KR101297800B1 - 자동차용 차단 요소 - Google Patents

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페데럴-모굴 씰링 시스템즈 게엠베하
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Abstract

본 발명은 차단 요소(1)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명은 차체 영역 내에서 열과 소리 및 진동의 바람직한 분리를 제공하는 인입 요소(47)를 구비하는, 자동차용 차단 요소(1)에 관한 것이다. 여기에서 차단 요소는 서로의 사이에 인서트(13)가 배치되는 적어도 두 개의 분리된 외층들(11, 12)을 구비하고, 적어도 두 개의 분리된 외층들(11, 12)과 인서트(13)는 인입 요소(47, 410, 420)가 수용되거나 장착되는 공통 개구부(48b)를 형성하는 동심축 개구부들(44a, 44b, 48a)을 구비한다. 각각의 외층들(47, 410, 420)의 개구부들(44a, 44b)은 인서트(13)의 개구부(48a) 보다 큰 단면적을 갖는다. 인입 요소(47, 410, 420)은 외층들(11, 12)과 접촉하지 않는 방식으로 인서트(13)에 연결된다. 그러므로 본 발명에 의해 제공되는 차단 요소(1)와 열 차단재는 충분한 열, 소리 및 진동의 분리를 가지며, 수작업 없이 저비용으로 생산될 수 있으며, 조립하기에 간단한다. 또한 엔진룸 또는 바닥으로부터 차체를 향하는 뜨거운 구성 요소의 열 및 진동의 전달이 차단 요소의 체결 지점에서 방지된다.

Description

자동차용 차단 요소{Shielding element for motor vehicles}
본 발명은 차단 요소에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방열, 방음, 및 방진과 감쇠(damping)를 위한 안내 요소를 구비하는 자동차용 차단 요소에 관한 것이다.
오늘날 차단 요소를 위한 많은 적용 분야가 있다. 특별히, 예를 들어 엔진에서 발생하는 열과 진동으로부터 승객들이나 구성 요소들을 보호하기 위해 차단 요소가 열 차단재로 사용되는 자동차 산업에서는 특수한 적용 분야 또는 차단 요소들이 발견된다.
그와 같은 적용 분야에서, 차단 요소들은 충분히 고정되어야 하고, 큰 부하에서도 차단 요소들의 형상을 유지하고 발생되는 상당한 양의 열과 진동으로부터 승객들을 보호하기 위해 견고해야 한다.
예를 들어, 알루미늄 또는 합금과 같은 단순한 금속판의 사용은 종종 불충분한데, 이는 금속판이 적외선 방사와 대류를 감소시킬 수는 있지만, 예를 들어 방음 특성은 너무 약하기 때문이다.
나아가, 본 발명의 기술 분야에서 언급되는 차단 요소들은, 예를 들어 차단 요소들에 의해 흡수되는 열 복사와, 음파, 및 진동들을 차체의 체결 지점에 전 달하는 바람직하지 않은 특성을 갖는다. 그러므로 결국엔 차단 요소들이 차량의 차체에 이들을 전달하는데, 이는 승객들과 열에 민감한 차량의 구성 요소들이 더 이상 최적의 정도로 보호되지 않음을 의미한다.
이와 같은 차단 요소들은, 예를 들어 유럽 특허공보 제0917507B1호에 공개되어 있다. 이 공보에는 방열 복합판을 제조하기 위한 방법이 공개되어 있다. 그러나 여기에는 열, 소리, 및 진동의 전달을 복합판을 둘러싸는 구성 요소들에만 한정하도록 하는 과제는 공개되어 있지 않다.
독일 특허공보 제4329411C2호도, 방열, 방음, 및 방진과 감쇠 소재와 그 제조 방법과 관련된 것이다. 여기에 공개된 방열과 방음과 진동 감쇠 소재는 비철(非鐵) 소재, 특별히 알루미늄이며 서로 동일하게 가공된 복수 개의 필름들로 이루어진다.
이러한 소재는 자동차 및 화차(wagon)의 제조에 있어서 산업용 절연체와, 열 차단재로 사용될 수 있다. 이 공보에서도 열, 소리, 및 진동이 복합판을 둘러싸는 구성 요소들로 전달되는 것에 대한 충분한 봉쇄를 제공하는 문제점은 개시되어 있지 않다.
그러므로 본 발명의 목적은, 충분한 방열, 방음, 및 진동 감쇠를 가지며, 수작업에 의하지 않고 저비용으로 생산될 수 있으며, 쉽게 조립될 수 있고, 또한 엔진룸 내 또는 바닥 영역의 뜨겁고, 시끄러우며, 진동하는 구성 요소들의 열, 소리, 및 진동이 자동차 차체로 전달되는 것을 방지하는, 자동차용 차단 요소 또는 열 차단재를 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 특별히 열 및/또는 소리를 방사하는 구성 요소의 열 및/또는 음향을 차단하기 위한 자동차용 차단 요소를 제공한다. 차단 요소는 사이에 적어도 하나의 인서트가 배치되는 적어도 두 개의 분리 외층들을 구비하고, 적어도 두 개의 분리 외층들과 인서트는 인입 요소가 수용되거나 장착되는 공통 개구부를 형성하는 동심축의 개구부들을 구비하며, 인입 요소가 외층들과 접촉하지 않는 방식으로 인서트와 접촉하거나 서로 연결되도록 외층들의 개구부들은 인서트의 개구부보다 큰 단면적을 갖는다.
여기에서, 외층들의 사이에 배치되는 인서트는 격자 형상의 강망(鋼網; expanded metal)층일 수 있으며, 플라스틱 격자일 수 있다.
바람직하게는 본 발명의 차단 요소의 외층들의 영역 내의 개구부들이 내부 인서트의 개구부보다 크도록 절개되고, 그리하여 동심축 개구부들이 인입 요소들이 수용되거나 장착되는 공통 개구부를 형성한다.
개구부들의 변화하는 크기로 인해 인입 요소와 차단 요소의 외층의 접촉이 없으며, 이로 인해 열, 소리, 및 진동이 분리된다.
본 발명의 일 장점은, 인서트가 느슨하게 또는 고정되는 방식으로 단일 부분 금속 인입 요소 또는 다중 부분 금속 인입 요소를 차단 요소의 외층들과 접촉하지 않도록 하면서 인서트의 개구부 영역 내에 고정할 수 있는 가능성을 제공하는 점에 있다.
본 발명의 차단 요소는, 인입 요소가 수용되거나 장착되어, 차체 영역의 뜨거운 구성 요소들의 근처의 다른 수단들에 의해 나사 결합되거나 결합될 수 있다.
본 발명의 일 장점은, 차단 요소가 수용되는 인서트 및 체결 수단 위에 떠 있기 때문에 뜨거운 구성 요소의 열, 소리, 및 진동이 외층들의 개구부들을 통하여 차단 요소에 대해 전달되는 것이 방지되는 점에 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 외층들의 개구부들은 다른 크기를 갖거나 및/또는 동일한 형상을 갖는다.
이로 인해 차단 요소의 진동 작용에 적절하고도 특정적으로 영향을 미치거나 조정할 수 있는 가능성이 제공된다. 이로 인해 열 차단재로부터 체결 지점을 향한 열 전달이 영향을 받을 수 있고, 차단 요소의 진동 작용이 개조될 수 있는 장점이 제공된다.
다른 특징은 본 발명의 단일 부분의 인입 요소 또는 다중 부분의 인입 요소를 외층들의 사이에 배치되는 인서트로 압축하는 것과 관련된다. 단일 부분의 인입 요소 또는 다중 부분의 인입 요소를 인서트 방향으로 압축시키는 것은 고정 압축 또는 느슨한 압축에 의해 변화하는 강도로 변할 수 있다.
본 발명의 인서트로 단일 부분의 인입 요소 또는 다중 부분의 인입 요소를 고정 압축시키는 경우, 뜨거운 구성 요소의 열 팽창은 인서트에 의해서만 보상된다.
그에 반해서, 인입 요소를 인서트로 느슨하게 압축시키는 경우에는, 뜨거운 구성 요소가 열 팽창하는 동안 인서트가 나머지 강도 보상을 수행하기 이전에 인서트가 인입 요소 내에서 이동할 수 있다.
인서트와 단일 부분의 인입 요소 또는 다중 부분의 인입 요소의 사이의 에어갭(air gap)은 적용 분야에 따라 개별적으로 조정 가능하도록 선택되어야 한다.
본 발명의 다른 장점은, 인입 요소를 인서트로 압축하는 가변 강도로 인하여 인입 요소가 축(C)을 중심으로 자유롭게 회전 가능하게 또는 길이 방향으로 치환될 수 있으므로 열 차단재가 실질적으로 조립될 때 적절한 조정이 이루어질 수 있다는 점에 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 차단 요소는 외층들의 개구부들의 영역 내에 칼라(collar)를 제공한다. 칼라는 외층들과 인서트의 사이에 더 좋은 연결을 제공한다.
본 발명에 있어서, 또한 바람직하게는, 인서트가 규칙적인 그물 망상(mesh network) 및/또는 정해진 프리텐션(pre-tension)을 갖는 강망(鋼網; expanded metal)일 수 있다. 대응하는 열, 소리, 및/또는 진동 전달은 이러한 프리텐션에 의존한다.
또한 인서트의 메쉬(mesh)의 크기는 변할 수 있다.
나아가, 본 발명에서 바람직하게는 인서트는 격자일 수 있다.
또한 바람직하게는 인서트는 금속 격자나 플라스틱 격자로 이루어질 수 있다.
또한 바람직하게는 인서트는 절연된 격자일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 바람직하게는 서로의 사이에 적어도 하나의 인서트가 배치되는 외층들은, 제1 방향(A)으로 연장되며 요부들에 의해 분리되는 실질적으로 평행한 복수 개의 수직 리브들로 각각의 층을 형성함으로써, 서로 연결될 수 있다. 각각의 층의 요부들은 다른 층의 리브들 내에 수용될 수 있고, 요부들은, 길이 방향을 따라 폭이 변화하는, 대응하는 측면 격벽들 랜드부를 구비한다. 주름부들은 제2 방향(B)으로 연장하고, 제1 방향(A)에 대해 적어도 10도의 각도로 경사지며, 주름부들의 폭은 그 길이 방향을 따라 대략 일정하다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 바람직하게는 적어도 두 개의 분리된 층들이 서로 능동적으로 결합될 수 있으며, 층들의 표면들은 공간적, 표면적 형성을 갖는다.
또한 본 발명에서 바람직하게는 인입 요소는 단일 부분 또는 다중 부분일 수 있다.
또한 바람직하게는 인입 요소는 두 개의 부분일 수 있다.
또한 바람직하게는 인입 요소는 리벳(리벳들)일 수 있다.
또한 바람직하게는 인입 요소들은 축(C)에 대하여 회전 가능하게 장착되도록 방사 방향의 유격을 가지며 인서트에 연결될 수 있다.
또한 인입 요소는 제1 외층을 향하는 측면에 10 mm 내지 25 mm 에 이르는 직경을 갖는 원형 단면을 가질 수 있다.
또한 인입 요소는 제2 외층을 향하는 측면에 10 mm 내지 25 mm 에 이르는 직경을 갖는 원형 단면을 가질 수 있다.
더욱 바람직하게는 인입요소는 제2 외층을 향하는 측면에 10 mm 내지 25 mm 에 이르는 직경을 갖는 원형 단면을 가질 수 있다.
또한 바람직하게는 인입 요소의 개구부의 직경은 5 mm 내지 15 mm 일 수 있다.
또한 바람직하게는 인입 요소는 1.09 mm 내지 6.0 mm 의 소재 두께를 가질 수 있다.
또한 바람직하게는 다중 부분의 인입 요소는 공통 개구부 내에 0.5 mm 내지 2.5 mm에 이르는 깊이를 가질 수 있다.
또한 바람직하게는 인입 요소는 실질적으로 느슨하게 또는 고정되지 않고 개구부 내에 장착될 수 있다.
또한 바람직하게는 인입 요소는 개구부 내에 고정되는 방식으로 장착될 수 있다.
또한 바람직하게는 칼라는 외층들의 개구부들의 가장자리를 고정하는 방식으로 둘러쌀 수 있다.
더욱 바람직하게는 인서트는 알루미늄, 귀금속, 정련된 강(refined steel), 알루미늄 코팅된 정련된 강, 또는 이들의 화합물일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 바람직하게는 적어도 두 개의 외층들의 개구부와 인서트의 개구부의 사이의 중간 영역에 위치하는 인서트는 서로 위아래로 놓이는 외층들의 단부면들에 대하여 평행할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 바람직하게는 인서트가 외층들의 사이에서 점유하는 면적은 외층들에 형성되는 개구부들의 면적보다 클 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 바람직하게는 리브들의 방향과 주름부들의 방향의 사이의 각도가 1도 내지 90도(바람직하게는 대략 90도)일 수 있다.
또한 바람직하게는 차단 요소의 적어도 두 개의 분리된 외층들의 적어도 하나의 개구부는 어떠한 형상이든지 될 수 있으며, 바람직하게는 원형일 수 있다.
바람직하게는 인입 요소는 단일 부분의 인입 요소 또는 다중 부분의 인입 요소, 바람직하게는 단일 부분 리벳 또는 다중 부분 리벳(리벳들)과 같은 어떠한 기계적 연결부로 이루어질 수 있다.
또한 바람직하게는 인서트의 구조를 변형하지 않도록 인입 요소가 압축 제한부로 작용할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 바람직하게는 다중 부분의 인입 요소는 상부 부분과 하부 부분의 두 개의 부분들로 이루어지고, 부분들은 인서트의 개구부를 통하여 함께 가압될 수 있도록 설계됨으로써 압축되는 인서트의 개구부를 강한 정도로 또는 약한 정도로 둘러쌀 수 있도록 설계된다. 그러므로 요구되는 단열, 방음, 및 진동 감쇠가 구현될 수 있다.
또한 바람직하게는 다중 인입 요소의 상부 부분과 하부 부분은, 알루미늄 시트, 귀금속, 정련된 강, 알루미늄 코팅된 강으로부터 취한, 동일하거나 다른 소재로 이루어질 수 있다.
또한 바람직하게는 다중 인입 요소의 상부 부분 및 하부 부분은 동일하거나 다른 소재 두께를 가질 수 있다.
또한 바람직하게는 단일 부분의 인입 요소의 소재 두께는 공간적으로 변화할 수 있지만, 바람직하게는 일정한 소재 두께를 가질 수 있다.
또한 바람직하게는 단일 부분의 인입 요소는 어떠한 형상이든지 가질 수 있다.
또한 바람직하게는 다중 부분의 인입 요소는 어떠한 형상이든지 가질 수 있다.
또한 바람직하게는 다중 부분의 인입 요소의 상부 부분 및 하부 부분은 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있다.
또한 바람직하게는 차단 요소의 적어도 두 개의 외층들과 적어도 하나의 인입 요소는 서로 접촉하지 않는다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 바람직하게는 인입 요소와 인서트는 인입 요소의 표면 영역 내에서 다소 표면적으로 서로 접촉할 수 있다.
또한 바람직하게는 인서트의 개구부는 원형 단면을 가질 수 있다.
바람직하게는 외층들의 개구부를 둘러싸는 칼라(collar)는 고정되는 방식이나 느슨한 방식으로 원형 형상일 수 있다.
고정되는 방식 또는 느슨한 방식으로 개구부를 둘러싸는 칼라는 단일 부분이거나 다중 부분일 수 있다.
바람직하게는 인입 요소는 차단 요소의 인서트의 개구부를 중심으로 배치될 수 있다.
바람직하게는 인입 요소는 원형의 단면을 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 바람직하게는 서로의 위에 있는 외층들은, 바람직하게는 알루미늄 시트, 귀금속, 정련된 강, 알루미늄 코팅된 강 또는 이들의 화합물과 같은 금속 소재를 포함하는 복수 개의 층들을 구비할 수 있다.
바람직하게는 하나 이상의 인서트가 존재하면, 각각의 인서트는 알루미늄, 귀금속, 정련된 강, 알루미늄 코팅된 강, 또는 이들의 화합물을 포함할 수 있다.
바람직하게는 적어도 하나의 인서트는 미리 정해진 값의 메쉬 크기를 가질 수 있다.
바람직하게는 차단 요소의 적어도 두 개의 외층들은 매끄러운 단부 면들을 갖는 인서트 측에 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 바람직하게는 차단 요소의 외층들의 리브들의 폭이 규칙적인 방식으로 변화할 수 있다.
차단 요소의 외층들의 리브들이 리브의 길이 방향을 따라 높이가 변화할 수 있으며, 최대 높이는 리브의 가장 좁은 지점 또는 가장 제한된 지점들에서 발생한다.
또 다른 실시예에서, 바람직하게는 단열시키거나 소리와 진동을 감쇠시키는 인서트(바람직하게는 격자 형상의 강망, 바람직하게는 격자일 수 있음)의 복수 개의 층들은 차단 요소의 적어도 두 개의 외층들의 사이에 포위될 수 있다.
또한 바람직하게는 서로의 위에 놓이는 외층들의 연결은, 금속 외층들의 적어도 하나의 가장 자리 영역에서 적어도 일부가 플랜지 이음됨으로써 이루어질 수 있다.
바람직하게는 차단 요소는 열 차단재 내에 수용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 바람직하게는 차단 요소는 인입 요소의 적어도 하나의 개구부에 의해 차체 칸막이 등의 내부의 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다.
또한 바람직하게는 차단 요소는 열 차단재 및/또는 진동 방지 요소로 사용될 수 있다.
또한 바람직하게는 차단 요소의 전면 및/또는 후면이 열원 및/또는 진동원을 향할 수 있다.
또한 바람직하게는 서로의 옆에 및/또는 위에 배치되는 하나 또는 복수 개의 차단 요소들은 그 전면 및/또는 후면이 열원 및/또는 진동원을 향할 수 있다.
최종적으로 바람직하게는 차단 요소는 어떤 다른 적용 분야를 위한 소재로 이용될 수 있다.
본 발명의 다른 장점들과, 특징들과, 가능한 적용 분야들은 도면과 관련하여 바람직한 실시예들에 관한 이하의 설명으로부터 명백하다.
도 1은 통합된 온도 및 진동 연결 요소를 갖지 않으며 열 차단재로 설계된, 본 발명에 따른 차단 요소의 실시예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 인서트의 실시예의 정면도를 도시한다.
도 3은 종래 기술 수준에 따른 차단 요소의 구현예의 정면도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 인입 요소를 갖는 차단 요소의 실시예의 정면도를 도시한다.
도 4a는 본 발명에 따른 두개의 부분의 인입 요소를 절개한 개략적인 단면도를 도시한다.
도 4b는 본 발명에 따른 단일 부분의 인입 요소를 절개한 개략적인 단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 인입 요소를 구비하는 실시예의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예의 인입 요소의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 7은 일예로서 차체 영역 내에 체결되는 차단 요소와 인입 요소를 구비하는, 본 발명에 따른 실시예의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 1은 동심축의 개구부들과 인입 요소를 갖지 않는 열 차단재로 설계된,차단 요소(1)의 실시예의 단면도를 도시한다.
이와 같은 차단 요소는, 예를 들어 자동차의 배기 가스 라인이나 차체 내에서 사용될 수 있다.
도시된 차단 요소는 실질적으로 동일한 소재 두께를 갖는 두 개의 외층들(11, 12)과, 외층들(11, 12)의 사이에서 연장되는 하나의 층의 인서트(13)를 구비한다. 본 응용예에 따르면, 인서트는 미리 정해진 프리텐션(pre-tension)을 갖는 격자 형상의 강망(鋼網; expanded metal)일 수 있다.
인서트(13)의 각각의 챔버들(14)은 외층들(11, 12)의 매끄러운 단부면 들(15, 16)의 사이에서 적절한 공기 쿠션들을 형성한다. 공기 쿠션들의 개수는 두 개의 단부들(15, 16)의 사이의 간격(h)의 변동으로 인해 변화한다.
이들 공기 쿠션들은 차체 영역 내의 대응하는 뜨겁고 및/또는 시끄럽고 및/또는 진동 감쇠 영역들과 차체 영역 내의 덜 뜨겁고 및/또는 덜 시끄럽고 및/또는 덜 진동하는 영역들의 사이에서, 다소간의 최적의 단열 및/또는 방음 및/또는 진동 감쇠를 가져온다.
차단 요소(1)의 외층들(11, 12)의 단부 영역들(17, 18)은 적절한 플렌지 이음에 의해 서로 연결된다.
그러나 차량의 뜨겁고 및/또는 시끄럽고 및/또는 진동하는 영역들 내에 차단 요소(1)가 고정되면, 이로 인해 차단 요소(1)로부터 차단 요소(1)를 둘러싸는 체결 수단과 차체를 향해 바람직하지 않은 열 전도와, 소리 및 진동의 전달이 발생된다.
도 2는 본 발명에서 사용되는 도 1에 도시된 인서트(13)의 정면도를 도시한다. 도 2에서 인서트는 강망층(expanded metal layer)이다.
여기에서 강망층(2)의 격자 구조가 도시되었으며, 본 실시예에서는 복수 개의 메쉬들(21)이 형성되어 있다.
메쉬들(21)은 브리지들(22)과, 서로 접하는 네 개의 브리지들(22)의 사이의 교차 지점에 형성되는 노드 포인트들(23)에 의해 형성된다.
강망(2)은 이미 도 1에서 도시된 것과 같이 차단 요소(1)의 적어도 두 개의 외층들(11, 12)의 사이에서 미리 정해진 높이(h)를 갖는다.
강망(2)의 대응하는 프리텐션을 변화시킴으로써 다른 메쉬 폭들과, 메쉬 길이들과, 브리지 두께들과 브리지 폭들이 형성된다.
자동차의 엔진 영역 내에서의 다른 기술적 요구 사항들(단열, 소리 및 진동 감쇠)은 강망(2)의 정해진 프리텐션에 의해 충족될 수 있다.
도 3은 동심축 개구부들과 인입 요소를 갖지 않는 종래 기술의 차단 요소(3)의 구현예의 개략적인 정면도를 도시한다.
도 3에서 차단 요소(3)의 외층(30)의 표면을 볼 수 있다.
도면에서 외층(30)은 하나의 방향으로 연장되는 복수 개의 대략 평행한 수직 리브들(31)를 갖는다. 리브들은 제1 방향(A)으로 연장되고, 복수 개의 대략 수직한 주름부들(31b, 32b)은 제2 방향(B)으로 연장된다.
주름부들(31b, 32b)의 폭은 대략 일정하게 유지되지만, 리브들(31)의 폭은 길이 방향을 따라 변화한다.
이와 같은 경우 리브들(31)은 영역(31a)에서 리브(31)의 최대 높이를 가지며, 여기에서 리브들은 가장 작은 지름을 갖는다.
이와 반대로 리브(31)는 영역(31b)에서 차단 요소(3)의 외층(3) 위에서 가장 작은 높이를 갖는다.
리브들(31)과 주름부들(31b, 32b)의 제1 방향(A)와 제2 방향(B)은 적어도 10도, 바람직하게는 90도의 각도로 경사진다.
또한 차단 요소의 후면의 최대 높이 및 최소 높이는 반대되는 방식으로 마련된다. 즉 차단 요소(3)의 제1 외측면의 최소 높이는 차단 요소(3)의 제1 외측면 으로부터 멀어지는 측면 상에서 최대 높이가 된다.
최대 높이와 최소 높이의 순서로 인해, 제1 외층의 리브들(31)은 제2 외층의 요부들 내에 수용될 수 있다.
도 4는 적어도 두 개의 외층들(40a, 40b)의 동심축 개구부들(44a, 44b)과 인서트(49)의 동심축 개구부(48a)를 구비하는 본 발명의 차단 요소(4)의 정면도를 도시한다. 동심축 개구부들은 인입 요소(47)가 수용되는 공통 개구부(48b)를 형성한다.
또한 본 발명에 있어서 외층들(40a, 40b)의 개구부들(44a, 44b)은 각각 인서트(49)의 개구부(48a) 보다 크다.
이로 인해 단일 부분 또는 다중 부분 금속 인입 요소(47)가 외층들(40a, 40b)과 접촉하지 않고 인서트(49)의 개구부(48a)에 끼워지는 것이 가능해지며, 이로 인해 향상된 단열과 소음 및 진동의 감쇠를 얻을 수 있다.
차단 요소(4)의 외층(40a)의 표면이 정면도로 도시되었다.
여기에서 외층(40a)은 일 방향으로 연장되며 실질적으로 평행한 복수 개의 수직 리브들(41)을 구비한다. 리브들은 제1 방향(A)으로 연장되고, 실질적으로 수직한 복수 개의 주름부들(41b, 42b)은 제2 방향(B)으로 연장된다.
리브들(41)의 폭은 길이 방향을 따라 변화하지만, 주름부들(41b, 42b)의 폭은 실질적으로 동일하게 유지된다.
이와 같은 경우에 리브들(41)은 영역(41a)에서 최고 높이의 리브(41b)를 가지며, 여기에서 리브들은 가장 작은 지름을 갖는다.
이와 반대로, 리브(41)는 영역(41b) 내에서 차단 요소(4)의 외층 위에서 낮은 높이를 갖는다.
이와 같은 경우 리브들과 주름부들의 제1 및 제2 방향들은 적어도 10도, 바람직하게는 90도의 각도로 경사진다.
차단 요소(4)의 후면의 최대 및 최소 높이는 반대되는 방식으로 배치된다. 즉 차단 요소(4)의 제1 외측면의 최대 높이는 제1 외측으로부터 멀어지는 차단 요소(4)의 측면 위에서 최대 높이를 갖는다.
최대 높이와 최소 높이의 순서로 인해, 예를 들어 제1 외층(40a)의 리브들이 제2 외층(40b)의 요부들에 수용될 수 있다.
이와 같은 경우 인입 요소(47)는 단일 부분 또는 다중 부분 형태로 설계되고, 인서트(49)의 개구부(48a)의 중심을 향하도록 배치된다.
또한 인입 요소는 외층들(40a, 40b)의 개구부들(44a, 44b)의 가장자리(45)를 고정 방식 또는 느슨한 방식으로 둘러싸는 칼라(collar; 46)를 구비한다.
또한 인서트(49)는 서로의 위에 놓이는 외층들과 실질적으로 평행한 인입 요소와 칼라(46)의 사이의 중간 영역 내에서 연장된다.
칼라(46)는 외층들과 인서트의 사이의 중간 영역을 고정하기 위해 외층들(40a, 40b)의 개구부들(44a, 44b)의 가장자리(45)에 고정되는 방식으로 대응하여 압축된다.
이로 인해 차단 요소(4)의 외층들(40a, 40b)의 개구부들(44a, 44b)의 가장자리 영역(45)의 둘레에서 다소 강한 압축(40)이 제공된다.
외층들(40a, 40b)의 사이에 배치되는 본 발명의 차단 요소(4)의 인서트(49)는, 적어도 하나의 인서트를 구비한다. 인서트는 격자 형상의 강망(鋼網; expanded metal)이나 플라스틱 격자일 수 있다.
인서트(49)의 삽입은 대응하는 열, 소리 및 진동이 차단 요소(4)로부터 인입 요소(47)와 인입 요소의 체결 수단과, 그로 인해 결국 차단 요소(4)를 둘러싸는 차체로 전달되는 것을 방지한다.
인입 요소는, 단일 부분 또는 다중 부분 금속 인입 요소(47)에 의해 차단 요소(4)를 뜨거운 구성 요소에 나사 연결하는 것을 가능하게 한다.
또한 단일 부분 또는 다중 부분의 인입 요소(47)는 압축 제한부로 작용한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 외층들(40a, 40b)의 개구부(44a, 44b)의 자유 절개 영역은 크기가 변화할 수 있고, 및/또는 다른 형상을 가질 수 있다. 차단 요소(4)의 진동 작용은 이와 같은 방식에 의해 특정적으로 영향을 받거나 조정될 수 있다.
또한 인서트(49)의 메쉬 크기는 인서트(49)의 적절하게 정해진 프리텐션(pretension)에 의해 따라 달라진다.
그 결과, 차단 요소(4)로부터 체결 지점으로의 열 전달이 영향을 받을 수 있으며, 차단 요소(4)의 진동 작용 또한 변형될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 인서트(49)에 대한 인입 요소(47)의 압축은 변화하는 강도로 될 수 있다.
인입 요소(47)를 인서트(49)에 고정 방식으로 압축하는 경우, 뜨거운 구성 요소의 열팽창이 인서트(49)에 의해서만 보상될 수 있다.
인입 요소(47)를 인서트(49)에 느슨하게 압축하는 경우, 뜨거운 구성 요소가 열팽창하는 동안 인서트(49)가 나머지 강도 보상을 수행하기 전에 인서트(49)는 인입 요소(47) 내에서 이동할 수 있다.
인입 요소(47)와 인서트의 사이의 에어갭은 개별적으로 조정 가능하며 적용 분야에 따라 선택되어야 한다.
또한 축(C)을 따라서 인입 요소(47)의 회전 및/또는 길이 방향의 변위를 가능하게 하는 느슨한 압축에 의해 이후의 조립 조정이 이루어질 수 있다.
도 4a는 본 발명에 따른 두개의 부분의 인입 요소(410)의 실시예의 개략적인 측면 단면도를 도시한다.
두 부분의 인입 요소(410)는 여기에서 두 개의 부분들, 덜 뚜렷한 띠로 도시된 상부 부분과, 더 뚜렷한 띠로 도시된 하부 부분으로 이루어진다.
여기에서 상부 부분은 단면에서 "L"자를 뒤집은 형상을 가진다. 또한 하부 부분은 단면에서 거울처럼 반전된 "L" 자 형상을 갖는다.
상부 부분의 단면 형상은 상부측(408), 측면(402, 400), 및 하부측(407)을 갖는다.
하부 부분의 단면 형상은 하부측(409), 상부측(401), 및 측면(406, 411)을 갖는다.
또한 측면들(411, 411'; 402, 402')의 사이와, 측면들(406, 406')의 사이 의 거리들(410', 423, 424)도 도시되었다.
두 개의 부분의 체결 요소의 개구부(403)는, 단열시키고 소리 및 진동을 감쇠시키는 방식으로 차체 칸막이 내의 차단 요소를 고정하도록, 체결 수단이 안내될 수 있는 이어지는 개구부에 일치한다
도 4b는 본 발명에 따른 단일 부분의 인입 요소(420)의 실시예의 개략적인 측면 단면도를 도시한다.
이 경우에 인입 요소(420)는 관통 부분으로 이루어진다.
이와 같은 경우에 있어서, 인입 요소(420)의 구조는 상부 부분(415)과, 하부 부분(417)과, 측면 부분(411'', 411''')들을 구비하는 단면 형상을 갖는다.
측면들(411'', 411'''; 412, 412')의 사이와 측면들(416, 416')의 사이의 거리들(414, 418, 419)도 또한 도시되었다.
도 4b에 도시된 단면 형상은 회전 방향으로 대칭이며, 단일 부분의 인입 요소(420)를 이룬다.
단일 부분 체결 요소의 개구부(413)는, 단열시키고 소리와 진동을 감쇠시키는 방식으로 차체 영역 내에 차단 요소를 고정하기 위해, 체결 수단이 안내되는 이어지는 개구부와 일치한다.
도 5는 두 부분의 인입 요소(56)를 구비하는 차단 요소(5)의 실시예의 개략적인 측면도를 도시한다.
본 발명의 차단 요소(5)는 두 개의 외층들(51, 52)을 구비한다. 외층들은 바람직하게는 알루미늄, 귀금속, 정련된 강, 알루미늄 코팅된 정련된 강과 같은 금 속 소재를 포함하며, 이와 같은 경우 동일하거나 또는 다른 소재 두께를 가질 수 있다.
격자 형상의 강망 및/또는 플라스틱 격자일 수 있으며, 미리 정해진 프리텐션 하에서 차단 요소(5)의 외층들(51, 52)의 사이에 배치되는 인서트(53)는 외층들의 사이에서 연장된다.
이와 같은 경우, 외층들(51, 52)의 개구부와 인서트(53)의 개구부의 단면적은, 인서트(53)의 개구부를 통해 삽입되는 인입 요소(56)가 외층들(51, 52)과 접촉하지 않도록 하기 위해, 서로 다르다.
인서트(53)의 개별적인 챔버들(54)은 서로 마주보는 외층들(51, 52)의 매끄러운 단부 표면들(51a, 51b)의 사이에서 에어 쿠션들을 형성한다. 쿠션들은 대응하는 열의 단열과 소리 및 진동의 감쇠를 책임진다. 에어 쿠션들의 개수는 적용 분야에 따라 두 개의 단부면들(51a, 51b)의 사이의 변화하는 간격(h)에 의해 미리 정해질 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 차단 요소의 외층들(51, 52)의 표면은 도 3 및 도 4에 도시된 실시예들의 표면과 유사하게 설계될 수 있다.
또한 도 5는 두 부분의 인입 요소(56)를 수용하는 공통 개구부(50b)를 형성하는 외층들(51, 52)의 동심축 개구부들(510, 520, 530)을 인서트(53)와 함께 도시한다.
여기에서 인입 요소(56)는 두 부분의 인입 요소이지만, 인서트(53)의 개구부(50b)의 둘레에서 중심을 향하는 방식으로 이어지는 다중 부분의 인입 요소일 수 도 있다. 다중 부분의 인입 요소(56)는 변화하는 정도로 인서트와 압축된다.
나아가, 다중 부분의 인입 요소(56)의 표면들(57, 58)은 압축 제한부로 작용하고, 인서트의 바람직하지 않은 변형을 일으키지 않고 차체 영역 내에 차단 요소를 적절히 체결하는 것을 허용한다.
두 부분의 인입 요소(56)의 압축 강도는 인입 요소(56)의 상부 일부 영역(57)과 인입 요소(56)의 하부 일부 영역(58)의 사이의 높이(59, h*)에 의해 특징지어진다. 그리고 느슨한 압축 또는 고정식 압축의 경우에 있어서 상술한 바와 같이 대응하는 단열과, 소리 및 진동 감쇠의 특성을 가져온다.
나아가, 다중 부분의 인입 요소(56)의 상부 일부 영역(57)과 하부 일부 영역(58)은 모든 형상과 소재 두께로 설계될 수 있다.
도 6은 단일 부분의 인입 요소(66)를 갖는 차단 요소(6)의 실시예의 개략적인 측면도를 도시한다.
본 발명의 차단 요소(6)는 두 개의 외층들(61, 62)을 구비한다. 외층들은 금속 소재, 바람직하게는 알루미늄, 귀금속, 정련된 강, 또는 알루미늄 코팅된 정련된 강을 포함하고, 동일하거나 다른 소재 두께를 가질 수 있다.
미리 정해진 프리텐션을 갖는 격자 형상의 강망이거나 플라스틱 격자일 수 있는 인서트(63)는, 외층들의 사이에서 연장된다.
이와 같은 경우 외층들(61, 62)의 개구부의 단면적과 인서트(63)의 개구부는 인서트(63)의 개구부를 통해 삽입되는 인입요소(66)가 외층들(61, 62)과 접촉하 지 않도록 하기 위해 변화한다.
개별적인 챔버들(64, 63)은 서로 마주보는 외층들(61, 62)의 매끄러운 단부면들(61, 62)의 사이에서 에어 쿠션들을 형성한다. 쿠션들은 대응하는 열의 단열과 소리 및 진동의 감쇠를 책임진다. 에어 쿠션들의 개수는 적용 분야에 따라 두 개의 단부면들(61a, 61b)의 사이의 변화하는 간격(h)에 의해 미리 정해질 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 차단 요소(6)의 외층들(61, 62)의 표면은 공간적으로나 표면적으로 어떻게든지 설계될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 차단 요소(6)의 외층들(61, 62)의 표면은 도 3 및 도 4에 도시된 실시예들의 표면과 유사하게 설계될 수 있다.
외층들(61, 62)의 동심축 개구부들(610, 620, 620)은 인서트(63)와 함께 단일 부분의 인입 요소(66)가 수용되는 공통 개구부(60b)를 형성한다.
단일 부분의 인입 요소(66)는 인서트(63)의 개구부(630)의 둘레에서 변화하는 정도로 인서트(63)와 압축되는데, 이는 인입 요소(66)의 상부 일부 영역(67)과 인입 요소(66)의 하부 일부 영역(68)의 사이의 높이(69)에 의해 특징지어진다. 그리고 느슨한 압축 또는 고정식 압축의 경우에 있어서 상술한 바와 같이 대응하는 단열과, 소리 및 진동 감쇠의 특성을 가져온다.
나아가, 인입 요소(66)의 상부 일부 영역(67)과 하부 일부 영역(68)은 모든 형상과 소재 두께로 설계될 수 있다.
나아가, 단일 부분 또는 다중 부분의 인입 요소(66)의 표면들(57, 58)은 인서트를 바람직하지 않은 변형으로부터 보호하기 위해 압축 제한부로 작용한다.
도 7은 일예로서 엔진룸에 고정되는 본 발명에 따른 차단 요소(7)의 실시예의 개략적인 측면도를 도시한다.
이 경우에 있어서, 차단 요소(7)는 다중 부분의 인입 요소(75)를 구비한다. 인입 요소의 개구부(74)를 통해 나사 또는 기타 연결 수단과 같은 체결 수단(70)이 안내될 수 있으며, 그로 인해 차단 요소(7)가 차체(76)의 원하는 지점(73)에 고정되게 할 수 있다.
이 경우에 도 7에서 차단 요소(7)의 상부 측면(71)은 열원 또는 진동원을 갖는다. 유사하게 하부 측면(72)도 또한 열원이나 진동원을 가질 수 있다.
그러므로 열원 또는 진동원의 대응하는 이격된 측면에는, 둘러싸는 차체 환경(76)에 대해 뜨겁고 및/또는 진동하는 구성 요소의 대응하는 개선된 단열, 소리 및 진동의 감쇠가 존재하며, 사용되는 인서트(소재, 형상)에 따른 단열과 소리 및 진동의 감쇠와, 각각의 외부 층들(소재, 형상)과, 인서트에 대한 인입 요소의 압축 강도와, 개구부들의 직경 등이 존재한다.
본 발명의 또 다른 실시예로서, 차단 요소(7)는 또한 단일 부분의 인입 요소(420)를 차체 영역(76) 내의 뜨거운 구성 요소의 근처에 구비하며 장착될 수 있다.

Claims (21)

  1. 열 또는 소리를 방사하는 구성 요소의 열 또는 음향을 차단하기 위한 자동차용 차단 요소(1)로서,
    사이에 인서트(13)가 배치되는 적어도 두 개의 분리 외층들(11, 12)을 구비하고, 적어도 두 개의 분리 외층들(11, 12)과 인서트(13)는 인입 요소(47, 410, 420)가 수용되거나 장착되는 공통 개구부(48b)를 형성하는 동심축의 개구부들(44a, 44b, 48a)을 구비하며, 각각의 외층들(11, 12)의 개구부들(44a, 44b)은 인서트(13)의 개구부(48a)보다 큰 단면적을 갖고, 인입 요소(47, 410, 420)는 상기 외층들(11, 12)의 상기 개구부들(44a, 44b)의 내에서 상기 인서트(13)의 일부분과 겹치는 상부 플렌지 부분 및 하부 플렌지 부분을 구비하며, 인입 요소(47, 410, 420)는 외층들(11, 12)과 접촉하지 않도록 인서트(13)에 연결되고, 인입 요소(47, 410, 420)는 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  2. 제1항에 있어서,
    인입 요소(47)는, 단일 부분의 인입 요소(420)이거나 다중 부분의 인입 요소(410)인 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  3. 제2항에 있어서,
    인입 요소(47, 420, 410)은 리벳으로 설계되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  4. 제1항에 있어서,
    인입 요소(47, 410, 420)는 인서트(13) 내에 방사 방향의 유격을 갖도록 장착되어 축(C)을 중심으로 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    인입 요소(47, 410, 420)는 인서트(13)의 개구부(48a)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  6. 제1항에 있어서,
    인서트(13)는 금속 격자나 플라스틱 격자로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  7. 제6항에 있어서,
    인서트(13)는 강망(鋼網; expanded metal)으로 형성되고, 규칙적인 그물 망상(mesh network)을 갖는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  8. 제1항에 있어서,
    인서트(13)는 알루미늄, 귀금속, 정련된 강(refined steel), 알루미늄 코팅된 정련된 강, 또는 이들의 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  9. 제1항에 있어서,
    적어도 두 개의 외층들(11, 12)과 적어도 하나의 인서트(13)는 서로 연결되고, 각각의 외층은 제1 방향(A)으로 연장되며 요부들(32)에 의해 분리되는 실질적으로 평행한 복수 개의 수직 리브들(31)로 형성되며, 외층(11)의 요부들(32)은 다른 외층(12)의 리브들(31)에 수용되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  10. 제9항에 있어서,
    리브들(31)의 요부들은 반동하는 측면 격벽들(31b)을 가지고, 리브들(31)은 그 길이 방향을 따라 폭이 변화하는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  11. 제9항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    주름부들(31b, 32b)이 제1 방향(A)에 대해 적어도 10도의 각도로 경사진 제2 방향(B)으로 연장하고, 주름부들(31b, 32b)의 폭은 그 길이 방향을 따라 일정한 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  12. 제11항에 있어서,
    리브들(31b)의 방향(A)과 주름부들(31b, 32b)의 방향(B)의 사이의 각도는 90도인 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  13. 제1항에 있어서,
    동심축의 개구부들(44a, 44b, 48a)은 원형의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  14. 제2항에 있어서,
    다중 부분의 인입 요소(410, 420)의 제1 부분(408) 또는 제2 부분(407, 409)은 알루미늄 시트, 귀금속, 정련된 강, 알루미늄 코팅된 정련된 강, 및 이들의 화합물으로 이루어진 그룹으로부터 형성되는 동일하거나 다른 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  15. 제2항에 있어서,
    다중 부분의 인입 요소(410)의 제1 부분(408) 및 제2 부분(409)은 다른 소재 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  16. 제1항에 있어서,
    입입 요소(47, 410, 420)의 표면 접촉은 인입 요소(47, 410, 420)의 압축에 의해 인입 요소(47, 410, 420)의 외측 표면(411)의 일부 영역 내에서 조정되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  17. 제1항에 있어서,
    외층들(11, 12)의 동심축 개구부들(44a, 44b)은 동일한 직경을 갖는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  18. 제1항에 있어서,
    외층들(11, 12)은 알루미늄 시트, 귀금속, 정련된 강, 알루미늄 코팅된 정련된 강 또는 이들의 화합물과 같은 금속 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  19. 제1항에 있어서,
    외층들(11, 12)은, 알루미늄 시트, 귀금속, 정련된 강, 알루미늄 코팅된 정련된 강 또는 이들의 화합물과 같은 소재를 포함하는 금속층들의 복수 개의 막들을 구비하는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  20. 제1항에 있어서,
    제1 또는 제2 외층들(11, 12)의 소재 두께는 상이한 것을 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
  21. 제1항에 있어서,
    인서트들(13)의 복수 개의 막들이 차단 요소의 적어도 두 개의 외층들(11, 12)의 사이에 둘러싸이는 것을 특징으로 하는, 자동차용 차단 요소.
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