KR20140025037A - 소음 흡수기능을 갖는 철도차량용 하부 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도차량용 하부 패널에 관한 것으로, 특히 하부 패널의 전체에 불규칙하게 형성된 다공성 요홈을 갖는 발포체를 구비하여 철도차량의 하부에 설치되는 주요 기능성 장치의 동작에 의해 발생하는 소음 및 철도차량의 주행시 발생하는 소음이 원활하고 지속적으로 흡수, 제거되도록 함으로써, 쾌적하고 정숙한 주행 환경을 이룸은 물론 승객의 불쾌감을 해소하는 소음흡수 기능을 갖는 철도차량용 하부 패널에 관한 것이다. 구성은 철도차량용 하부 패널로서, 불규칙한 다공성 요홈을 형성한 발포체로 이루어지는 심재와; 상기 심재의 양면에 형성되는 전면 표피 부재와 후면 표피 부재; 를 포함하여 샌드위치 패널 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

소음 흡수기능을 갖는 철도차량용 하부 패널{A railway car for lower panel noise absorption function}

본 발명은 철도차량용 하부 패널에 관한 것으로, 특히 하부 패널의 전체에 불규칙하게 형성된 다공성 요홈을 갖는 발포체를 구비하여 철도차량의 하부에 설치되는 주요 기능성 장치의 동작에 의해 발생하는 소음 및 철도차량의 주행시 발생하는 소음이 원활하고 지속적으로 흡수, 제거되도록 함으로써, 쾌적하고 정숙한 주행 환경을 이룸은 물론 승객의 불쾌감을 해소하는 소음흡수 기능을 갖는 철도차량용 하부 패널에 관한 것이다.

일반적으로 철도차량의 하부에는 각종 전장품과 신호장치 등과 같은 주요 기능성 장치들이 설치되고, 이러한 장치들의 보호 및 유지 보수를 위해 사이드 패널의 일부를 구성하는 하부 패널이 형성된다.

한편, 철도차량의 하부는 다른 부분에 비해 소음이 크게 발생하기 때문에 하부에서 발생된 소음이 객실 내부로까지 유입되어 승객들에게 불쾌감을 유발시키거나, 승차감을 해치는 등의 주원인이 된다.

이에 따라 철도차량의 하부에서 발생 되는 소음을 최소화함은 물론 하부 패널의 내구성을 향상시킬 수 있는 철도차량용 하부 패널이 요구되었고, 이에 부합하여 다양한 소재와 구성의 하부 패널이 제시되고 있다.

그러나, 종래의 철도차량용 하부 패널은 공기의 유통 및 소음 흡수가 원활하게 이루어지지 않기 때문에 철도차량의 하부에서 발생 되는 소음 등을 지속적으로 제거시키지 못해 객실 내부로 소음의 유입을 방지하거나 억제하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 철도차량용 하부 패널은 경량이면서 굽힘 하중에 견디기 위해 알루미늄을 심재로 하는 샌드위치 구조를 채용하고 있지만 단순한 패널 형태를 이루고 있기 때문에 강도 저하는 물론, 주행시 발생하는 소음 흡수와 차단을 제대로 하지 못하는 취약성을 갖고 있는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 철도차량의 하부에 설치되는 각 장치들이 작동하면서 장치 내에 있는 구성품의 동작 소음이 사방으로 퍼지게 되는데 이때 철도차량의 하부 측에는 소음 차단을 위한 구조물이 없기 때문에 정거장에 정차한 경우 대기하는 승객들에게까지 소음이 전달되면서 불쾌감을 유발시키는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 불규칙하게 형성된 다공성 요홈을 갖는 발포체를 통해 각 장치의 동작과 차량의 주행시 발생하는 소음을 흡수 또는 차단되도록 함으로써, 원활한 흡음과 차단을 통해 불쾌감을 해소하고 정숙하며 쾌적한 승차감을 이루도록 하는 철도차량용 하부 패널을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 철도차량용 하부 패널로서, 불규칙한 다공성 요홈을 형성한 발포체로 이루어지는 심재와; 상기 심재의 양면에 형성되는 전면 표피 부재와 후면 표피 부재; 를 포함하여 샌드위치 패널 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 심재는 알루미늄 또는 알루미늄합금 발포체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 후면 표피 부재는 다수의 구멍을 형성하여 공기나 소음이 관통되어 심재로 유입되도록 함으로써, 흡음과 차음 기능을 원활하게 이루도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 전면 표피 부재는 스테인리스로 형성하고, 후면 표피 부재는 알루미늄으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 불규칙하게 형성된 다공성 요홈을 갖는 발포체로 이루어지는 심재를 통해 철도차량의 하부에서 발생하는 소음을 효율적으로 흡수함으로써, 정숙성을 향상시키고, 불쾌감을 해소하여 쾌적한 승차감을 이루는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 샌드위치 구조를 형성하여 철로 상의 자갈이나 기타 다른 물체 등과 충돌이나 충격시 파손이나 관통을 방지하여 내구성을 향상하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소음 흡수 기능을 갖는 철도차량용 하부 패널을 분리하여 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 결합 상태를 나타낸 사시도 이다.
도 3은 도 2의 A-A선 요부단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소음 흡수 기능을 갖는 철도차량용 하부 패널의 사용 상태도이다.

이하, 본 발명에 따른 소음 흡수기능을 갖는 철도차량용 하부 패널의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

도 1 내지, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명은 전면 표피 부재(110)와 심재(120) 및 후면 표피 부재(130)로 대별되어 이루어진다.

상기 전면 표피 부재(110)는, 스틸이나 스테인리스 재질의 프레임 또는 알루미늄 등이 사용될 수 있으며, 금속 발포체로 이루어진 상기 심재(120)의 강도확보를 위한 용도뿐 아니라 철도차량 하부 외판의 마감처리를 위해 스테인리스를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 전면 표피 부재(110)는 두께가 1mm∼3mm를 이루도록 형성되어 접착성이 우수하고 냉온 조건에 적합한 접착제를 이용하여 상기 심재(120)의 한쪽 면과 견고하게 접착 형성된다.

따라서, 상기 심재(120)를 자갈이나 다른 물체와의 충돌이나 충격과 같은 외부 환경으로부터 훼손이나 파손을 예방하여 흡음 성능을 원활하게 유지할 수 있게 된다.

상기 심재(120)는, 차음과 흡음 성능을 개선함과 동시에 경량화할 수 있도록 내부와 표면 전체에 다수의 요홈(121)이 형성되도록 알루미늄 또는 알루미늄합금을 발포시킨 금속 발포체로서, 일정한 두께(개략 7∼12mm)의 플레이트로 제작되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 심재(120)는, 알루미늄 또는 스테인리스 스틸이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 경량인 알루미늄이 좋다. 이렇게 심재로 발포금속을 사용함으로써, 차음 및/또는 흡음 특성이 뛰어나며 발포율에 따라 20배 이상 무게를 줄일 수 있게 된다.

따라서, 하부 패널의 무게를 가볍게 함과 동시에 소음 흡수성을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기 후면 표피 부재(130)는, 개략 0.5㎜∼2㎜의 두께를 갖는 사각형의 플레이트 형상으로 제작되고, 공기나 소리가 통과하도록 표면에 다수의 구멍(131)이 형성된다. 이에 따라, 공기나 소리가 구멍(131)을 통해 통과(유입)한다.

여기서, 상기 후면 표피 부재(130)에 형성되는 다수의 구멍(131)은 더욱 많은 공기나 소리가 일정하고 고르게 통과하도록 일정간격의 행과 열로 형성될 수 있다.

이에 따라, 철도차량의 하부에 설치된 각 장치들이 작동하면서 발생하는 소음이나 철도차량이 주행하면서 발생하는 공기 음을 포함한 여러 소음은 상기 후면 표피 부재(130)에 형성된 다수의 구멍(131)을 통해 상기 심재(120)의 요홈(121)으로 원활하게 유입되어 흡수, 소멸 되게 된다.

이러한 구성의 후면 표피 부재(130)는, 일면에 접착제(미도시)를 바르고, 여기에 알루미늄 발포체로 이루어지는 심재(120)를 밀착시켜 접착한다.

여기서, 상기 후면 표피 부재(130)와 알루미늄 발포체인 심재(120)를 접착시킬 때, 접착제가 후면 표피 부재(130)의 구멍(131)을 막지 않도록 접착된다. 즉, 접착제를 심재(120)에 도포한 뒤, 후면 표피 부재(130)를 심재(120)에 접착하는 것이 아니라, 상기 후면 표피 부재(130)의 일면에 접착제를 도포한 뒤, 후면 표피 부재(130)와 심재(120)를 접착하여 결합하는 것이다.

따라서, 상기 후면 표피 부재(130)와 심재(120)가 결합한 후에도 접착제가 구멍(131)을 막지 않아서 심재(120)의 요홈(121)은 후면 표피 부재(130)의 구멍(131)과 연통 된다.

이는, 상기 후면 표피 부재(130)의 구멍(131)이 막히지 않아야만 외부 공기와 소음이 구멍(131)을 통해서 직접 알루미늄 발포체인 심재(120)로 유입되어 요홈(121)과 접촉되면서 소음 흡수, 소음 제거기능을 충분히 발휘할 수 있기 때문이다.

이에 따라, 본 발명의 전면 표피 부재(110)와 심재(120) 및 후면 표피 부재(130)를 결합한 샌드위치 구조를 이루는 하부패널(100)은 가볍고 흡음성과 내구성이 우수하다.

즉, 상기 알루미늄 발포체인 심재(120)의 불규칙한 다수의 요홈(121)은 그 구조상 공기나 소음의 유입시 흡수가능한 구조를 이루므로, 공기나 소음이 후면 표피 부재(130)의 다수의 구멍(131)을 통해 유입되어 알루미늄 발포체인 심재(120)에 형성된 요홈(121)에 부딪히면서 흡수 제거되어 차음성과 흡음성이 우수하다.

또한, 본 발명의 철도차량용 하부패널(100)은 알루미늄 발포체인 심재(120)에 형성된 요홈(121)이 공기층 역할 즉, 요홈(121)에 공기가 채워져 공기층 역할을 하기 때문에 공기층이 열전달을 차단함으로써 단열효과가 상승한다.

게다가, 본 발명의 상기 전면 표피 부재(110)와 심재(120) 및 후면 표피 부재(130)의 결합으로 샌드위치 구조를 이루는 하부 패널(100)은 충격흡수 및 강인성이 우수하다.

그리고, 알루미늄 발포체로 형성되는 심재(120)는 높은 습도에도 변형되지 않지만, 복원력이 낮아서 충격이 가해지면 전체적으로 휘어지거나, 무수한 요홈(121)이 오목하게 찌그러진다. 즉, 상기 알루미늄 발포체로 형성되는 심재(120)는 금속 특성상 습도에 강하고, 일정 범위 이상의 힘이 가해지면, 무수한 요홈(121)이 찌그러지면서 충격을 용이하게 흡수할 수 있다.

따라서, 상기 전면 표피 부재(110)와 심재(120) 및 후면 표피 부재(130)가 결합된 본 발명의 철도차량용 하부 패널(100)은, 차음성 및 흡음성 이외에 강인성과 충격흡수성도 보완함으로써, 내구성과 충격흡수성을 향상시키게 되어 철로 상의 자갈이나 기타 외부 물체와의 충돌시에도 우수한 충격 흡수를 이루어 안전사고를 예방하거나 현저히 줄일 수 있다.

상기 전면 표피 부재(110)와 금속 발포체인 심재(120) 및 후면 표피 부재(130)를 결합한 하부패널(100)은 소음을 흡수하여 상쇄시킨다. 이는, 후면 표피 부재(130)에 형성된 구멍(131)으로 소음이 유입되면, 유입된 소음이 알루미늄 발포체인 심재(120)의 요홈(121)에 의해 상쇄되어 소음이 제거된다.

한편, 상기 심재(120)의 양면에 부착되는 전면 표피 부재(110)와 후면 표피 부재(130)는 서로 동일 재질로 구성하거나 다른 재질로 구성될 수 있다.

또, 상기 전면 표피 부재(110)와 후면 표피 부재(130)를 상호 다른 재질로 구성할 경우, 각 표피 부재는 서로 다른 주파수 영역의 소음을 차단할 수 있다.

예컨대, 전면 표피 부재(110)와 후면 표피 부재(130)를 모두 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성 또는 모두 스테인리스로 형성하거나, 어느 하나는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성하고 다른 하나는 스테인리스로 형성할 수도 있다.

또한, 상기 전면 표피 부재(110)와 후면 표피 부재(130)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금이나 스테인리스를 시트 형태로 형성하여 상기 심재(120)와 결합하게 된다.

이와 같은 구성의 본 발명에 따른 하부 패널(100)은 철도차량(200)의 하부 측면패널이나 바닥패널 등으로 사용될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100 : 하부 패널 110 : 전면 표피 부재
111 : 접착면 120 : 심재
121 : 요홈 130 : 후면 표피 부재
131 : 구멍

Claims (4)

1. 철도차량용 하부 패널로서,
   불규칙한 다공성 요홈을 형성한 발포체로 이루어지는 심재와;
   상기 심재의 양면에 형성되는 전면 표피 부재와 후면 표피 부재; 를 포함하여 샌드위치 패널 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소음 흡수 기능을 갖는 철도차량용 하부 패널.
2. 제1항에 있어서,
   상기 심재는 알루미늄 또는 알루미늄합금 발포체로 형성되는 것을 특징으로 하는 소음 흡수 기능을 갖는 철도차량용 하부 패널.
3. 제1항에 있어서,
   상기 후면 표피 부재는 다수의 구멍을 형성하여 공기나 소음이 관통되어 심재로 유입되도록 함으로써, 흡음과 차음 기능을 원활하게 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 소음 흡수 기능을 갖는 철도차량용 하부 패널.
4. 제1항에 있어서,
   상기 전면 표피 부재는 스테인리스로 형성하고, 후면 표피 부재는 알루미늄으로 형성하는 것을 특징으로 하는 소음 흡수 기능을 갖는 철도차량용 하부 패널.

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