(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2014년09월22일
(11) 등록번호 10-1443030
(24) 등록일자 2014년09월16일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B60R 13/08 (2006.01) B62D 27/04 (2006.01)
B62D 29/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2012-0132973
(22) 출원일자 2012년11월22일
심사청구일자 2012년11월22일
(65) 공개번호 10-2014-0065911
(43) 공개일자 2014년05월30일
(56) 선행기술조사문헌
JP2007058109 A
KR1020090089132 A
JP2005031240 A
JP2002215172 A
(73) 특허권자
주식회사 우진테크
대구광역시 달성군 논공읍 논공로87길 127
(72) 발명자
신경학
대구광역시 달서구 장기로16길 6-1 (성당동)
(74) 대리인
곽덕환
전체 청구항 수 : 총 5 항 심사관 : 장창국
(54) 발명의 명칭 차량용 흡음성 차음재
(57) 요 약
본 발명은, 알루미늄시트(2)에 삼각 내지 팔각의 엠보싱 홈(4)을 형성하고 엠보싱 홈(4)바닥 외곽을 일부 절취하
여 엠보싱 홈(4)의 바닥편(6)에서 벌어진 부분개구(8)가 형성되게 구성하되, 알루미늄시트(2)는 두께가 20㎛∼2
㎜이고 엠보싱 홈(4)의 크기가 0.5∼6㎜, 엠보싱 홈(4)의 깊이는 0.2∼10㎜, 부분개구(8)의 최대 벌어진 틈(G)이
바닥편(6) 최대크기의 1/2이하로 형성되게 구성하여서 소음감쇄효율이 우수한 차량용 흡음성 차음재를 구현한 것
으로, 차량내 본네트 패드후드, 대쉬 아우트, 엔진커버, 미션커버 등에 적용하여서 차량소음을 줄이는데 이용할
수 있는 것이다.
대 표 도 - 도1
등록특허 10-1443030
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특허청구의 범위
청구항 1
알루미늄시트(2)에 삼각 내지 팔각의 엠보싱 홈(4)을 형성하고 엠보싱 홈(4)바닥 외곽을 일부 절취하여 엠보싱
홈(4)의 바닥편(6)에서 벌어진 부분개구(8)가 형성되게 구성하되, 알루미늄시트(2)는 두께가 20㎛∼2㎜이고 엠
보싱 홈(4)의 크기가 0.5∼6㎜, 엠보싱 홈(4)의 깊이는 0.2∼10㎜, 부분개구(8)의 최대 벌어진 틈(G)이 바닥편
(6) 최대크기의 1/2이하로 형성되게 구성함을 특징으로 하는 차량용 흡음성 차음재.
청구항 2
제1항에 있어서, 알루미늄시트(2)의 엠보싱 홈(4) 후부면에 흡음소재 판체(20)가 부착되게 구성함을 특징으로
하는 차량용 흡음성 차음재.
청구항 3
제1항 또는 제2항에 있어서, 인접 엠보싱 홈(4)간에 위치하는 양각뼈대부의 폭이 각형 엠보싱홈(4) 크기의
10~30%가 되게 다수 엠보싱 홈(4)을 배열 형성함을 특징으로 하는 차량용 흡음성 차음재.
청구항 4
제1항 또는 제2항에 있어서, 동일크기의 엠보싱 홈(4)들의 배치 및 서로 다른 크기의 엠보싱 홈(4)들의 배치중
하나로 배치 구성함을 특징으로 하는 차량용 흡음성 차음재.
청구항 5
알루미늄시트(2)에 삼각 내지 팔각의 엠보싱 홈(4) 다수를 배열 형성하고 각 엠보싱 홈(4)의 바닥 외곽을 일부
절취하여 엠보싱 홈(4)의 바닥편(6)에서 벌어진 부분개구(8)가 형성되게 하고, 상기 알루미늄시트(2)의 엠보싱
홈(4) 후부면에는 흡음소재 판체(20)를 부분 열압착으로 부착되게 하여서 구성한 흡음성 차음재.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 소음방지 및 단열 효과와 내구성 등이 우수한 차음재에 관한 것으로, 특히 차량에 주로 사용되는 흡[0001]
음성 차음재의 개량에 관한 것이다.
배 경 기 술
통상적으로 차량 앞쪽의 엔진룸을 덮고 있는 보닛(bonnet)이나 그 엔진룸과 승객 실내를 가르는 격벽인 대쉬판[0002]
넬(dash pannel)부분, 변속장치인 트랜스미션 부분, 차량의 실내 바닥부나 천장부 등에는 트랜스미션 기어소음,
엔진소음이나 차바퀴 회전소음 등을 포함한 외부로부터의 소음이나 진동, 먼지 등의 유입을 방지하기 위해서 다
양한 형태의 차량용 차음재가 설치된다. 또 차량 실내바닥의 경우에도 내부에서 발생한 소음도 흡수하기 위한
흡음재가 주로 사용되어서 보닛이나 대쉬판넬용 차량용 차음재와 함께 차량내 정숙성을 유지시키는데 크게 도움
을 주고 있다.
이러한 차량용 차음재를 비롯한 다양한 판상 차음재는 단위부피당 차음성능의 극대화를 위해서 프레스에 의해[0003]
열압착 성형된다. 이때 사용되는 차음 소재로는 펠트나 유리섬유 등이 있다. 펠트나 유리섬유 등의 차음소재들
은 외표면 미관상 또는 유해성분 유출방지나 강도보강 등을 위해서 부직포 등과 같은 외피재와 함께 바인더 처
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리후 일체로 접착 성형되어서 판상 차음재로 제조완성된다.
차량용 차음재 등으로 사용되는 판상 차음재는 저중량 및 고성능 그리고 높은 밀착성, 우수한 성형성, 내수성[0004]
및 내습성 향상, 생산비용 절감을 위해 많은 노력을 강구하고 있다.
종래기술에 따른 차량용 차음재와 같은 판상 차음재는 차음소재를 가운데 두고 내외피재가 부직포가 주로 많이[0005]
사용되며 일면에 부직포 대신에 알루미늄시트가 사용되거나 부직포 및 비닐을 사용되기도 하는데, 요즈음 들어
차량과 같은 곳에서 소음으로부터 벗어나 보다 정숙한 실내 환경을 요하게 되므로 그에 부응하는 차음재가 개발
되고 있는 실정이다.
이러한 차음재중 일예로서 한국펠저 주식회사가 특허권자로 되어 있는 국내특허등록 제10-3091047호 "마이크로[0006]
홀을 갖는 흡차음재"('특허문헌'이라 함)가 있다.
위 선행 특허문헌은 알루미늄판에 마이크로 홀을 형성하여서 소음원으로부터 전달된 소음의 일부는 알루미늄판[0007]
에서 반사되게 하고 일부는 알루미늄판의 홀을 통과하여 패널과 알루미늄판 사이에서 연속적으로 반사되며 감쇄
되도록 한 것으로, 이러한 흡차음재가 설치된 엔진룸이나 자체의 내부는 소음이 대폭 감소되는 것을 개시하고
있다.
선행 특허문헌과 같은 종래기술의 흡차음재는 소음감소성능이 좋다고 기술하고 있는데, 이러한 종래기술보다 더[0008]
좋은 소음감쇄 효율이 있는 차음재가 개발된다면 더 큰 호응을 얻을 수 있다.
[0009]
발명의 내용
해결하려는 과제
따라서 본 발명의 목적은 외부 소음 등에 대해서 정숙한 차량 실내환경을 구현과 차량 소음이 외부 사람에게도[0010]
조용하게 들릴 수 있도록 보다 높은 소음감쇄 효율이 있는 차량용 흡음성 차음재를 제공함에 있다.
과제의 해결 수단
상기한 목적에 따른 본 발명은, 알루미늄시트(2)에 삼각 내지 팔각의 엠보싱 홈(4)을 형성하고 엠보싱 홈(4)바[0011]
닥 외곽을 일부 절취하여 엠보싱 홈(4)의 바닥편(6)에서 벌어진 부분개구(8)가 형성되게 구성하되, 알루미늄시
트(2)는 두께가 20㎛∼2㎜이고 엠보싱 홈(4)의 크기가 0.5∼6㎜, 엠보싱 홈(4)의 깊이는 0.2∼10㎜, 부분개구
(8)의 최대 벌어진 틈(G)이 바닥편(6) 최대크기의 1/2이하로 형성되게 구성함을 특징으로 하는 차량용 흡음성
차음재이다.
상기에서, 알루미늄시트(2)의 엠보싱 홈(4) 후부면에 흡음소재 판체(20)가 부착되게 구성함을 특징으로 하고, [0012]
또, 인접 엠보싱 홈(4)간에 위치하는 양각뼈대부의 폭이 각형 엠보싱홈(4) 크기의 10~30%가 되게 다수 엠보싱[0013]
홈(4)을 배열 형성함을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 동일크기의 엠보싱 홈(4)들의 배치나 서로 다른 크기의 엠보싱 홈(4)들의 배치로 구성할 수 있[0014]
는 것이다.
본 발명의 다른 견지로서, 알루미늄시트(2)에 삼각 내지 팔각의 엠보싱 홈(4) 다수를 배열 형성하고 각 엠보싱[0015]
홈(4)바닥 외곽을 일부 절취하여 엠보싱 홈(4)의 바닥편(6)에서 벌어진 부분개구(8)가 형성되게 하고, 상기 알
루미늄시트(2)의 엠보싱 홈(4) 후부면에는 흡음소재 판체(20)를 부분 열압착으로 부착되게 하여서 구성한 흡음
성 차음재를 구현할 수도 있다.
발명의 효과
본 발명은 알루미늄시트에 삼각 내지 팔각의 엠보홈과 엠보홈 바닥 외곽선의 일부를 절취하여 엠보홈에 벌어진[0016]
부분개구가 형성되게 함으로써 차량에서의 소음감쇄효율을 극대화시키는 장점이 있다.
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도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 흡음성 차음재를 위한 알루미늄시트의 사시 구성도, [0017]
도 2는 도 1의 알루미늄시트의 요부절단 확대 사시도,
도 3은 도 1의 알루미늄시트의 평면도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 알루미늄시트와 흡음소재를 결합한 흡음성 차음재의 구성도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 흡음성 차음재의 분리 사시 구성도,
도 6은 도 4의 흡음성 차음재의 결합 사시 구성도,
도 7은 열접착으로 완성된 본 발명의 흡음성 차음재 사시 구성도,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 흡음성 차음재의 흡음률 비교 특성도.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.[0018]
본 발명에서는 각형 엠보싱 홈과 동시에 각형 엠보싱 홈 바닥에 절취에 의한 부분개구가 형성된 알루미늄시트를[0019]
이용하여서 흡음성 차음재를 구현하며, 더욱 바람직하게는 상기 알루미늄시트를 흡음소재 판체와 함께 이용하여
서 기존보다 우수한 성능의 흡음률을 갖는 흡음성 차음재를 구현하는 것이다.
알루미늄시트와 함께 사용되는 흡음소재 판체는 차음, 흡음 및 단열 등을 위한 것으로 유리섬유나 펠트가 대표[0020]
적 일 예가 될 수 있고, 우레탄수지 및 EPS수지를 포함한 발포수지도 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 흡음성 차음재(100)를 위한 알루미늄시트(2)의 사시 구성도이고, 도 2[0021]
는 도 1의 알루미늄시트(2)의 요부절단 확대 사시도이며, 도 3은 도 1의 알루미늄시트(2)의 평면도이다.
본 발명의 차량용 흡음성 차음재(100)로서 20㎛∼2㎜두께의 알루미늄시트(2)를 사용하되, 상기 알루미늄시트[0022]
(2)에는 삼각 내지 팔각의 엠보싱 홈(4) 다수를 배열 형성하고 엠보싱 홈(4)바닥 외곽을 일부 절취하여 엠보싱
홈(4)의 바닥편(6)에서 벌어진 부분개구(8)가 형성되게 구성한다.
알루미늄시트(2)에 배열 형성된 엠보싱 홈(4)은 육각형 홈이 가장 바람직하며, 전체적으로는 도 1에 도시된 바[0023]
와 같이 허니콤 구조 형태이다.
음각 육각형으로 된 엠보싱 홈(4)의 경우에는 육각변 중에서 두개변이나 한개 반에 해당하는 변길이 만큼을 바[0024]
닥편(6)과 연결하고 나머지 부분을 펀칭 절취함과 동시에 약간 밀어주므로 도 4에 도시된 바와 같은 엠보싱 홈
(4)의 바닥편(6)에서 벌어진 부분개구(8)가 형성되게 하는 것이다.
각형 엠보싱 홈(4)의 배열 형성과 각 엠보싱 홈(4)의 바닥편(6)에서 벌어진 부분개구(8)를 갖는 본 발명의 알루[0025]
미늄시트(2)의 구성은 알루미늄시트(2)가 전체적으로는 차량 소음원을 반사시키는 작용을 함과 동시에 음각 엠
보싱 홈(4)과 엠보싱 홈(4)간의 양각 뼈대부 각각에 소음이 부딪힘에 따른 난반사와 각형의 엠보싱 홈(4)에 들
어온 소음의 맴돌이 현상이 소음 감쇄 효율을 높혀주며, 아울러 엠보싱 홈(4) 바닥 외곽에 부분 절개되어서 벌
어진 부분개구(8)를 통과하는 도중에서도 소음 감쇄가 이루어진다. 또한 알루미늄시트(2)의 엠보싱 홈(4) 후부
면에 흡음소재 판체(20)가 부분 열압착으로 부착되면 상기 부분개구(8)를 통해 인입된 소음이 다시 감쇄되는 작
용을 하게 된다.
본원 발명자가 수많은 실험을 거듭 수행해 본 결과, 알루미늄시트(2)에 형성된 엠보싱 홈(4)은 크기(최대거리[0026]
기준)가 0.5∼6㎜, 깊이는 0.2∼10㎜이며, 부분개구(8)의 최대 벌어진 틈(G)이 바닥편(6) 최대크기의 1/2이하로
형성됨에 따라 소음 감쇄효율이 의미있게 높음을 확인할 수 있었다. 그리고, 엠보싱 홈(4)을 형성하되 인접 엠
보싱 홈(4)간에 위치하는 양각뼈대부의 폭이 각형 엠보싱홈(4) 크기의 10~30%가 되게 하는 것이 소음 감쇄효율
을 훨씬 더 좋게 한다.
차량소음에 관련해서, 100Hz~1KHz 대역은 저주파성 소음에 해당되며 1KHz~6.3KHz 대역은 고주파성 소음에 해당[0027]
된다. 차량소음의 감쇄효율에 있어 의미있는 기준의 일예로서, 관내법에 의한 흡음률 측정기를 사용하여서
1KHz, 2KHz, 3.15KHz 등에서 흡음률이 0.35 이상이 나오면 차량의 흡음성 차음재로서 의미있는 것으로
판단한다.
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본 발명의 알루미늄시트(2)를 포함한 차량용 흡음성 차음재(100)는 상기의 관내법 시험에 의한 흡음률이 0.35[0028]
이상이 나오는 것을 본원 발명자는 확인할 수 있었다.
알루미늄시트(2)를 배열함에 있어서도, 본 발명에서는 전체적으로 모두 동일크기를 갖는 엠보싱 홈(4)들을 배치[0029]
할 수도 있으며, 필요에 따라서는 서로 다른 크기의 엠보싱 홈(4)들을 알루미늄시트(2)에 배치할 수도 있음을
이해하여야 한다.
더욱이 본 발명에서는 알루미늄시트(2)의 엠보싱 홈(4) 후부면에 흡음소재 판체(20)를 부분 열압착으로 알루미[0030]
늄시트(2)와 흡음소재 판체(20)를 부착하여서 본 발명의 흡음성 차음재(100)로 완성할 수 있다.
이를 위해 알루미늄시트(2)의 일면 즉 알루미늄시트(2)의 엠보싱 홈(4) 후부면에는 접착용 박막이 미리 형성되[0031]
는 것이 바람직하며, 도 5에 도시된 바와 같이 알루미늄시트(2)에서 접착용 박막이 있는 면측을 유리섬유나 펠
트, 우레탄수지 등으로 구성 가능한 흡음소재 판체(20)와 대응 접촉시키고, 더욱 바람직하게는 흡음소재 판체
(20)의 타측면에는 접착제가 도포된 부직포(30)가 위치되게 한다.
그후 도 6에서와 같이, 부직포(30), 흡음소재 판체(20), 및 알루미늄시트(2)가 적층된 상태로 성형 대상체를 압[0032]
착 성형을 수행하되 부직포(30)가 있는 타측에서는 전체 열압착이 이루어지게 하고 알루미늄시트(2)가 있는 일
측에서는 부분 열압착이 이루어지게 한다.
열압착 성형의 보다 구체적인 예를 들면, 각기 히터를 내장한 상하부 프레스금형을 갖는 성형프레스를 이용하여[0033]
알루미늄시트(2), 흡음소재판체(20), 부직포(30)으로 된 성형대상체를 상하에서 눌러 200~230℃의 온도로 수십
초 내지 수분동안 열압착 프레스성형을 한다. 성형 프레스를 이용한 열압착 성형으로 흡음소재 판체(20)는 두께
가 초기보다 상대적으로 얇아짐과 동시에 단위밀도를 높혀지게 되며, 가해지는 높은 온도에 의해서 경화되면서
내부에 함유된 수지가스나 수증기를 발생시킨다. 수지가스나 수증기는 부분 열압착되는 중 직접 압착이 없는 알
루미늄시트(2) 부위 즉 도 7의 비압착영역부(42)의 엠보싱 홈(4)내 열려진 부분개구(8)를 통해서 외부로 배출된
다.
부분 열압착에 의해서 완성된 차량용 흡음성 차음재(100)를 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 직접[0034]
열압착된 압착영역부(40)는 압착성형으로 인해 흡음소재 판체(20)의 두께가 상당히 얇아짐과 동시에 고밀도화가
이루어지게 되며, 알루미늄시트(2) 방향측으로 직접 열압착이 없었던 비압착영역부(42)에서는 흡음소재 판체
(20)의 두께가 상대적으로 덜 얇아진다.
도 7을 계속 참조하여 더욱 상세히 설명하면, 알루미늄시트(2)가 있는 일측에서 부분 열압착이 이루어지면 알루[0035]
미늄시트(2)내 직접 열압착된 압착영역부(40)는 그 압착력에 의해서 엠보싱 홈(4)이 사라지며 편평해지지만, 알
루미늄시트(2)에 직접 열압착이 없었던 비압착영역부(42)에서는 성형프레스가 전혀 닿지를 않기 때문에 다수의
각형 엠보싱 홈(4) 형상과 엠보싱(4) 바닥에 열려진 부분개구(8)가 그 형태를 그대로 유지하게 된다.
상기와 같은 부분 열압착을 통해서 바람직한 흡음성 차음재(100)가 완성될 수 있다. [0036]
본 발명의 실시 예에 따른 흡음성 차음재(100)는 기존 흡음소재 판체의 일측에 부직포나 부직포 및 알루미늄시[0037]
트, 마이크로 사이즈로 미세 타공된 반구형 엠보싱을 갖는 알루미늄시트를 부착 성형한 차음재와 대비해 볼 때
상대적으로 훨씬 좋은 흡음률을 가짐을 실험을 통해서 확인할 수 있었다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 흡음성 차음재(100)의 흡음률 비교 특성도로서, "A"는 본 발명의 각형 엠보[0038]
싱홈(4)과 부분개구(8)를 갖는 알루미늄시트(2)가 포함된 흡음성 차음재(100)의 흡음률 특성곡선이고, "B"는 흡
음소재 판체에 미세타공된 반구형 엠보싱을 갖는 알루미늄시트가 덧대어진 차음재의 흡음률 특성곡선이며, "C"
는 흡음소재 판체에 부직포가 덧대어진 차음재의 흡음률 특성곡선이다. 그리고, "D"는 흡음소재 판체에 부직포
와 알루미늄시트가 덧대어진 차음재의 흡음률 특성곡선이다.
도 8에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 흡음성 차음재(100)가 모든 소음의 주파수 영역에서[0039]
다른 제품에 비해서 흡음률이 우수하며 1KHz~5KHz 대역에서는 흡음률이 상당히 월등함을 확인할 수 있다. 즉,
본 발명의 차량용 흡음성 차음재(100)의 흡음률이 1KHz에서는 0.53, 2KHz에서는 0.77, 3.15KHz에서는 0.62,
5KHz에서는 0.53으로서 다른 차음재 시료에 비해서 흡음률이 훨씬 우수하였다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗[0040]
등록특허 10-1443030
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어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범
위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
산업상 이용가능성
본 발명의 흡음성 차음재는 차량소음을 줄이는데 이용될 수 있으며, 그 중에서도 본네트 패드후드, 대쉬[0041]
아우트, 엔진커버, 미션커버 등에 적용되어서 차량소음을 줄이는데 이용될 수 있는 것이다.
부호의 설명
(2)-- 알루미늄시트 (4)-- 엠보싱 홈[0042]
(6)-- 바닥편 (8)-- 부분개구
(20)-- 흡음소재 판체 (30)-- 부직포
(40)-- 압착영역부 (42)-- 비압착영역부
(100)-- 차량용 흡음성 차음재
도면
도면1
등록특허 10-1443030
- 6 -
도면2
도면3
도면4
등록특허 10-1443030
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도면5
도면6
등록특허 10-1443030
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도면7
도면8
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