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KR101752509B1 - 음향진동 댐핑 특성이 개선된 유리 패널, 이러한 유리 패널의 제조 방법, 및 차량 객실 내의 음향 차단 방법 - Google Patents

음향진동 댐핑 특성이 개선된 유리 패널, 이러한 유리 패널의 제조 방법, 및 차량 객실 내의 음향 차단 방법 Download PDF

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KR101752509B1
KR101752509B1 KR1020117024171A KR20117024171A KR101752509B1 KR 101752509 B1 KR101752509 B1 KR 101752509B1 KR 1020117024171 A KR1020117024171 A KR 1020117024171A KR 20117024171 A KR20117024171 A KR 20117024171A KR 101752509 B1 KR101752509 B1 KR 101752509B1
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KR
South Korea
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strip
glass sheet
glazing
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surface area
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실뱅 빠이요
다비드 푸르니에
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쌩-고벵 글래스 프랑스
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Abstract

본 발명은, 하나 이상의 유리 패널(10); 하나 이상의 진동음향 댐핑 프로파일 섹션(2) - 프로파일 섹션은 댐핑 물질로 이루어진 하나 이상의 요소(20)를 포함하고 유리 시트의 표면 중 하나와 견고하게 연결되며, 유리 시트(10)와 마주보는 프로파일 섹션(2)의 표면은 유리 시트와 마주보는 프로파일 섹션의 상기 표면의 표면적보다 절대적으로 작은 유리 시트와의 접촉 표면적을 가짐 - 을 포함하고 개선된 진동음향 댐핑 특성을 갖는 유리 패널(1)에 관한 것이다. 본 발명은 적은 공간을 차지하면서 소음 및 진동의 댐핑을 가능하게 한다.

Description

음향진동 댐핑 특성이 개선된 유리 패널, 이러한 유리 패널의 제조 방법, 및 차량 객실 내의 음향 차단 방법 {GLASS PANEL WITH IMPROVED VIBROACOUSTIC DAMPING PROPERTIES, METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A GLASS PANEL, AND METHOD FOR ACOUSTIC PROTECTION IN A VEHICLE PASSENGER COMPARTMENT}
본 발명은 진동음향 댐핑 장치를 포함하고 개선된 진동음향 댐핑 특성을 갖는 글레이징 유닛, 및 객실, 특히 차량, 특히 자동차의 객실과 같은 이동 객실 내의 음향 및 진동 소란을 감소시키는 방법에 관한 것이다.
자동차 또는 다른 유형의 차량, 예컨대 트럭, 버스 및 농업용 기계 외에도, 본 발명은 폐쇄 또는 실질적으로 폐쇄된 객실을 갖는 모든 유형의 이동 수단, 예컨대 항공기, 기차, 선박, 잠수함 등에 적용된다.
차량, 특히 자동차와 관련된 글레이징 유닛은 차량 내부의 음향 쾌적성 개선을 목적으로, 글레이징 유닛을 통해 전파되는 진동파를 흡수하도록 작용하는 진동음향 댐핑 수단을 구비한다.
자동차에서, 그 기원이 기계적, 열적, 가시성 관련 등인 불쾌감의 근원은 점차 해결되어 왔다. 그러나, 음향 쾌적성에 대한 개선은 여전히 현재의 문제점으로 남아있다.
공기역학적 기원의 소음, 즉 이동하는 차량에 대한 공기의 마찰에 의해 생성되는 소음은 적어도 부분적으로 그 근원에서 자체적으로 다뤄져 왔고, 에너지 절감을 위해, 형상을 변형하여 공기를 통한 침투를 개선하고 그 자체가 소음원인 난류(turbulence)를 감소시켰다. 승객이 점유하는 내부 공간으로부터 외부의 공기역학적 소음원을 분리시키는 차량 벽들 중에서, 물론 글레이징 유닛이 가장 다루기 어렵다.
개선된 진동음향 댐핑 특성을 갖도록 열가소성 중간층(interlayer)을 적절하게 선택한 적층 글레이징 유닛을 제공하는 것이 현재 공지되어 있다.
예를 들어, 유럽 특허 EP B1-0 387 148은 소음, 특히 공기역학적 기원의 소음, 즉 800 내지 10,000 Hz의 고주파를 갖는 소음에 대해 우수한 차음을 달성하는 적층 글레이징 유닛을 제공한다.
또한, 이러한 적층 글레이징 유닛은 임계 주파수에서 전달 손실의 갑작스러운 강하를 방지하는 역할을 하며, 이는 대표적인 차음이다. 임계 주파수는 글레이징 유닛의 구성(구성 요소의 밀도 및 영률, 두께)에 대해 특이적이며, 글레이징 유닛의 굴곡파(flexural wave)와, 글레이징 유닛을 둘러싸는 유체, 예컨대 공기의 음향파의 공간적 및 주파수적 일치에 상응한다. 이러한 임계 주파수는 통상 두께가 대략 3 mm인 글레이징 유닛의 경우 4000 Hz 영역에 있다.
따라서, 특히 인간의 귀에 가청인 주파수 범위(1000 내지 6000 Hz) 내에 위치하는 이러한 임계 주파수에서 소음이 증가할 수 있다. 따라서, 이러한 주파수에서 소음에 대해 우수한 차음 성능을 갖는 것이 바람직하다.
진동음향 특성을 갖는 적층 글레이징 유닛의 사용에 대한 대안적인 해결책(일부 글레이징 유닛은 적층되지 않기 때문) 또는 상보적인 해결책은, 글레이징 유닛의 주연부에, 그리고 글레이징 유닛과 차체 사이에, 진동음향 댐핑 특성을 갖고 글레이징 유닛과 차체 모두에 체결되며 몇몇 댐핑 물질의 병치로 구성되거나 구성되지 않을 수 있는 스트립을 결합시키는 것에 있을 수 있다.
특허 출원 WO 04/012952는, 이러한 진동음향 댐핑 특성을 제공하기 위해 0.25 이상의 등가 손실 계수(tanδeq)와 함께 25 MPa 이상의 등가 실제 선형 스티프니스(K'eq)를 가져야 하는 스트립을 개시하고 있다. 등가 선형 스티프니스는 스트립의 선형 미터당 스트립의 등가 스티프니스이고, 스티프니스는 스트립을 구성하는 물질의 강성(주로, 인장-압축 작용에 대한 영률) 및 스트립의 형상에 의해 특징지어진다.
이러한 유형의 스트립에서, 글레이징 유닛에 수직인 방향으로 인장-압축 작용하는 경우 물질이 겪게 되는 응력 및 변형만이 고려되고, 전단 작용은 무시될 수 있다. 실제로, 스트립과 비교하면, 차체는 너무 강성이어서 변형되지 않고 진동 에너지를 흡수할 수 없다. 스트립만이 주로 인장-압축 작용에 의해 유의하게 변형되고 기계적 에너지를 소산시킬 수 있다.
따라서, 이러한 타입의 댐핑 스트립은 또한 글레이징 유닛의 주연 시일을 구성함으로써 글레이징 유닛과 차체 사이의 연결을 제공하기 때문에 적합하다. 그러나, 차량에서 모든 글레이징 유닛이 차체의 전체 주연부에 대해 고정되는 것은 아니며, 그 중 일부, 예컨대 개방부측 글레이징 유닛은 이동가능하다. 따라서, 댐핑 수단의 역할을 하는 이러한 주연 시일 구성은 상기 글레이징 유닛에는 적합할 수 없다.
또한, 개방부측 글레이징 유닛의 경우, 이동 제약이 추가된다. 구체적으로, 글레이징 유닛은 차체의 슬롯, 예컨대 문에서 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 슬라이딩 가능해야 한다.
따라서, 적은 공간을 차지하면서 소음을 댐핑할 수 있는 글레이징 유닛에 대한 필요성이 존재한다.
따라서, 본 발명은,
- 하나 이상의 유리 시트;
- 댐핑 물질로 이루어진 하나 이상의 요소를 포함하고 유리 시트의 면 중 하나에 체결되는 하나 이상의 진동음향 댐핑 스트립을 포함하며;
유리 시트와 대면하는 스트립의 면은 유리 시트와 대면하는 스트립의 상기 면의 표면적보다 절대적으로 작은 유리 시트와의 접촉 표면적을 갖는,
개선된 진동음향 댐핑 특성을 갖는 글레이징 유닛을 제안한다.
다른 특징에 따르면, 유리 시트와 접촉하는 스트립의 표면적은 유리 시트와 대면하는 스트립의 면의 표면적의 25 % 초과이다.
다른 특징에 따르면, 유리 시트와 접촉하는 스트립의 표면적은 유리 시트와 대면하는 스트립의 면의 표면적의 대략 70 %이다.
다른 특징에 따르면, 댐핑 물질로 이루어진 요소는 글레이징 유닛의 임계 주파수의 ± 30 % 이내에 상응하는 특정 주파수(fp)에 대해 20 ℃에서 800 MPa 초과의 영률 및 0.2 초과의 손실 계수를 갖는다.
다른 특징에 따르면, 스트립은 유리 시트의 반대면에서 임의의 다른 장치에 연결되지 않는다.
다른 특징에 따르면, 스트립은 글레이징 유닛의 길이 이하로 연장된다.
다른 특징에 따르면, 스트립은 댐핑 물질로 이루어진 복수의 요소를 포함한다.
다른 특징에 따르면, 글레이징 유닛은, 글레이징 유닛의 동일면에 및/또는 글레이징 유닛의 두 대향면에 연결되는 수 개의 스트립을 포함한다.
다른 특징에 따르면, 스트립은 댐핑 물질로 이루어진 하나 이상의 요소, 및 댐핑 물질로 이루어진 요소와 유리 시트 사이에 배열되는 강성 중간층 요소를 포함하며, 강성 중간층 요소는 선택된 특정 주파수(fp)에 대해 20 ℃에서 1600 MPa 초과의 영률 및 0.2 미만의 손실 계수를 갖는다.
다른 특징에 따르면, 스트립은 유리 시트와 대면하는 면에 양면 접착제 타입의 접합 수단을 포함한다.
본 발명은 또한, 차체 및 상기 기술한 글레이징 유닛을 포함하며 차체에서 볼 때 스트립이 보이지 않는 차량, 특히 자동차에 관한 것이다.
다른 특징에 따르면, 글레이징 유닛은 개방부측 글레이징 유닛이다.
본 발명은 또한, 상기 기술한 글레이징 유닛을 포함하는 차량, 특히 자동차의 객실 내 음향 및 진동 소란을 감소시키기 위한, 상기 글레이징 유닛의 제조 방법에 관한 것이며, 하기 단계를 포함한다:
- 하나 이상의 유리 시트를 포함하는 글레이징 유닛을 제공하는 단계;
- 댐핑 물질로 이루어진 하나 이상의 요소를 포함하는 하나 이상의 진동음향 댐핑 스트립을 제공하는 단계;
- 유리 시트와 대면하는 진동음향 댐핑 스트립의 면이 유리 시트와 대면하는 스트립의 상기 면의 표면적보다 절대적으로 작은 유리 시트와의 접촉 표면적을 갖도록 스트립을 글레이징 유닛의 면 중 하나 이상에 체결하는 단계.
본 발명은 또한, 차량, 특히 자동차의 객실 내 차음 방법에 관한 것이며, 하기 단계를 포함한다:
- 하나 이상의 유리 시트 및 하나 이상의 진동음향 댐핑 스트립 - 스트립은 댐핑 물질로 이루어진 하나 이상의 요소를 포함하고 글레이징 유닛의 면 중 하나에 체결되며, 유리 시트와 대면하는 스트립의 면은 유리 시트와 대면하는 스트립의 상기 면의 표면적보다 절대적으로 작은 유리 시트와의 접촉 표면적을 가짐 - 을 포함하고 개선된 진동음향 댐핑 특성을 갖는 글레이징 유닛을 차체에 장착하는 단계.
다른 특징에 따르면, 글레이징 유닛은 상기 기술한 바와 같다.
이제 본 발명의 다른 상세사항 및 장점이 첨부된 도면을 참조하여 기술될 것이다.
- 도 1은 스트립을 구비한, 본 발명에 따른 글레이징 유닛의 사시도이다.
- 도 2는 도 1의 글레이징 유닛의 부분 단면도이다.
- 도 3 내지 도 5는 다양한 변형 스트립을 구비한, 본 발명에 따른 글레이징 유닛의 부분 단면도이다.
- 도 6은 글레이징 유닛의 두 대향면에 2 개의 스트립이 배치된, 본 발명에 따른 글레이징 유닛의 부분 단면도이다.
- 도 7은 글레이징 유닛의 동일면에 2 개의 스트립이 배치된, 본 발명에 따른 글레이징 유닛의 부분 사시도이다.
- 도 8은 추가의 변형 스트립을 구비한, 본 발명에 따른 글레이징 유닛의 사시도이다.
- 도 9는 유리 두께가 동일하고, 스트립을 구비한 본 발명에 따른 글레이징 유닛과 무스트립(blank) 글레이징 유닛 간의 미처리된(raw) 차음 비교 곡선을 도시한다.
- 도 10은 유리 두께가 3.15 mm이고 스트립을 구비한 본 발명에 따른 글레이징 유닛과 두께가 3.85 mm인 무스트립 글레이징 유닛 간의 미처리된 차음 비교 곡선을 도시한다.
도 1 내지 도 8은 용이한 이해를 위하여 일정 비율로 도시되지 않았다. 또한, 여러 도면에서 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소를 나타낸다.
본 발명은, 댐핑 물질로 이루어진 하나 이상의 요소를 포함하는 하나 이상의 진동음향 댐핑 스트립 및 하나 이상의 유리 시트를 포함하고 개선된 진동음향 댐핑 특성을 갖는 글레이징 유닛에 관한 것이다. 따라서, 이 글레이징 유닛은 소음의 댐핑을 가능하게 한다.
스트립은 유리 시트의 면 중 하나에 체결된다. 유리 시트와 대면하는 스트립의 면은, 유리 시트와 대면하는 스트립의 상기 면의 표면적보다 절대적으로 작은 유리 시트와의 접촉 표면적을 갖는다.
따라서, 스트립의 일부는 유리 시트에 체결되지 않으며, 유리 시트의 표면 영역으로부터 분리된다. 따라서, 스트립의 이러한 부분은 유리 시트의 에지 외부로 돌출된다. 이러한 방식으로, 스트립은 유리 시트의 적은 공간만을 차지한다. 글레이징 유닛이 폐쇄 위치에 있는 경우에도, 스트립 전체가 차량 글레이징 유닛 프레임의 웨더스트립(weatherstrip) 시일 아래에 용이하게 배치될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 글레이징 유닛은 적은 공간을 차지하면서 소음의 댐핑을 가능하게 한다.
도 1 및 도 2는, 하나 이상의 스트립(2)이 체결되는 하나 이상의 유리 시트(10)를 포함하는 글레이징 유닛(1)을 도시한다. 스트립(2)은, 유리 시트와 접촉하는 스트립의 표면적이 유리 시트와 대면하는 스트립의 면의 전체 표면적보다 절대적으로 작도록 유리 시트에 체결된다. 스트립(2)은, 예컨대 평행육면체이다.
모든 도면에서는 단일 유리 시트가 도시된다. 그러나, 본 발명에 따른 글레이징 유닛은 적층되거나, 사이에 플라스틱 중간층 시트가 개재된 2 개의 유리 시트를 포함할 수 있다. 용이한 이해를 위해, 나머지 설명에서는 1 개의 유리 시트에 대해서만 참조할 것이며, 이는 제한으로 이해되지 않는다.
글레이징 유닛(1)은 자동차 차체와 같은 차체, 예컨대 측면 글레이징 유닛, 유익하게는 개방부측 글레이징 유닛을 형성하기 위해 도어 쉘(door shell)에 수용되도록 구성된다.
글레이징 유닛(1)은 두 대향면(11 및 12)을 갖는다. 면 중 하나(11)는 차량의 내부를 향하도록 구성되고, 다른 면(12)은 외부 환경을 향할 것이다. 스트립은, 바람직하게는 차체의 내부에서 이용가능한 공간을 위하여 유리 시트의 외부면에 체결된다.
또한, 글레이징 유닛(1)은 도 1에서 점선으로 경계지어진 마진부(13)를 갖는다. 이러한 마진부는, 스트립을 구비한 글레이징 유닛(1)이 차량에 장착되면 차체 내에 존재하도록 구성된다. 마진부(13)는 개방부측 글레이징 유닛의 경우에 하부 밴드로 지칭된다. 따라서, 마진부(13)는, 바람직하게는 글레이징 유닛이 차량에 장착되면 글레이징 유닛의 하부 부분에 존재한다. 마진부(13)는, 글레이징 유닛을 창 조절 시스템에 고정하도록 차체 내에 수용되도록 의도되었기 때문에 보이지 않도록 구성된다. 이때 마진부(13)는, 글레이징 유닛의 개방 또는 폐쇄 정도와 관계 없이, 글레이징 유닛 프레임의 하부에 배치된 글레이징 유닛 웨더스트립 시일 아래에 존재한다.
유리 시트(10)에 체결되는 스트립(2) 부분은 마진부(13)에 체결된다. 따라서, 스트립(2)은 글레이징 유닛이 차량에 장착되면 보이지 않게 된다.
스트립(2)은, 특히 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 유리 시트(10)의 에지 외부로 돌출된다. 이는 마진부(13) 상의 공간이 절약되게 한다. 유리 시트(10)에 체결되는 스트립(2)의 표면적은 유리 시트와 대면하는 스트립의 면의 표면적의, 바람직하게는 25 % 초과이며, 100 % 보다는 절대적으로 작다. 따라서, 접촉 표면적은 우수한 음향 댐핑을 가능하게 하는 것과 유리 시트에 대한 스트립의 내구성 있는 접착을 보장하는 것 모두에 대해 충분하면서, 동시에 유리 시트 상의 공간이 절약되도록 감소된다. 유리 시트(10)에 체결되는 스트립(2)의 표면적은, 더 바람직하게는 대략 70 %이며, 이는 경쟁적인 기준(공간 절약, 음향 댐핑 및 접착) 간에 우수한 절충을 가능하게 한다.
스트립(2)은 시일을 형성하지 않는다. 이는, 바람직하게는 글레이징 유닛의 단일 측면을 따라 배열된다. 또한, 이는, 바람직하게는 글레이징 유닛의 길이 이하로 연장된다. 따라서, 이는 창 조절기의 레일에서 가능한 글레이징의 슬라이딩을 방해하지 않는다.
스트립(2)은 또한, 댐핑 물질로 이루어진 하나 이상의 요소(20)를 포함한다. 도 1 및 도 2의 실시양태에서, 스트립은 댐핑 물질로 이루어진 단일의 요소(20)를 포함한다.
댐핑 물질로 이루어진 요소(20)는, 유익하게는 글레이징 유닛의 임계 주파수 또는 이러한 임계 주파수의 ± 30 % 이내에 상응하는 글레이징 유닛의 특정 주파수(fp)에 대해 20 ℃에서 800 MPa 초과의 영률 및 0.2 초과의 손실 계수를 갖는다.
댐핑 물질은, 예컨대 역청질(bituminous) 물질 또는 충전된 탄소 기재 중합체이다.
댐핑 물질의 영률 및 그의 손실 계수는 점도분석기(viscoanalyzer)를 사용하여 측정된다.
공지된 방식으로, 글레이징 유닛의 임계 주파수(fc)는 관계식 fc ≒ 11.6 / h (h는 글레이징 유닛의 두께(m)임)에 의해 제공된다. 따라서, 통상적으로 글레이징 유닛의 임계 주파수는, 특히 글레이징 유닛의 두께에 따라 2000 Hz 내지 5000 Hz이다.
구체적으로, 차량, 특히 자동차의 이동식 글레이징 유닛의 경우, 개선된 차음을 얻는데 바람직한 주파수 범위는 글레이징 유닛의 임계 주파수 부근의 주파수 범위에 상응한다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 글레이징 유닛의 임계 주파수(fc)의 ± 30 % 이내에 상응하는 특정 주파수(fp)를 선택(fp = fc ± 30 %)하는 것이 유익할 것이다. 실제로 이러한 임계 주파수 부근에서, 글레이징 유닛을 통한 차량 외부로부터의 소음 전달이 가장 현저하며, 측정에 있어서 차음의 확연한 강하가 나타난다. 따라서, 댐핑 물질의 특성은, 더 특히는 글레이징 유닛의 진동음향 댐핑을 개선할 수 있다. 따라서, 특정 주파수(fp)는, 더 특히는 글레이징 유닛의 임계 주파수에 상응할 수 있다.
따라서, 글레이징 유닛은 차체와 연계되든 차체와 독립적이든 진동음향 댐핑 특성을 제공하며, 댐핑 물질은 진동 에너지를 소산시키는 역할을 충분히 하며, 스트립은 글레이징 유닛에 수직한 평면에서의 인장-압축 작용 대신, 글레이징 유닛의 평면에 인장-압축 작용을 한다. 이러한 글레이징 유닛의 평면에서의 인장-압축 작용(바람직하게는 그 대신, 연신 작용으로 지칭됨)은 놀라울 정도로 효과적임이 입증되었다.
따라서, 본 발명자는, 스트립의 물질이 댐핑(손실 계수와 관련됨)이기 때문에, 특히 연신 작용을 보장하도록 스트립이 강성(스트립을 구성하는 물질(들)의 영률과 관련됨)이기 때문에, 글레이징 유닛과 스트립의 이러한 조합이 진동 에너지의 소산에 있어서 훨씬 더 효과적임을 증명하였다.
예컨대, 도 1에 따르면, 길이(L1)가 600 mm이고 폭(L2)이 100 mm이며 또한 두께(e)가 5 mm인 스트립이, 두께가 3.85 mm이고 치수가 800 mm × 500 mm인 유리 시트에 체결될 수 있다. 바람직하게는 폭(L2)의 70 % 만이 유리 시트(10)에 체결된다. 스트립 폭의 나머지(30 mm)는 유리 시트 외부로 돌출된다.
댐핑 요소(20)는 유리 시트의 면 중 하나(11)에 체결되는 면(21) 및 반대편의 자유면(22)을 포함한다.
유리 시트에의 체결은, 댐핑 요소 및 유리의 각각의 구성 물질과 상용성인 접착 수단에 의해 이뤄진다. 접착 수단은 공지된 타입, 예컨대 자가-접착 수단 또는 열-활성화 접착제로 구성된 수단이다. 예컨대, 스트립은 유리 시트와 대면하는 면에 양면 접착제 타입의 접합 수단을 포함한다. 접착 수단은, 바람직하게는 유리 시트와 접촉하는 스트립의 면 일부에만 존재한다. 변형으로서, 제조의 단순성을 위하여, 접착 수단은 유리 시트와 대면하는 스트립의 면 전체 표면에 존재하고, 임의의 불필요한 접합을 방지하기 위해, 유리 시트와 대면하지만 이와 접촉하지는 않는 스트립의 면 부분에는 비접착 필름이 적용된다.
도 3은 제1 변형 실시양태의 단면도를 나타낸다. 이 변형에서, 스트립은 평행 육면체가 아니다. 스트립은 유리 시트와 대면하는 면의 주연부에 노치를 갖는다. 이러한 T자형의 스트립은 실질적으로 음향 댐핑을 개선할 수 있다.
도 4는 제2 변형 실시양태의 단면도를 나타낸다. 스트립(2)은 복수의 댐핑 요소(20, 23, 24)를 포함한다.
스트립(2)의 두께(e)가 두꺼울수록 댐핑이 더 효과적임을 발견하였다. 따라서, 더 두꺼운 두께를 갖는 하나의 댐핑 요소를 제조하는 대신, 더 얇은 두께의 댐핑 요소 수 개를 제조하여 겹치는 것이 더 용이하다. 이는 스트립(2)의 전체 두께를 증가시켜 댐핑을 개선할 수 있다. 그러나, 스트립(2)의 전체 두께는 차체 내부의 공간 제약에 의해 제한된다는 것을 인지한다.
각각의 댐핑 요소(20, 23, 24)의 각각의 물질은 글레이징 유닛의 임계 주파수의 ± 30 % 이내에 상응하는 특정 주파수(fp)에 대해 20 ℃에서 800 MPa 초과의 영률 및 0.2 초과의 손실 계수를 갖는다.
도 5는 제3 변형 실시양태의 단면도를 나타낸다. 스트립(2)은 댐핑 요소(20), 및 댐핑 요소(20)와 유리 시트 사이에 개재된 비댐핑 강성 중간층 요소(3)를 포함한다.
비댐핑 강성 요소(3)는 0.2 미만의 손실 계수 및 1600 MPa 초과의 영률을 갖는 물질로 구성된다. 비댐핑 강성 요소(3)는, 예컨대 유리 또는 폴리카르보네이트로 이루어진다. 비댐핑 강성 요소(3)는, 예컨대 두께가 3 mm이다. 상기 요소의 구성 물질과 상용성이도록 다양한 요소 간의 체결 수단이 구성된다.
도 6은 제4 변형 실시양태의 단면도를 나타낸다. 2 개의 스트립(2)이 각각 유리 시트(10)의 각각의 면(11 및 12) 상에서 유리 시트(10)에 연결된다. 이는 단일면 상의 1 개의 스트립에 비해 댐핑을 개선할 수 있다. 또한, 스트립의 두께는, 스트립이 차체에 수용되어야 하는 공간의 치수에 의해 제한된다. 따라서, 유리 시트의 각각의 면에 두께를 분배하는 것이 더 우수한 댐핑을 가능하게 한다.
도 7은 제5 변형 실시양태의 사시도를 나타낸다. 글레이징 유닛은 유리 시트의 동일면 상에, 병치되거나 병치되지 않을 수 있고 접하거나 접하지 않을 수 있는 복수(둘 이상)의 스트립(2)을 포함한다. 이는 소형 스트립의 제조, 및 이들을 필요에 따라, 예컨대 글레이징 유닛을 수용하도록 된 차체 내 공간의 함수로서 스트립을 포함하는 글레이징 유닛의 두께 배열을 조절하기 위하여 유리 시트 상에 분배할 수 있게 한다. 도 7에서, 2 개의 스트립(2)이 유리 시트(10)에 체결된다. 유리 시트와 접촉하는 스트립 표면적은 2 개의 스트립 간에 상이하다.
도 8은 제6 변형 실시양태의 사시도를 나타낸다. 스트립은 유리 시트의 형상에 적합하도록 구성된 형상을 갖는다. 특히, 스트립은, 여기서 직선이 아니고 절결부를 포함하는 글레이징 유닛의 하부 밴드(13)의 하부 에지(14)의 형상에 적합하도록 구성된 형상을 갖는다.
따라서, 스트립은, 예컨대 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.
도 1 내지 도 8의 다양한 실시양태 모두는 조합될 수 있다.
이러한 모든 실시양태에서, 스트립은 유리 시트의 반대면의 임의의 다른 장치에 결합되지 않는다.
또한, 본 발명은 또한, 본 발명에 따른 글레이징 유닛을 포함하는 차량, 특히 자동차의 객실 내 음향 및 진동 소란을 감소시키기 위한, 글레이징 유닛의 제조 방법에 관한 것이며, 하기 단계를 포함한다:
- 하나 이상의 유리 시트를 포함하는 글레이징 유닛을 제공하는 단계;
- 댐핑 물질로 이루어진 하나 이상의 요소를 포함하는 하나 이상의 진동음향 댐핑 스트립을 제공하는 단계;
- 유리 시트와 대면하는 진동음향 댐핑 스트립의 면이 유리 시트와 대면하는 스트립의 상기 면의 표면적보다 절대적으로 작은 유리 시트와의 접촉 표면적을 갖도록 스트립을 글레이징 유닛의 면 중 하나 이상에 체결하는 단계.
이러한 제조 방법은 적은 공간을 차지하면서 소음을 댐핑할 수 있는 글레이징 유닛을 얻을 수 있게 한다.
본 발명은 또한, 차량, 특히 자동차의 객실 내 차음 방법에 관한 것이며, 하기 단계를 포함한다:
- 하나 이상의 유리 시트 및 하나 이상의 진동음향 댐핑 스트립 - 스트립은 댐핑 물질로 이루어진 하나 이상의 요소를 포함하고 글레이징 유닛의 면 중 하나에 체결되며, 유리 시트와 대면하는 스트립의 면은 유리 시트와 대면하는 스트립의 상기 면의 표면적에 비해 절대적으로 작은 유리 시트와의 접촉 표면적을 가짐 - 을 포함하고 개선된 진동음향 댐핑 특성을 갖는 글레이징 유닛을 차체에 장착하는 단계.
따라서, 본 발명에 따른 글레이징 유닛을 구비한 차량은 부피가 매우 크지 않은 소음 댐핑 장치로부터 유익하다.
결코 제한이 아닌 예로서, 하기 표는 본 발명에 따른 글레이징 유닛의 스트립을 위한 몇몇 댐핑 물질을 제시한다. 3100 Hz의 주파수(3.85 mm 두께의 글레이징 유닛의 임계 주파수) 및 20 ℃에서의 손실 계수 및 영률을 제공하며, 이 값들은 점도분석기를 사용하여 측정되었다:
Figure 112011080328524-pct00001
본 발명의 댐핑 수단의 효과를 입증하기 위하여, 동일한 무스트립 글레이징 유닛과 비교하여, 댐핑 수단을 구비한 글레이징 유닛의 진동 수준의 감쇠를 3700 Hz의 글레이징 유닛의 임계 주파수를 포함한 200 내지 6300 Hz의 주파수 범위에 걸쳐 입증하였다.
공중 경로를 통해 여기된(excited) 본 발명의 댐핑 수단을 구비한 글레이징 유닛은, 글레이징 유닛의 진동 에너지가 스트립(2)을 통해 소산되기 때문에 무스트립 글레이징 유닛보다 진동 수준이 낮다. 따라서, 객실 내 압력 수준이 낮고, 결과적으로 소음이 감쇠된다.
이에 따라, 도 9는, 한편으로 본 발명의 댐핑 수단을 구비한 글레이징 유닛을, 다른 한편으로 본 발명의 댐핑 수단을 갖지 않는 동등한 글레이징 유닛을 이용하여 얻은 미처리된 차음 비교 곡선을 도시한다.
시험에 사용된 글레이징 유닛은 두께가 3.15 mm이고 표면적이 0.39 m2인 Megane II (르노 에스아(Renault SA))의 전방 도어의 이동식 글레이징 유닛이다. 따라서, 그의 임계 주파수는 3700 Hz에 근접한다.
Cref 곡선은 무스트립 글레이징 유닛에 대응한다. C1 곡선은 스트립(2)을 구비한 글레이징 유닛에 대응한다. 스트립은 평행 육면체이며, 600 mm의 길이(L1), 50 mm의 폭(L2) 및 5.4 mm의 두께(e)인 치수를 갖는다. 스트립의 물질은 리터 오토모티브(Rieter Automotive)의 IK9709 테이프(상기 표 참조)이다. 이 스트립은 접합을 위해 유리와 상용성인, 미리적용된 양면 접착 테이프를 구비하여 상업적으로 시판된다.
스트립은 스트립 표면적의 70 %에 걸쳐 유리 시트에 체결된다. 표면적의 나머지 30 %는 비접착 필름을 구비한다.
이러한 글레이징 유닛을 Megane II 타입 차량의 전방 우측 도어에 장착하고, 다른 글레이징 유닛은 격막(septum)을 사용하여 마스킹하였다. 이에 따라, 200 내지 6300 Hz 범위의 주파수에 대하여 1/3 옥타브 당 미처리(raw) 차음을 측정하였다. 이러한 측정은 18 ℃의 주위 온도에서 수행한다.
도 9의 곡선들을 비교함으로써, 글레이징 유닛의 미처리 차음이 임계 주파수에서 개선(4000 Hz를 중심으로 1/3 옥타브에 대해 3.2 dB 차이)된다는 것이 입증되었다.
그 결과, 본 발명의 제1 목적에 따라, 글레이징 유닛의 임계 주파수 영역에서 (임계 주파수의 - 30 % 내지 + 30 %에 분포하는 범위에 대해) 진동 에너지를 최대로 소산시키는 것이 가능하며, 본 발명은 또한, 중간 주파수를 포함한 보다 넓은 주파수 범위에 대해 우수한 진동음향 댐핑을 보장할 수 있게 한다. 특히, 도 9에서 본 발명의 글레이징 유닛에 대한 차음 곡선(C1)은 500 Hz 이상에서 무스트립 글레이징 유닛에 대응하는 곡선(Cref) 위에 있는 것을 볼 수 있다.
더욱이, 본 발명은 또한, 음향 성능을 열화(degrading)시키지 않으면서도 유리 시트(들)의 두께를 감소시킴으로써 글레이징 유닛의 전체 중량을 감소시킬 수 있다. 예컨대, 3.85 mm로부터 3.15 mm로의 유리 두께 감소는 유리의 중량을 18 % 감소시킬 수 있게 한다. 글레이징 유닛의 임계 주파수의 ± 30 % 이내에 상응하는 특정 주파수(fp)에 대해 20 ℃에서 800 MPa 초과의 영률 및 0.2 초과의 손실 계수를 갖는 댐핑 물질로 이루어진 요소를 갖는 스트립을 부가하는 것은 중량의 8 % 만을 더함으로써, 두께 감소와 관계된 음향 열화를 보상 가능하게 한다. 따라서, 동등한 음향 성능에 대해 글레이징 유닛의 전체 중량의 10 % 절감을 얻을 수 있다.
도 10은 두께가 3.85 mm인 무스트립 글레이징 유닛과 유리 두께가 3.15 mm이고 스트립을 구비한 본 발명에 따른 글레이징 유닛 간의 미처리 차음의 비교 곡선을 도시한다.
시험으로 사용된 글레이징 유닛은 표면적이 0.39 m2인 Megane II (르노 에스아)의 전방 도어의 이동식 글레이징 유닛이다.
C2ref 곡선은 두께가 3.85 mm인 무스트립 글레이징 유닛에 대응한다. 따라서, 임계 주파수는 3150 Hz에 근접한다.
C1 곡선은 유리 두께가 3.15 mm이고 스트립(2)을 구비한 본 발명에 따른 글레이징 유닛에 대응한다. 따라서, 본 발명에 따른 글레이징 유닛의 임계 주파수는 4000 Hz에 근접한다. C1 곡선은 도 9의 C1 곡선과 동일하다. 스트립은 평행 육면체이며, 600 mm의 길이(L1), 50 mm의 폭(L2) 및 5.4 mm의 두께(e)인 치수를 갖는다. 스트립의 물질은 리터 오토모티브의 IK9709 테이프(상기 표 참조)이다. 이 스트립은 접합을 위해 유리와 상용성인, 미리적용된 양면 접착 테이프를 구비하여 상업적으로 시판된다.
스트립은 스트립 표면적의 70 %에 걸쳐 유리 시트에 체결된다. 표면적의 나머지 30 %는 비접착 필름을 구비한다.
이러한 글레이징 유닛을 Megane II 타입 차량의 전방 우측 도어에 장착하고, 다른 글레이징 유닛은 격막을 사용하여 마스킹하였다. 이에 따라, 200 내지 6300 Hz 범위의 주파수에 대하여 1/3 옥타브 당 미처리 차음을 측정하였다. 이러한 측정은 18 ℃의 주위 온도에서 수행한다.
도 10의 곡선들을 비교함으로써, 글레이징 유닛의 차음이 임계 주파수에서 개선(임계 주파수를 중심으로 1/3 옥타브에 대해 4.1 dB 차이)된다는 것이 입증되었다.

Claims (15)

  1. - 하나 이상의 유리 시트(10); 및
    - 진동음향 댐핑 물질로 이루어진 하나 이상의 요소(20)를 포함하고 유리 시트(10)의 면 중 적어도 하나에 체결되는 하나 이상의 진동음향 댐핑 스트립(2)
    을 포함하며;
    유리 시트(10)와 대면하는 스트립(2)의 면이, 유리 시트와 대면하는 스트립의 상기 면의 표면적보다 절대적으로 작은, 유리 시트와 접촉하는 스트립(2)의 표면적을 갖고, 유리 시트(10)에 접촉하지 않는 스트립(2)의 일부는 유리 시트(10)을 대면하지 않으며, 스트립(2)이 유리 시트(10)의 반대면의 임의의 다른 장치에 연결되지 않는 것인, 글레이징(1).
  2. 제1항에 있어서, 유리 시트(10)와 접촉하는 스트립(2)의 표면적이 유리 시트(10)와 대면하는 스트립(2)의 면의 표면적의 25% 이상인 글레이징(1).
  3. 제2항에 있어서, 유리 시트(10)와 접촉하는 스트립(2)의 표면적이 유리 시트(10)와 대면하는 스트립(2)의 면의 표면적의 70%인 글레이징(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 진동음향 댐핑 물질로 이루어진 요소(20)가 글레이징의 임계 주파수의 ± 30 % 이내에 상응하는 특정 주파수(fp)에 대해 20 ℃에서 800 MPa 초과의 영률 및 0.2 초과의 손실 계수를 갖는, 글레이징(1).
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 스트립(2)이 글레이징의 단일 측면을 따라 배열되는, 글레이징(1).
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 스트립(2)이 진동음향 댐핑 물질로 이루어진 복수의 요소(20, 23, 24)를 포함하는, 글레이징(1).
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 유리 시트(10)의 동일면 및/또는 유리 시트(10)의 두 대향면에 연결된 수 개의 스트립(2)을 포함하는 글레이징(1).
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 스트립(2)은 진동음향 댐핑 물질로 이루어진 하나 이상의 요소(20), 및 진동음향 댐핑 물질로 이루어진 요소(20)와 유리 시트(10) 사이에 배열된 강성 중간층 요소(3)를 포함하며, 강성 중간층 요소는 글레이징의 임계 주파수의 ± 30 % 이내에 상응하는 선택된 특정 주파수(fp)에 대해 20 ℃에서 1600 MPa 초과의 영률 및 0.2 미만의 손실 계수를 갖는, 글레이징(1).
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 스트립(2)이 유리 시트(10)와 대면하는 면에 양면 접착제 타입의 접합 수단을 포함하는, 글레이징(1).
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 글레이징(1) 및 차체를 포함하며, 차체에서 볼 때 스트립(2)이 보이지 않는, 차량.
  11. 제10항에 있어서, 글레이징(1)이 개방부측 글레이징(1)인 차량.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 글레이징(1)을 포함하는 차량의 객실 내 음향 및 진동 소란을 감소시키기 위한 글레이징(1)의 제조 방법이며,
    - 하나 이상의 유리 시트(10)를 제공하는 단계;
    - 진동음향 댐핑 물질로 이루어진 하나 이상의 요소를 포함하는 하나 이상의 진동음향 댐핑 스트립(2)을 제공하는 단계;
    - 유리 시트(10)와 대면하는 진동음향 댐핑 스트립(2)의 면이, 유리 시트와 대면하는 스트립의 상기 면의 표면적보다 절대적으로 작은, 유리 시트와의 접촉 표면적을 갖도록 스트립(2)을 유리 시트(10)의 면 중 하나 이상에 체결하는 단계
    를 포함하는 방법.
  13. 하나 이상의 유리 시트(10) 및 하나 이상의 진동음향 댐핑 스트립(2)을 포함하는 글레이징(1)을 차체에 장착하는 단계 - 스트립(2)은 진동음향 댐핑 물질로 이루어진 하나 이상의 요소(20)를 포함하고 유리 시트(10)의 면 중 하나에 체결되며, 유리 시트(10)와 대면하는 스트립(2)의 면은 유리 시트와 대면하는 스트립의 상기 면의 표면적보다 절대적으로 작은 유리 시트와의 접촉 표면적을 갖고, 유리 시트(10)에 접촉하지 않는 스트립(2)의 일부는 유리 시트(10)을 대면하지 않으며, 스트립(2)이 유리 시트(10)의 반대면의 임의의 다른 장치에 연결되지 않음 - 를 포함하는, 차량의 객실 내 차음 방법.
  14. 제13항에 있어서, 글레이징(1)이 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 것인, 차량의 객실 내 차음 방법.
  15. 삭제
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