KR101251845B1 - 차량용 헤드라이너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환경 등을 고려하여 필요에 따라 흡음 성능을 향상시키거나 차음 성능을 향상시킴을 조절할 수 있는 헤드라이너에 관한 것이다.
본 발명은 텍스타일(1)과 폼(2)이 적층되는 헤드라이너의 적층구조에 있어서, 상기 텍스타일(1)과 폼(2) 사이에 통기성 필름(3)이 적층되고, 상기 통기성 필름(3)에 인접하도록 그물형 공기튜브(4)가 적층되며, 상기 그물형 공기튜브(4)에는 그물형 공기튜브(4)에 공기를 넣거나 빼는 공기 입출수단을 연결하여서, 흡음 성능이 요구되는 상황에서는 그물형 공기튜브(4)에서 공기를 빼어 통기성 필름의 통기공(31)이 열린 상태를 유지하고, 차음 성능이 요구되는 상황에서는 그물형 공기튜브(4)에 공기를 주입하여 통기성 필름의 통기공(31)이 닫히도록 한다. 상기 그물형 공기튜브(4)는 일정 간격을 두고 형성되며 공기 입출수단과 연통하는 메인 튜브라인(41)과, 상기 메인 튜브라인(41)에 연통하며 상기 메인 튜브라인보다 작은 간격으로 형성된 세부 튜브라인(42)을 포함하며, 공기 입출의 제어는 제어부와 차량 외부의 소음센서에 의해 이루어질 수 있다.

Description

차량용 헤드라이너{A Headliner for Vehicles}

본 발명은 환경 등을 고려하여 필요에 따라 흡음 성능을 향상시키거나 차음 성능을 향상시킴을 조절할 수 있는 헤드라이너에 관한 것이다.

일반적으로 차량실내 소음 특성에 관여하는 차음 및 흡음 성능은 운전 및 외부조건에 따라 그 중요도가 달라질 수 있다.

차량실내소음 특성에 영향이 큰 흡차음재의 주요 기능은 차음성능(외부로부터 들어오는 음의 차단)과 흡음성능(실내소음을 최소화시키기 위해 음을 흡수하는 기능)이다. 차음성능의 경우 재질의 밀도와 관련이 있고 외부소음이 투과되지 않도록 설계되어야 하는 반면, 흡음성능은 소음을 잘 흡음할 수 있는 구조이어야 한다. 이에 따라, 가능하다면, 차음이 중요한 경우 차음성능을, 흡음이 중요한 경우 흡음성능에 중점을 두어 설계가 되어야 하지만, 두 가지 성능을 모두 만족시키기는 어렵다.

최근의 기술은 통기성 필름(3M 사)을 적용하여 흡음률을 높임으로써 흡음성능을 개선하는 방향으로 진행되고 있다. 즉 도 1에 도시된 바와 같이, 헤드라이너의 적층구조에 있어서 텍스타일(1)과 폼(2) 사이에 통기성 필름(3)을 개재하여 적층하고 고열의 금형(약 200℃ 전후)에서 스탬핑으로 찍어내어, 전체 적층구조가 압착된 상태에서 폼이 가열 형상화된 구조물의 형상을 가지고 만들어진다. 이러한 기존의 적층구조에는 통기성 필름이 적층 내제되어 있어 흡음률이 좋다.

그러나 이러한 구조는 통기성 필름을 통해 실제로 공기가 통과하는 구조이기 때문에 차음성능은 저하된다는 단점이 있다.

본 발명은 기존 헤드라이너의 구조 내에 그물구조 미소(microscopic) 튜브를 적층하여, 운전조건 이나 외부환경이 바뀔 때마다 그에 맞게 차음성능을 더 향상시키거나 흡음성능을 더 향상시킬 수 있도록 하는 가변형 헤드라이너 구조를 제공함을 목적으로 한다.

즉 통상적인 운전조건에서는 통기성을 유지하여 흡음성능을 최대로 하고, 외부소음이 커지는 경우(가령 비가 와서 루프에서 발생하는 우타음, 터널을 통과할 때 들어오는 외부소음 등)에서와 같이 차음성능이 더 요구되는 경우에는 통기성을 없애고 차음성능을 최대로 할 수 있도록 하는 구조를 제공하고자 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은,

텍스타일(1)과 폼(2)이 적층되는 헤드라이너의 적층구조에 있어서,

상기 텍스타일(1)과 폼(2) 사이에 통기성 필름(3)이 적층되고,

상기 통기성 필름(3)에 인접하도록 그물형 공기튜브(4)가 적층되며,

상기 그물형 공기튜브(4)에는 그물형 공기튜브(4)에 공기를 넣거나 빼는 공기 입출수단을 연결하여서,

흡음 성능이 요구되는 상황에서는 그물형 공기튜브(4)에서 공기를 빼어 통기성 필름의 통기공(31)이 열린 상태를 유지하고, 차음 성능이 요구되는 상황에서는 그물형 공기튜브(4)에 공기를 주입하여 통기성 필름의 통기공(31)이 닫히도록 하는 헤드라이너를 제공한다.

여기서 상기 그물형 공기튜브(4)는 일정 간격을 두고 형성되며 공기 입출수단과 연통하는 메인 튜브라인(41)과, 상기 메인 튜브라인(41)에 연통하며 상기 메인 튜브라인보다 작은 간격으로 형성된 세부 튜브라인(42)을 포함한다.

또한 상기 헤드라이너는 공기 입출수단을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 평상시에는 그물형 공기튜브(4)에서 공기를 빼어 통기성 필름의 통기공(31)이 열린 상태를 유지하도록 제어하고, 차량 외부에 설치된 소음센서에서 감지되는 소음 레벨이 일정 수준 이상인 경우에는 그물형 공기튜브(4)에 공기를 주입하여 통기성 필름의 통기공(31)이 닫히도록 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드라이너.

본 발명은 통기성 흡음형 헤드라이너의 흡음성능과 차음성능을 선택적으로 향상시키기 위해, 흡음 성능이 중요한 통상의 운전조건에서는 튜브가 수축되어 있어 통기성 필름이 흡음 성능을 충분히 발휘하도록 작동하며, 외부소음을 차단하고 차음성능을 높여야 하는 경우에는 압축공기가 튜브 내부로 충전되어 팽창한 튜브가 통기성 필름의 통기공을 막아 버림으로서, 흡음성능보다 차음성능이 우수하도록 가변적으로 조절할 수 있다.

이러한 본 발명은 성능에 맞도록 선택적으로 흡차음 성능을 최적화할 수 있고, 다양한 차종에서 보편적이고 탄력적인 적용이 가능하므로, 기존에 차종별과 차급별로 흡차음층을 다양하게 구성하는 것에서 비해 유리하고, 차량 고급화 이미지에도 유리하게 작용할 수 있다.

도 1은 종래의 헤드라이너 적층구조를 나타낸 도면,
도 2는 종래의 헤드라이너에서 구조를 변경한 본 발명의 헤드라이너 구조를 나타낸 도면, 그리고
도 3은 본 발명의 헤드라이너의 작동에 관한 도면이다.

이하 본 발명에 따른 실시예를 도 2 내지 3을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 기존의 헤드라이너의 통기성 필름(3) 인접면에 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 탄성을 가진 튜브로 이루어진 그물 또는 망사 형상의 층(4)을 추가한 후, 도 3에 도시된 바와 같이 그물 구조의 튜브 끝단에는 그물 구조의 튜브 내로 공기를 입출시키는 수단으로서 전기로 작동하는 공기압축 펌프, 릴리프 밸브 등을 연결하여서, 소음의 특성(스펙트럼)에 따라 튜브에 공기를 주입하거나 튜브로부터 공기를 릴리프하여 통기성 필름의 통기공의 개폐를 조절함으로써 흡음기능과 차음기능을 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이를 구체적으로 설명하면, 본 발명은 기존의 텍스타일(1; 직물)과 폼(2; 가령 PU Form)이 적층되는 헤드라이너의 적층구조에 있어서, 텍스타일(1)과 폼(2) 사이에 통기성 필름(3)을 적층하고, 이러한 통기성 필름(3)에 인접하도록 그 하부에 그물 내지 망사 형상의 공기튜브(4)를 적층한다. 이러한 공기 튜브(4)는 마치 혈관처럼 서로 연결되어 내부가 연통된다. 공기튜브는 가열 스탬핑 등의 공정에서 변형이 되지 않는 내열 재질(가령 EPDM)을 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 적층구조를 가열 스탬핑하면 상하방향으로는 최소한의 갭만을 유지한 압착 수준으로 고정이 이루어지므로, 공기튜브는 좌우방향으로만 팽창과 수축이 이루어지게 된다.

본 발명의 실시예로서 상기 그물형 공기튜브(4)는, 보다 크게 일정 간격을 두고 형성되며 상대적으로 직경이 큰 메인 튜브라인(41)과, 이보다는 작은 간격을 두고 그물형 내지 상기 메인 튜브라인(41)에 연통하며 상기 메인 튜브라인보다 작은 간격으로 형성된 세부 튜브라인(42)으로 이루어진다. 메인 튜브라인은 공기 입출수단과 연결된다.

따라서 공기가 주입되면 공기는 메인 튜브라인을 통해 헤드라이너 전범위에 골고루 전달된다. 메인 튜브라인에서 세부 튜브라인으로 공기가 주입될 때에는 세부 튜브라인의 직경이 작아 주입저항이 커지기 때문에, 메인 튜브라인을 두껍게 하여 고압에서도 잘 견디게 한다.

공기 주입이 과도하여 튜브 내부가 지나치게 고압으로 되지 않도록 하기 위해 체크 밸브나 릴리프 밸브를 활용할 수 있다.

또한 공기를 뺄 때에는 릴리프 밸브를 열어주면 튜브 자체의 탄성으로 인해 공기가 빠져나오도록 할 수 있다. 이에 따라 튜브는 릴리프시 충분히 공기가 빠져나오고 원상 복귀될 수 있을 정도의 탄성을 가지는 것이 바람직하다.

따라서 위와 같은 구성을 가질 경우, 흡음 성능이 요구되는 상황에서는 그물형 공기튜브(4)에서 공기를 빼어 통기성 필름의 통기공(31)이 열린 상태를 유지하고, 차음 성능이 요구되는 상황에서는 그물형 공기튜브(4)에 공기를 주입하여 통기성 필름의 통기공(31)이 닫히도록 할 수 있다.

상기 헤드라이너 적층구조는 공기 입출수단을 제어하는 제어부를 더 포함한다. 제어부는 평상시에는 공기가 주입되지 않은 상태를 유지하도록 하다가, 차량 외부에 설치된 소음센서에서 감지되는 소음 레벨이 일정 수준 이상인 경우, 즉 스펙트럼 분석을 통해 특정 주파수에서 소음이 소정치를 넘어서는 경우 이를 차음하기 위해 공기튜브에 공기를 주입하여 통기성 필름의 통기공을 차폐할 수 있다.

1 : 텍스타일
2 : 폼
3 : 통기성 필름
31 : 통기공
4 : 그물형 공기튜브
41 : 메인 튜브라인
42 : 세부 튜브라인
5 : 헤드라이너

Claims (3)

1. 텍스타일(1)과 폼(2)이 적층되는 헤드라이너의 적층구조에 있어서,
   상기 텍스타일(1)과 폼(2) 사이에 통기성 필름(3)이 적층되고,
   상기 통기성 필름(3)에 인접하도록 그물형 공기튜브(4)가 적층되며,
   상기 그물형 공기튜브(4)에는 그물형 공기튜브(4)에 공기를 넣거나 빼는 공기 입출수단을 연결하여서,
   흡음 성능이 요구되는 상황에서는 그물형 공기튜브(4)에서 공기를 빼어 통기성 필름의 통기공(31)이 열린 상태를 유지하고, 차음 성능이 요구되는 상황에서는 그물형 공기튜브(4)에 공기를 주입하여 통기성 필름의 통기공(31)이 닫히도록 하는 것을 특징으로 하는 헤드라이너.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 그물형 공기튜브(4)는 일정 간격을 두고 형성되며 공기 입출수단과 연통하는 메인 튜브라인(41)과, 상기 메인 튜브라인(41)에 연통하며 상기 메인 튜브라인보다 작은 간격으로 형성된 세부 튜브라인(42)을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드라이너.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 헤드라이너 적층구조는 공기 입출수단을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 평상시에는 그물형 공기튜브(4)에서 공기를 빼어 통기성 필름의 통기공(31)이 열린 상태를 유지하도록 제어하고, 차량 외부에 설치된 소음센서에서 감지되는 소음 레벨이 일정 수준 이상인 경우에는 그물형 공기튜브(4)에 공기를 주입하여 통기성 필름의 통기공(31)이 닫히도록 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드라이너.

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