用于覆盖机动车辆的车身区域的覆盖装置和机动车辆

技术领域

本发明涉及一种用于覆盖机动车辆的车身区域的覆盖装置以及一种包括覆盖装置的机动车辆。

背景技术

用于覆盖机动车辆的车身区域的元件，尤其是用于布置在乘用车的内部空间中的元件除了外观上吸引人的车辆内部空间的设计外，还有助于阻碍车辆和/或道路噪声向车辆内部空间中传播，从而这些噪音可以仅削弱地进入车辆内部空间。根据覆盖装置的预设的使用区域，还对相应元件的机械负荷能力有要求。例如当覆盖装置是地板元件时就是这种情况。在此还必须满足车辆制造中的一般要求，例如有关构件轻量化的要求。

已知用于设计车辆结构中的覆盖装置的各种方案。

DE102013017955A1例如示出一种地板元件，尤其是用于机动车辆主地板的地板元件，包括由纤维复合材料制成的盖元件，其中，地板元件的加强结构设计为蜂窝芯或泡沫芯。

DE3807874A1示出一种可热成型的刚性的复合板，该复合板使用具有规则的穿孔的嵌入由合成树脂制成的基质中的结构蜂窝作为插入物以增加刚性。所示的复合板也设有装饰层，适用于制造各种成型件。

DE19702581A1示出一种内部衬里元件，尤其是用于机动车辆的车顶衬里，该内部衬里元件具有由波纹纸制成的蜂窝状的、填充有泡沫材料的空腔。在相应的端面上，所示的内部衬里元件设有复合膜。

EP2985141A1示出一种用于车辆地板区域的涂层元件，该涂层元件逐层地由面朝后备箱内部空间的盖层，布置在其上的用于机械稳定的重力层和又与之邻接的声学泡沫构成。

DE3514042A1也示出一种地板元件，其逐层地构造。在这种情况下，地板元件由包括纺织品覆盖物和胶合板层的盖层构成，该盖层与由蜂窝结构构成的承载材料邻接。在背离车辆内部空间的侧面局部地布置有声学泡沫。地板元件设计用于，作为车辆主地板使用。

由于机动车辆的驱动技术的变化以及由之引起的、机动车辆中噪声产生机组的变化对内部装备元件，例如用于覆盖机动车辆的车身区域的覆盖装置的声学和/或机械设计提出了新的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种覆盖装置以及一种车辆，其能够以简单且成本低廉的方式至少部分地吸收声波，从而实现车辆内部空间中的降低的噪音水平。

该技术问题按本发明通过一种用于至少部分地覆盖机动车辆的车身区域、尤其是车身的内部地板的覆盖装置以及一种包括该覆盖装置的机动车辆解决。

本发明的第一方面是一种用于至少部分地覆盖机动车辆的车身区域、尤其是机动车辆的车身的内部地板的覆盖装置，该覆盖装置包括盖元件，其中，在盖元件的侧面上至少局部地布置有用于至少部分地吸收声波能量的阻尼材料

按本发明的覆盖装置设置用于，至少部分地覆盖机动车辆的车身区域。在此，覆盖装置通常至少局部区段地支撑(搁置)在车身区域上，尤其是覆盖该覆盖装置支撑在其上的车身区域。覆盖装置可以机械地固定在机动车辆的车身上。

覆盖装置尤其是用于覆盖机动车辆的车身的内部地板。例如它在此是指机动车辆的装载空间的内部地板和/或后备箱的区域。

覆盖装置包括盖元件。盖元件通常从车身的内部空间可见。盖元件基本上面状地在一个平面中延伸并且当按规定布置在车辆车身上时具有面朝车辆车身的下侧和与下侧对置的上侧。在盖元件的侧面布置有阻尼材料，其中，该阻尼材料不一定直接地邻接盖元件。阻尼材料优选至少局部地布置在盖元件的下侧上。原则上不排除阻尼材料既布置在盖元件的下侧又布置在盖元件的上侧上。尤其是，阻尼材料至少布置在这个区域中，该区域设计用于贴靠车身区域，使得盖元件和车身区域不接触。阻尼材料的目的是，至少部分地通过吸收来除去声能，尤其是由配备有覆盖装置的机动车辆的驱动装置产生的固体声波，由此导致声波强度的减弱。换言之，阻尼材料阻碍了声波通过覆盖装置的传播。

除了在吸收声能的意义上的消音效果之外，阻尼材料还可以具有隔声效果。隔声效果在此是指通过将传播的声音反射到阻尼材料，尤其阻尼材料的面朝车身的一侧上，来阻止声波的传播。

阻尼材料优选是面状的材料，该面状的材料至少局部地作为层布置在盖元件的一侧上。

阻尼材料基本上设计用于吸收和/或反射空气声波和固体声波的能量。

通常，在声波碰到介质上时，相应的声波被部分地吸收并且部分地反射。声波吸收度是用于通过吸收来防止声波在材料或部件中传播的量度。在声波吸收的过程中，声能的一部分在碰到吸收介质(当前为阻尼材料)上时，会转换为热能。由此降低了声波的强度。

声波吸收度表示以一定的声音强度碰到阻尼材料上的声音中有多少份额被阻尼材料吸收。换句话说，声波吸收度表示碰到隔声材料上的声波的声能的多少份额被阻尼材料吸收。

声波吸收度被定义为被吸收的声强与碰到吸收介质上的声强之比并且是无量纲的量。

声波在吸收介质内偏转的频率越高，吸收度越高。通常，吸收介质或阻尼材料的密度越高，吸收度越高。通常，吸收介质层越厚，吸收度也越高。阻尼材料的密度和厚度都促进了声波在材料中的频繁偏转并因此促进了声能的吸收。

按本发明，阻尼材料的声波吸收度在2000Hz至3000Hz的频率范围内至少为0.9。尤其是，声波吸收度应在2000Hz至3000Hz的1/3倍频程中心频率(Terzmittelfrequenz)下确定。按本发明的阻尼材料的声波吸收度尤其适用于阻尼材料的材料厚度为至少10mm和/或适用于阻尼材料的密度为至少110kg/m

附加地，阻尼材料可以具有以下一个或多个特征。

在500Hz至750Hz的频率范围内，尤其是在阻尼材料的材料厚度为至少10mm和/或阻尼材料的密度为至少110kg/m

在750Hz至1000Hz的频率范围内，尤其是在阻尼材料的材料厚度为至少10mm和/或阻尼材料的密度为至少110kg/m

在1000Hz至2000Hz的频率范围内，尤其是在阻尼材料的材料厚度为至少10mm和/或在阻尼材料的密度为至少110kg/m

在2000Hz至5000Hz的频率范围内，尤其是在阻尼材料的材料厚度为至少10mm和/或在阻尼材料的密度为至少110kg/m

阻尼材料包括例如聚对苯二甲酸乙二醇酯，其中，聚对苯二甲酸乙二醇酯有利地作为形成非织造材料(或称为无纺布材料)的纤维复合材料存在，并且特别有利地，纤维基本上无序地存在于纤维复合材料中。换句话说，聚对苯二甲酸乙二醇酯不以纺织物或编织物的形式存在，而是以缠结物或针织物的形式存在。

阻尼材料尤其包括泡沫聚氨酯，其中，聚氨酯以泡沫絮状物的形式存在于阻尼材料中。

特别有利的是，阻尼材料是至少包含作为第一组分的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和作为第二组分的聚氨酯絮状物的混合物。聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的比例为至少70％，有利地为至少75％。在一个具体的实施方式中，阻尼材料是包含80％的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和20％的聚氨酯絮状物的混合物。百分比与相应的质量分数有关。有利地，第一组分和第二组分基本上均匀地分布在阻尼材料中和/或至少部分地彼此连接，尤其是彼此胶粘地连接。

在有利的实施方式中给出了阻尼材料的以下参数：

阻尼材料具有根据ISO845测量的至少70kg/m

阻尼材料具有大于100kPa的根据ISO1798测量的拉伸强度。

阻尼材料具有大于6％的根据ISO3386-1的断裂伸长率。

阻尼材料具有小于100mm/min的根据FMVSS 302的可燃性。

阻尼材料具有至少-40℃到至少120℃的工作温度。

阻尼材料仅散发少量挥发性有机化合物。根据VDA278测量的阻尼材料的VOC值小于200ppm。根据VDA278测量的阻尼材料的雾度值低于600ppm。

阻尼材料具有高的抗弯、抗压和/或抗扭刚度。阻尼材料优选具有大于0.005GPa，特别是大于0.05GPa的弹性模量。在特定的实施方式中，阻尼材料的弹性模量大于0.5GPa。由此，阻尼材料总体上有助于覆盖装置的抗弯、抗压和/或抗扭刚度。

阻尼材料布置在盖元件的至少一侧上。在这种情况下，阻尼材料从其布置在其上的盖元件的一侧开始垂直延伸至少5mm，特别是至少10mm。换句话说，基本面状的阻尼材料具有至少5mm的材料厚度。阻尼材料从其布置在其上的盖元件的侧面开始垂直延伸最大50mm，特别是最大25mm。

按本发明的覆盖装置的优点在于，声波，特别是从配备有覆盖装置的机动车辆的驱动单元发出的声波至少部分地被覆盖装置吸收，从而降低了汽车内部的噪声水平。

在覆盖装置的一个实施方式中，盖元件是由基本上面状延伸的层组成的主体，盖元件的至少一个第一层是包括支撑结构的承载元件，并且盖元件具有至少一个另外的层，其中，第一层的厚度D

换句话说，盖元件是基本上面状地延伸的主体。主体由基本彼此平行布置的层组成。盖元件尤其是复合层体。包括承载元件的第一层比每个另外的层都厚。

盖元件包括第一层，该第一层包括至少一个承载元件。第一层形成比另外的层大得多的平面转动惯量，因此有助于增加覆盖装置的抗弯、抗压和/或抗扭刚度，从而可以在一定程度上对覆盖装置施加机械负荷，而不会引起任何明显的变形和/或覆盖装置的损坏。承载元件是基本上面状的主体。承载元件有利地包括支撑结构。支撑结构通常由结构元件形成，这些结构元件有利地规则地布置成它们使承载元件变硬。结构元件通常形成蜂窝或管状结构。由结构元件形成的蜂窝或管基本上是中空的，也就是说，它们通常基本上被空气填充。

在特定的实施方式中，为了减少覆盖装置的质量，承载元件由纤维复合材料，例如纸或纸板，或另一种可回收材料形成，其中不排除用于轻型结构的其他通常的材料，特别是塑料。

基本上面状的承载元件通常具有至少5mm，优选地至少8mm的厚度。

该设计方式的优点是覆盖装置的重量轻，同时具有高的平面转动惯量。

在覆盖装置的一种实施方式中，玻璃纤维层布置在承载元件的至少一侧上。

换句话说，在该实施方式中的覆盖装置包括盖元件，该盖元件具有至少一个承载元件和布置在其上的至少一个玻璃纤维层。通常，玻璃纤维层是玻璃纤维垫，该玻璃纤维垫布置在承载元件的上侧和/或下侧，其中，该下侧理解为在适当地布置在机动车辆中时面朝待覆盖的车身区域的一侧。在特定的实施方式中，在承载元件的上侧和下侧上都布置有玻璃纤维垫。

玻璃纤维层也有助于覆盖装置的抗弯、抗压和/或抗扭刚性。此外，玻璃纤维层以这样的方式布置和设计，使得该玻璃纤维层形成用于承载元件的保护层，以防机械损伤和/或湿气渗入承载元件。

在覆盖装置的一种实施方式中，为了在承载元件和玻璃纤维层之间形成胶粘连接，布置有胶粘连接介质，尤其是聚氨酯泡沫。

换句话说，承载元件和玻璃纤维层或玻璃纤维垫彼此粘合地连接或彼此粘接。在盖元件中以聚氨酯泡沫形式存在的聚氨酯可以用作连接介质，其中，不排除其他连接介质，特别是其他粘合连接介质。

这样，盖元件形成紧凑的复合层体。

在覆盖装置的一个实施方式中，盖元件包括织物层，尤其是装饰无纺布层，该织物层作为另外的层布置在其背离阻尼材料的一侧上。

换句话说，在按本发明的覆盖装置的该实施方式中，盖元件在一侧上，即在面向内部空间例如要配备覆盖装置的机动车辆的后备箱的一侧上，包括作为另一层的织物层，以用于覆盖装置的光学和触觉上舒适的设计。织物层尤其是无纺布或装饰无纺布，其基本上由合成纤维形成。

通常，织物层具有至少2mm，但最大8mm的层厚度。织物层通常被胶粘到与其邻接的层上。

整体上，包括承载元件、玻璃纤维层和织物层的盖元件和连接介质形成基本上面状的复合层体，在该复合层体的上侧和/或下侧布置阻尼材料。盖元件的总厚度为至少8mm，但最大25mm。

盖元件的厚度与阻尼材料的厚度的比例通常基本上大于0.5，尤其是该比例通常基本上大于1。在此不应排除，与结构有关确定的区域具有与之不同的厚度比例。

在覆盖装置的实施方式中，盖元件包括至少一个支撑元件，该支撑元件至少局部地延伸到阻尼材料中。

支撑元件也可以被称为支撑脚。盖元件有利地包括多个支撑元件。支撑元件延伸到阻尼材料中。尤其是，阻尼材料布置在支撑元件之间。

在一个实施方式中，支撑元件由与承载元件相同的材料形成。支撑元件有利地包括由结构元件形成的支撑结构。结构元件形成蜂窝或管结构，其中，蜂窝或管通常是中空的。支撑元件由纤维复合材料例如纸或纸板形成，不排除其他通常用于轻质结构的材料，特别是塑料。因此，支撑元件有助于覆盖装置的抗弯、抗压和/或抗扭刚性。

在一种实施方式中，支撑元件直接邻接承载元件。支撑元件通常机械地和/或粘合地与承载元件连接。例如，支撑元件被胶粘到承载元件上。在另一个实施方式中，承载元件和支撑元件形成一个结构单元。

因此，支撑元件可以是承载元件的支撑结构的组件。

支撑元件使得承载元件被支撑在车身上的限定点上。

在一个实施方式中，阻尼材料布置在支撑元件的背离承载元件的一侧上。

换句话说，当覆盖装置布置在车身上时，阻尼材料布置在支撑元件的面朝车身的下侧与车身区域的与支撑元件对置的表面之间。因此，支撑元件不突出于阻尼材料或从阻尼材料突出。

在一个特定的实施方式中，在覆盖装置的面朝车身的一侧上的设计用于贴靠在待覆盖的车身区域上的所有区域中布置阻尼材料，使得盖元件和待覆盖的车身区域基本不接触。以这种方式，至少部分地阻碍了声波、尤其是固体声波从车身到盖元件的传输和传播。

在此不排除覆盖装置尤其是在覆盖装置的边缘区域中形成没有阻尼材料的区域。

在覆盖装置的一种实施方式中，隔声材料胶粘地固定在盖元件上。

换句话说，盖元件和阻尼材料相互粘接。如果盖元件包括玻璃纤维层，则胶粘连接优选形成在阻尼材料和玻璃纤维层之间。

在面朝待覆盖的车身区域的侧面上，覆盖装置还可以包括覆盖织物，尤其是覆盖无纺布。覆盖织物尤其具有最大3mm，优选最大1.5mm的厚度。

在特定的实施方式中，覆盖装置包括两个区段。这两个区段借助至少一个连接装置，尤其是铰链或弯曲元件彼此连接，使得至少一个区段相对于与其相连的区段可移动，尤其是可枢转。以这种方式，可移动的区段设置用于，释放进入布置在覆盖装置下方的储物格的权限和/或封闭储物格。为此目的，可移动的区段有利地包括抓握元件以及必要时用于阻挡该区段运动的阻挡装置。

尤其是在至少一个边缘区域中，覆盖装置包括支撑区域，该支撑区域设计用于侧向支承在车身区域上，尤其是在车身的凸起上。在此，不是绝对必要的是，在支撑区域上布置阻尼材料。

总体而言，按本发明的覆盖装置在500Hz至1000Hz的频率范围内具有至少3dB的隔声量

本发明的另一方面是一种机动车辆，其包括至少一个按本发明的覆盖装置。所述覆盖装置尤其用于覆盖机动车辆的车身的内部地板，优选尤其用于覆盖机动车辆的后备箱地板。

在机动车辆的一个实施方式中，在覆盖装置的垂直投影的区域中至少局部地布置有机动车辆的驱动单元，尤其是电动驱动装置。

换句话说，当机动车按预期定向时，机动车辆的驱动单元的至少一部分布置在覆盖装置下方。该驱动单元尤其是电驱动装置，例如电动机或用于驱动机动车辆的电动机的一部分。因此，该覆盖装置尤其设置用于阻止由驱动单元产生的声波传输到车辆内部空间。

例如，驱动单元布置在机动车辆的后备箱的地板下方。在这种情况下，覆盖装置设置用于覆盖至少部分地形成后备箱地板的车身区域。

附图说明

下面参考附图中所示的实施例阐述本发明。附图中：

图1示出按本发明的覆盖装置的实施方式的细节；

图2示出按本发明的覆盖装置的实施方式，该覆盖装置布置在待覆盖的机动车辆的车身区域上；

图3示出按照本发明的覆盖装置的另一实施方式，其布置和取向与图2相同；

图4在俯视图中示出对应于图3的按本发明的覆盖装置；以及

图5示出与按本发明的覆盖装置相对应的两种不同的材料厚度的面状阻尼材料的与频率相关的声波吸收度的示例。

具体实施方式

图1示出了按本发明的覆盖装置1的实施方式的细节。示出了覆盖装置1在x-z平面中的横截面，其中，x坐标对应于机动车辆的纵向，并且z坐标对应于机动车辆的高度轴。可以看出，覆盖装置1包括多个层。覆盖装置1包括盖元件10和布置在盖元件10的下侧19上的阻尼材料20，其中，阻尼材料20是面状布置的材料。

也面状延伸的盖元件10本身也被多层地构造。盖元件10包括承载元件11。在所示的实施方式中，承载元件11是基本上由纸蜂窝组成的主体。通过连接介质12与承载元件11连接的玻璃纤维层13布置在承载元件11的上侧和下侧。连接介质12和玻璃纤维层13仅在图中简略示出。在所示的实施方式中，聚氨酯泡沫用作连接介质12。

在z方向上向上地与玻璃纤维层13邻接有织物层14，该织物层使盖元件10的上侧18具有视觉上和触觉上都令人愉悦的表面。覆盖无纺布15布置在覆盖装置1的整个下侧。

所示的覆盖装置1设置用于覆盖车身区域并且贴靠在待覆盖的车身区域上。当将覆盖装置1按规定布置在机动车辆中时，待覆盖的车身区域沿z方向位于阻尼材料20的下方。覆盖装置1至少局部区段地接触待覆盖的车身区域。

在这里示出的局部中，覆盖装置1还包括具有抓环41的抓握元件40，该抓环41连接至或嵌入盖元件10中。

图1还示出了后部支撑区域51，该后部支撑区域51设置用于支撑在沿z方向延伸的车身侧向区段的凸起上。

图2示出了按本发明的覆盖装置1的实施方式，该覆盖装置1布置在机动车辆的待覆盖的车身区域50上。覆盖装置1基本上在x-y平面上延伸。相应地，覆盖装置1的按图示右侧部分面朝车辆尾部，而按图示左侧部分面朝车辆的前部。在所示示例中，待覆盖的车身区域50是后备箱的内部地板。在电动车辆的情况下，通常将电动驱动单元的至少一部分沿z方向布置在待覆盖的车身区域50下方。

在图示中，可以看到覆盖装置1的分层结构，其中，阻尼材料20、承载元件11和织物层14沿z方向彼此叠置。

在所示的实施方式中，还可以看到覆盖装置1具有第一区段2和第二区段3。第一区段2和第二区段3通过铰链42彼此连接，使得具有抓握元件40的第一区段2可以在z方向上向上枢转。为了第一区段2的可移动性，阻尼材料20在铰链42的区域中具有中断部。在第一区段2的下方设有空腔，该空腔可用于例如保存充电电缆。可以看出，第一区段2在z方向上一端支撑在待覆盖的车身区域50的一个区段上，另一端通过后部支撑区域51支撑或者说搁置在车身的凸起上。第二区段3基本上完全支撑在待覆盖的车身区域50上。在该图的按图示左侧部分中，可以看到覆盖装置1还形成了前部支撑区域52，该前部支撑区域52同样设计用于支撑在车身的凸起上。

图3以类似于图2的方式示出了按本发明的覆盖装置1的另一实施方式的相同布置和定向。图3还示出了由两个区段组成的盖元件1，这两个区段通过铰链42彼此连接。还示出了覆盖装置1的分层结构的层，即阻尼材料20、承载元件11和织物层14。与图2相比，额外示出了附加的支撑元件111。它们由与承载元件11相同的材料形成并且与承载元件11连接或者是承载元件11的整体组成部分。在所示的示例中，承载元件11和支撑元件111彼此粘接。可以看出，阻尼材料20也布置在支撑元件111的面朝待覆盖的车身区域50的下侧上。在所示的实施例中，支撑元件111在侧面和下方被阻尼材料20包围。

在所示的实施方式中，在支撑元件111的下侧上的阻尼材料20的厚度小于在支撑元件111之间的区域中的厚度。

图4以俯视图示出了对应于图3的按本发明的覆盖装置1。图4示出了覆盖装置1由在y方向上分开的两个区段组成，所述两个区段通过此处未示出的铰链彼此连接。在此，第一区段2可相对于第二区段3枢转。为此目的，第一区段2包括抓握元件40。在第一区段2下方，在此布置有空腔或储物格60。

在此所示的实施方式中，覆盖装置1总共包括十三个支撑元件111。五个支撑元件111支撑第一区段2，其余八个支撑元件111支撑第二区段3。在此，支撑元件111将覆盖装置1支撑在待覆盖的车身区域上，该车身区域是后备箱的内部地板54的一个区段。在后部、前部和侧面，覆盖装置1分别通过后部支撑区域51、前部支撑区域52和侧部支撑区域53支撑在车身的凸起上。

图4表明内部地板具有凹陷区域55。在仅通过图4示例性示出的这些区域中，内部地板54的地板板件在z方向上具有仅几毫米深的、可被塑料材料填充的隆起。除了按本发明的覆盖装置1之外，塑料材料同样具有隔声和/或消声的作用。

按本发明，驱动单元或驱动单元的一部分在z方向上布置在覆盖装置1下方，尤其是在第二区段3下方。

图5显示了与按本发明的覆盖装置相对应的两种不同的材料厚度的面状阻尼材料的与频率相关的声波吸收度的示例，其中，用a标记的曲线表示的是具有第一材料厚度17mm的材料，用b标记的曲线表示的是具有第二材料厚度10毫米的材料。无量纲的声波吸收度在纵坐标轴上，相对地，要借助阻尼材料减弱的声波的频率f绘制在横坐标轴上。示出了在阻尼材料密度至少为110kg/m

附图标记清单

1 覆盖装置

2 第一区段

3 第二区段

10 盖元件

11 承载元件

111 支撑元件

12 连接介质(Verbindungsmittel)

13 玻璃纤维层

14 织物层

15 覆盖无纺布

18 盖元件的上侧

19 盖元件的下侧

20 阻尼材料

40 抓握元件

41 抓环

42 铰链

50 待覆盖的车身区域

51 后部支撑区

52 前部支撑区

53 侧部支撑区

54 内部地板

55 凹陷区域

60 储物格

f 频率

a 第一材料厚度

b 第二材料厚度