Pieza de moldura de interior de automóvil para el aislamiento y la absorción del sonido.

Una pieza de moldura de interior aislante del sonido que comprende al menos un área absorbente,

que tiene características predominantemente absorbentes del sonido, en la que el área absorbente comprende al menos una capa porosa fibrosa, y al menos un área aislante, que tiene características acústicas de muelle-masa, en la que el área aislante consiste en al menos una capa de masa y una capa de desacoplamiento, en donde la capa de masa consiste en la misma capa fibrosa porosa como la del área absorbente, en donde dicha capa fibrosa porosa en el área aislante está comprimida para tener un módulo de Young dinámico expresado en (Pa) de al menos 96·AW·t siendo AW el peso por unidad de área expresado en g/m2, y t el espesor expresado en mm de la capa fibrosa porosa, y al menos una capa barrera delgada impermeable al aire entre la capa fibrosa porosa y la capa de desacoplamiento, y en la que el espesor de la capa fibrosa porosa en el área absorbente es mayor que el espesor de la misma capa en el área aislante.

Pieza de moldura de interior de automóvil para el aislamiento y la absorción del sonido Campo de la técnica La invención se refiere a una pieza de moldura de interior de automóvil para la atenuación del ruido en un vehículo.

Antecedentes de la técnica Las fuentes de ruido en un vehículo son muchas e incluyen, entre otras, el motor, la transmisión, la zona de contacto de los neumáticos (excitados por la superficie de la carretera) , los frenos, y el viento. El ruido generado por todas estas fuentes dentro de la cabina del vehículo cubre un amplio intervalo de frecuencias que, para vehículos diesel y de gasolina normales, puede ir hasta 6, 3 kHz (por encima de esta frecuencia, la potencia acústica radiada por las fuentes de ruido en un vehículo es generalmente despreciable) . El ruido del vehículo se divide generalmente en ruido de frecuencias bajas, medias y altas. Por lo general, el ruido de frecuencias bajas se puede considerar que cubre el intervalo de frecuencias entre 50 Hz y 500 Hz y está dominado por el ruido propagado a través de "estructuras sólidas": la vibración se transmite a los paneles que rodean la cabina de pasajeros a través de una variedad de caminos estructurales y tales paneles luego radian el ruido en la cabina. Por otro lado, el ruido de altas frecuencias se puede considerar que típicamente cubre el intervalo de frecuencias por encima de 2 kHz. El ruido de altas frecuencias se denomina típicamente como ruido propagado a través del "aire": en este caso la transmisión de las vibraciones a los paneles que rodean la cabina de pasajeros tiene lugar a través de caminos de propagación a través del aire. Se reconoce que existe un área gris, donde se combinan ambos efectos y ninguno de los dos domina. Sin embargo, para la comodidad de los pasajeros, es importante que el ruido se atenúe en el intervalo de frecuencias medias, así como en los intervalos de frecuencias altas y bajas.

Para la atenuación del ruido en vehículos tales como coches y camiones es bien conocido el uso de aisladores, amortiguadores y absorbedores para reflejar y disipar sonido, y así reducir el nivel global sonoro en el interior.

El aislamiento se obtiene normalmente por medio de un sistema barrera clásico de muelle-masa, en el que la masa está formada por un material impermeable de alta densidad, también conocido como capa pesada y el muelle está formado por un material de baja densidad tal como espuma o fieltro no comprimido. La rigidez del muelle es comparable a la suma de la compresibilidad del aire en la capa de desacoplamiento y la rigidez de su estructura. El espesor de las barreras de aislamiento de ruido usadas está normalmente predeterminado de una forma estricta por el fabricante del vehículo. Si este es el caso, y en particular cuando la capa aislante tiene un espesor sustancialmente uniforme, los cambios en la frecuencia de resonancia se pueden llevar a cabo mediante el aumento de la masa. Se sabe que la frecuencia de resonancia de los sistemas de aislamiento de ruido no debe estar en el mismo intervalo de las frecuencias perturbadoras del motor.

Los sistemas absorbentes y aislantes por sí mismos tienen sólo un pequeño ancho de banda de frecuencias en el que trabajan de forma óptima. El absorbedor funciona mejor en las frecuencias altas, y el aislante mejor en las frecuencias bajas. Además, ambos sistemas son sub óptimos para su uso en un vehículo moderno. La función del aislante es fuertemente dependiente del peso por unidad de área y de la densidad, a mayor peso mejor es el aislante. Por otro lado el absorbedor es fuertemente dependiente del espesor del material, a mayor espesor mejor. El espesor y el peso cada vez están más restringidos. El espacio en un coche donde se colocan las molduras de interior está restringido. Cuanto más delgado sea el material más espacioso será el vehículo, siendo esto un argumento de venta para un coche. El peso tiene un impacto directo en la cantidad de combustible usado durante la conducción. Por lo tanto, un menor peso es una opción más económica y ecológicamente mejor.

Recientemente, una tendencia hacia menores pesos de la capa de masa o de la capa pesada para los sistemas clásicos de muelle-masa ha reducido el peso promedio de aproximadamente 3 (kg/m2) a aproximadamente 2 (kg/m2) . Esta caída en el peso por unidad de área también significa menos material usado con la tecnología común y por lo tanto menos coste. Incluso son posibles pesos más bajos de hasta 1 (kg/m2) y están presentes en el mercado, pero la tecnología para lograr esto es cara y tiene inconvenientes, en particular para la producción de masas de bajo volumen. Las capas de masa clásicas típicas están hechas de materiales densos altamente rellenos, tales como EPDM, EVA, PU, PP etc. Puesto que estos materiales tienen una alta densidad, normalmente por encima de 1.000 (kg/m3) , es necesario hacer una capa muy delgada para obtener un bajo peso por unidad de área. Esto aumenta los costos de producción y causa problemas en los procesos involucrados, por ejemplo, la formación de lágrimas de material durante el moldeo.

El rendimiento del aislamiento de una barrera acústica se evalúa mediante la pérdida de transmisión del sonido (TL, del inglés transmission loss) . La capacidad de una barrera acústica para reducir la intensidad del ruido que se transmite depende del tipo y de la estructura de los materiales que componen la barrera. La propiedad física más importante que controla la TL del sonido de una barrera acústica es la masa por unidad de área de sus capas componentes. Para un mejor rendimiento aislante, la capa pesada de un sistema muelle-masa debe tener una superficie lisa y de alta densidad para maximizar la reflexión de las ondas de ruido, una estructura no porosa y una cierta rigidez de material para minimizar la vibración. Desde este punto de vista, se sabe que muchos tejidos textiles, ya sean delgados y/o porosos en su estructura, no son ideales para el aislamiento del ruido.

El Documento de Patente de Número JP 2001310672 describe una estructura de múltiples capas que consiste en dos capas absorbentes con una capa de película entre ambas capas que refleja el sonido. La capa de película reflejará el sonido que penetra por la capa absorbente de nuevo hacia la misma capa absorbente de sonido, lo que aumenta el efecto absorbente de las capas absorbentes. El sistema se puede ajustar mediante la optimización del espesor de la película y de la densidad de la película.

El Documento de Patente de Número JP 2001347899 describe un sistema clásico de muelle-masa con una capa absorbente adicional en la parte superior de la capa de masa. Principalmente para absorber el ruido que se filtra a través de agujeros en la pieza y que se refleja nuevamente hacia el interior del coche. Debido a esta atenuación adicional de ruido se puede reducir el espesor y/o la densidad de la capa de masa.

El Documento de Patente de Número EP 1428656 describe una estructura de múltiples capas que consiste en una capa de espuma y una capa fibrosa con una película entre ambas capas. (Ver Figura 3, la Muestra C es un ejemplo de un material de múltiples capas comparable a uno descrito en esta patente) . La capa fibrosa funciona como una capa absorbente con una AFR de entre 500 y 2.500 (Nsm-3) y una masa por unidad de área de entre 200 y 1.600 g/m2. Esta capa consiste en fieltro comprimido. La capa de espuma descrita tiene una muy baja deflexión a la fuerza de compresión con una rigidez entre 100 y 100.000 (Pa) , comparable con la rigidez de una capa de fieltro normalmente usada como un desacoplador. La película usada está preferentemente perforada o es tan delgada que no tiene un impacto en la absorción de ambas capas absorbentes. La película se llama transparente acústicamente para indicar que las ondas sonoras pueden pasar a través de la película. Para este propósito, el espesor descrito está en el intervalo de 0, 01 (mm) o menos.

El Documento de Patente de Número EP 0 079 253 describe una pieza de moldura de interior aislante del sonido que comprende al menos un área con características predominantemente absorbentes del sonido (4) , en la que el área absorbente comprende al menos una capa de fibrosa porosa, y al menos otra área (R) que tiene predominantemente las características de un resonador, y que consiste en la misma capa fibrosa porosa como la del área absorbente (4) .

Normalmente, en un coche se requiere un buen equilibrio entre el aislamiento y la absorción proporcionada por las piezas de moldura de interior acústicas para reducir el nivel de presión sonora en el compartimiento de los pasajeros. Las diferentes piezas pueden tener diferentes funciones (por ejemplo, aislamiento en el salpicadero de interior, y absorción en las alfombras)... [Seguir leyendo]

1. Una pieza de moldura de interior aislante del sonido que comprende al menos un área absorbente, que tiene características predominantemente absorbentes del sonido, en la que el área absorbente comprende al menos una capa porosa fibrosa, y al menos un área aislante, que tiene características acústicas de muelle-masa, en la que el 5 área aislante consiste en al menos una capa de masa y una capa de desacoplamiento, en donde la capa de masa consiste en la misma capa fibrosa porosa como la del área absorbente, en donde dicha capa fibrosa porosa en el área aislante está comprimida para tener un módulo de Young dinámico expresado en (Pa) de al menos 96·AW·t siendo AW el peso por unidad de área expresado en g/m2, y t el espesor expresado en mm de la capa fibrosa porosa, y al menos una capa barrera delgada impermeable al aire entre la capa fibrosa porosa y la capa de desacoplamiento, y en la que el espesor de la capa fibrosa porosa en el área absorbente es mayor que el espesor de la misma capa en el área aislante.

2. Una pieza de moldura de interior aislante del sonido según la reivindicación 1, en donde las áreas absorbentes y o aislantes son más de 1 área y el espesor del mismo tipo de áreas es diferente entre las áreas separadas.

3. Una pieza de moldura de interior aislante del sonido según la reivindicación 1, en donde el AW de la capa fibrosa 15 porosa es entre 500 y 2.000 (g/m2) .

4. Una pieza de moldura de interior aislante del sonido según una de las reivindicaciones precedentes, en el donde el espesor t de la capa fibrosa porosa en el área aislante es entre 1 y 10 mm.

5. Una pieza de moldura de interior aislante del sonido según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el espesor t de la capa fibrosa porosa en el área absorbente es al menos 4, preferiblemente entre 4 y 25 (mm) .

6. Una pieza de moldura de interior aislante del sonido según una de las reivindicaciones precedentes, que comprende además al menos parcialmente una capa absorbente adicional sobre la parte superior de la capa fibrosa porosa.

7. Una pieza de moldura de interior aislante del sonido según una de las reivindicaciones precedentes, que además comprende al menos parcialmente una malla adicional sobre la parte superior de la capa fibrosa porosa.

8. Una pieza de moldura de interior aislante del sonido según una de las reivindicaciones precedentes, que además comprende al menos parcialmente una capa decorativa o una capa de alfombra, preferiblemente una alfombra de nudos o una alfombra no tejida.

9. El uso de una pieza de moldura de interior aislante del sonido según una de las reivindicaciones precedentes para una pieza de automóvil, como un salpicadero de interior, un revestimiento de suelo o un revestimiento de rueda en un vehículo como un coche o un camión.