[发明专利]具有改善的振声衰减特性的玻璃窗及其制造方法以及在车辆座舱中进行声学防护的方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有改善的振声衰减特性的玻璃窗，其包括振声衰减装 置，本发明还涉及减少座舱，尤其是移动座舱，诸如车辆特别是机动车 辆的座舱中的声音和振动干扰的方法。

背景技术

除了机动车辆或其它类型的车辆诸如卡车、公交车和农用机械之 外，本发明还适用于任何类型的具有封闭或基本封闭的座舱的机车装置， 诸如飞机、火车、轮船、潜水艇等。

连接于车辆特别是机动车辆的玻璃窗设置有用来吸收通过玻璃窗 传播的振动波的振声衰减装置，以改善车辆内部的声音舒适性。

机动车辆内源自机械、热、可见度等的导致不舒心的来源，已经逐 步解决了。但是，声音舒适性的改善还始终是当前的一个问题。

源自空气动力学的噪声，即由空气与移动车辆的摩擦所造成的噪 声，其自身已经至少部分地在源头处得到了处理：为了节省能量，修改 了形状，从而提高了在空气中的穿透性并减少了本身就是噪声源的紊流。 在将外部空气动力学噪声源与乘客所在的内部空间隔离开的各车辆壁 中，玻璃窗显然是最难以处理的。

目前公知的做法是提供层状玻璃窗，层状玻璃窗的由热塑性材料制 成的夹层被合适地选择成具有改善的振声衰减特性。

因此，欧洲专利EP B1-0387148提供了一种层状玻璃窗，其能实现 良好的噪声隔离，尤其是对源自空气动力学的噪声即具有在800和1000Hz 之间高频的噪声的隔离。

此外，这样的层状玻璃窗用于防止代表声音隔离的传输损失在临界 频率突降。临界频率是玻璃窗的组分(密度、构成元件的杨氏模量、厚 度)所固有的，并且对应于玻璃窗中的弯曲波与环绕玻璃窗的流体诸如 空气中的声波的空间和频率重合。对于大约3mm厚的玻璃窗而言，临界频 率通常为大约4000Hz。

临界频率处于尤其是人耳可听到的频率范围(1000和6000Hz之间) 内，因此，就是在该临界频率处，噪声会增大。因此，期望获得针对该 频率噪声的良好隔离性能。

一种可替代方案(因为有些玻璃窗不是层状的)或者作为对使用具 有振声衰减特性的层状玻璃窗的补充方案，可旨在向玻璃窗的周边以及 玻璃窗和车身之间结合具有振声衰减特性的型条，该型条既固定于玻璃 窗，也固定于车身，并且可以由或者可以不由多种衰减材料的并置构成。

在本说明书的以下部分中，术语“衰减材料”应理解成意指损耗因 子大于0.25的粘弹性材料，因此是指能够耗散能量的材料。例如，其可 属于聚合物族。

专利申请WO 04/012952公开了一种型条，为了提供这种振声衰减特 性，该型条必须具有至少25MPa的等效实际线性刚度K’_eq和至少0.25的等 效损耗因子δ_eq。等效线性刚度是每线性米型条的型条等效刚度，该刚度 由制成型条的材料的硬度(主要是在拉伸-压缩下工作的杨氏模量)以及 型条的几何参数所表征。

在这种类型的型条中，只考虑了沿垂直于玻璃窗的方向在拉伸-压 缩下工作的材料所遭受的应力和应变，而忽略了在剪切下工作的材料。 实际上，与型条相比，车身如此硬以致于其不会变形并且不能吸收振动 能。只有型条能显著变形并通过主要在拉伸-压缩下工作而耗散机械能。

这种类型的衰减型条，还构成粘接玻璃窗的周边密封条，因此是合 适的，因为其提供了玻璃窗和车身之间的连接。但是，并不是车辆的所 有玻璃窗都在其整个周边处固定于车身中，其中某些，诸如开放性侧玻 璃窗，是活动的。因此，这种充当衰减装置的周边粘接密封条构造对于 这些侧玻璃窗而言是不合适的。

发明内容

因此，本发明的目的是为玻璃窗，更具体为高频玻璃窗，设置振声 衰减装置，该振声衰减装置作为现有装置诸如层状玻璃窗和用于粘接玻 璃窗的周边密封条的替代或补充。