KR20090042908A - 진동 전달 감소장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 내면과 외면을 구비하는 캐리어 (2) 를 포함하고, 캐리어는 적어도 하나의 표면에 결합층 (3) 을 포함하는 분산식 진동 감쇠 장치 (1) 를 개시하며, 여기서 캐리어 (2) 는 분산식이고 적어도 0.2 의 감쇠 손실율을 가지며, 결합층 (3) 은 캐리어 (2) 보다 더 큰 강성을 가지는 강성 재료로 만들어진다. 또한, 이러한 분산식 감쇠 장치를 사용하는 시스템 및 방법이 개시되어 있다.

Description

진동 전달 감소장치{REDUCTION OF TRANSFER OF VIBRATIONS}

본 발명은 진동 발생장치에 의해 발생되는 진동의 전달을 감소시키기 위한 장치에 관한 것이다.

차량에서, 엔진, 모터, 펌프, 또는 기어 박스와 같은 동적 힘 발생장치에 의해 발생된 진동의 구조 요소를 통한 패널과 같은 방출 표면으로의 전달은, 구조체 발생 소음의 방출을 야기한다.

이러한 구조체에서 발생하는 소음을 적어도 감소시키기 위해서 다른 해결책이 제안되었다. 차량 구성시, 진동 감쇠장치 또는 감쇠 매트에 의존하는 수동적인 조치가 제안되었다. 이러한 감쇠 매트는 예컨대 차량의 바닥 또는 문의 진동 패널에 종종 적용된다. 이러한 방법의 소음 감소 정도는 만족할만하지만 많은 결점이 있다.

종래의 공정에 있어서, 역청 또는 아스팔트와 높은 비중량을 가지는 충전제의 혼합물이 적절한 형상으로 펀치되거나 절단될 시트로 압출된다. 그 다음, 이 시트는 적절한 금속 시트 부품에 결합되고, 또한 때로는 가열에 의해 시트 형상으로 형성되어야 한다. 이러한 역청 시트는 낮은 재료 비용때문에 여전히 자주 사용되지만, 이 역청 시트는 특히 낮은 온도에서 금속 시트로부터 벗겨지는 경향이 있고 매우 부서지기 쉽다. 또한, 제안된 첨가물의 혼합은 단지 약간의 향상만을 가져오고 이는 많은 용도에서 충분하지 않다. 또한, 복잡한 형상이거나 거의 다루기힘든 기계류 또는 차량의 금속 시트 부품, 예컨대 자동차 문의 캐비티의 내면에 예비성형된 역청 부품을 적용하는 것은 완전히 불가능하다. 또한, 많은 경우에 단지 하나의 차량 또는 기구에 수개의 펀치 부품이 요구되므로 비용 절약이 요구되는 추가의 단점이 있다.

그 결과, 다른 중합체계를 사용하여 역청 시트의 단점을 제거하기 위한 시도를 계속 해왔다. 예컨대, 필요한 코팅 두께로 금속 시트 부품에 도포될 수 있는 충전제를 함유하는 폴리비닐아세테이트 또는 에틸렌비닐아세테이트 공중합체의 수용성 중합체 분산을 개발했다. 그러나, 이 중합체계는, 도포된 코팅으로부터 물이 충분히 신속하게 제거될 수 없기 때문에 생산율이 높은 경우, 특히 코팅이 상당히 두꺼운 경우의 산업 용도에서는 단점을 갖는다.

중합체 코팅의 소음 감쇠 특성은, 중합체의 점탄성 (viscoelasticity) 으로 인해 유리전이온도 범위에서 진동 과정의 기계적인 에너지가 분자 유동 현상에 의해 열로 변환되기 때문에, 중합체계의 온도 범위에서 가장 뛰어나다. 예컨대, 자동차 구조물에서 하체 코팅으로 폭넓게 사용되는 종래의 PVC 플라스티졸에 기초한 도포가능 코팅 재료는 가소제의 비율에 따라 유리전이온도의 최대값이 약 -20℃ ~ -50℃ 이기 때문에 -20℃ ~ +60℃ 의 적용 온도 범위에서는 두드러진 음향 감쇠 효과를 갖지 않는다.

그러므로, -20℃ ~ +60℃ 의 적용 온도 범위에서 더 우수한 음향 감쇠 특성 을 가지도록 이런 종래의 PVC 플라스티졸을 변형하기 위한 시도가 이루어졌다. 독일 공개특허출원 35 14 753 에는, 종래의 PVC 플라스티졸에 다수의 불포화 화합물 예컨대 디- 또는 트리아크릴레이트, 과산화물 가교제 및 무기 충전제를 함유하는 코팅이 공지되어 있다. 그러나, 경화된 상태에서, 이 플라스티졸은 경질 유리이고 깨지기 쉬우며, 그러므로 특히 낮은 온도에서 충분한 가요성을 갖지 않기 때문에 실제로 자동차 구조물용으로는 적합하지않다. 한편, 이런 조성 (formulation) 은 매우 낮은 손실율 (tan δ) 을 갖고, 따라서 음향 감쇠 효과는 그리 현저하지 않다.

독일 공개특허출원 34 44 863 에는, PVC 또는 비닐클로라이드/비닐아세테이트 공중합체, 선택적으로는 메틸메타크릴레이트 단일중합체 또는 공중합체, 가소제 혼합물 및 불활성 충전제를 함유하는 조합물이 기재되어 있다. 가소제 혼합물은 메티메타크릴레이트 중합체와 호환가능한 가소제 및 존재할 수도 있는 메타크릴레이트와 호환가능하지 않은 비닐클로라이드 중합체용 가소제를 포함한다. 이와같이 획득된 플라스티졸은 종래의 PVC 플라스티졸에 비해 향상된 음향 감쇠 특성을 갖는다. 그러나, 특히 약 30℃ 를 초과하는 온도에서, 음향 감쇠 효과는 다시 저하된다. 개별 성분의 상대적인 양을 변화시킴으로써 최대 손실율 (tan δ) 의 범위를 더 높은 온도로 이동시키기 위한 시도가 이루어지는 경우, 코팅의 저온 특성 (cold flexibility) 는 매우 심하게 저하된다. 그러나, 감소된 저온 특성은 분명히 차량 구조물에 있어서 단점이다. 또한, 이러한 조성에 의해 더 낮은 온도에서 손실율이 매우 심하게 저하된다. 그러므로, 이러한 플라스티졸 조합물은 단지 매우 좁은 온도 범위에서만 충분히 높은 손실율을 갖는다.

또한, 구조체 발생 소음을 줄이기 위한 능동적인 제어 방법이 개발되었다. 이 방법은 일반적으로 대응하는 힘 또는 변형을 일으켜 진동의 분산을 방해하거나 효과적으로 증가시키기 위해 센서, 신호 처리, 엑츄에이터, 및 동력원을 사용한다.

구조체 발생 소음을 효과적으로 줄이기 위해 능동적인 제어 방법을 도시하였지만, 이 제어 방법은 특히 신호 처리 및 센서에 관련된 정교한 기술적인 장치를 요구한다. 이는 비용만을 증가시키는 것이 아니라 고장 위험 또한 증가시킨다.

그러므로, 시스템 특히 차량 구조체 발생 소음을 효과적으로 감소시키기 위한 경제적인 수단이 필요하다.

미공개 유럽특허출원 제 05292082.4 호에는, 내면 및 외면을 구비하는 캐리어를 포함하는 분산식 진동파 차단벽이 개시되어 있으며, 이 캐리어는 다각형 단면, 특히 사각형 단면, 선택적으로는 U 형상 단면을 구비하고, 그 외면에 팽창 후에 -10℃ ~ +40℃ 의 온도에서 0.1 ~ 1000 ㎫ 의 영탄성율 (E), 0.5 ~ 1 손실탄성율 (E"), 및 0.1 ~ 500 ㎫ 의 전단탄성율 (G) 을 가지는 재료 중에서 선택되는 열팽창성 재료를 함유하는 코팅을 포함한다. 탄성율, 특히 손실탄성율은 일반적으로 동적인 기계적 분석 (DMA) 에 의해 결정된다.

공지된 분산식 진동파 차단벽은 어떤 용도에서는 뛰어난 진동 감쇠 효율을 보이지만, 감쇠될 구조체가 매우 강성인 경우에는 문제가 발생한다. 감쇠될 구조체와 적어도 유사한 강성을 가져야하는 공지된 분산식 진동파 차단벽에는 매우 강성인 캐리어가 필요하기 때문에, 특히 자동차 용도에서 비용과 경량을 이유로 종종 수용될 수 없는 매우 무거운 캐리어가 만들어진다.

그러므로, 본 발명의 목적은 종래기술의 결점을 해결하는 것이다.

본 발명에 따라, 내면 및 외면을 구비하는 캐리어를 포함하는 분산식 진동 감쇠 장치가 제안되었고, 상기 캐리어는 적어도 한 표면에 결합층을 포함하고, 여기서 상기 캐리어는 분산식이고 적어도 0.2 의 감쇠 손실율을 가지며, 결합층은 상기 캐리어보다 더 큰 강성을 가지는 강성 재료로 만들어진다.

본 발명에 따른 분산식 진동 감쇠 장치의 캐리어는 분산 요소이기 때문에, 캐리어는 처리된 구조체의 진동에 의해 변형되고, 주로 열을 발생시키는 진동을 흡수하고 분산시킨다. 이에 따르면, 처리된 구조체가 이러한 높은 강성을 보이는 경우에도 높은 강성을 가지는 캐리어를 제공할 필요가 없고, 따라서 매우 경량이고 경제적으로 유용한 분산식 진동 감쇠 장치가 만들어진다.

본 발명에 따른 분산식 진동 감쇠 장치의 결합 재료는 강성 재료로 만들어지며, 분산식 진동 감쇠 장치를 처리된 구조체에 단단히 연결시키고 진동을 처리된 구조체로부터 분산식 캐리어로 전달하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 분산식 진동 감쇠 장치의 캐리어는 요구되는 분산 특성을 보이는 어떤 적절한 재료로 만들어질 수 있다.

본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 따르면, 캐리어는 합성 재료, 선택적으로는 섬유강화재료, 특히 폴리아미드 (PA), 폴리페닐렌 설파이드 (PPS), 폴리페닐렌 에테르 (PPE), 폴리페닐렌 술폰 (PPSU), 및 폴리페닐렌이미드 (PPI) 로 구성되는 군 중에서 선택되는 열가소성 합성 재료로 만들어지고, 열가소성 합성 재료는 선택적으로 섬유강화되며, 180 ℃ 까지 치수 안정성과 낮은 물 흡수율을 갖는다.

본 발명의 제 2 바람직한 실시예에 따르면, 캐리어는 적어도 2 개의 층으로된 점탄성 샌드위치 재료로 만들어진다.

점성과 탄성을 갖는 샌드위치 재료의 예는 금속 특히 강이나 알루미늄으로 만들어진 적어도 한 층과 점탄성 고무 재료에 기초하는 적어도 한 층을 포함한다.

점탄성 고무 재료는 1.4 ~ 1.8 ㎜ 의 두께 및/또는 -15 ℃ ~ +65 ℃ 의 온도에서 적어도 0.10 의 DIN 53440 에 따른 손실율, 및/또는 1.0 ~ 2.0 ㎏/㎡, 바람직하게는 1.2 ㎏/㎡ 의 면적중량을 갖는 것이 바람직하다.

뛰어난 진동 감쇠 효율을 위해, 본 발명에 따른 분산식 진동 감쇠 장치의 캐리어는 적어도 0.5 의 감쇠 손실율을 갖는다.

일반적으로, 시스템의 손실율은,

로 규정될 수 있고, 여기서 E_SE 는 변형 에너지이고, ΔE 는 감쇠로부터 분산되는 에너지이며,

는 고려된 주파수대 (ω) 에서의 감쇠 손실율이다. 그러므로,

는 주기당 분산되는 변형 에너지의 비율과 동일하다.

감쇠 손실율이 예컨대 0.2 인 경우, 재료를 여기시키는데 사용된 초기 에너지의 20 % 가 제 1 주기 동안 분산되는 것을 의미한다. 감쇠 손실율이 1 보다 더 크다는 것은 재료가 1 주기 내에 모든 에너지를 분산시킨다는 것을 의미한다.

한가지 측정 방법은 한쪽 가장자리에서 샘플을 여기시키고 다른 한쪽 가장자리에서 응답을 측정하는 DMA (Dynamic Mechanical Analyzer) 의 사용일 수 있다. 이 경우, 감쇠 손실율 (

) 은,

이고, 여기서 δ 는 여기 (excitation) 와 응답 사이의 위상차이다.

캐리어와 처리된 구조체 양자에 대해 우수한 부착성을 가지고 진동을 분산 캐리어에 잘 전달하면서 강성 특성을 제공하는 어떤 적절한 재료가 본 발명에 따른 결합층으로서 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 결합층의 바람직한 실시예는 경화되지 않은 상태에서 0.75 ~ 0.95 ㎏/㎥ 의 밀도와 5 % 미만의 물 흡수율을 가지는 2 가지 성분의 에폭시 수지 폼을 포함한다.

충분한 강성을 위해서, 결합층은 적어도 10.5 ㎫ 의 압축 강도를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 결합층은 가열시에 55 ~ 65 % 의 팽창비로 팽창가능한 재료로 만들어질 수 있다. 이러한 팽창가능한 결합층은 본 발명에 따른 분산식 감쇠 장치와 구조체 사이에 간극이 있는 상태로 분산식 감쇠 장치가 구조체에 삽입되거나 고정될 수 있게 하고, 상기 간극은 설치된 구조체의 가열시 결합층의 팽창으로 인해 밀폐된다.

결합층은 1 ~ 10,000 ㎫, 바람직하게는 500 ~ 2,000 ㎫ 의 영탄성율을 가질 수도 있다.

본 발명은 또한 구조 요소, 예컨대 자동차 부품 및 상기와 같은 분산식 진동 감쇠 장치를 포함하는 시스템에 관한 것이고, 여기서 분산식 진동 감쇠 장치는 분산식 진동 감쇠 요소의 결합층에 의해 구조 요소에 연결되고, 캐리어는 효과적인 분산 작용을 위해 구조 요소의 강성보다 더 낮은 강성을 갖는다.

본 발명은 또한 진동 발생장치로부터 구조 요소를 통해 진동 발생장치가 연결되어 있는 위치로의 진동의 전달을 감소시키는 방법에 관한 것으로, 진동 발생장치에 의해 발생된 진동 에너지를 분산시키기 위한 수단을 상기 구조 요소에 설치하는 단계를 포함하고, 진동 에너지를 분산시키기 위한 상기 수단이 상기와 같이 본 발명에 따른 분산식 진동 감쇠 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

진동 발생장치의 예는 모터, 엔진, 펌프, 기어 박스, 서스펜션 댐퍼 및 스프링을 포함한다.

본 발명에 따른 방법은 특히 자동차의 구조체 발생 소음을 감소시키기 위해 적용된다. 이 경우, 진동 발생장치는 구조 요소를 통해 상기 차량의 승객실의 구성 부품 중 적어도 한 부품에 연결된다. 구조 요소의 형상은 다각형, 바람직하게는 사각형 단면을 가지는 관형 레일의 형상이다.

본 발명에 따른 방법은, 또한

- 본 발명에 따른 분산식 진동 감쇠 장치가 구조 요소에 삽입되거나 고정될 수 있도록 치수가 정해지고, 캐리어의 강성이 구조 요소의 강성보다 더 낮은 분산식 진동 감쇠 장치를 선택하는 단계,

- 분산식 진동 감쇠 장치를 진동 발생장치에 가까운 위치에서 구조 요소에 삽입하거나 고정시키고, 결합층으로 분산식 진동 감쇠 장치와 구조 요소를 연결하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 결합층은 연속하는 가열 단계에서 가열시에 팽창된다.

바람직하게는, 분산식 진동 감쇠 장치는, 분산식 진동 감쇠 장치의 표면과 구조 요소의 표면 사이에 약 1 ~ 20 ㎜ 의 간극이 생기고 가열시에 이 간극이 밀폐되도록 선택된다.

분산식 진동 감쇠 장치는 진동 발생장치에 가능한 가깝게 그리고 음향을 발생시키는 진동 구조체를 수용하기 전에 구조 요소에 삽입되는 것이 바람직하다.

팽창가능 재료의 팽창은 가열 단계에 의해 달성된다.

결합 재료의 성질 및 조립 라인의 라인 상태에 따라, 가열 단계는 오븐에서 잔류시간 약 10 분 ~ 약 30 분 동안 130 ℃ ~ 240 ℃, 바람직하게는 150 ℃ ~ 200℃ 의 온도에서 실행된다.

가열 단계 동안의 온도는 일반적으로 기대한 팽창을 일으키는데 충분하기 때문에, 결합층의 팽창을 일으키기 위해 일반적으로 사용되는 전기 코팅 욕 (E-코트 욕) 에서 차량 부품을 통과시키는 가열 단계를 이용하는 것이 바람직하다.

캐리어에 적용되는 결합층의 두께는, 팽창 후에 결합층의 부피가 캐리어와 구조 요소의 각각의 표면 사이의 간극을 채워 확실한 연결과 분산 캐리어로의 우수한 진동 전달을 보장하도록 선택된다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부의 도면을 참조하는 바람직한 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 더 명확해질 것이다.

도 1 은 자동차의 구조 부재에 연결되어 있는 본 발명에 따른 분산식 진동 감쇠 장치의 개략적인 측면도이다.

도 2 는 본 발명에 따른 분산식 진동 감쇠 장치에 사용되는 캐리어의 개략적인 사시도이다.

도 3 은 차체의 구조체 발생 소음의 진동을 진동수의 함수로 나타내는 3 개의 선도를 보여주는 그래프이다.

도 1 에 도시된 분산식 진동 감쇠 장치 (1) 는 내면 (2a) 및 외면 (2b) 을 가지는 U 형상 캐리어 (2) 를 포함한다. 두가지 성분의 에폭시 수지 폼을 포함하는 결합층 (3) 이 내면 (2a) 에 적용된다. 결합층 (3) 의 초기 두께는 결합층 (3) 의 내면 (3a) 과 처리할 구조체 (4) 사이에 예컨대 약 2 ㎜ 의 간극이 생기도록 선택된다.

도 2 에서 더 상세하게 볼 수 있는 U 형상 캐리어 (2) 는 적층된 형태의 3 개의 층 (20, 21, 22) 을 포함하는 점탄성 샌드위치 재료로 만들어진다.

캐리어 (2) 의 외층 (20, 22) 은 각각 0.5 ㎜ 의 두께를 가지는 금속 시트로 만들어진다. 바람직한 금속은 아연도금강 및 알루미늄이다.

캐리어의 중간층 (21) 은 1.5 ㎜ 의 두께 및 1.2 ㎏/㎡ 면적중량을 가지는 점탄성 고무 재료로 만들어지고, 외층 (20, 22) 에 단단하게 결합되어 3 층 구조체를 형성한다.

대안적으로는, 캐리어 (2) 는 분산 특성을 보이는 적절한 합성 재료를 사용하여 단일층으로 만들어질 수 있다. 합성 재료를 사용할 경우, 선택적으로는 섬유강화될 수도 있다. 합성 재료는 상술한 것들로부터 선택된다. 캐리어 (2) 의 두께는 대략 2.5 ㎜ 이다.

이하의 비제한적인 예가 본 발명 및 본 발명의 실행 방식을 설명한다.

도 1 에 도시되어 있는 바와 같이, 분산식 진동 감쇠 장치 (1) 는, 결합층 (3) 이 구조 요소 (4) 를 향하는 상태로 차체의 구조 요소 (4) 예컨대 서스펜션 레일 (41) 및 기움방지 빔 (40) 을 구비하는 후방 서스펜션 시스템에 고정된다. 분산식 진동 감쇠 장치는 상기와 같이 적용된 결합층 (3) 과 구조 요소 (4) 사이에 간극을 유지하면서 (이 경우, 결합층 (3) 과 구조 요소 (4) 사이에 약 2 ㎜) 구조 요소 (4) 를 부분적으로 둘러싸도록 치수가 정해지는 대략 U 형상의 캐리어 (2) 를 구비한다.

분산식 진동 감쇠 장치 (1) 의 고정 후에, 구조 요소 (4) 는 캐리어 (2) 의 내면 (2a) 과 구조 요소 (4) 의 외면 사이의 공간에서 결합층 (3) 이 팽창되도록 20 분 동안 180℃ 의 온도로 가열된다. 가열 후에, 결합층 (3) 은 확대된 두께를 가지게 되고, 그 결과 구조 요소 (4) 와 접촉 연결된다. 팽창은 차량 부품이 전기 코팅 욕을 통과하는 동안 실현될 수 있다.

다른 실시예에서, 분산식 진동 감쇠 장치 (1) 는 분산식 진동 감쇠 장치 (1) 의 외면과 구조 요소 (4) 의 표면 사이의 간극이 약 1 ~ 20 ㎜ 가 되도록 선택될 수 있다. 이러한 모든 경우에, 가열 후에, 결합층 (3) 은 간극을 모두 채우게 된다.

대안적으로는, 예컨대 결합층의 성분의 화학 반응으로 인해 가열 공정 없이 팽창이 가능한 결합층 (3) 이 사용될 수 있다. 결합층 (3) 은 1 ~ 10,000 ㎫, 바람직하게는 500 ~ 2,000 ㎫ 의 영탄성율을 가져야한다.

도 3 은 차량의 후방 구조 요소를 사용하여 실행된 실험의 결과를 보여준다. 이 실험에서, 분산식 진동 감쇠 장치는 후방 서스펜션 시스템에 위치된다.

다이나믹 셰이커가 진동 발생장치로서 사용되고, 구조 부재의 자유단에 부착되며, 20 ㎐ ~ 380 ㎐ 의 낮은 진동수 영역에서 여기를 제공한다.

발생된 진동은 유입 지점에 위치된 힘 센서에 의해 측정된다.

응답은 구조 감쇠비 형태로 가속도계에 의해 측정된다.

3 가지 실험이 실행되었다.

- 진동 전달 경로에 어떠한 감쇠 재료도 부가하지 않음 (도 3 의 선도 A).

- 미공개 유럽특허출원 EP 05292082.4 에 따른 분산식 진동파 차단벽이 사용됨 (도 3 의 선도 B).

- 하기와 같은 본 발명에 따른 분산식 진동 감쇠 장치가 사용됨 (도 3 의 선도 C).

본 발명에 따른 분산식 진동 감쇠 장치는 각각 0.5 ㎜ 두께의 강으로 된 2 개의 외층 (20, 22) 으로 구성되는 캐리어 (2) 를 구비한다. 2 개의 외층 사이에는 1.5 ㎜ 두께의 점탄성 고무 재료로 구성되는 층 (21) 이 위치된다. 이 분산 캐리어는 종래기술에 공지된 종래의 음향 감쇠 재료를 함유할 수도 있다. 그 예는 출원인의 "Terophon®" 제품 범위에서 찾을 수 있다. 예컨대, 적절한 음향 감쇠 재료는 8 ~ 15 중량% 의 부틸고무, 바람직하게는 폴리이소부틸렌, 폴리부텐, 또는 그 혼합물로부터 선택되는 20 ~ 40 중량% 의 폴리올레핀, 10 ~ 15 중량% 의 지방족 탄화수소 수지, 2 ~ 10 중량% 의 포름알데히드 수지, 및 예컨대 황산바륨, 산화칼슘, 탄화칼슘, 백운모, 석영 및 카본블랙 중에서 선택되는 나머지 충전제를 포함한다.

대안적으로, 음향 감쇠 재료는 바람직하게는 폴리이소부틸렌, 폴리부텐, 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 40 ~ 70 중량% 의 폴리올레핀과 예컨대 황산바륨, 산화칼슘, 탄화칼슘, 백운모, 석영 및 카본블랙 중에서 선택되는 나머지 충전제를 포함할 수도 있다.

또한, EP 697277 또는 EP 617098 의 실시예에 기재된 음향 감쇠 재료가 본 발명을 위해 사용될 수도 있다.

이와같이, 도 2 에 도시된 바와 같은 구조체의 3 층의 점탄성 샌드위치 재료가 캐리어 (2) 로 사용되었다.

층 (21) 은 -15℃ ~ +65℃ 에서 적어도 0.10 의 DIN 53440 에 따른 손실율 및 1.2 ㎏/㎡ 의 면적중량을 갖는다.

캐리어 (2) 는 구조 요소 (4) 보다 강성이 더 작았다.

결합층 (3) 을 위한 재료는 자동차 제조분야에 공지된 종래의 발포성 강화 재료 중에서 선택될 수도 있다. 예컨대, 이러한 재료는 "Terocore®" 의 상품명으로 출원인으로부터 입수가능하다. 이러한 재료는 일반적으로 에폭시 수지, 변형제, 경화제, 발포제, 및 저중량의 충전제의 혼합물이다. 적절한 재료의 예는 WO03/054069, WO00/52086, 및 WO2004/065485 의 실시예 및 설명부분에서 찾을 수 있다.

가용한 실시예에서, 출원인의 제품 범위에서 상품명 "TEROCORE®" 으로 입수가능한 재료를 사용하였다. 이 결합층 (3) 은 경화되지 않은 상태에서는 약 0.75 ~ 0.95 ㎏/㎥, 경화된 상태에서는 약 0.55 ~ 0.65 ㎏/㎥ 의 밀도를 보였다. 이 결합층의 물 흡수율은 5 % 미만이었고, 압축 강도는 적어도 10.5 ㎫ 이었다. 팽창 동안, 이 결합층은 약 55 ~ 65 % 의 팽창율을 보였다.

선도 A, B 및 C 로부터, 주어진 진동수 영역에서, 본 발명은 상당히 향상된 진동 감쇠 및 상당한 소음 감소를 얻는다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 주요 이점은 다음과 같다.

- 처리할 구조체의 진동을 감쇠시키는데 훨씬 적은 재료가 필요함.

- 본 발명에 따른 분산식 진동 감쇠 장치의 사용은 종래기술에 따른 감쇠 재료를 적용하는 것에 비해 차량 또는 기계류 제조를 위한 공정 비용면에서 훨씬 더 저렴함.

- 캐리어는 분산식이고 처리할 구조체보다 더 작은 강성을 보이기 때문에, 본 발명에 따른 분산식 진동 감쇠 장치는 매우 경량임.

또한, 본 발명에 따른 분산식 진동파 차단벽의 사용은 처리된 구조체의 강성에 기여하여 차량의 안정성 및 승차감을 향상시킬 수도 있다.

Claims (20)

1. 내면 및 외면을 구비하는 캐리어 (2) 를 포함하고, 상기 캐리어는 적어도 한 표면에 결합층 (3) 을 포함하는 분산식 진동 감쇠 장치 (1) 로서, 상기 캐리어 (2) 는 분산식이고 적어도 0.2 의 감쇠 손실율을 가지며, 상기 결합층 (3) 은 상기 캐리어 (2) 보다 더 높은 강성을 가지는 강성 재료로 만들어지는 분산식 진동 감쇠 장치 (1).
2. 제 1 항에 있어서, 상기 캐리어 (2) 는, 합성 재료, 선택적으로는 섬유강화 재료, 특히 폴리아미드 (PA), 폴리페닐렌 설파이드 (PPS), 폴리페닐렌 에테르 (PPE), 폴리페닐렌 술폰 (PPSU), 및 폴리페닐이미드 (PPI) 로 구성되는 군 중에서 선택되는 열가소성 합성 재료로 만들어지고, 상기 열가소성 합성 재료는 선택적으로 섬유강화되며, 180℃ 까지 치수 안정성과 낮은 물 흡수율을 가지는 분산식 진동 감쇠 장치 (1).
3. 제 1 항에 있어서, 상기 캐리어 (2) 는 적어도 2 개의 층으로 된 점탄성 샌드위치 재료로 만들어지는 분산식 진동 감쇠 장치 (1).
4. 제 3 항에 있어서, 상기 샌드위치 재료는 금속 특히 강이나 알루미늄으로 만들어진 적어도 한 층과 점탄성 고무 재료에 기초하는 적어도 한 층을 포함하는 분 산식 진동 감쇠 장치 (1).
5. 제 4 항에 있어서, 상기 점탄성 고무 재료는 1.4 ~ 1.8 ㎜ 의 두께를 가지는 분산식 진동 감쇠 장치 (1).
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 점탄성 고무 재료는 -15 ℃ ~ +65 ℃ 의 온도에서 적어도 0.10 의 DIN 53440 에 따른 손실율을 가지는 분산식 진동 감쇠 장치 (1).
7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 점탄성 고무 재료는 1.0 ~ 2.0 ㎏/㎡, 바람직하게는 1.2 ㎏/㎡ 의 면적중량을 가지는 분산식 진동 감쇠 장치 (1).
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 (2) 는 적어도 0.5 의 감쇠 손실율을 가지는 분산식 진동 감쇠 장치 (1).
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 (2) 는 적어도 한 표면에 결합층 (3) 을 포함하는 다각형 단면, 특히 사각형 단면, 선택적으로는 U 형상의 단면을 가지는 분산식 진동 감쇠 장치 (1).
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합층 (3) 은 경화되지 않은 상태에서 0.75 ~ 0.95 ㎏/㎥ 의 밀도 및 5 % 미만의 물 흡수율을 가지는 2 가지 성분의 에폭시 수지 폼을 포함하는 분산식 진동 감쇠 장치 (1).
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합층 (3) 은 적어도 10.5 ㎫ 의 압축 강도를 가지는 분산식 진동 감쇠 장치 (1).
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합층 (3) 은 1 ~ 10,000 ㎫, 바람직하게는 500 ~ 2,000 ㎫ 의 영탄성율을 가지는 분산식 진동 감쇠 장치 (1).
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합층 (3) 은 가열시 55 ~ 65 % 의 팽창비로 팽창될 수 있는 분산식 진동 감쇠 장치 (1).
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 분산식 진동 감쇠 장치 (1) 및 구조 요소 (4) 를 포함하는 시스템으로서, 상기 분산식 진동 감쇠 장치 (1) 는 분산식 감쇠 장치 (1) 의 결합층 (3) 에 의해 구조 요소에 연결되고, 분산식 감쇠 장치의 캐리어는 구조 요소 (4) 보다 더 낮은 강성을 가지는 시스템.
15. 진동 발생장치로부터 구조 요소를 통해 진동 발생장치가 연결되어 있는 위치 로의 진동의 전달을 감소시키기 위한 방법으로서, 진동 발생장치에 의해 발생되는 진동 에너지를 분산시키기 위한 수단을 상기 구조 요소에 설치하는 단계를 포함하는 방법에 있어서, 상기 수단은 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 분산식 진동 감쇠 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 방법은 자동차에 포함된 진동 발생장치 중 한 진동 발생장치로부터 다각형 단면, 특히 직사각형 단면을 가지는 관형 레일의 형태를 가지는 구조 요소 (4) 를 통해 진동 발생장치가 연결되어 있는 승객실의 적어도 하나의 구성 부품으로의 진동의 전달을 감소시키기 위한 방법으로서, 이 방법은 연속해서

    - 분산식 진동 감쇠 장치 (1) 가 구조 요소 (4) 에 삽입되거나 고정될 수 있도록 치수가 정해지며, 캐리어 (2) 의 강성은 구조 요소 (4) 의 강성보다 더 낮은 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 분산식 진동 감쇠 장치 (1) 를 선택하는 단계,

    - 진동 발생장치에 가까운 위치에서 분산식 진동 감쇠 장치 (1) 를 구조 요소 (4) 에 삽입하거나 고정시키고, 결합층 (3) 으로 분산식 진동 감쇠 장치 (1) 와 구조 요소 (4) 를 연결하는 단계를 포함하는 방법.
17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 결합층 (3) 은 가열시에 팽창되는 방법.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 분산식 진동 감쇠 장치 (1) 의 치수는, 분산식 진동 감쇠 장치 (1) 의 표면과 구조 요소 (4) 의 표면 사이에 약 1 ~ 10 ㎜ 의 간극이 생기고 이 간극은 가열시에 밀폐되도록 선택되는 방법.
19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 상기 결합층 (3) 은 130 ℃ ~ 240 ℃, 바람직하게는 150 ℃ ~ 200 ℃ 의 온도에서 팽창되는 방법.
20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구조 요소는 분산식 진동 감쇠 장치 (1) 가 설치된 후에 전기도금 단계를 거치고, 따라서 결합층 (3) 의 팽창을 일으키는 방법.

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