专利名称：机动车辆的正面壁的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于机动车辆的正面壁(也称为前壁)。
背景技术：
用于机动车辆的正面壁其原理已公知。特别地，随着在现代机动车辆中轻重量结构的要求的出现以及增加了的舒适标准，从而需要生产这样的一种正面壁，其一方面重量很轻，而在另一方面具有很高的刚度。高弯曲强度是首先优选的，其在正面碰撞时是特别重要的，而且高剪切刚度也是优选的，其在车体的纵向扭曲时有助于减少变形从而增加舒适度。
在原理上，公知将例如制动助力器(或“主制动汽缸”)的构件固定地结合到正面壁上。这可以通过例如将制动助力器安置在正面壁的一侧(通常为发动机舱的一侧)且通过贯穿螺栓固定于正面壁的两侧来实现。在正面壁出于轻质结构的考虑而具有夹层结构的情况下(即第一壁和第二壁之间有一个间隔，且此两个壁之间设置泡沫)，在此间隙中通常还另外设置有一个套筒，在螺栓拧紧时套筒防止位于泡沫层区域处的夹层结构受到压缩。
这样的一个解决方案一方面实现了很好的稳定性，但是这种正面壁的噪音性能通常是不令人满意的。在这种因为轻质结构的原因而形成夹层结构的正面壁的情况下，通常需要在车辆内侧附加一个另外的重的衬垫，以帮助声音的吸收。然而，由于这种方法，轻质结构的要求又部分地受到了损害。
发明内容
因此，本发明的目的是提供这样一种正面壁，其一方面重量很轻且很稳定，但是仍然符合关于隔音性能的最高标准。
通过依据权利要求1的正面壁，实现了这个目的。
因为在这种类型的正面壁中，其具有一个第一壁和和一个与第一壁隔开的第二壁，第一壁具有一个用于容纳单独地紧固到第一壁的制动助力器或者主制动汽缸的凹部，上述的问题得以避免。
首先，第一壁在制动助力器区域处的下凹有利于轻质结构，即不需要在实际操作中提供一个“双壁”，因为制动助力器实际上在凹部区域内跨接正面壁，因此在此区域内不需要正面壁本身即至少在此区域中第一壁不存在。
制动助力器仅连接于第一壁也是必要的。对此连接，特别建议一种例如螺丝连接的连接，其可以容易地拆卸以进行修复。可以使用例如拧紧和额外胶粘，或者夹紧以及额外胶粘等连接方法。这种方法并不将制动助力器紧固到第二壁上。即使这样，在某些情况下，制动助力器和第二壁仍可能存在接触，没有刚性连接使得结构传导噪音的传播从而导致噪音输入到机动车辆内部成为可能。
同时也避免了噪音通过空气传导，因为制动助力器完全地覆盖了凹部区域，从而，没有留下可使来自于发动机舱的噪音空气传导到达机动车辆内部的开口。
其它的优点在于，由于制动助力器实际上是正面壁的第一壁的一个整体构件，一方面其使此第一壁得到增强，而在另一方面此正面壁的声学有效质量显著增加。尤其是在结合了第一壁的其它增强手段之后，此壁或者其被期望的部分区域可以被认作是一个“质量振荡器”从而更不容易振动。
在本文中参考了本申请人的德国专利申请“正面壁模组块(Face wallmodule)”，其与本申请同日申请，内部申请号为F02049。其所描述的所有实施方式，或者相应地关于该申请的正面壁结构的所有细节(涉及材料、第一壁和第二壁彼此的设置)，以及涉及声学观点的所有细节(夹层结构一个壁的声学有效质量的增加，夹层结构的引入，所引用的数值)，应该被认作是本发明的一个组成部分。因此，特别要强调的是，所引入申请的相应内容被结合入本申请中，以避免对该内容的不必要的重复。
概括来说，本结构的优点在于在正面壁乘客侧的覆盖层的声去耦(即第二壁与第一壁的声去偶)。发动机舱和驾驶员室的密封得到了改善，正面壁中的开口数量被最小化了，组装/拆卸条件得到了改善，并且制动助力器导致振荡的可能性被最小化，即正面壁上的机械应力被最小化了。
在从属权利要求中描述了本发明有利的展开。
第一有利展开使制动助力器具有一个边缘面，其搁置在凹部的边缘区域上。由此，在制动助力器和边缘区域之间可以存在一个完全连接(与仅在特定点处连接的情况相反)。由此避免了空气传导噪音的进入。而且，通过制动助力器的紧固连接，获得了更高的稳定性。
为了获得更高的稳定性，可以增强凹部的边缘区域，即在此区域内提供更大的壁厚，或者相应地结合入其它的增强构件。
为了稳定的目的，尤其地，凹部和边缘面为圆形是有意义的，以保证例如对抗剪切应力的均布稳定性。
尤其有利的是，在制动助力器的边缘面和凹部的边缘区域之间设置一个属于制动助力器的弹性体环。由此，进一步减小了空气传导噪音的通过；此外，结构传导噪音得到了抑制。就其实质而言，即使凹部的边缘区域没有增强，这种方法也是可能的。
另一个有利的展开将制动助力器螺纹连接至第一壁。从本质上讲，也存在其它的可能连接方式(通过夹具的支撑，胶粘，等等；然而，为了组装和拆卸，螺钉连接是最优选)。此外，从本质上讲，胶粘在一起也是可以的。
另一个有利的展开使第二壁具有一个用于制动助力器对应部分的导通孔。因此，制动助力器也设置于正面壁内；这可以更好地利用夹层区域内的结构空间。在制动助力器的导通孔的区域处，优选地在制动助力器和导通孔之间设置一个间隙，使得在这两个构件之间不存在任何接触，从而不存在任何结构传导噪音的传递。从振动技术上来说，导通孔和制动助力器之间的间隙在导通孔的区域内介于1至5毫米之间是尤其优选的。
另一个有利的展开使正面壁在凹部和/或导通孔区域处具有一个弯曲。从而，首先，在这些区域处的正面壁的稳定性提高，而且这些单个的壁的声学特性得到提高，原因是因为更大的区域是“声学有效”的，即可以被认为是振荡单元。此外，在凹部或导通孔的区域处也可以提供增强辐板，其使得制动助力器的质量更加“声学有效”(对此效果的描述，也可以参照本发明所引入的上述申请)。
另一个有利的展开将在第一和第二壁之间设置泡沫。在此，该泡沫的作用并不是为了连接第一壁和第二壁。泡沫的主要目的是消除空气传导噪音以及抑制结构传导噪音，从而，没有噪音可以从第一壁传递到第二壁。
该泡沫可以通过多种方式实施。例如，可以在第一壁和第二壁之间设置一个具有恒定厚度的泡沫层，泡沫层本身在制动助力器区域处厚度不变；(此时，在凹部区域的弯曲中也可以存在空洞；这意味着可以装配不同尺寸的制动助力器，例如用于不同类型的机动车辆中)。从本质上讲，第一壁和第二壁之间的整个空间都可以填充泡沫，或者整个制动助力器也可以发泡入该空间。在此，也可以在制动助力器的外表面覆盖一种排斥泡沫的材料。由此，当制动助力器嵌入泡沫中时，其并非不能分开地连接于正面壁；这对于制动助力器的更换来说是重要的。在此，优选地用聚氨酯泡沫用作此处所述泡沫。
另一个有利的展开将正面壁设计成一个模组块，以安装在机动车辆车体的正面壁框架内。关于正面壁模组块及其所所用材料，同样可集中参照本申请人的上述申请。在此，第一壁和第二壁在对应边缘区域处的相互连接是重要的，因此形成一个整体单元。
在从属权利要求中提到了其它有利的展开。
现在将通过若干附图来解释本发明。这些附图显示了
图1为一个通过依据本发明的正面壁的截面，位于其内容纳制动助力器的凹部外侧的一部分显示位于图1中心线的下方，和/或，通过制动助力器凹部中心的一部分显示位于图1中心线的上方；以及图2为从机动车辆内部所看到的机动车辆的车身。
具体实施例方式
图1显示了正面壁1。这个正面壁1包括第一壁3a和与其间隔开的一个壁3b。在第一壁3a和第二壁3b之间设置有泡沫12(在此例中是如此，但不是必须的)。第一壁3a具有一个用于容纳制动助力器5的凹部4，制动助力器单独地固定于第一壁3a上。如图1的中心线所示，制动助力器至少在凹部的区域具有大致旋转对称的截面。
在图1的左侧显示了机动车辆发动机舱的一侧；还可以看到一个制动液15的供应孔。在正面壁1的右侧可以看到一个致动杆(一个活塞杆)，其连接到机动车辆的刹车踏板。凹部4设计成大致旋转对称。凹部4的边缘区域6进行了增强，也就是说，在此区域中设置了一个大致圆形的凸缘，其壁厚大于第一壁3a的其余壁厚。制动助力器5具有对应于凹部4边缘区域6的边缘面7。在边缘面7和边缘区域6之间设置了一个弹性体的环8(或者一个弹性体的盘)，其属于制动助力器5且大体上防止了噪音通过空气从发动机舱传导到介于第一壁3a和第二壁3b之间的间隙。制动助力器5通过螺钉17在边缘面处旋入凹部的边缘区域。这些螺钉17被旋入凹部的增强了的边缘区域，而且也可进一步地消音。
相比于在边缘面7的区域处，制动助力器5在第二壁3b内导通孔10的区域处具有明显小得多的直径。制动助力器5在位于导通孔10区域处的直径与导通孔10的自身直径之间设置有一个间隙11，其尺寸介于1毫米至20毫米之间，优选地介于1毫米至5毫米之间。从而可以极大地避免结构传导噪音的传递，即使是在具有相当剧烈的振动时。
在图1中可以容易地发现正面壁在凹部4或导通孔10的区域处具有弯曲。这些弯曲的首要作用是容纳制动助力器从而尽可能好地利用结构空间。此外，制动助力器区域内的这些弯曲还起到在这个区域内提供额外增强的作用，因此制动助力器周围的区域是“声学有效”的，尤其是在第一壁3a处。
第一壁3a和第二壁3b之间设置泡沫12。在依据图1的实施方式中，该泡沫具有大致恒定的层厚，即，在凹部4的区域内，部分地形成一个空气间隙。泡沫在导通孔10的区域内尽量地延伸向制动助力器，直到接触到后者(制动助力器)为止，从而具有减少振动的效果。
然而，关于泡沫的设置，还可以想到其它的变化。所以，可以例如在第一壁3a和第二壁3b之间的整个空间内都填充泡沫，甚至将凹部4也完全填充泡沫。在这种情况下，对于在发泡处理之前就已经结合于第一壁的制动助力器，也可以涂覆上排斥泡沫的材料，使得在以后可以较容易地分离制动助力器。
在此，第一壁3a和第二壁3b由塑料材料组成。关于材料选择的进一步细节，可以参照本申请人在上文中所提及的申请。
图2显示了从机动车辆内部所看到的机动车辆的车体2。在此，在上部区域中可以看到一个挡风玻璃开口18以及一个位于其下方的正面壁框架14，正面壁模组件插入在此框架中。关于此正面壁模组件的所有细节，可以参照本申请人在上文中所提及的在先申请中的相应附图。
本发明因此涉及一种用于机动车辆的正面壁，此正面壁具有第一壁和与第一壁隔开的第二壁。第一壁具有一个用于容纳制动助力器的凹部，制动助力器单独地连接到第一壁。与此相匹配，第二壁具有一个用于制动助力器的导通孔。因此，制动助力器可以完全贯穿正面壁；因此，具有一个“对准”的孔，其由制动助力器完全贯穿。在此，在正面壁的内部设置有一个空间以容纳制动助力器，有利于使结构空间最优化。有利地，此空间可以填充有泡沫，从而具有极好的隔音效果。特别地，安装传统制动助力器时的问题与本发明无关，在安装传统制动助力器时，当存在介于两壁(覆盖层)之间用于结构传导噪声的跨接件，或者通过正面壁上大致连续的孔以及制动助力器的连接并用于空气传导噪声的跨接件时，制动助力器放置远离正面壁的重心之处。这产生了最好的隔音效果；而且这排除了在机动车辆行驶时制动助力器产生能释放不希望大作用力的固有振动的可能性。
权利要求
1.一种用于机动车辆(2)的正面壁(1)，所述正面壁具有第一壁(3a)和与所述第一壁隔开的第二壁(3b)，其特征在于所述第一壁具有一个用于容纳制动助力器(5)的凹部(4)，所述制动助力器单独地紧固于第一壁。
2.如权利要求1所述的正面壁，其特征在于所述凹部(4)的边缘区域(6)是增强的。
3.如权利要求2所述的正面壁，其特征在于所述制动助力器(5)具有一个边缘面(7)，其搁置在所述凹部(4)的边缘区域(6)上。
4.如权利要求3所述的正面壁，其特征在于在所述制动助力器(5)的边缘面(7)朝向所述边缘区域(6)的一侧上设置有一个弹性体环(8)。
5.如上述权利要求中任一项所述的正面壁，其特征在于所述制动助力器(5)用螺纹连接至所述第一壁(3a)。
6.如上述权利要求中任一项所述的正面壁，其特征在于所述第二壁(3b)具有一个用于所述制动助力器(5)的导通孔(10)。
7.如权利要求6所述的正面壁，其特征在于在导通孔的区域处，位于所述导通孔(10)和制动助力器(5)之间的间隙(11)介于1毫米至20毫米之间，优选地介于1毫米至5毫米之间。
8.如权利要求6或7所述的正面壁，其特征在于正面壁(1)在所述凹部(4)和/或导通孔(10)的区域处具有弯曲。
9.如上述权利要求中任一项所述的正面壁，其特征在于正面壁(1)在所述凹部(4)的区域处具有增强辐板。
10.如上述权利要求中任一项所述的正面壁，其特征在于在所述第一壁(3a)和第二壁(3b)之间设置有泡沫(12)。
11.如上述权利要求中任一项所述的正面壁，其特征在于所述制动助力器在其外表面(13)上覆盖有排斥泡沫的材料。
12.如上述权利要求中任一项所述的正面壁，其特征在于所述正面壁(1)设计成一个安装在机动车辆车体的正面壁框架(14)内的模组块。
13.如上述权利要求中任一项所述的正面壁，其特征在于第一壁(3a)和/或第二壁(3b)由塑料材料或金属形成。
14.一种具有如上述权利要求中任一项所述的正面壁的机动车辆(2)。
全文摘要
本发明涉及一种机动车辆(2)的正面壁(1)，其包括一个第一壁(3a)和一个与其隔开一个距离的第二壁(3b)。第一壁设置有一个用于容纳制动助力器(5)的凹部(4)，制动助力器单独地紧固在第一壁(3a)上。本发明使得在正面壁的区域处有效地隔音，从而在驾驶时产生很高的舒适度。
文档编号B60T13/567GK1694828SQ200380100807
公开日2005年11月9日 申请日期2003年10月2日 优先权日2002年10月2日
发明者马可·布劳恩, 史蒂夫·科伯 申请人:佛吉亚内饰系统有限公司