(57)【要約】      （修正有）【課題】開放的な車両の場合に大きな障害を惹き起こす周波数領域においては公知の遮音材に比べて遮音効果が容易に最適化できる耐候性絶縁ライニングを提供する。【解決手段】異なった機能を持つ３つのゾーンからなり、第１ゾーン（Ａ）が、部材全体に安定性および歩行耐久性を付与し、ばね−質量系の重量層として用いられる被覆層２からなり、第２ゾーン（Ｂ）が分室壁と取り囲まれた空気がばね−質量系の弾性バネの機能を果たしている複数の開放分室３からなり、第３ゾーン（Ｃ）が、ノブ状支持要素を有し、第２ゾーン（Ｂ）と該第２ゾーンの分室層を支持面、側面からの空気流が車体部と絶縁ライニングとのあいだの第３ゾーン空隙に沿って移行できるように、遮断素子４が分室を形成する分室壁５に比べて幾何学的寸法が小さくなっており、当該絶縁ライニングの単位面積あたりの重量が１０ｋｇ／ｍ2であることを特徴とする絶縁ライニング。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ばね−質量系の形態であり、とくに車体部の遮音のためのフロア用ライニングである絶縁ライニングであって、
該絶縁ライニングが異なった機能を持つ３つのゾーンからなり、第１ゾーン（Ａ）が、部材全体に安定性および歩行耐久性を付与し、本発明に基づくばね−質量系の重量層として用いられる被覆層からなり、第２ゾーン（Ｂ）が分室壁と取り囲まれた空気がばね−質量系の弾性バネの機能を果たしている複数の開放分室からなり、第３ゾーン（Ｃ）が、ノブ状支持要素を有し、第２ゾーン（Ｂ）と該第２ゾーンの分室層を支持面、とくに絶縁ライニングがあるときには車体部から隔離するためのものであり、側面からの空気流が車体部と絶縁ライニングとのあいだの第３ゾーン空隙に沿って移行できるように、遮断素子が分室を形成する分室壁に比べて幾何学的寸法が小さくなっており、
当該絶縁ライニングの単位面積あたりの重量が１０ｋｇ／ｍ2である
ことを特徴とする絶縁ライニング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は絶縁ライニング、とくに車体部からの騒音遮断用としての請求項１の前提部分に基づくフロアライニングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遮音効果のある絶縁ライニングは車体の製造において、とくに車体から発する騒音のレベルを抑えるためにフロアパネル（bodenbleche）、荷物積載床面、トランクルームなどに絶縁ライニングの施されたトラクターやその他商業用車両に使用されている。車体内部における騒音発生の抑制対策は非常に重要である。騒音は周知の通り、その弊害としてたとえば頭痛、動悸または血圧の上昇などといった形で不快な気分を呼び起こすことが知られているからである。したがって、現在の車両業界では車体の騒音レベルをできる限り抑えることが努力目標となっている。
【０００３】
振動車体から発する騒音レベルの抑制対策として今日周知になっている方法は本質的にはつぎの２つに絞られる：
ａ）曲げ抵抗を有し、散逸的に働く減衰層の接着または溶融接合による騒音発生源である車体の補強および振動抑制、
ｂ）前記抑制措置のなされた、またはなされていない車体へのいわゆるばね−質量系の構成体の被覆、すなわち有孔、弾性素材（不織布またはフォーム）からなるライニングおよびその上に重量裏張り層を重ねた複合素材の被覆。車両内部ではそのようなライニングはしばしば装飾層またはカーペット層で被覆されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、ばね層にはできるだけ弾性率の小さい有孔素材が、重量層または重量裏張り層には充填されたポリウレタンフォームが使用される。この絶縁ライニングは様々な素材を含む複数の層からなっていて、そのためこの種のライニングの場合、製造およびリサイクルが困難になるか、またはコスト高になる。
【０００５】
このような絶縁ライニングは通常、熱および湿気に敏感で強靱性に欠けるため、たとえば農業用、建設作業用の開放的な車両への使用にはほとんど適していない。その上、車両業界では当該防音材は全体として使用可能域が狭い範囲に限定されており、そのため重量層の追加被覆が必要になっている。
【０００６】
したがって、本発明の課題は公知の遮音材の欠点を持たない遮音ライニングを作り出すことである。
【０００７】
とくに、従来の遮音材よりも低コストでの製造を可能にするため、ただ単一の素材から単一の成形過程によって製造することのできる遮音ライニングを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、この課題は請求項１の特徴をもつ絶縁ライニングによって解消される。とくに本発明の核心は、絶縁ライニングが異なった機能を持つ３つのゾーンからなっているところに認められる。第１ゾーン（Ａ）は部材全体に安定性および歩行耐久性（Trittfestigkeit）を付与し、本発明に基づくばね−質量系の重量層として用いられる被覆層を構成している。第２ゾーン（Ｂ）は、その分室壁と取り囲まれた空気がばね−質量系の弾性バネの機能を果たしている複数の開放分室からなっている。第３ゾーン（Ｃ）は、第２ゾーン（Ｂ）とその分室層を小さな遮断素子により騒音源である車体部から隔離している。この遮断素子それぞれの断面積は分室を形成している分室壁の断面積よりも完全に小さくしておく。被覆層の上には模様を付けたり、耐摩耗性素材で仕上げたりすることが考えられる。
【０００９】
さらに本発明では（Ｃ）ゾーンにおける、すなわち車体の振動部と分室層とのあいだにおける摩擦が減少すれば、絶縁ライニング内の吸音作用および遮音作用が大きく改良されるという基本的認識の上に立っている。この目的には第３ゾーン（以下、遮断ゾーンという）にその断面積が分室壁の断面積よりはるかに小さな、もっぱら超小型の支持素子が配置されている。それによって第３ゾーンでは側面において制御可能な空気流抵抗が発生し、追加的なエネルギー散逸効果となって現れる。ここでの注目点である自動車、軌道車両または機械における騒音放射は車体パネルの曲げ振動によって発生する。車体振動時では振動上昇領域の上方においては局所的な超過圧が発生するが、一方、隣接する振動下降領域の上方においては低圧状態になる。第３ゾーンの空気流によって、本発明は局所的な圧力および真空の領域で局所的な圧力の均一化を達成することができる。その結果、振動上昇領域の上方における空気柱では低圧力構成の部分も生じ、絶縁ライニングの第１ゾーンにおける音響作用は低下する。振動下降領域の車体部分でも同様のことが当てはまる。
【００１０】
本発明に基づく絶縁ライニングのその他とくに有利な態様は、従属項の特徴によって表されている。
【００１１】
絶縁ライニングの分室層としてとくに有利な実施態様では、約４２×４２ｍｍ2の正方形底面を有する多数の分室が構成されている。
【００１２】
そのほか、とくに有利な実施態様は断面積５ｍｍ2以下、高さ１〜４ｍｍの遮断素子が分室壁の交差箇所に配置されている場合である。分室壁は弾性ゴムまたはポリウレタンからなっており、２ｍｍの厚さおよび１８ｍｍ以下の高さを有している。
【００１３】
特別な実施態様として、隣接する遮断素子間に存在する分室壁の少なくとも一部分に凹部を少なくとも一つ設けることができる。それにより、側面の空気流抵抗は簡単に制御もしくは最適化できる。これらの凹部の高さ（Ｂ′）は４ｍｍまでとする。この凹部の幅（Ｄ）と隣接する遮断素子間の距離（Ｅ）との長さの比は好ましい実施例では３：４となっている。
【発明の効果】
【００１４】
特別有利な実施例として、全ゾーン、それもとくに絶縁ライニング全体を単一の素材から構成して、所望の物理特性を個々ゾーンの適切な成形または寸法設定によって実現させるということが可能である。その場合特別な態様として個々のゾーンを異なった密度に構成することができる。そのようにすることで、本発明に基づく絶縁ライニングは、その良好な音響特性、強靱性および容易なリサイクル性からだけでなく、非常に経済的な製造技術特性からもすぐれている。
【００１５】
以上より本発明によれば、とくに開放的な車両の場合に大きな障害を惹き起こす周波数領域においては公知の遮音材に比べて遮音効果が容易に最適化できる耐候性絶縁ライニングを作ることができる。これらの特性は追加層を設けなくても達成できる。
【００１６】
その他の多くの実施態様は当業者の標準的な能力の範囲内にあり、当業者であれば自身の経験を加味しなくても提供された教示内容から引き出せるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下では本発明を図示された実施例に基づき詳しく説明する。
【００１８】
図１に描かれた絶縁ライニング１は、重なり合う３つのゾーンＡ、ＢおよびＣからなっていて、それぞれのゾーンが特別な音響効果を持っており、組み合わせによって驚異的な防音効果がもたらされる。
【００１９】
第１ゾーンＡは本来的には重量裏張り層として働く被覆層２を有している。第２ゾーンＢは分室３で構成された分室層を持ち、その騒音散逸効果は主として粘弾性分室壁５によって保証される。本発明によれば、第３ゾーンＣはその上面に多数のノブ状支持素子４が設置されていて、それが絶縁ライニング１の第２ゾーンＢを車体部６から遮断している。その場合側面からの空気流が車体部６と絶縁ライニング１とのあいだの第３ゾーン空隙に沿って移行できるように、遮断素子４は分室３を形成する分室壁５に比べて幾何学的寸法が小さくなっている。このゾーンＣは一つの作用として、振動している車体部分の上方の様々な圧力領域間で側面の圧力補正を行ない、側面からの流動空気による摩擦を緩和している。
【００２０】
主な実施態様では３ゾーンＡ、ＢおよびＣにわたる絶縁ライニング１は以下のような幾何学的寸法を有している：
被覆層２は厚さ数ｍｍで、負荷能力や耐摩耗性のほか消音／防音に対する要求に適合させている。ゾーンＢは本例では仕切壁５の厚さが約２ｍｍ、高さが１８ｍｍの分室３によって形成されている。本実施例では分室の断面積は正方形で一辺の長さが４２ｍｍである。
【００２１】
代表的な実施例では、遮断素子４の形態は、直径２ｍｍの円筒形である。その場合各遮断素子４は分室壁５が交差している場所７に配置されている。
【００２２】
図２に描かれた第２の実施例では隣接する遮断素子４間の分室壁５には高さＢ′４ｍｍの凹部８が設けられており、その幅Ｄは隣接する遮断素子間の距離Ｅの約３／４である。このような凹部８により絶縁ライニング１の防音効果は簡単で低コストの方法に基づき、おかれた特定の利用に関して最適化できる。
【００２３】
例示した実施態様は、たとえば遮断素子４の円筒形に見られるように特別な幾何学的寸法と形態を持つものではあるが、他の寸法および形態のものも当業者であれば自己の通常の技術的能力の範囲内で考え出すことが可能である。
【００２４】
本発明に基づく絶縁ライニング１は単一の素材から作られることがとくに有利な点である。それによって卓越した音響特性が得られるほか経済的に最適な製造も図られる。当業者にはよく知られていることだが、従来型絶縁ライニングの製造には通常天然繊維、合成繊維からなる不織布またはたとえば弾性ゴム、ＰＵＲフォームからなる重量フォームが使用されている。この種の素材はすべて本発明に基づく絶縁ライニングに使用することが可能である。特別な素材選択は当業者の判断に委ねることができる。当業者であれば自身が持つ多様な知識から目的に沿った素材を選択し、適当な方法で寸法を決定するであろう。この種の絶縁ライニングの単位面積あたりの重量は一般的には約１０ｋｇ／ｍ2である。
【００２５】
図３は本発明に基づく絶縁ライニングで得られる効果を二つの測定曲線によって示したものである。測定曲線ｂ）は被覆層（Ａ）およびその下方に配置された単位面積重量８．２ｋｇ／ｍ2の分室層（Ｂ）からなる従来の防音材について周波数の関数で表した防音効果の挙動である。この測定曲線は、この種の防音材にとって典型的な経過を辿っている。それに対して曲線ａ）は、同様に弾性ゴム製ではあるが単位面積重量が７．９ｋｇ／ｍ2である、本発明による絶縁ライニングの挙動を周波数の関数で表したものである。これは明らかなように、前記の従来型防音材より軽量である。両測定曲線は低周波数域ではほぼ同じような経過を辿っているが、しかし４５０Ｈｚ以上では本発明に基づく絶縁ライニングのほうが防音効果は著しく良好である。当然のことであるが、本発明の本質は前記実施例に限定されるものではない。したがって本発明の本質から離れることなく、隣接する遮断素子４間の分室壁５に複数の凹部８を設けることも同様に考え得ることである。たとえば遮断素子４の両側に凹部８を追加構成することも可能であり、それによってばね効果にも変化が現れるので、音響効果には目的に沿った形で影響を与えることができる。
【００２６】
なお、本発明の考えから離れることなく遮断素子４を分室壁５の交差点７と交差点のあいだに設置することも可能である。そうすることによって特別な適用例では振動特性を望み通りに変えることができる。このように変更して望み通りの振動特性に調整するのは当業者の能力の範囲内のことである。当然、分室層５に囲まれた個々の分室を別な形態に形成することもできる。とくに横断面を三角形や多角形にしたり、またはそれらを組み合わせた形にすることも可能である。同様に遮断素子の形態も円筒形、円錐形、球形または角形にすることが可能である。分室および分室壁の大きさについては当業者であれば使用素材および使用目的に従って適切に選定し得る。
【００２７】
達成可能な音響効果の点だけでなく、簡易な製造法、つまり単一の成形過程のみの製法も非常に有利であることが実証されている。本発明に基づく絶縁ライニングはとくにプレス成形、押出成形または射出成形によるプレス品または成形部品として製造できる。さらに、本発明に基づく絶縁ライニングの製造においては別な態様として個々のゾーンを異なった密度で形成することもできる。それにより、本発明に基づく絶縁ライニングの製造は特別な要求にも容易に適合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による絶縁ライニングの斜視図である。
【図２】本発明による絶縁ライニングの変更例である。
【図３】周波数に依存する遮音効果の比較測定グラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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