18 превышает 400 г/м2 и составляет от 400 г/м2 до 1800 г/м2, предпочтительно от 1000 г/м2 до 1400 г/м2. В случае выполнения жесткого пористого слоя 18 из пеноматериала плотность слоя 18 составляет от 10 кг/м3 до 180 кг/м3.

Пористость этого слоя 18 выбирают таким образом, чтобы сопротивлению прохождению воздуха этого слоя превышала 400 Н.м-3.с и предпочтительно составляла от 400 Н.м-3.с до 6000 Н.м-3.с, в частности примерно составляла от 2000 Н.м-3.с до 5000 Н.м-3.с.

Согласно изобретению, жесткий пористый слой 18 имеет жесткость при изгибе В, приведенную к унитарной ширине, превышающую 0,01 Н.м, в частности, составляющую от 0,01 Н.м до 10 Н.м. Например, эта жесткость при изгибе В превышает 0,1 Н.м и, в частности, составляет от 0,1 Н.м до 1 Н.м.

Жесткость при изгибе В может также превышать 1,5 Н.м, в частности превышать 3 Н.м. Она может составлять от 1,5 Н.м до 2,5 Н.м.

Жесткость при изгибе В вычисляют при помощи следующего уравнения:

B=E.h3/12, где h является толщиной слоя 18, и Е является модулем Юнга.

Модуль Юнга или модуль упругости измеряют, например, при помощи метода, описанного в стандарте NF EN ISO 527-3.

Промежуточный слой 16 является воздухонепроницаемым. Под «воздухонепроницаемым» следует понимать, что сопротивление прохождению воздуха является слишком высоким, чтобы его можно было измерить при помощи вышеуказанного метода.

Промежуточный слой 16 имеет толщину, меньшую толщины жесткого пористого слоя 18, предпочтительно меньшую 50% толщины жесткого пористого слоя 18.

Кроме того, промежуточный слой 16 имеет толщину, меньшую 10% толщины базового буферного слоя 14. Например, толщина промежуточного слоя 16 меньше 1 мм, в частности составляет от 0,1 мм до 0,8 мм.

Поверхностная плотность промежуточного слоя 16 превышает 50 г/м2 и, в частности, превышает 150 г/м2, предпочтительно превышает 210 г/м2. В частности, эта поверхностная плотность находится в пределах от 250 г/м2 до 400 г/м2.

В любом случае, поверхностная плотность этого промежуточного слоя меньше 500 г/м2, чтобы быть ниже поверхностной плотности классического тяжелого плотного слоя. Слой 16 не выполняет функции тяжелого плотного слоя.

Промежуточный слой 16 соединяют с жестким пористым слоем 18. Предпочтительно промежуточный слой 18 образован смесью пеноматериала, образующего базовый буферный слой 14, и пористого материала, образующего жесткий пористый слой 18, причем этот материал может быть на основе волокон или, как было указано выше, может быть разрезанным пеноматериалом.

Непроницаемость промежуточного слоя 16 обеспечивают заполнением пор или промежутков, находящихся в жестком пористом слое 18, вспененным материалом, впрыскиваемым во время выполнения базового буферного слоя 14.

Таким образом, толщина промежуточного слоя 16 зависит от пористости пористого слоя 16 и от давления, применяемого во время впрыскивания пеноматериала, образующего базовый буферный слой 14.

В варианте промежуточный слой 16 образован непроницаемой пленкой, нанесенной на пористый слой 18, типа пластизоля. Пластизоль представляет собой дисперсию термопластической смолы в пластификаторе. При нагреве этой смеси молекулы пластификатора и полимера перемешиваются, образуя гибкое и герметичное покрытие. Наиболее распространенные пластизоли выполнены на основе ПВХ (поливинилхлорид).

В варианте, если жесткий пористый слой 18 представляет собой текстиль, в основном состоящий из термопластических синтетических волокон, промежуточный слой 16 может быть выполнен посредством каландрирования текстиля для обеспечения локального плавления текстиля при контакте с каландром и для получения герметичной пленки.

В другом варианте непроницаемый промежуточный слой 16 выполняют посредством экструзии пленки из термопластического материала на пористом слое, чтобы получить непроницаемый слой плотностью менее 500 г/м2.

Еще в одном варианте непроницаемый промежуточный слой выполняют посредством расплавления дисперсного материала, например, порошкообразного материала, предварительно распыленного на поверхности жесткого пористого слоя 18.

В варианте промежуточный слой 16 может быть выполнен в виде легкой пленки плотностью менее 150 г/м2 такого же типа, как и пленки, которые используют для предупреждения проникновения пены, при условии, что она идеально сцепляется с жестким слоем 18.

Не будучи связанными какой-либо теорией, авторы изобретения считают, что в рамках изобретения непроницаемый промежуточный слой 16, соединенный с жестким пористым слоем 18, и в сочетании с базовым буферным слоем 14 дает комплекс, обеспечивающий изоляцию, сравнимую с изоляцией классической системы масса-буфер.

Этот эффект получают при общей плотности, намного меньшей или равной плотности известных систем. Например, общая поверхностная плотность системы 10 меньше 2500 г/м2.

Кроме того, эта система обладает лучшей способностью поглощения по сравнению с известной системой типа масса-буфер. Таким образом, если этой системе необходимо придать дополнительные характеристики поглощения путем добавления поглощающего пористого слоя, применяемая плотность будет ниже, чем в случае классической системы масса-буфер.

На фиг. 2 показана кривая 30, характеризующая коэффициент ослабления в децибелах в зависимости от частоты, для системы 10 звукоизоляции в сравнении с кривой 32 для классической системы масса-буфер.

Система 10 в соответствии с изобретением содержит базовый буферный слой 14 толщиной, равной 20 мм, и плотностью 55 кг/м3. Промежуточный слой 16 является воздухонепроницаемым. Он имеет толщину, по существу равную 0,8 мм, и поверхностную плотность, по существу равную 320 г/м2. Пористый слой 18 имеет жесткость В при изгибе, приведенную к унитарной ширине, равную 0,52 Н.м, и сопротивление прохождению воздуха, равное 3500 Н.м-3.с.

Поверхностная плотность этого слоя 18 равна 1200 г/м2, а ее толщина равна 4,2 мм.

Промежуточный слой 16 выполняют посредством пропитки пеноматериала, образующего базовый буферный слой 14, в пористом слое 18.

Первая известная система, представленная кривой 32, содержит базовый буферный слой 14, аналогичный базовому буферному слою системы 10 в соответствии с изобретением.

Промежуточный слой 16 и жесткий слой 18 заменены единым тяжелым плотным слоем с плотностью, равной 1500 г/м2.

Вторая известная система, представленная кривой 34 на фиг. 2, содержит базовый буферный слой, аналогичный описанному выше слою 14, и жесткий слой 18, аналогичный жесткому слою системы 10 звукоизоляции в соответствии с изобретением. С другой стороны, она не имеет непроницаемого промежуточного слоя 16.

Как показано на фиг. 2, заявленная система 10 имеет свойство изоляции, сравнимое с изоляцией классической системы масса-буфер. Как неожиданно выяснилось, она обеспечивает значительно лучшую изоляцию по сравнению с известной системой двойной проницаемости.

Фиг. 3 иллюстрирует эффект жесткости при изгибе В жесткого пористого слоя 18. Как показано на фиг. 3, если жесткий слой 18 имеет жесткость при изгибе В ниже заявленной жесткости (кривая 35, на которой жесткость при изгибе комплекса составляет 6,25×10-5 Н.м), то свойство изоляции существенно уменьшается.

Таким образом, из фиг. 2 и 3 следует, что достигается синергический эффект, с одной стороны, между жестким слоем 18, имеющим высокую жесткость при изгибе В, и, с другой стороны, непроницаемым промежуточным слоем 16 для получения акустического эффекта, эквивалентного акустическому эффекту тяжелого плотного слоя. Этот эффект был получен совершенно неожиданно.

На фиг. 4 показана вторая система 50 звукоизоляции в соответствии с изобретением. В отличие от первой системы 10 вторая система 50 содержит верхний упругий пористый слой 52, расположенный на жестком пористом слое 18, и предпочтительно верхний плотный слой 54.

Верхний пористый слой 52 предназначен для придания хороших свойств поглощения. Он обладает сопротивлением прохождению воздуха от 10000 Н.м4.с до 140000 Н.м4.с.

Толщина этого верхнего пористого слоя 52 превышает толщину жесткого пористого слоя 18, например, превышает 150% толщины жесткого пористого слоя 18. Эта толщина превышает также толщину промежуточного слоя 16.

Например, толщина верхнего пористого слоя 52 превышает 5 мм и, в частности, составляет от 5 мм до 30 мм, в частности от 5 мм до 10 мм. В примере, представленном на фиг. 4, верхний пористый слой 52 выполнен из абсорбирующего войлока.

Поверхностная плотность слоя 52 составляет, например, от 200 г/м2 до 2000 г/м2, в частности от 200 г/м2 до 800 г/м2. Слой 52 выполнен, например, из войлока, содержащего микроволокна, например, более 50% масс. и предпочтительно более 80% масс. выше упомянутых микроволокон.

В варианте верхний пористый слой 52 выполняют на основе пеноматериала с открытыми ячейками, например, из пенополиуретана с открытыми ячейками. Он является разрезанным. В варианте он содержит вышеупомянутый рециклированный материал и/или биополиол.

В этом случае объемная плотность пеноматериала составляет, например, от 10 кг/м3 до 80 кг/м3 и предпочтительно по существу равна 50 кг/м3.

Этот пеноматериал может иметь повышенную извилистость, в частности, превышающую 1,4 и предпочтительно составляющую от 1,4 до 3, как описано в заявке WO 2007/006950, поданной на имя заявителя. Эту извилистость измеряют посредством определения наклона кривой, имеющей изменение квадрата коэффициента преломления при используемой длине звуковой волны в зависимости от обратной величины квадратного корня частоты.

Верхний плотный слой 54 выполняют, например, из плотного нетканого материала или из материала с контролируемым сопротивлением прохождению воздуха (например, войлок с низким удельным весом, каландрированный текстиль и т.д.), закрепленного на пористом слое 52.

Он имеет поверхностную плотность, составляющую от 20 г/м2 до 200 г/м2, предпочтительно 100 г/м2.

Согласно изобретению, верхний плотный слой 54 является пористым и имеет сопротивление прохождению воздуха от 200 Н.м-3.с до 2000 Н.м-3.с, предпочтительно от 500 Н.м3.с до 1200 Н.м-3.с.

Фиг. 5 и 6 иллюстрируют свойства системы 50 в соответствии с изобретением в сравнении с двумя известными системами.

Кривая 60 показывает коэффициент ослабления в зависимости от частоты для системы 50 звукоизоляции, показанной на фиг. 4. Эта система 50 содержит базовый буферный слой 14 толщиной 13 мм, выполненный из пенополиуретана, имеющего плотность 55 кг/м3.

Жесткий пористый слой 18 имеет толщину 4,2 мм. Он выполнен на основе уплотненного войлока, имеющего поверхностную плотность, равную 1200 г/м2, и жесткость при изгибе В, равную 0,52 Н.м.

Промежуточный слой 16 выполнен посредством пропитки пеноматериала, образующего базовый буферный слой 14, в пористом слое 18 для получения воздухонепроницаемого слоя с поверхностной плотностью, равной 320 г/м2.

Верхний упругий пористый слой 52 имеет толщину 7 мм. Он выполнен на основе войлока с поверхностной плотностью 400 г/м2.

Верхний плотный слой 54 выполнен на основе плотного нетканого материала с сопротивлением прохождению воздуха 1000 Н.м-3.с.

Для сравнения кривая 62 показывает коэффициент ослабления известной системы «Light Weight Concept», описанной в документе WO 2003/069596, содержащей слой войлока с поверхностной плотностью, равной 950 г/м2, тяжелый плотный слой с поверхностной плотностью 1 кг/м2, верхний пористый слой войлока с поверхностной плотностью 465 г/м2 и плотный нетканый материал, идентичный материалу плотного слоя 54.

Коэффициент ослабления заявленной системы 50 аналогичен коэффициенту ослабления известной системы.

Система 50 звукоизоляции в соответствии с изобретением предпочтительно имеет массу, на 20% меньшую массы классической системы масса-буфер, что позволяет облегчить транспортное средство и снизить расход топлива. На фиг. 7 кривая 60 для заявленной системы показывает также, что эта система 50 является более поглощающей, чем заявленная система, представленная на фигуре кривой 62.

Кроме того, кривая 64 на фиг. 6 показывает коэффициент ослабления известной системы четверной проницаемости, содержащей базовый буферный слой из войлока с поверхностной плотностью, равной 750 г/м2, жесткий пористый слой с поверхностной плотностью, равной 1400 г/м2, имеющий толщину 5 мм и жесткость при изгибе В, сравнимую с заявленной системой 50. Кроме того, система четверной проницаемости содержит верхний упругий пористый слой из войлока с поверхностной плотностью 400 г/м2 и плотный нетканый материал, идентичный материалу плотного слоя 54 системы 50.

Как показывают кривые, коэффициент ослабления 60 системы 50 в соответствии с изобретением существенно улучшился по сравнению с известной системой, представленной кривой 64.

Кроме того, кривая 66 на фиг. 6 показывает коэффициент ослабления системы, аналогичной системе, показанной на фиг. 4, но в которой жесткость жесткого слоя 18 меньше 0,01 Н.м.

Как показано на этой фигуре, коэффициент ослабления остается сравнимым с коэффициентом ослабления известной системы четверной проницаемости, что свидетельствует о синергическом эффекте между промежуточным слоем 16 и жестким слоем 18.

В варианте первая система 10 звукоизоляции содержит плотный слой 54, выполненный из вышеуказанного плотного нетканого материала.

В других вариантах базовый буферный слой 14 находится, по меньшей мере, частично на расстоянии от поверхности автотранспортного средства. При этом между поверхностью 12 и базовым буферным слоем образуется газовый промежуток. Такое расположение может иметь место, в частности, когда поверхность 12 является полом автотранспортного средства или верхней частью крыла.

В случае, когда система 10 расположена в крыле, она может быть дополнительно покрыта защитным слоем, образованным двойным слоем или обивочным материалом плоского переплетения, который может иметь особые характеристики, например водоотталкивающие и/или маслоотталкивающие, и/или свойства гидрорепеллентности, и/или стойкости к текучим средам, и/или стойкости к выбросам щебня.

В варианте поверх плотного слоя 54 при его наличии или в случае отсутствия плотного слоя 54 непосредственно поверх верхнего пористого слоя 52 укладывают декоративный слой.

Между пористым слоем 52 и декоративным слоем можно расположить промежуточную пленку, предназначенную для обеспечения водонепроницаемости.

В варианте (не показан) системы 10 декоративный слой из обивочного материала или декоративного текстиля укладывают поверх жесткого пористого слоя 18.

Обивочный материал содержит, например, базовый пористый слой и множество вертикально расположенных петель.

Систему в соответствии с изобретением можно также применять в другом транспортном средстве, таком как летательный аппарат или железнодорожное транспортное средство, или в неподвижной конструкции, такой как здание.

1. Система (10, 50) звукоизоляции, в частности, для автотранспортного средства, содержащая:

- упругий и пористый базовый буферный слой (14), предназначенный для расположения напротив поверхности (12), в частности, автотранспортного средства;

- воздухонепроницаемый промежуточный изолирующий слой (16), располагаемый на базовом буферном слое (14),

отличающаяся тем, что непроницаемый промежуточный слой (16) имеет поверхностную плотность ниже 500 г/м2, в частности в пределах от 50 г/м2 до 400 г/м2, при этом система звукоизоляции (10, 50) содержит жесткий пористый слой (18), входящий в контакт с непроницаемым промежуточным слоем (16) и имеющий толщину, меньшую толщины базового буферного слоя (14), и имеет жесткость при изгибе (В), приведенную к унитарной ширине, превышающую 0,01 Н.м., причем жесткость при изгибе жесткого пористого слоя, приведенная к унитарной ширине, предпочтительно превышает 3 Н.м.

2. Система (10, 50) по п.1, отличающаяся тем, что жесткость при изгибе превышает 1,5 Н.м, в частности составляет от 1,5 Н.м до 2,5 Н.м.

3. Система (10, 50) по п.1, отличающаяся тем, что поверхностная плотность жесткого пористого слоя (18) превышает 400 г/м2 и предпочтительно ниже 1800 г/м2.

4. Система (10, 50) по п.1, отличающаяся тем, что поверхностная плотность непроницаемого промежуточного слоя (16) превышает 210 г/м2 и предпочтительно находится в пределах от 250 г/м2 до 400 г/м2.

5. Система (50) по п.1, отличающаяся тем, что содержит верхний пористый слой (52), расположенный на жестком пористом слое (18), при этом верхний пористый слой (52) имеет толщину, превышающую толщину жесткого пористого слоя (18).

6. Система (50) по п.5, отличающаяся тем, что содержит наружный плотный слой (54), обладающий сопротивлением прохождению воздуха от 200 Н.м-3.с до 1200 Н.м-3.с.

7. Система (50) по п.5, отличающаяся тем, что содержит декоративный слой, предпочтительно выполненный из обивочного материала или из декоративного текстиля, при этом декоративный слой расположен сверху верхнего пористого слоя или сверху наружного плотного слоя (54).

8. Система (10) по п.1, отличающаяся тем, что содержит декоративный слой, предпочтительно обивочный материал или декоративный текстиль, расположенный сверху жесткого пористого слоя (18).

9. Система (10, 50) по п.1, отличающаяся тем, что непроницаемый промежуточный слой (16) имеет толщину, меньшую толщины жесткого пористого слоя (18).

10. Система (10, 50) по п.1, отличающаяся тем, что базовый буферный слой (14) образован слоем пористого пеноматериала, при этом непроницаемый промежуточный слой (16) выполнен посредством пропитки пеноматериала, образующего базовый буферный слой (14), в жестком пористом слое (18).

11. Система (10, 50) по п.1, отличающаяся тем, что непроницаемый промежуточный слой (16) образован слоем, выполненным посредством экструзии на жестком пористом слое (18).

12. Система (10, 50) по п.1, отличающаяся тем, что непроницаемый промежуточный слой (16) выполнен посредством расплавления дисперсного материала, нанесенного на жесткий пористый слой (18), или посредством локального расплавления жесткого пористого слоя (18).

13. Система (10, 50) по п.1, отличающаяся тем, что сопротивление прохождению воздуха жесткого пористого слоя (18) составляет от 400 Н.м-3.с до 6000 Н.м-3.с, предпочтительно от 2000 Н.м-3.с до 5000 Н.м-3.с.

14. Система (10, 50) по п.1, отличающаяся тем, что толщина жесткого пористого слоя (18) меньше 70% толщины базового буферного слоя (14), в частности составляет от 20% до 50% толщины базового буферного слоя (14), при этом толщина непроницаемого промежуточного слоя (16) меньше или равна толщине жесткого пористого слоя (18).



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к пригодному, например, в качестве промежуточного слоя в многослойном безопасном стекле пленочному многослойному материалу, который можно применять для получения системы стекло/пленочный многослойный материал/стекло для автомобилей, самолетов, кораблей, остекления зданий, конструктивных элементов фасадов или для получения фотоэлектрических модулей.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Узлы прохода звукоизолирующей панели изготовлены в пластине из упругого эластичного материала с проходящими через ее фигурные отверстия длинномерными изделиями.

Изобретение относится к вибрационному демпфирующему материалу для использования в связанной демпфирующей системе и к демпфирующему изделию со связанным слоем, применяемому в автомобилях для глушения шума.

Изобретение относится к автомобильной части отделки для подавления шума в транспортном средстве. Заявлена звукоизолирующая часть отделки с акустическими характеристиками масса-пружина со слоем массы и разъединяющим слоем, в которой слой массы состоит из пористого волокнистого слоя и непроницаемого тонкого защитного слоя, причем непроницаемый тонкий защитный слой находится между пористым волокнистым слоем и разъединяющим слоем, и все слои наслоены друг на друга, причем пористый волокнистый слой имеет динамический модуль Юнга (Па), по меньшей мере, (96·AW·t), где AW - удельный вес (г/м2), а t - толщина (мм) пористого волокнистого слоя.

Заявленное изобретение относится к деталям отделки салона транспортных средств, ослабляющим шум. Указанная деталь отделки салона содержит, по меньшей мере, одну изолирующую область со звукопоглощающими характеристиками типа масса-пружина, содержащую, по меньшей мере, один слой, имеющий массу, и развязывающий слой, смежный со слоем, имеющим массу, причем слой, имеющий массу, состоит из пористого волокнистого слоя и барьерного слоя, а барьерный слой расположен между пористым волокнистым слоем и развязывающим слоем и все слои соединены вместе, образуя многослойную структуру, при этом пористый волокнистый слой, по меньшей мере, в изолирующей области имеет динамический модуль продольной упругости, отрегулированный так, что частота излучения равна, по меньшей мере, 3000 Гц.

Группа изобретений относится к устройству для звукоизоляции салона автомобиля, предназначенному для размещения между полотном кузовного листа (12) автомобиля и полотном внутренней обшивки (14), системе внутренней обшивки для салона автомобиля и транспортному средству.

Группа изобретений относится к акустике и авиационной технике и предназначена для применения в качестве звукопоглощающей панели. Звукопоглощающая панель для эжекторного сопла содержит наружную обшивку с звукопоглощающими отверстиями, внутреннюю обшивку, звукопоглощающую конструкцию с ячеистой сердцевиной, расположенную между внутренней обшивкой и наружной обшивкой.

Использование: в звукопоглощающей конструкции. Сущность: звукопоглощающая конструкция содержит несколько пористых слоев или зон, имеющих различные плотности и соответственно различные аэродинамические сопротивления.

Изобретение относится к устройству со звукоизолирующими областями для снижения шума. .

Изобретение относится к конструкционным слоистым изолирующим материалам, которые могут быть использованы как вибро-, звуко-, теплоизолирующие материалы в различных областях техники.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Теплозащитный экран содержит сквозные отверстия для установки.

Изобретение относится к области изготовления шумопонижающих композиционных материалов и конструкций для машиностроения, транспорта и строительства и касается способа получения слоистых звукопоглощающих композиционных материалов.

Изобретение относится к акустическим и теплоизоляционным облицовкам для применения в качестве автомобильной отделочной детали и касается формованной находящейся под давлением паром многослойной облицовки для тепло- и звукоизоляции.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Узлы прохода звукоизолирующей панели изготовлены в пластине из упругого эластичного материала с проходящими через ее фигурные отверстия длинномерными изделиями.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Панель звукоизолирующая выполнена из стальных пластин - нижних и верхних, в виде отдельных геометрических фигур, закрепленных между собой с обеих сторон на гибком материале.

Изобретение относится к способу получения формованной многослойной облицовки для тепло- и звукоизоляции для двигательного отсека транспортных средств. Для получения облицовки смешивают армирующие волокна и полиамидный матричный материал и формируют полотно из смеси.

Изобретение относится к композиционным волокнистым материалам и может использоваться в машиностроении, транспорте и строительстве для изготовления шумопонижающих элементов конструкций.

Изобретение может быть использовано в устройствах для подавления звуков, созданных элементами оборудования. Устройство для подавления звуков содержит корпус (11), предназначенный для размещения вокруг одного или более создающих звук элементов оборудования для того, чтобы ограждать их от окружающей среды и, тем самым, подавлять их звуки.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Звукоизолирующая часть отделки содержит одну область с преимущественно звукопоглощающими характеристиками - поглощающую область.

Изобретение относится к области автомобилестроения и строительства, в частности к изготовлению панелей типа «сэндвич», используемых в качестве звукоизоляции и теплоизоляции кузова или прицепа грузового автомобиля, а также при изготовлении строительных конструкций с целью защиты их от нежелательного теплообмена с окружающей средой.
Изобретение относится к композиции для изготовления изделия из группы напольных покрытий, обоев или тканей с покрытием, содержащей по меньшей мере один полимер, выбранный из группы, состоящей из поливинилхлорида, поливинилиденхлорида, поливинилбутирата, полиалкил(мет)акрилата и их сополимеров, сложный диизонониловый эфир терефталевой кислоты в качестве пластификатора, причем средняя степень разветвления изононильных групп сложного эфира составляет от 1,15 до 2,5 и по меньшей мере один дополнительный пластификатор, который понижает температуру переработки, выбранный из ди-н-бутилтерефталата, изононилбензоата, ацетилтрибутилцитрата или дибензоата, причем массовое отношение указанного дополнительного пластификатора, который понижает температуру переработки, к сложному диизонониловому эфиру терефталевой кислоты составляет от 1:6 до 1:1.
Наверх