KR19990036868A - 주변 조인트와 접촉되는 개선된 방음용 고정 유리판 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 주변 조인트와 접촉되는 개선된 방음용 고정 유리판에 관한 것으로 차량 특히, 자동차를 위해 개발된 것이다. 본 발명에 의하면 상기 유리판에서 음파장으로 인해 충격을 받았을 때 차량의 내부 공간과 상호 작용하는 방사계가 한개 이상 제거되어 있다.

Description

주변 조인트와 접촉되는 개선된 방음용 고정 유리판

본 발명은, 주변 조인트와 접촉되는 개선된 방음용 고정 유리판에 관한 것으로 차량 특히, 자동차를 위해 개발된 것이다.

기차 및 자동차와 같은 현대 교통 수단에 있어서, 편안함의 척도가 되는 요소 중 소음도 그 중요성이 커졌다. 현재 기계적 원인 혹은 열이나 시계 상의 이유로 발생하는 불편함은 거의 해소되었다고 할 수 있다. 이제는 소음과 관련한 편안함의 문제가 새로운 현안으로 대두되었다. 공기 역학으로 발생하는 소음 즉, 차량이 이동할 때 일어나는 공기의 마찰로 인해 발생하는 소음에 대해서는 부분적으로나마 그 원인을 파악하여 문제를 해결하였다. 즉 에너지를 절약하기 위해 차량의 형태가 변형되었고 공기속으로의 이동을 원활히 하여 소음의 원인이 되는 공기의 소용 돌이를 줄일 수 있었던 것이다. 승객이 있는 실내로부터 공기 역학에 의한 외부의 소음을 차단하는 차량 장치 중 유리창은 가장 다루기가 까다롭다. 반죽 형태나 섬유 형태의 방음재는 불투명한 칸막이에만 사용할 수 있고 하중 때문에 유리판의 두께도 크게 늘리지 못한다. 유럽 특허 EP-B1-0 387 148은 유리판의 무게나 두께가 크게 증가하지 않는 범위 내에서 공기 역학으로 인한 소음을 효과적으로 줄이도록 권장하고 있다. 즉, 방음 효과가 뛰어난 얇은 유리판을 사용하여 유리창을 제작하도록 권장하고 있는 것이다.

그러나 소음 자체 즉, 엔진이나 바퀴, 스프링 장치에서 나오는 소음 또한 함께 해결되어야 한다. 물론 이러한 소음의 원인에 대해서 이미 다루어지고 있으며 부분적으로는 공기에 의한 전파(예를 들면 방음 커버)나 물체에 의한 전파(예를 들어 합성고무로 된 연결 부품)에 대해서도 다루고 있다.

그럼에도 불구하고 차량 자체에서 나는 소음 즉, 공기나 물체에 의해 전파되는 소음을 줄이기 위한 유리판의 제작은 매우 힘들고 현재 완벽한 제작이 힘든 상황이다. 유리창은 차량에 있어 큰 면적을 차지하고 따라서 방사 면적도 상당히 크다. 그러나 이를 위해 발명된 연결 부품을 사용한다고 해도 유리판의 진동으로 전파되는 소음을 막기에는 역부족이다. 게다가, 엔진 회전이 일정 속도에 이르면 승객이 소음을 느낄 수 있고 이로 인해 불편함을 느끼게 된다. 엔진 회전 자체가 진동을 일으켜 공기나 물체를 통해 유리판에 전달되는 것이다.

진동과 소음에 유리판이 일으키는 반응에 영향을 주는 주요 인자들은 유리판의 형태나 구조, 유리판과 차량 내부 공간의 상호 접촉, 충격의 원인, 전파 방식 등이 있다. 어떤 차량에 있어 유리판의 방사 반응을 향상시키려면 유리판의 구조 및 유리판과 차량 내부 공간의 상호 접촉을 고려해야 한다.

지금까지 차량 내부 공간의 방음 효과를 개선하기 위해 유리판 구조에 관해서는 많은 노력이 있어왔다. 공기 역학이나 공기, 물체에 의해 발생하는 소음에 대해 탁월한 방음 효과를 지닌 얇은 판으로 만든 유리창 제작이나 다중창 제작을 그 예로 들 수 있다. 그러나 차량 전체에 위의 유리판을 사용하면 차량의 단가가 크게 상승하는 단점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 차량 특히, 자동차를 위한 주변 조인트와 접촉된 고정 유리판을 보급하기 위한 것이며 본 발명품은 공기와 물체에 의해 발생하는 소음에 탁월한 방음 효과를 보이며 특히 차량의 단가를 상승시키지 않는 장점을 지녔다.

차량 특히, 자동차를 위한 주변 조인트와 접촉된 고정 유리판을 통해 상기 목적이 달성되었다. 고정 유리판에는 음파장에 의해 충격을 받을 때 차량 내부 공간과 반응하는 방사계가 한개 이상 제거된다. 음파장이란 소음이 공기나 물체에 의해 전파될 때 발생하는 진동을 의미한다. 유리판의 구조는 단일 유리 구조에만 제한되어 있지 않고 여러 개의 얇은 판으로 만들어진 모든 종류의 유리판과 다중창이 모두 본 발명의 범주에 속한다. 유리판의 구조는 본 발명에 있어 제한적인 요소가 되지 못하며 차량에 사용되는 고정 유리판에 적합한 모든 형태가 범주에 들어간다.

본 발명에 의한 고정 유리판은 차량 내부 공간과 반응하는 방사계를 제거함으로써 엔진 회전이 일정 속도에 이를 때 승객이 감지할 수 있는 소음을 줄이는 효과를 가져온다. 엔진의 진동이 일정 주기에 이르면 즉, 엔진 회전이 일정 속도에 이르면 서로 다른 방사계와 공간계를 가지고 있는 유리판과 차량의 내부 공간이 상호작용을 일으킨다. 이 때 유리창을 통해 엔진 소리가 방사되고 이로 인해 발생하는 소음이 증폭된다. 따라서 방사계를 제거함으로써 소음의 증폭 현상을 막고 승객이 소음을 느끼지 못하도록 한다.

차량 내부 공간의 형태 분석을 실시하면 차량 유리판의 방사계와 내부 공간계가 반응하여 일으키는 소음 증폭 현상의 주기를 관찰할 수 있다.

우선 차량의 엔진을 돌리고 차량 내부의 공간계를 그래프로 산출한다.

"불편을 주는" 주기는 ±5% 오차로 최고 수치에서 나타난다. 본 발명에 의한 고정 유리판을 사용하면 "불편을 주는" 방사계를 제거할 수 있다.

본 발명의 다른 실시에 따르면 고정 유리판은 제 1홀수 방사계가 제거된 유리판이다. 홀수계로 방사대(放射帶)의 수를 정할 수 있으며 반대로 짝수계로 방사대의 짝수를 계산할 수 있다. 이렇게 해서 제 1홀수계로 단일 방사대를 찾을 수 있다. 결국 본 발명에 의한 고정 유리판은 음파장에 의해 충격을 받을 때 적어도 두 개의 방사대를 갖게 되는 것이다.

본 발명에 의한 고정 유리판은 제 1홀수 방사계를 제거함으로써 유리판의 방사를 줄일 수 있다. 사실 제 1홀수 방사계는 단일 방사대에서 가장 방사가 많은 방사계이다. 이 방사계를 제거함으로써 방사대가 최소한 두 개로 줄어들어 전체적인 방사가 감소하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 고정 유리판은 음파장에 의해 충격을 받으면 홀수계 전체를 잃게 된다. 이렇게 되면 유리판이 음파장에 의한 충격을 받을 때 짝수 방사계, 즉 반대 위상(位相) 방사대를 갖게 된다.

본 발명에 의하면 고정 유리판을 사용하면 반대 위상 방사대로 인해 유리판의 전체 방사가 줄어들게 된다. 실제로 위상차(位相差)가 있음으로 해서 서로 반대되는 방사대는 상호 보완 작용을 한다. 한 방사대가 어떤 방향으로 이동하면 반대되는 방사대는 반대 방향으로 이동한다. 이렇게 되면 두 방사대에서 발생하는 진동 효과는 제로가 되고 능동 방사는 크게 줄어들게 된다. 방사를 줄임으로써 소음의 전파도 줄어들게 되고 결국 차량 내부에서의 소음을 줄여 안락감을 꾀할 수 있다.

본 발명이 선호하는 고정 유리판 제작 방법을 따르면 주변 조인트에서 유리판의 움직임이 국부적으로 줄어든다.

본 발명의 연구자들은 주변 조인트 부분에서 국부적으로 유리판과 차량의 내부 공간 간의 상관 관계를 변형시킴으로써 유리판의 방사를 변화시켰고 이로 인해 특히 방사가 줄어드는 결과를 얻게 되었다. 제한된 부분에서만 국부적으로 유리판의 움직임이 적어짐으로써 음파장의 충격이 있을 때 제 1홀수 방사계가 제거된 유리판의 제작이 가능하였다.

유리판의 각 종류마다 주변 조인트에서의 움직임이 줄어드는 방사대를 결정하는 작업이 필요하다. 이를 위해 일련의 측정을 실시한다. 주변 조인트와 유리판 가장자리(edge) 사이에 공간을 두고 측정치에 따라 유리판의 주변부를 따라 한 개 이상의 버팀대를 이동시킨다. 이동은 5cm 간격으로 이루어지며 형태 분석을 바탕으로 하여 버팀대 마다 유리판의 방사계를 측정한다. 이렇게 해서 얻어진 그래프로 음파장에 의해 충격을 받았을 때 "불편함을 주는" 방사계가 제거된 것이 어느 위치의 버팀대에서였는지 알 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시에 따르면 고정 유리판은 주변 조인트 부분에 적어도 하나의 투명 돌출부를 갖고 있다. 투명 돌출부란 유리판의 부분적인 변형을 말한다. 국부적으로 변형을 일으킴으로써 주변 조인트에서의 유리판의 지탱력을 증가시키는 것이다. 이는 투명 돌출부가 주변 조인트를 누르고 결국 유리판의 움직임을 줄여주기 때문에 가능하다.

본 발명의 또 다른 실시에 따르면 고정 유리판은 주변 조인트 부분에 적어도 한 곳이 더 두꺼워야 한다. 이 유리판은 이 분야의 기술자들이 알고 있는 방법으로 제작이 가능하다. 예를 들면 유리판 가장자리에 붙인 패치(patch)나 금속 조각, 캡슐 만들기나 압출 성형으로 가능하며 혹은 길이로 볼 때 두께가 일정하지 않도록 유리판 주변에 테두리 작업을 함으로써도 가능하다. 주변 조인트 부분에서 유리판의 초과 두께부에 사용되는 모든 방법이 본 발명의 범주에 속한다.

이러한 국부적인 초과 두께의 효과는 투명 돌출부의 효과와 동일하다.

또 다른 발명에 따르면 주변 조인트가 고정 유리판과 접촉되는 부분에 클립이나 크로켓(crochet)을 적어도 한개 이상 가지고 있다. 클립이나 크로켓은 조인트 내에 삽입되어 있는 것으로서 조인트가 유리판에 가하는 것보다 더 큰 압축력을 행사한다. 이들은 주변 조인트 내에 유리판의 지탱력을 증가시킨다. 주변 조인트에 클립이나 크로켓을 삽입하는 것은 이 분야의 기술자들이 쉽게 할 수 있는 작업이다.

또 다른 발명에 따르면 주변 조인트가 길이로 볼 때 적어도 어느 한 부분에서 눌리게 되어 있다. 눌린다는 것은 길이 중 적어도 한 부분에서 조인트를 변형시키는 것으로서 유리판과의 접촉이 변형되고 결국 조인트내에서 유리판의 움직임이 동일하지 않게 된다. 이는 다시 말해 유리판 가장자리의 주변 조인트에 가해지는 압력이 국부적으로 증가하여 유리판의 지탱력을 증가시킨다는 말이다.

본 발명은 또한 차량 특히, 자동차를 위해 개발된 방음용 고정 유리판을 고정시키기 위한 주변 조인트에 관한 것이기도 하다. 본 발명에 따르면 이 주변 조인트는 접촉되어 있는 유리판의 움직임을 국부적으로 감소시키는 역할을 한다. 유리판의 움직임이 국부적으로 줄어듦으로써 제 1홀수 방사계가 제거된 유리판의 방사가 줄어든다.

다른 실시에 의하면 주변 조인트의 강성도는 다양하다. 이로 인해 조인트 내 고정 유리판의 움직임이 동일하지 않게 되며 유리판의 방사도 변형된다.

또 다른 안에 의하면 클립이나 크로켓은 주변 조인트에 고정되어 있으며 유리판이 음파장에 의해 충격을 받을 때 유리판에 접촉되어 있다. 클립이나 크로켓은 고정 유리판에 일정한 압력을 가하여 국부적으로 유리판이 움직이는 것을 막아준다.

본 발명에 의한 고정 유리판은 특히 공기와 물체에 의해 발생하는 소음에 탁월한 방음 효과를 나타낸다. 본 발명에 의한 고정 유리판과 주변 조인트는 유리판의 방음 효과를 크게 향상시켰으며 차량의 승차감도 향상시켰다. 이는 곧바로 운전자의 집중력 향상에 기여하며 운전자가 피로감도 덜 느낄 수 있도록 해준다. 결론적으로 본 고정 유리판과 주변 조인트는 안전에 커다란 기여를 한다고 볼 수 있다.

도 1은 종래의 차량 측면 고정 유리판의 방사를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 의한 측면 고정 유리판의 방사를 나타내는 도면.

도 3은 본 발명에 의한 측면 고정 유리판의 가장자리를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 의한 또 다른 측면 유리판의 가장자리를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명에 의한 주변 조인트와 접촉된 측면 고정 유리판의 가장자리를 나타내는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1,2: 유리판 3,15: 주변 조인트

4: 단일 방사대 5,6: 방사대

7,8: 가장자리 9,10,14: 단일 유리 구조

11: 투명 돌출부 12: 초과 두께부

13: 가장자리 16: 삽입물

도 1과 도 2는 각각 차량의 측면고정 유리판(1, 2)을 나타낸다. 예를 들면 두 유리판은 모두 3mm 두께로 담금질한 단일구조의 유리판으로 염화실리콘(silico-sodo-calcique)으로 되어 있다. 주변 조인트(3)와 접촉되어 있으며 음파장에 의해 충격을 받은 상태이다. 두 도면을 보면 본 발명을 통해 어떤 점이 개선되었는지 파악할 수 있다.

도 1을 보면 측면 고정 유리판(1)이 주변 조인트(3)와 접촉되어 있고 기존 고정 유리판의 방사를 나타내는 것임을 알 수 있다. 기존의 유리판이라는 것은 일반적으로 우리가 현재 차량에 사용하는 유리판을 말하며 본 발명과는 다른 유리판을 의미한다. 음파장에 의해 충격을 받은 측면 고정 유리판(1)은 단일 방사대(4)를 나타내고 있다. 이 방사대(4)는 서로 꼭 들어맞는 여러 개의 폐쇄 곡선으로 표시된다. 또한 이러한 표시는 여러 층으로 된 그래프와 동일하다. 이때 여러 개의 층은 유리판의 진동으로 인한 움직임을 나타낸다. "+" 표시는 양의 위상(位相)을, 다음 도면의 "-" 표시는 음의 위상을 나타낸다. 이렇게 반대 위상을 표시할 때는 "+"와 "-"를 사용한다.

도 1은 방사대(4)로 인해 유리판의 표면 전체가 위상으로 방사하고 있음을 보여준다. 즉, 표면 전체가 같은 방식으로 움직이는 것이다. 이렇게 유리판의 능동방사는 표면 전체에서 일어난다.

도 2의 주변 조인트(3)와 접촉되어 있는 측면 고정 유리판(2)은 본 발명에 의한 고정 유리판의 방사를 나타낸다. 여기에서 반대 위상을 가진 방사대(5,6)가 방사대(4)를 대체하고 있음을 볼 수 있다. 곡선은 움직임을 표시하며 따라서 방사대(5)가 한 쪽 방향으로 이동할 때 방사대(6)는 그 반대 방향으로 이동함을 알 수 있다. 이러한 상호 보완 효과가 나타남으로 인해 능동 방사는 도 1에 비해 대폭 줄어든다. 능동 방사가 줄어듦으로써 소음의 전파가 약해지며 결국 차량 내부 공간에서의 방음 효과가 향상된다.

도 1과 도 2의 표시들은 이해를 돕기 위한 실시예이며 특정 수치로서의 의미는 없다. 사실상 측정치를 표시하는 것이 의미를 갖지 않는 이유는 각 차량 종류와 그 차량에 사용되는 고정 유리판의 종류에 따라 수치가 달라지기 때문이다.

도 3과 도 4는 본 발명에 의한 측면 고정 유리판(2)에 있어서, 단일 유리 구조(9, 10) 및 그 가장자리(7,8)를 나타낸다. 가장자리(7,8)는 도시되어 있지 않은 주변 조인트와 붙어있다.

도 3에 표시된 바와 같이 유리판(9)의 가장자리(7)는 투명 돌출부(11)를 나타낸다. 즉 유리판의 윤곽이 부분적으로 변형되었음을 나타내는 것이다. 투명 돌출부 (11)는 유리판 성형시 압착에 의해 형성될 수도 있으며 혹은 유리를 불어대는 과정에서 이 부분에만 다른 힘이 가해질 때 형성될 수 있다. 혹은 담금질 과정에서도 투명 돌출부가 생길 수도 있다. 투명 돌출부(11)는 밀리미터의 얇은 두께로 나타난다. 이렇게 해서 유리판(9)이 주변 조인트와 접촉될 때 조인트 내의 지탱력을 높여준다. 이는 투명 돌출부(11)가 유리판이 움직일 수 있는 여지를 국부적으로 줄여주기 때문이다.

도 4를 보면 유리판(10)의 가장자리(8)는 국부적인 초과 두께부(12)를 나타내고 있다. 이 초과 두께부(12)는 유리판에 플라스틱 패치를 붙이거나 에나멜 패치를 실크스크린 시킬 때 생길 수 있다. 패치(12)의 크기는 5 mm × 10 mm × 1 mm이다. 투명 돌출부(11)와 마찬가지로 이러한 패치도 유리판 10이 주변 조인트에서 움직일 수 있는 가능성을 줄여준다.

도 5는 측면 고정 유리판의 단일 유리 구조(14)의 가장자리(13)를 보여준다. 측면 고정 유리판은 주변 조인트(15)와 접촉되어 있다. 여기서 주변 조인트(15)의 강성도가 부분적으로 변형되어 여기에 접촉되어 있는 측면 고정 유리판의 움직임을 줄여준다. 주변 조인트(15)는 차량의 고정 유리판에서 흔히 볼 수 있는 주형 제작된 표준 조인트로 제작된다.

도 5에 표시된 바와 같이 주변 조인트(15)의 두께에 의해 가려진 삽입물(16)이 있다. 이 삽입물(16)은 가장자리 조인트(15) 보다 더 큰 강성도를 보인다. 삽입물은 금속이나 플라스틱으로 되어 있다.

도면을 보면 삽입물은 조인트(15)의 바깥쪽에 드러나 보이도록 삽입되어 있다. 삽입물은 유리판 가장자리에 드러나 보일 수도 있고 조인트(15)가 두꺼워 그로 인해 완전히 가려질 수도 있다. 삽입물(16)이 들어가 있는 조인트(15)의 제작은 그다지 어렵지 않다. 재료를 삽입하기에 앞서 주형틀 안이나 유리판 가장자리에 미리 삽입물을 놓고 재료가 삽입되는 동안 그대로 둔다.

그리고 주형틀을 열면 굳은 재료 안에 파묻혀 있는 것을 보게 된다. 이렇게 제작된 조인트는 삽입물(16) 부분에서 유리판이 측면 이동할 수 있는 가능성을 줄여준다.

본 발명은 상기에 소개한 제작 형태에만 한정되는 것이 아니다. 주변 조인트와 접촉되어 있으며 음파장에 의해 충격을 받을 때 차량의 실내 공간과 작용하는 방사 기능이 한개 이상 제거된 측면 고정 유리판의 모든 종류가 본 발명의 범주에 속한다.

본 발명에 의해 제작된 유리판은 차량의 유리판 표면 전체 구조를 변형시키지 않고서도 방음 효과를 크게 줄일 수 있으며, 차량의 단가를 줄일 수 있는 효과를 가져온다.

Claims (11)

1. 주변 조인트와 접촉되는 개선된 방음용 고정 유리판에 있어서,

   주변 조인트 부분에서 유리판과 차량의 실내 공간 간의 상관 관계가 부분적으로 변형되어 유리판에서 방사계를 한개 이상 제거하며, 그에 따라서 유리판이 음파장에 의해 충격을 받을 때 차량의 실내 공간과 상호 작용하여 소음을 줄이는 것을 특징으로 하는 주변 조인트와 접촉되는 개선된 방음용 고정 유리판.
2. 제 1항에 있어서, 주변 조인트 부분에서 유리판과 차량의 실내 공간 간의 상관 관계가 국부적으로 변형되어 유리판이 음파장에 의해 충격을 받을 때 제 1홀수 방사계가 제거되는 것을 특징으로 하는 주변 조인트와 접촉되는 개선된 방음용 고정 유리판.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 주변 조인트 부분에서 유리판과 차량의 실내공간 간의 상관 관계가 부분적으로 변형되어 음파장에 의해 유리판이 충격을 받을 때 홀수 방사계 전체가 제거되는 것을 특징으로 하는 주변 조인트와 접촉되는 개선된 방음용 고정 유리판.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 주변 조인트 내에서 유리판의 움직임이 국부적으로 줄어드는 것을 특징으로 하는 주변 조인트와 접촉되는 개선된 방음용 고정 유리판.
5. 제 4항에 있어서, 유리판 위에 주변 조인트와 접촉되는 부분에 적어도 한 개 이상의 투명 돌출부가 있는 것을 특징으로 하는 주변 조인트와 접촉되는 개선된 방음용 고정 유리판.
6. 제 4항에 있어서, 주변 조인트의 접촉 부분에 초과 두께부가 적어도 한 군데 이상 나타나는 것을 특징으로 하는 주변 조인트와 접촉되는 개선된 방음용 고정 유리판.
7. 제 4항에 있어서, 주변 조인트가 유리판과의 접촉에서 오는 클립 혹은 크로켓(crochet)이 적어도 한 군데 이상 나타나는 것을 특징으로 하는 주변 조인트와 접촉되는 개선된 방음용 고정 유리판.
8. 제 4항에 있어서, 주변 조인트가 그 길이 중 적어도 한 군데 이상에서 압력을 받는 것을 특징으로 하는 주변 조인트와 접촉되는 개선된 방음용 고정 유리판.
9. 방음용 고정 유리판을 끼우기 위한 가장자리 조인트에 있어서,

   차량, 특히 자동차를 위해 개발된 조인트가 국부적으로 유리판의 움직임을 줄이는 것을 특징으로 하는 방음용 고정 유리판을 끼우기 위한 가장자리 조인트.
10. 제 9항에 있어서, 조인트가 서로 다른 강성도를 나타내는 것을 특징으로 하는 방음용 고정 유리판을 끼우기 위한 가장자리 조인트.
11. 제 9항에 있어서, 클립이나 크로켓이 조인트에 고정되어 있고 고정 유리판과 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 방음용 고정 유리판을 끼우기 위한 가장자리 조인트.