專利名稱：具有整體肋結(jié)構(gòu)的隔聲層的制作方法
本申請要求申請日為1996年7月26日的美國臨時申請No.60/022,678的優(yōu)先權(quán)。
本發(fā)明涉及一種機動車的隔聲層，特別是涉及一種隔板，該隔板在機動車的擱腳區(qū)具有一與其一體成形的固定踏板和/或與其模制成一體的壓縮肋條。
當今的大多數(shù)汽車中，一鋼制防火墻將發(fā)動機室和乘客室隔離開。為了減弱噪音從發(fā)動機室通過防火墻傳入乘客室，采用了由彈性材料模制而成的擋聲板(或稱隔板)，這種隔板通常被模制成厚度均勻的一整片，并具有一定的吸收沖擊的性能。該隔板被固定到防火墻上并基本上覆蓋該防火墻，這樣該板的一個外表面與機動車地毯的底面相接觸，并超過地毯延伸到儀表盤后面的防火墻的上部。一個通常由鋼或塑料制成的機動車固定踏板由緊固件安裝在機動車的車輪槽上，此固定踏板用于支撐駕駛員的腳。在隔板上的一開口或凸出部與固定踏板相對準，并且該隔板通過單獨的緊固件被連接到防火墻上。上述方式的固定踏板和隔板的安裝需要多個不同的部件和緊固件。這些部件和緊固件導致了庫存、花費和安裝時間的增加。
在機動車的擱腳區(qū)具有與其形成一體的肋結(jié)構(gòu)的機動車擋聲層克服了現(xiàn)有技術(shù)中的上述和其它的問題。
根據(jù)本發(fā)明，適合于安裝在一擋壁，如機動車的壁或其它結(jié)構(gòu)上的擋聲層包括一具有模制結(jié)構(gòu)和聲音減弱性能的聚集層，其內(nèi)表面可與擋壁相對，而其外表面與擋壁相背。一周邊肋條帶有與此聚集層的內(nèi)表面形成一體的一上部和其外部邊緣適于與擋壁相接觸的一下部。此周邊肋條在聚集層的內(nèi)表面上限定了一封閉的區(qū)域。第一組彈性凸出體位于該封閉區(qū)域內(nèi)。每一個凸出體都具有一與聚集層形成一體的上部和一帶有一適于與擋壁相接觸的外部邊緣的下部。每一個凸出體從內(nèi)表面到外部邊緣延伸一第一距離。一第二組彈性凸出體也位于上述封閉區(qū)域內(nèi)。此第二組的每一個凸出體也都包括一與聚集層形成一體的上部和一帶有一適于面對擋壁的外部邊緣的下部。第二組的每一個凸出體從內(nèi)表面到外部邊緣延伸一第二距離。最好此第二距離小于此第一距離。這種布置使得第一組凸出體以一第一預定水平彈性地抵抗施加在聚集層的外表面上的壓力，而第二組凸出體與第一組凸出體一起以一大于此第一預定水平的第二預定水平彈性地抵抗壓力。
在一最佳實施例中，此第一組凸出體包括若干個大致細長的第一肋條。每一個肋條的兩端與周邊肋條制成一體，進而增強周邊肋條以施加在聚集層外表面上的壓力所產(chǎn)生彎矩。
同樣，第二組凸出體包括若干個大致細長的第二肋條，該肋條的延伸方向與第一肋條相垂直。每一個第二肋條的兩端或是與相鄰的第一肋條形成一體，或是與周邊肋條和一相鄰的縱向延伸肋條形成一體，以便進一步增強周邊肋條抵抗彎矩的強度。
另外根據(jù)本發(fā)明，此聚集層適合于安裝在具有一擋壁的機動車上，而該擋壁包括在車輪槽區(qū)和驅(qū)動裝置區(qū)之間延伸的一底板區(qū)和一防火墻區(qū)。防火墻區(qū)與底板區(qū)相交叉并從底板區(qū)大致向上延伸。此聚集層還包括一車輪槽部分，其形狀與機動車的車輪槽區(qū)的外形的至少一部分相一致，還包括底板和防火墻部分，其形狀也分別與機動車的底板和防火墻區(qū)的外形的至少一部分相一致。
在一實施例中，一個包含有第一組和第二組凸出體的封閉區(qū)包括一擱腳區(qū)域，該區(qū)域沿聚集層之底板和防火墻部分的至少一部分延伸。
在另一實施例中，一個包含有第一組和第二組凸出體的封閉區(qū)包括一固定踏板區(qū)，該區(qū)域沿聚集層之車輪槽部分的至少一部分延伸。
擋聲層還可以包括一吸聲層，該吸聲層具有一與聚集層的內(nèi)表面相接觸的外表面和一可與擋壁相接觸的內(nèi)表面。最好，此吸聲層具有一開口，其尺寸大小使其能夠接收周邊肋條，以便此封閉區(qū)可以基本上不帶有吸收材料。
進而根據(jù)本發(fā)明，適合于安裝在一擋壁上的一擋聲層包括一聚集層，該聚集層具有模制結(jié)構(gòu)和降低噪音的性能，其內(nèi)表面適于面對此擋壁，而其外表面背對擋壁。一周邊肋條具有一與聚集層的內(nèi)表面形成一體的上部和一帶有一可與擋壁相接觸的外部邊緣的下部，進而在聚集層的內(nèi)表面上限定一封閉的區(qū)域。一第一組細長的肋條位于該封閉的區(qū)域內(nèi)。每一個細長的肋條包括一與聚集層的內(nèi)表面形成一體的上部和一帶有一適于至少面對擋壁的外部邊緣的下部。而且每一個細長肋條的兩端與周邊肋條形成一體，進而可以增強周邊肋條以抵抗施加在聚集層外表面上的壓力所產(chǎn)生彎矩。
此細長肋條最好在相同的方向上延伸。在上述封閉區(qū)域內(nèi)可以提供一第二組細長的肋條。第二組肋條中的每一個都具有一與聚集層的內(nèi)表面形成一體的上部和一帶有一至少面對間隔壁的外部邊緣的下部，以及兩端，此兩端或與第一組肋條的相鄰肋條形成一體，或與周邊肋條和一第一組肋條的相鄰肋條形成一體，進而進一步增強周邊肋條抵抗彎矩的強度。
下面將參照附圖描述本發(fā)明，其中

圖1示出了與機動車隔板一體成形的一固定踏板的一前視圖(從駕駛員的座位看)；圖2是固定踏板和隔板的一后視圖；圖3是覆蓋防火墻的隔板組件的一俯視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的擱腳區(qū)；圖4是本發(fā)明帶有一吸聲層的隔板內(nèi)表面的一局部剖視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的擱腳板區(qū)的壓縮肋條結(jié)構(gòu)；圖5是沿圖4中的5-5線所作的剖視圖，示出了壓縮肋條的不同高度。
如圖1至2所示，隔板組件10包括一聚集層或隔板12，該隔板12具有一第一外表面14和一第二內(nèi)表面16。一固定踏板18與墊12形成一體，并從第一表面14向外伸出。此隔板組件10最好是由填充的可塑彈性聚合體材料例如聚丙烯彈性體制成，以用作擋聲層來減少通過防火墻從機動車的發(fā)動機室進入到乘客室的發(fā)動機噪音。固定踏板18的下部周邊20與隔板外表面14連接在一起，并且其形狀與機動車車輪槽的表面相一致(圖3)，以便固定踏板18安裝后其上表面22面對機動車的后面并處于一個對駕駛員的腳方便放置的位置。一個固定踏板周邊壁21與固定踏板18的下部周邊20和上表面22一體成形。
若干個圓形凹座24從固定踏板的上表面22向內(nèi)延伸，用于容置一緊固件(未示出)。每一個凹座包括一細長的長槽26，用于放置一緊固件螺栓或軸(未示出)，該緊固件螺栓或軸一般是從機動車的防火墻伸出的。長槽26要有足夠的長度，以便在安裝期間使隔板12和固定踏板18可以相對于機動車的防火墻調(diào)節(jié)使雙頭螺栓通過長槽伸出。雖然圖中僅示出了兩個凹座和長槽，但是可以理解根據(jù)需要固定的數(shù)目可以提供一個或多個凹座和長槽。另外，也可以取消凹座和/或長槽，固定踏板可以是自由浮動的，這取決于安裝隔板的機動車的類型。凹座和/或長槽也可用于安裝裝飾蓋。
參照圖2，從固定踏板18的內(nèi)表面28上伸出有大體縱向延伸的第一組肋條30和大體橫向延伸的第二組肋條32。第一組和第二組肋條30、32的延伸方向大體相互垂直并為固定踏板18提供結(jié)構(gòu)支撐來承擔由駕駛員的腳所施加的力。第一組和第二組肋條30、32也為固定踏板提供足夠的強度，以便可以將一蓋(未示出)借助于緊固件直接安裝在固定踏板上。肋條30的外緣34適于緊靠在機動車的車輪槽上，并與周邊壁21一起將固定踏板18支撐在車輪槽上。肋條32的外緣36朝向內(nèi)表面28彎曲并且總體上不與車輪槽相接觸。
在安裝位置，隔板12的內(nèi)表面16和肋條30的外緣34面對機動車的防火墻25(圖3)，同時外表面14、22面對機動車地毯(未示出)的底面。隔板12的外表面14還可以從儀表盤的后面延伸過地毯。
雖然本發(fā)明特別適用于汽車隔板，但是可以理解本發(fā)明也可以應用到其它機動車或非機動車上，它們共同的特征在于，具有一體成形的支撐表面的材料層或材料板被暫時地或永久地連接到一支撐表面上。例如，可以在隔板內(nèi)的其它位置上形成固定踏板結(jié)構(gòu)，即增加板厚度的加強肋，和/或緊固件開口，以為安裝電模件、HVAC盒、裝飾板和其它機動車附件提供結(jié)構(gòu)支撐。而且，雖然示出的固定踏板具有特定的形狀，但是可以理解根據(jù)具體需要也可以在隔板上制作其它形狀。
如圖3和4所示，一個擋壁包括一驅(qū)動裝置區(qū)42，一車輪槽區(qū)41和在此驅(qū)動裝置區(qū)和車輪槽區(qū)之間延伸的底板和防火墻區(qū)23,25。防火墻區(qū)25與底板區(qū)23相交，并從底板區(qū)23大體向上延伸。隔板組件10除了包括或者是固定踏板18外，還可以包括一壓縮肋條陣38，該壓縮肋條陣38在一擱腳區(qū)或區(qū)域40與隔板12的內(nèi)表面16形成一體。擱腳區(qū)40位于在車輪槽區(qū)41和驅(qū)動裝置區(qū)42之間底板23和防火墻區(qū)25的交叉部位。擱腳區(qū)40大體被分為一下部擱腳部分44和一上部擱腳部分46。下部擱腳部分44部分地沿與防火墻25相鄰的機動車底板23延伸，并與上部46形成一體，該上部46部分地沿與底板23相鄰的防火墻25向上延伸。
圖4是擱腳區(qū)40的一個局部剖面的后視圖，如圖4所示，壓縮肋條陣38包括大體縱向延伸的肋條48和大體橫向延伸的肋條50，這些肋條從擱腳區(qū)40的內(nèi)部隔板表面16伸出。肋條48的延伸方向與肋條50的延伸方向大體相垂直，并且肋條48具有外部邊緣54，肋條50具有外部邊緣60。一周邊肋條52形成了壓縮肋條陣38的外部周邊。一中心肋條58與此周邊肋條52一體成形并位于上部擱腳部分44和下部擱腳部分46的交叉部位。周邊肋條52和中心肋條58分別都具有外部邊緣62和64。
在安裝狀態(tài)中，外部邊緣54和62通常與防火墻25和底板23相接觸；外部邊緣60和內(nèi)表面16起初面對防火墻和底板；而且外部邊緣58沿防火墻和底板的交叉部位延伸并與該部位相接觸。
擋聲板10還可以包括吸聲層56，該吸聲層56設(shè)置在隔板12的內(nèi)表面16和擱腳區(qū)40之外的防火墻25和/或底板23之間。隔板12的外表面14面對機動車地毯(未示出)的底面，并且基本上是均勻地越過擱腳板區(qū)40。
圖5是沿圖4中的5-5線所作的剖面圖，示出了壓縮肋條的示意性布置方式。肋條48,50,52和58從擱腳區(qū)40的內(nèi)表面16以不同的長度伸出，以便與底板23和防火墻25的形狀相一致，并在有力施加在擱腳區(qū)40上時提供具有不同抵抗力的結(jié)構(gòu)支撐。如圖所示，一第一組肋條，包括肋條48，周邊肋條52和中心肋條58，從內(nèi)表面16伸出一第一距離，以便使肋條48,58和52將隔板的內(nèi)表面16同防火墻25和底板23隔開一預定距離。一第二組肋條，包括肋條50，從內(nèi)表面16伸出一第二距離。最好第一距離大于第二距離，以便肋條50的外表面60起初與防火墻25和底板23間隔開。一個朝向底板23和/或防火墻25施加在擱腳區(qū)40的外表面上的足夠大的沖擊力會導致肋條48,52和58中的一個或多個彎曲，進而開始緩沖沖擊力。初級的緩沖或抗沖擊水平可以通過改變肋條48的數(shù)量和改變肋條48,52和58的厚度、高度、長度、間隔、形狀和方位來控制，以便得到所需要的初級的抗沖力能力。如果沖擊力大到超過第一組肋條的初級抗沖擊力能力，第一組肋條中的一個或多個繼續(xù)產(chǎn)生彎曲變形，直到肋條50的外表面60中的一個或多個與底板23和/或防火墻25相接觸，以提供第二級的緩沖或抗沖擊力作用。與第一組肋條相同，第二組肋條的第二級的緩沖或抗沖擊水平可以通過改變肋條48的數(shù)量和改變肋條的厚度、高度、長度、間隔、形狀和方位來控制，以便得到所需要的第二級的抗沖力能力?？箾_擊能力還可以通過將擱腳區(qū)40繞上一層具有所需硬度的吸聲層來控制。整體模制的壓縮肋條陣38為擱腳區(qū)40所提供的硬度具有不同水平，且大于單獨的泡沫吸聲層提供的硬度，并改進了沖擊減震性和乘客安全性。如果需要，可以通過增加越來越短的肋條組來提供多于兩級的抗沖擊能力。
雖然本發(fā)明特別適用于擱腳區(qū)40，但是可以理解壓縮肋條可以整體模制在隔板的其它位置比如在機動車的車輪槽上的固定踏板區(qū)，以提供增強的抗沖擊能力。而且，本發(fā)明中肋條的布置方式不限于附圖中所示的方式。
在不偏離本發(fā)明范圍的前提下，在上述的說明書和附圖所表述的宗旨內(nèi)，可以進行合理的改動和變化。
權(quán)利要求
申請人主張獨占權(quán)或特權(quán)的實施方案限定如下1．一種適合于安裝到一擋壁上的擋聲層，該擋聲層包括一具有模制結(jié)構(gòu)和聲音阻擋性能的聚集層，該聚集層的內(nèi)表面與所述擋壁相面對，而其外表面與所述擋壁相背；一周邊肋條，該周邊肋條具有一與所述聚集層的內(nèi)表面形成一體的上部和一帶有一外部邊緣的下部，該外部邊緣適于與所述擋壁相接觸，所述周邊肋條在所述聚集層的內(nèi)表面上限定了一封閉的區(qū)域；一第一組彈性凸出體，該凸出體位于所述封閉區(qū)域內(nèi)并具有一與所述聚集層形成一體的上部和一帶有一外部邊緣的下部，該外部邊緣適于與所述擋壁相接觸；所述第一組凸出體中的每一個凸出體從所述內(nèi)表面到所述外部邊緣延伸一第一距離；一第二組彈性凸出體，該凸出體位于所述封閉區(qū)域內(nèi)并具有一與所述聚集層形成一體的上部和一帶有一外部邊緣的下部，該外部邊緣適于與所述擋壁相面對；所述第二組凸出體中的每一個凸出體從所述內(nèi)表面到所述外部邊緣延伸一第二距離，所述第二距離小于所述第一距離；其中所述第一組凸出體以一第一預定水平彈性地抵抗施加在所述聚集層的外表面上的壓力，而所述第二組凸出體與所述第一組凸出體一起以一大于第一預定水平的第二預定水平彈性地抵抗壓力。
2．一種如權(quán)利要求1所述的擋聲層，其特征在于所述第一組凸出體包括若干個細長的第一肋條，每一個第一肋條的兩端與所述周邊肋條制成一體，進而增強周邊肋條以抵抗施加在所述聚集層外表面上的壓力所產(chǎn)生的彎矩。
3．一種如權(quán)利要求2所述的擋聲層，其特征在于所述第二組凸出體包括若干個細長的第二肋條，該肋條的延伸方向與所述第一肋條相垂直，每一個第二肋條的兩端或是與相鄰的第一肋條形成一體，或是與所述周邊肋條形成一體，以便進一步增強周邊肋條以抵抗彎矩。
4．一種如權(quán)利要求3所述的擋聲層，其特征在于所述聚集層適合于安裝在一具有所述擋壁的機動車上，該擋壁包括在一車輪槽區(qū)和一驅(qū)動裝置區(qū)之間延伸的一底板區(qū)和一防火墻區(qū)，所述防火墻區(qū)與所述底板區(qū)相交叉并從所述底板區(qū)大體向上延伸，所述聚集層還包括一車輪槽部分，其形狀至少與所述車輪槽區(qū)的形狀的一部分相一致；和底板和防火墻部分，其形狀分別與所述底板和防火墻區(qū)的形狀的至少一部分相一致。
5．一種如權(quán)利要求4所述的擋聲層，其特征在于包含有所述第一組和第二組凸出體的所述封閉區(qū)包括一固定踏板區(qū)，該區(qū)域沿所述聚集層的車輪槽部分的至少一部分延伸。
6．一種如權(quán)利要求4所述的擋聲層，其特征在于包含有所述第一組和第二組凸出體的所述封閉區(qū)位于一擱腳區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域沿所述聚集層的底板和防火墻部分的至少一部分延伸。
7．一種如權(quán)利要求6所述的擋聲層，其特征在于所述第一組凸出體包括一中心的橫向延伸的肋條，該肋條適合與所述機動車的底板和防火墻的相交部位相接觸。
8．一種如權(quán)利要求6所述的擋聲層，其特征在于還包括一吸聲層，該吸聲層具有一與所述聚集層的內(nèi)表面相接觸的外表面和一與所述擋壁相接觸的內(nèi)表面。
9．一種如權(quán)利要求8所述的擋聲層，其特征在于所述吸聲層具有一開口，其尺寸大小使其能夠接收所述周邊肋條，并且所述吸聲層位于所述封閉區(qū)的外部。
10．一種如權(quán)利要求3所述的擋聲層，其特征在于所述第一組凸出體包括一中心的橫向延伸的肋條，該肋條與所述每一個縱向延伸的肋條和所述周邊肋條相交。
11．一種如權(quán)利要求1所述的擋聲層，其特征在于還包括一吸聲層，該吸聲層具有一與所述聚集層的內(nèi)表面相接觸的外表面和一與所述擋壁相接觸的內(nèi)表面。
12．一種如權(quán)利要求11所述的擋聲層，其特征在于所述吸聲層具有一開口，其尺寸大小使其能夠接收所述周邊肋條，并且所述吸聲層位于所述封閉區(qū)的外部。
13．一種適合于安裝到一擋壁上的擋聲層，該擋聲層包括一具有模制結(jié)構(gòu)和聲音阻擋性能的聚集層，該聚集層的內(nèi)表面與所述擋壁相面對，而其外表面背離所述擋壁；一周邊肋條，該周邊肋條具有一與所述聚集層的內(nèi)表面形成一體的上部和一帶有一外部邊緣的下部，該外部邊緣與所述擋壁相接觸，所述周邊肋條在所述聚集層的內(nèi)表面上限定了一封閉的區(qū)域；位于所述封閉區(qū)內(nèi)的細長的肋條，每一個細長的肋條具有一與所述聚集層的內(nèi)表面形成一體的上部和一帶有一外部邊緣的下部，該外部邊緣與所述擋壁相面對，每一個細長肋條的兩端與所述周邊肋條形成一體，進而增強周邊肋條以抵抗由施加在所述聚集層的外表面上的壓力所產(chǎn)生的彎矩。
14．一種如權(quán)利要求13所述的擋聲層，其特征在于一第一組細長肋條基本上在一相同的方向上延伸，而一第二組細長肋條的兩端或是與所述第一組肋條中的相鄰肋條形成一體，或是與所述周邊肋條和所述第一組肋條中的一個相鄰肋條形成一體，以便進一步增強周邊肋條以抵抗彎矩。
15．一種如權(quán)利要求14所述的擋聲層，其特征在于所述第一組肋條從所述聚集層的內(nèi)表面伸出的距離大于所述第二組肋條伸出的距離，因而當所述第一組肋條的外部邊緣與所述擋壁相接觸時，所述第二組肋條的外部邊緣一般與所述擋壁相間隔。
16．一種如權(quán)利要求15所述的擋聲層，其特征在于所述第一組和第二組肋條是有彈性的，由此第一組肋條以一第一預定水平彈性地抵抗施加在所述聚集層外表面上的壓力，而所述第二組肋條與所述第一組肋條一起以一大于所述第一預定水平的第二預定水平彈性地抵抗壓力。
17．一種如權(quán)利要求13所述的擋聲層，其特征在于還包括一吸聲層，該吸聲層具有一與所述聚集層的內(nèi)表面相接觸的外表面和一與所述擋壁相接觸的內(nèi)表面。
18．一種如權(quán)利要求17所述的擋聲層，其特征在于所述吸聲層具有一開口，其尺寸大小使其能夠接收所述周邊肋條，并且所述吸聲層位于所述封閉區(qū)之外。
19．一種如權(quán)利要求13所述的擋聲層，其特征在于所述聚集層適合于安裝在一具有一擋壁的機動車上，該擋壁包括在一車輪槽區(qū)和一驅(qū)動裝置區(qū)之間延伸的一底板區(qū)和一防火墻區(qū)，所述防火墻區(qū)與所述底板區(qū)相交叉并從所述底板區(qū)大體向上延伸，所述聚集層還包括一車輪槽部分，其形狀與所述車輪槽區(qū)的形狀的至少一部分相一致；和底板和防火墻部分，其形狀分別與所述底板和防火墻區(qū)的形狀的至少一部分相一致。
20．一種如權(quán)利要求19所述的擋聲層，其特征在于包含有所述第一組和第二組凸出體的所述封閉區(qū)位于一擱腳區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域沿所述聚集層的底板和防火墻部分的至少一部分延伸。
21．一種如權(quán)利要求19所述的擋聲層，其特征在于包含有所述第一組和第二組肋條的所述封閉區(qū)位于一固定踏板區(qū)內(nèi)，該區(qū)域沿所述聚集層的車輪槽部分的至少一部分延伸。
全文摘要
一種用于機動車上的擋聲層10,具有一擋壁,該擋壁包括在一車輪槽區(qū)41和一驅(qū)動裝置區(qū)42之間延伸的一底板區(qū)23和一防火墻區(qū)25。該擋聲層10包括一聚集層12,該聚集層12覆蓋擋壁的至少一部分。聚集層12的內(nèi)表面16面對擋壁,該擋壁帶有一個與其形成一體并且從其上伸出的周邊肋條52。一第一組細長的肋條48與一第二組細長的肋條50相交叉并相連接。第一組和第二組細長的肋條48、50位于封閉區(qū)內(nèi)。每一個細長的肋條48、50均具有一與聚集層的內(nèi)表面16形成一體的上部和一帶有一外部邊緣54,60的下部,該外部邊緣54,60至少與擋壁相面對。第一組肋條的每一個細長肋條48還具有與周邊肋條52制成一體的兩端,進而增強此周邊肋條以抵抗由施加在聚集層的外表面上的壓力所產(chǎn)生的彎矩。第二組肋條的每一個細長肋條50的兩端或是與第一組肋條中的相鄰肋條48形成一體,或是與周邊肋條52以及第一組肋條的一相鄰肋條48形成一體,以便進一步增強周邊肋條52以抵抗彎矩的強度。第一組肋條從聚集層的內(nèi)表面伸出的距離大于第二組肋條伸出的距離,以對聚集層的外表面提供增強抵抗沖擊的能力。
文檔編號B60R21/04GK1223617SQ97196016
公開日1999年7月21日 申請日期1997年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月26日
發(fā)明者米歇爾·T·坎貝爾, 埃里克·G·歐文 申請人:凱薩德工程公司