KR20040003024A - 후드, 대시, 방화벽, 또는 엔진 커버의 라이너 - Google Patents
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Abstract
후드, 대시, 방화벽, 또는 엔진 커버의 라이너 (10) 가 차량용으로 제공된다. 상기 라이너는, 어떠한 두께 증가, 분리, 저하, 또는 적어도 330 시간 동안 약 150℃ (302℉) 의 온도에서 유지될 때 성능에 영향을 미칠 수 있는 어떠한 소망하지 않는 영향을 받는 증거가 나타나지 않는 폴리머 섬유 (12) 로 된 비적층식 방음 및 단열 층을 포함한다. 상기 라이너는 폴리머 섬유 (14) 로 된 비교적 고밀도 비적층식 스킨 및/또는 폴리머 재료로 구성된 1 이상의 외장층 (16, 20) 을 포함할 수 있다.
Description
차량에 사용하는 음향 라이너와 열 라이너는 종래 기술에 잘 공지되어 있다. 이러한 라이너는, 통상적으로 소리를 감쇠하기 위해서, 입사 음파를 흡수할 수 있는 소리 흡수 능력과, 입사 음파를 반사할 수 있는 투과 손실 능력에 의존한다. 또한, 상기 라이너는, 다양한 열원 (예컨대, 엔진, 변속기 및 배기 시스템) 으로부터 차량의 승객실로의 열전달을 방지하거나 감소시키는 열차폐 특성에 의존한다. 이러한 절연은 후드 라이너, 대시 라이너, 및 방화벽 라이너에 일반적으로 사용된다. 보다 최근에는, 음원에 더 가까운 엔진의 소리를 감쇠하도록 엔진 커버상에 상기 라이너가 사용되었다.
라이너 형태로 방음 및 단열하는 예로서는, 홀트롭 등에게 허여된 미국특허 제 4,851,283 호와 코퍼윗에게 허여된 미국특허 제 6,008,149 호를 포함하는 다수의 종래 기술의 특허에 개시되어 있다. 상기 2 개의 특허를 검토하여 명백한 바와 같이, 공학자들은 일반적으로 (a) 소망하는 방음 특성과 단열 특성을 제공하기 위한 1 이상의 층과 (b) 간단하고 편리하게 설치하도록 하고 긴수명에 걸쳐 적절하게 기능하는 성능을 제공해주는, 소망하는 기계적 강도 특성을 제공하기 위한 1 이상의 추가층을 포함하는 적층체로 상기 라이너를 구성할 필요성을 발견하였다.
특히 상기 적층체의 다양한 층들을 서로 고정시키기 위한 다양한 접착제, 접착 웨브, 및 바인딩 섬유가 수년간 개발되어왔지만, 적층식 라이너와 절연체에는 본래부터 분리 및 파손될 위험이 존재한다. 사실, 이러한 가능성은 주로 상기 라이너와 절연체에 가해지는 가혹한 작동 환경때문이다. 대부분의 라이너와 절연체는 엔진, 변속기, 및 배기 시스템의 부품과 같은 고온 열원에 근접하게 위치되고/또는 이 고온 열원을 차폐하도록 구성된다. 그 결과, 라이너와 절연체는 93℃ (200℉) 이상의 온도를 종종 받게되어 시간이 지남에 따라 접착제 또는 바인더의 기능이 저하된다.
추가적으로, 대부분 라이너와 절연체에는 도로 표면으로부터 물이 가해지며, 이 물은 모세관 작용으로 이 라이너나 절연체의 층들간의 경계면에 흡인되는 경향을 나타낸다. 상기 물은 시간이 지남에 따라 접착제 층의 무결성에 해로운 영향을 미칠 수 있다. 특히, 도로로부터 부식성의 파괴적인 염액 또는 다른 화학물질이 물에 포함될 때 분명해진다.
따라서, 어떠한 고유의 분리 가능성을 피하는 폴리머 섬유로 된 비적층식 방음 및 단열 층을 포함하는 후드, 대시, 방화벽 또는 엔진 커버의 라이너에 대한 필요성이 분명해진다. 상기 라이너는, 엔진 컴파트먼트의 고온 작동환경에 사용되기에 적절하고, 설치가 용이하도록 소망하는 기계적 강도와 강성 및 소망하는 방음 특성과 단열 특성을 제공해줄 수 있다.
본 발명은 일반적으로 방음 및 단열 분야에 관한 것으로, 보다 자세하게는 차량용 후드, 대시 (dash), 방화벽, 또는 엔진 커버의 라이너에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명의 일가능한 실시형태의 개략적인 측면 정면도,
도 2 ~ 도 4 는 본 발명의 다른 가능한 실시형태의 개략적인 측면 정면도, 및
도 5 는 종래의 샌드위치 구조의 폴리에스테르와 유리섬유 라이너의 상태와, 본 발명의 100% 폴리에틸렌 테레프탈레이트 라이너의 방음 성능을 비교한 그래프.
따라서, 본 발명의 주목적은 차량용 후드, 대시, 방화벽, 또는 엔진 커버의 라이너를 제공하는 것이다. 이 라이너는, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 레이온, 나일론, 및 이들의 어떠한 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머 섬유로 된 비적층식 방음 및 단열 층을 포함한다. 단열층은, 부직포 직물인 것이 바람직하고, 특정한 사용을 위해서 특정한 성능 필요조건을 충족하도록 유리섬유와 천연섬유로 구성되는 그룹으로부터 선택된 추가 섬유를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일태양에 따라서, 방음 및 단열 층은 이 층의 1 이상의 면을 따라서 폴리머 섬유로 된 비교적 고밀도의 비적층식 스킨을 포함할 수 있다. 게다가, 라이너는 방음 및 단열 층의 제 1 면을 덮는 제 1 외장층을 포함할 수 있다. 유사하게는, 방음 및 단열 층의 제 2 면에는 제 2 외장층이 제공될 수 있다. 외장층 중 하나는 폴리에스테르, 레이온, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드, 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머 재료로 구성될 수 있다. 통상적으로, 제 1 및 제 2 외장층은 평방야드당 약 0.50 ~ 3.00 온스의 무게를 가진다.
이후에 보다 자세하게 설명된 미적인 이유로 인하여, 방음 및 단열 층은 통상적으로 백색, 회색, 또는 흑색이다. 하지만, 특정하게 사용하기를 소망한다면, 방음 및 단열 층이 제 1 및/또는 제 2 외장층과 거의 동일한 색상으로 형성될 수 있도록 실질적으로 어떠한 적절한 색상이 제공될 수 있음을 이해해야 할 것이다.
본 발명을 보다 자세하게 설명하면, 본 발명의 후드, 대시, 방화벽, 또는 엔진 커버의 라이너는, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 레이온, 나일론, 및 이들의 어떠한 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머 섬유로 된 비적층식 방음 및 단열 층을 포함할 수 있고, 이 방음 및 단열 층에서는, 어떠한 두께 증가, 분리, 저하, 또는 적어도 330 시간 동안 약 150℃ (302℉) 의 온도를 받게될 때 성능에 영향을 미칠 수 있는 어떠한 바람직하지 않는 영향을 받는 징후가 나타나지 않았다. 본 발명을 보다 자세하게 설명하면, 후드, 대시, 방화벽, 또는 엔진 커버의 라이너는 실질적으로 100% 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 비적층식 방음 및 단열 층을 포함할 수 있다.
본 발명의 이점 및 장점은 이후의 설명으로부터 당업자들에게 쉽게 명백해질 것이고, 본 발명을 실시하기에 가장 적절한 어떠한 모드를 단지 설명하는 방식으로 본 발명의 여러 가지 바람직한 실시형태가 도시 및 설명된다. 실현되는 바와 같이, 본 발명은 다른 다양한 실시형태일 수 있고, 여러 가지 상세부는 본 발명을 벗어나지 않는 한 다양하고 명백한 특징으로 변형될 수 있다. 따라서, 도면 및 설명부는 본래 비한정적으로 설명된 것으로 간주될 것이다.
명세서의 일부를 형성하고 그에 포함되는 첨부 도면은, 본 발명의 여러 가지 특징을 설명하고, 설명부와 함께 본 발명의 원리를 설명하는데 사용된다.
본 발명의 바람직한 실시형태가 자세히 설명될 것이고, 본 발명의 실시예는 첨부 도면에서 설명된다.
도 1 에서는 본 발명의 후드, 대시, 방화벽, 또는 엔진 커버의 라이너 (10) 의 제 1 실시형태를 도시하였다. 라이너 (10) 는 폴리머 섬유로 된 방음 및 단열 층 (12) 을 포함한다. 보다 자세하게는, 단일의 비적층식 층 (12) 은, 설치가 용이하도록 하는 필요한 기계적 강도와 강성, 및 소망하는 방음 특성과 단열 특성을 가진다. 유리하게는, 제조자들이 가능한 어느 곳이라도 무게를 감소시키도록 연료비가 고려되는 소형 차량에 사용되는 경량의 라이너 (10) 에 의해 상기 모든 이점이 달성된다.
도 5 에 잘 도시된 바와 같이, 100% 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 구성된 본 발명의 후드 라이너 (10) 는, 1 ~ 18 헤르츠의 주파수 범위에 걸쳐서 흡수계수를 제공해주고, 이 주파수 범위의 흡수계수는 일반적으로 ASTM C423 에 따라서 시험될 때 2 개의 폴리에스테르 층 사이에 끼워진 유리섬유 층으로 구성된 종래의 후드 라이너의 흡수계수보다 우수하다. 게다가, 종래의 후드 라이너가 90 g/ft2의 밀도를 가지는 반면, 본 발명의 후드 라이너 (10) 는 6 g/ft2의 밀도를 가진다. 따라서, 본 발명의 후드 라이너는 대략 33% 의 무게를 감소시키면서 동일하거나 우수한 음향 성능을 제공해준다.
폴리머 섬유는 발포 가공되지 않고 통상적으로 부직포 직물이다. 폴리머 섬유는, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 레이온, 나일론, 및 이들의 어떠한 혼합물로 구성되는 섬유 그룹으로부터 선택될 수 있다. 방음 및 단열 층 (12) 에서는, 어떠한 두께 증가, 분리, 저하, 또는 적어도 330 시간 동안 약 150℃ (302℉) 의 온도를 받게될 때 성능에 영향을 미칠 수 있는 어떠한 바람직하지 않는 영향을 받는 징후가 나타나지 않았다. 상기 라이너 (10) 는 약 40 ~ 130 g/ft2의 밀도를 가지는 것이 유리하다. 따라서, 예컨대 방음 및 단열 층 (12) 은 실질적으로 100% 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함할 수 있다.
도 2 에 도시된 제 1 다른 실시형태에 있어서, 라이너 (10) 는, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 레이온, 나일론, 및 이들의 어떠한 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머 섬유 (예컨대, 부직포 직물) 로 된 단일의 비적층식 방음 및 단열 층 (12) 을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 층 (12) 은 이 층의 적어도 일면을 따라서 상기 폴리머 섬유로 된 비교적 고밀도의 비적층식 또는 단일의 스킨 (14) 이 제공된다.
고밀도의 스킨 (14) 은 엔진 컴파트먼트내에 존재하는 환경조건에서 상기 층(12) 으로부터 분리되지 않을 것이고 구조적 무결성 및 강도를 라이너 (10) 에 부가하고, 이 라이너는 설치시 부품을 취급하고 끼우는데 상당히 도움을 준다. 또한, 고밀도 스킨 (14) 은 보다 미적으로 기분을 좋게 한다. 게다가, 다양하게 사용하기 위해서, 상기 고밀도 스킨 (14) 은 직물 중 다른 유형의 추가적인 외장층을 제공할 필요성을 없앴다. 이로 인하여 분리로 인한 라이닝의 파괴에 대한 어떠한 가능성도 실질적으로 제거되었다. 또한, 이로 인하여 라이너 (10) 는 결과적으로 완전히 재생가능한 한가지 재료로 형성될 수 있다.
더욱이, 스킨은 라이너 (10) 를 소망하는 형상으로 성형할 시 고온 압판 (platen) 으로 형성될 수 있고, 추가적인 공정 단계가 필요하지 않다. 이로 인하여, 상기 외장은 별개의 공정 단계에서 방음 및 단열 층에 접착되어야 하기 때문에 직물의 라이너 또는 다른 외장에 대한 생산비용을 감소시켜준다.
도 3 에 도시된 다른 실시형태에 있어서, 라이너 (10) 는, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 레이온, 나일론, 및 이들의 어떠한 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머 섬유 (예컨대, 부직포 직물) 로 된 단일의 비적층식 방음 및 단열 층 (12) 과, 이 방음 및 단열 층의 제 1 면 (18) 을 덮는 외장층 (16) 을 포함한다. 외장층 (16) 은, 폴리에스테르, 레이온, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드, 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머 재료로 구성될 수 있다.
도 4 에 도시된 다른 실시형태에 있어서, 라이너 (10) 는, 전술한 폴리머 섬유로 된 단일의 비적층식 방음 및 단열 층 (12) 과, 이 방음 및 단열 층의 제 1면 (18) 을 덮는 제 1 외장층 (16) 과, 이 제 1 외장층 맞은편의 제 2 면 (22) 을 덮는 제 2 외장층 (20) 을 포함한다. 제 2 외장층 (20) 은 제 1 외장층 (16) 과 동일하거나 상이한 재료로 구성될 수 있다. 제 1 외장층과 제 2 외장층은 평방야드당 약 0.50 ~ 3.00 온스의 무게를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 태양에 따라서, 방음 및 단열 층 (12) 은 자연 백색일 수 있고 또는 회색이나 흑색을 제공하기 위해서 어떠한 적절한 형태의 색소 또는 안료를 포함할 수 있다. 다른 방법으로, 방음 및 단열 층 (12) 은 제 1 외장층 (16) 및/또는 제 2 외장층 (20) 의 색상 및/또는 차량의 도장색상과 실질적으로 비슷하도록 어떠한 적절한 색상 또는 안료를 포함할 수 있다. 이는 상당한 미적인 이점을 제공해준다. 특히, 라이너 (10) 가 후드, 방화벽, 또는 다른 적절한 본체 패널이나 엔진 컴파트먼트의 상부 구조물과 포개지도록 가열 및 가압상태에서 성형될 때, 이 라이너 (10) 는 종종 1 이상의 지점에서 딥 드로잉 가공을 받게 된다. 상기 딥 드로잉 가공은 직물 외장 (16, 20) 의 짜임을 펼치는 경향을 가지고 있기 때문에, 방음 및 단열 층의 기본면 (18, 22) 의 일부를 빛에 노출시킨다. 방음 및 단열 층 (12) 을 외장층 (16, 20) 의 색상과 실질적으로 일치시키지 않으면, 상기 딥 드로잉된 영역에서 바람직하지 않은 색상 변화가 발생하게 된다. 반대로, 외장 (16, 20) 과 방음 및 단열 층 (12) 의 색상을 일치시킴으로써 상기 색상 변화는 실질적으로 없어지게 될 것이다.
사용시 외장층 (16, 20) 은 기본 방음 및 단열 층 (12) 의 일부 면을 노출시키는 부분적인 찢어짐을 받게되거나 이 부분적인 찢어짐을 방해하게 될 것이다.또한, 외장 (16, 20) 과 방음 및 단열 층 (12) 의 색상을 일치시킴으로써, 어떠한 색상 변화가 실질적으로 없어지고, 손상된 영역으로 쉽게 관심을 가지지 않게 된다. 따라서, 라이너 (10) 의 수명 동안 전체적으로 개선된 미적 외관을 유지하게 된다.
도 1 ~ 도 4 에 도시된 전술한 어떠한 실시형태에 있어서, 방음 및 단열 층 (12) 은, 비한정적으로 E-유리, S-유리, 양마 (kenaf), 마, 및 이들의 혼합물과 같은 유리 및/또는 천연 섬유를 약 10 ~ 60 중량% 포함한다. 어떠한 잠재적인 사용에 필요한 성능 파라미터를 충족시키기 위해서 상기 유리와 천연 섬유를 사용하는 것은 바람직할 수 있다.
요약하면, 본 발명의 개념을 사용함으로써 다양한 이점을 얻을 수 있다. 본 발명의 교시에 따라 구성된 후드, 대시, 방화벽, 또는 엔진 커버의 라이너 (10) 는, 기계적 강도와 강성, 뿐만 아니라 엔진 컴파트먼트의 고온 다습한 작동 환경에서도 장기간의 수명에 걸쳐서 일관되고 신뢰성 있게 유지되는 방음 및 단열 특성을 제공해준다. 상기 성능 특징은 지금까지 방음 및 단열 재료의 단일의 비적층식 층을 포함하는 라이너에 사용되지 않았다. 본 발명의 일실시형태에 있어서, 취급에 도움이 되고, 미적으로 유쾌하며, 라이너의 완전한 재생가능성을 유지시켜주는 비교적 고밀도의 비적층식 스킨이 제공된다. 다른 실시형태에 있어서, 방음 및 단열 층과 현존하는 어떠한 직물 외장의 색상은, 장기간의 수명에 걸쳐서 고품질의 외관을 보다 잘 유지시킬 수 있는 미적으로 보다 유쾌한 제품을 제공하도록 실질적으로 일치된다.
설명과 서술을 위해서, 본 발명의 바람직한 실시형태가 전술되었다. 이는 완전하지 않고 또는 본 발명을 전술한 자세한 형태로 한정하려는 의도는 아니다. 상기 교시에 비추어 명백한 수정 또는 변형이 가능하다. 예컨대, 라이너 (10) 는 반대 면상에서 및/또는 라이너의 가장자리를 따라서 비교적 고밀도의 비적층식 스킨 (14) 을 포함할 수 있다. 추가적으로, 1 이상의 고밀도 비적층식 스킨 (14) 을 갖춘 라이너 (10) 는, 특정한 사용에 대한 미적 필요조건을 충족시킬 필요가 있다면, 1 이상의 외장 (16, 20) 을 포함한다.
본 발명의 원리를 잘 설명하고 실질적으로 사용하도록 실시형태가 선택되고 설명되었기 때문에, 특정한 사용에 적절하다고 고려된다면 당업자는 본 발명을 다양한 실시형태 및 다양하게 수정하여 사용할 수 있다. 모든 수정 및 변형은 범위 (breadth) 에 따라서 해설될 때 첨부된 청구항에 의해 결정된 바와 같이 본 발명의 관점내에 있고, 이 모든 수정 및 변형은 정당하게, 합법적으로, 공정하게 상기 범위에 대한 권리가 있다.
Claims (21)
- 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 레이온, 나일론, 이들의 어떠한 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 폴리머 섬유 (12) 로 된 비적층식 방음 및 단열 층을 포함하는 차량용 후드, 대시, 방화벽, 또는 엔진 커버의 라이너 (10).
- 제 1 항에 있어서, 상기 방음 및 단열 층은 부직포 직물인 것을 특징으로 하는 라이너.
- 제 1 항에 있어서, 상기 방음 및 단열 층은 유리섬유와 천연섬유로 구성되는 그룹으로부터 선택된 추가 섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라이너.
- 제 1 항에 있어서, 상기 방음 및 단열 층의 1 이상의 면을 따라서 폴리머 섬유 (14) 로 된 비교적 고밀도의 비적층식 스킨을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이너.
- 제 1 항에 있어서, 상기 방음 및 단열 층의 제 1 면 (18) 을 덮는 제 1 외장층 (16) 을 포함하고, 상기 외장층은 폴리에스테르, 레이온, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드, 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 라이너.
- 제 5 항에 있어서, 상기 방음 및 단열 층의 제 2 면 (22) 을 덮는 제 2 외장층 (20) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이너.
- 제 6 항에 있어서, 제 1 외장층과 제 2 외장층은 평방야드당 약 0.50 ~ 3.00 온스의 무게를 가지는 것을 특징으로 하는 라이너.
- 제 1 항에 있어서, 상기 방음 및 단열 층은 회색 또는 백색인 것을 특징으로 하는 라이너.
- 제 5 항에 있어서, 상기 방음 및 단열 층은 백색이고 상기 제 1 외장층은 흑색인 것을 특징으로 하는 라이너.
- 제 5 항에 있어서, 상기 방음 및 단열 층과 제 1 외장층은 거의 동일한 색상인 것을 특징으로 하는 라이너.
- 제 6 항에 있어서, 상기 방음 및 단열 층, 제 1 외장층, 및 제 2 외장층은 거의 동일한 색상인 것을 특징으로 하는 라이너.
- 실질적으로 100% 폴리에틸렌 테레프탈레이트 부직포 직물로 된 비적층식 방음 및 단열 층 (12) 을 포함하는 차량용 후드, 대시, 방화벽, 또는 엔진 커버의 라이너 (10).
- 제 12 항에 있어서, 라이너의 1 이상의 면을 따라서 비교적 고밀도의 스킨 (14) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이너.
- 제 12 항에 있어서, 상기 방음 및 단열 층의 제 1 면 (18) 을 덮는 제 1 외장층 (16) 을 포함하고, 상기 제 1 외장층은 폴리에스테르, 레이온, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드, 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 라이너.
- 제 14 항에 있어서, 상기 방음 및 단열 층의 제 2 면 (22) 을 덮는 제 2 외장층 (20) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 라이너.
- 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 외장층과 제 2 외장층은 평방야드당 약 0.50 ~ 3.00 온스의 무게를 가지는 것을 특징으로 하는 라이너.
- 제 12 항에 있어서, 상기 방음 및 단열 층은 회색 또는 흑색인 것을 특징으로 하는 라이너.
- 제 14 항에 있어서, 상기 방음 및 단열 층과 제 1 외장층은 거의 동일한 색상인 것을 특징으로 하는 라이너.
- 제 15 항에 있어서, 상기 방음 및 단열 층, 제 1 외장층, 및 제 2 외장층 모두는 거의 동일한 색상인 것을 특징으로 하는 라이너.
- 어떠한 두께 증가, 분리, 저하, 또는 적어도 330 시간 동안 약 150℃ (302℉) 의 온도에서 성능에 영향을 미칠 수 있는 어떠한 바람직하지 않는 영향을 받는 징후가 나타나지 않는, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 레이온, 나일론, 및 이들의 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머 섬유 (12) 로 된 비적층식 방음 및 단열 층을 포함하는 차량용 후드, 대시, 방화벽, 또는 엔진 커버의 라이너 (10).
- 제 20 항에 있어서, 상기 방음 및 단열 층은 부직포 직물인 것을 특징으로 하는 라이너.
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