KR100622024B1 - 복층제진구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차나 산업기계의 소음 및 진동 방지용 구조물에서 발생하는 소음이나 진동을 억제시키기 위한 복층제진구조에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 자동차나 산업기계에 소음 및 진동 방지용 구조물을 구성하는 것에 있어서, 제진부재에 함침시킨 금속매쉬를 구속층으로 형성하여 진동과 소음을 차단하도록 구성하며, 또한 상기 구속층은 다수의 진동 분산틀을 구비한 금속매쉬와, 상기 다수의 진동 분산틀 내에 제진부재가 충진된 차음층과, 상기 금속매쉬를 제진부재에 함침시켜 상부와 하부에 각각 복층구조를 이루도록 적층된 방진층을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 복층제진구조에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 제진부재에 함침된 금속매쉬의 구속에 의하여 차음층과 방진층을 다층구조로 형성함으로써 제진 구조물의 경량화를 달성할 수 있고, 아울러 차음층을 형성하는 금속매쉬의 진동 분산틀이 다수의 공간으로 구획되어 제진부재를 충진하고 있기 때문에 외부로 부터 전파되는 진동 및 소음이 효과적으로 감쇄될 뿐 아니라, 현장에서 점탄성 제진 구조물의 구속층을 용이하게 제조할 수 있는 등 그 효과가 매우 뛰어난 것이다.

제진재, 금속매쉬, 차음층, 제진층

Description

복층제진구조{Vibration Damping Structure}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복층제진구조를 도시한 단면도,

도 2는 동 실시예의 요부 상세도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복층제진구조를 도시한 단면도,

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 차량에 구성한 복층제진구조를 도시한 개략적인 사용상태도,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

21 : 금속매쉬 22 : 제진부재

23 : 진동 분산틀 24 : 차음층

31 : 차량용 판넬

본 발명은 자동차나 산업기계의 소음 및 제진 방지용 구조물에서 방생하는 소음이나 진동을 억제시키기 위한 복층제진구조에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 아스팔트를 포함하는 제진부재에 금속매쉬를 함침시켜서 다층구조의 구속층을 이루게 하여 소음 제진 방지용 구조물의 경량화를 이룰 수 있고, 더불어 진동 및 소음을 다수의 차음층에서 흡수하도록 하여 제진성능을 향상시킬 수 있는 복층제진구조에 관한 것이다.

일반적으로 제진재는 자동차, 선박등 각종 운송수단의 구조물에서 측벽, 바닥등에 시공하여 소음이나 진동을 저감하도록 사용되고 있으며, 모터나 엔진등의 구조물에도 감압형 제진재를 이용하여 진동을 저감시키도록 사용되고 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 제진구조는 고무라덱스, 규사등으로 이루어진 진동 감쇠재를 2~5mm 두께의 시트형상으로 제조하여 구속층에 부착한 이중구조를 구성하는 것이 보통이다.

그러나, 전술한 제진구조는 요구되는 제진성의 수준을 만족시키려면 제진재의 두께를 3내지 4배정도 즉, 8~10mm 정도까지 증가시켜 제조할 필요가 있으며, 그에 따라 경량화와 시공의 편의성을 저하시키는 단점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 구속형 복합제진재를 이용한 제진구조가 게시되어 있는 바, 알루미늄등의 금속박을 포한하는 소정 두께의 차음층과 수용성의 아크릴 에멀젼수지 고분자 접착제로 처리된 그라스울을 격자형으로 삽입한 진동 분산층 및 폴리우레탄등을 주성분으로 하는 제진시트층을 얇은 박막형으로 형성시켜서 구속층을 구성하고, 이 하부에 그라파이트나 산화아연등을 포함하는 제진성부재를 배합한 제진 조성물을 용융 혼합하여 탱크에서 배출시 가압롤에서 가압하여 구속층과 일체로 압출되도록 하여 복합 시트화 하는 제진구조를 공개하고 있다(대한민국특허 공개 제1997-77263호).

그러나, 전술한 특허공개기술은 제진구조의 구속층을 형성할 때 단순히 고분자 접착체로 처리된 섬유재의 그라스울에 의하여 차음층과 제진시트를 구속하므로서 가진력에 의한 저주파의 진동이나 소음에 대한 제진 효율이 낮은 문제점이 있었다.

또한, 경제적인 측면에서 진동 분산층과 제진시트층을 별도로 제작하여 이를 접합하여야 하기 때문에 제조 원가가 높아질 뿐 아나라 산업상으로 범용화하여 이용하기 곤란한 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 금속매쉬를 아스팔트를 포함하는 제진조성물에 함침시켜서 매쉬구조의 구속층을 중심으로 방진층이 상하 다층구조를 이루도록 구성하므로서 진동이나 소음에 대한 제진 효율이 높은 복층제진구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 자동차 엔진이나 산업기계에 소음 및 제진 방지용 구조물을 구성하는 것에 있어서, 제진부재에 함침시킨 금속매쉬를 구속층으로 형성하며, 상기 금속매쉬의 상부와 하부에 각각 시트 형상으로 방진층을 구성하여 소음 및 진동을 차단하도록 구성하며, 상기 방진층은 금속재의 강판 일측에 열융착 처리하여 시트 형상으로 코팅한 것을 특징으로 하는 복층제진구조를 제공함에 의해 달성된다.

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또한, 본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 구속층은, 다수의 진동 분산틀을 구비한 금속매쉬와, 상기 다수의 진동 분산틀내에 제진부재가 충진된 차음층과, 상기 금속매쉬를 제진부재에 함침시켜 상부와 하부에 각각 복층구조를 이루도록 적층된 방진층을 포함하여 구성된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

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도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복층제진구조를 도시한 단면도이며, 도 2는 동 실시예의 요부 상세도, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복층제진구조를 도시한 단면도, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 차량에 구성한 복층제진구조를 도시한 개략적인 사용상태도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 복층제진구조는 자동차 엔진이나 산업기계에 소음 및 제진 방지용 구조물을 구성하는 것에 있어서, 제진부재(22)에 함침시킨 금속매쉬(21)를 구속층으로 형성하며, 상기 금속매쉬(21)의 상부와 하부에 각각 시트 형상으로 방진층(10, 11)을 구성한 것이다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 구속층은 다수의 진동 분산틀(23)을 구비한 금속매쉬(21)와, 상기 다수의 진동 분산틀(23) 내에 제진부재(22)가 충진되어 형성하는 차음층(24)과, 상기 금속매쉬(21)를 제진부재(22)에 함침시켜 상부와 하부에 각각 복층구조를 이루도록 적층된 방진층(10, 11)을 포함하여 구성한 것이다.

상기 금속매쉬(21)는 고강도 알루미늄이나 스틸등으로 형성된 다수의 장방형의 진동 분산틀(23)을 구비하고 있으며, 가진력에 의한 진동이나 소음등을 고강도의 금속재의 틀내에서 각각 분산시키는 기능을 수행한다.

또한, 상기 진동 분산틀(23)에는 진동 및 소음을 감쇄하도록 아스팔트를 포함한 점탄성의 제진부재(22)가 충진되어 점탄성의 특성에 의하여 진동 및 소음에 대한 감쇄기능을 수행하며, 경우에 따라 구조물의 가진력에 의한 저주파의 진동 및 소음 특성등에 따라 진동 분산틀(23)을 장방형 이외에 벌집형이나 격자형등으로 변형할 수 있다.

한편, 상기 금속매쉬(21)는 함침과정에서 탱크(미도시함)에 미리 점탄성의 발포성 고무성분이나 아스팔트를 포함한 제진부재(22)를 장입한 후 매쉬구조의 진동 분산틀(23)을 함침시키면, 상기 제진부재(22)가 금속매쉬(21)의 표면과 각각의 진동 분산틀(23)에 충진하게 되어 차음층(24)을 형성하며, 동시에 이 차음층(24)의 양측에 소정 두께의 방진층(10, 11)이 각각 형성되는데, 상기 방진층(10, 11)의 각각의 두께는 2mm 이하로 유지하는 것이 경량화에 바람직하다.

전술한 차음층(24)을 이루는 함침과정에서 방진층(10, 11)을 이루는 제진부재(22)는 발포성 고무재를 포함한 소정의 아스팔트나, 스트레이트 아스팔트, 브론 아스팔트, 세미 브론아스팔트 중 어느 하나를 혼합하여 조성할 수 있으며, 가진력에 의한 진동 주파수의 범위에 따라 2종 이상을 혼합하여 조성하여 함침과정에 적용할 수 있다.

한편, 도 3 에 도시한 바와 같이 상기 차음층(24)은 제진부재(22)를 고온 내열성 합성섬유재 또는 섬유재의 직물(25)에 함침시켜 시트 형상으로 구성할 수 있으며, 이 경우 합성섬유재 또는 직물(25)이 가지는 유연성에 의하여 산업기계등의 구조물에 유연하게 접합시킬 수 있다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예로서 복층제진구조를 자동차(30)에서 소음 및 진동이 많이 발생하는 차량용 판넬(31)의 내측에 설치할 경우 다수의 진동 분산틀(23)을 구비한 금속매쉬(21)를 점탄성 구속층으로 구성할 수 있다.

본 발명의 여러가지 실시예에 따르면, 상기 금속매쉬(21)는 아스팔트가 포함된 제진부재(22)에 함침하여 선박이나 다른 산업용 기계를 구성하는 소음 및 진동 방지용 구조물의 강판 상부와 하부 또는 내부에 설치하여 다층 구조를 이루는 복층제진구조를 다양하게 적용할 수 있는 것이다.

이와 같은 복층제진구조는 외부로 부터 전파되는 가진력에 의한 저주파의 진동 및 소음이 비록 흡음부재를 투과하더라도, 진동 및 소음의 전파과정에서 금속매쉬의 차음층을 통과할 때는 다수의 진동 분산틀내에서 각각 분산되어 감쇄되는 것이며, 또한 차음층을 투과하는 잔여 진동 및 소음이나 금속매쉬의 진동 분산틀에 충진된 제진부재에 의해 변환된 기계적인 스트레스등은 금속매쉬의 외부에 소정의 두께로 형성된 방진층에서 다시 저감되는 작용을 수행한다.

통상적으로 점탄성 특성은 주기적으로 변화하는 외력에 대하여 지연된 반응을 나타내고, 이로 인하여 히스테르시스(hysteresis)에 의한 에너지 손실을 동반하는 것으로 알려진 바, 외부에서 제공되는 진동 및 소음의 일부는 본 발명에 따른 진동 분산틀에 충진된 점탄성 제진부재가 탄성에너지로 보존하여 기계적인 스트레스를 발현하며, 다른 일부는 점성의 특성으로 인하여 열로 전환시키므로서 진동 및 소음을 연속적으로 감쇄시키는 것이다.

한편, 시공이 용이하도록 현장에서 아스팔트를 포함한 제진부재에 금속매쉬를 함침시켜서 다수의 진동 분산틀에 제진부재가 충진시킨 상태로 제조한 후 방진층을 진동 및 소음이 전파되는 구조물 상판등의 배면에 열융착으로 도포하거나 코팅처리함으로써, 시트 형상의 금속 및 점탄성 방진강판의 구속층으로 변형할 수 있다.

자동차나 산업용 운송수단등의 구조물 제진강판에 구성하는 실시예로 도시한 도 5에 나타난 바와 같이 판넬(31)의 하부 일측면에 제진부재의 방진층(10)을 소정두께로 코팅 처리하고, 이어서 다수의 진동 분산틀(23)에 충진된 제진부재에 의하여 차음층(24)을 형성하는 금속매쉬(21)를 구속층으로 적층하여 다층구조를 이루도록 할 수 있다.

이 경우, 구조물의 내부에서 전파되는 소음 및 진동이 매쉬구조의 차음층(24)에서 분산 및 감쇄되는 작용을 하며, 판넬(31)의 진동이 방진층(10)에서 흡수 및 차단되는 작용을 하는 것이다.

이상과 같이 구성된 본 발명은 자동차나 산업기계에 소음 및 진동 방지용 제진 구조물을 제조하는데 있어서 제진부재에 함침된 금속매쉬의 구속에 의하여 차음층과 방진층을 다층구조로 형성함으로써 제진 구조물의 경량화를 달성할 수 있고, 아울러 차음층을 형성하는 금속매쉬의 진동 분산틀이 다수의 공간으로 구획되어 제진부재를 충진하고 있기 때문에 외부로 부터 전파되는 진동 및 소음이 효과적으로 감쇄될 뿐 아니라, 현장에서 점탄성 제진 구조물의 구속층을 용이하게 제조할 수 있는 등 그 효과가 매우 뛰어난 것이다.

Claims (7)

1. 자동차나 산업기계에 소음 및 제진 방지용 구조물을 구성하는 것에 있어서,

   제진부재(22)에 함침시킨 금속매쉬(21)를 구속층으로 형성하며, 상기 금속매쉬(21)의 상부와 하부에 각각 시트 형상으로 방진층(10, 11)을 구성하여 소음 및 진동을 차단하도록 구성하며,

   상기 방진층(10, 11)은 금속재의 강판 일측에 열융착 처리하여 시트 형상으로 코팅한 것을 특징으로 하는 복층제진구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 구속층은

   다수의 진동 분산틀(23)을 구비한 금속매쉬(21);

   상기 다수의 진동 분산틀(23) 내에 제진부재(22)가 충진된 차음층(24); 및

   상기 금속매쉬(21)를 제진부재(22)에 함침시켜 상부와 하부에 각각 복층구조를 이루도록 적층된 방진층(10, 11);을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 복층제진구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 차음층(24)은 고온 내열성 합성수지 또는 직물 섬유재로 형성한 것을 특징으로 하는 복층 제진구조.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제진부재(22)는 열 경화성 합성수지 및 발포성 고무재를 포함한 아스팔트나, 스트레이트 아스팔트, 브론 아스팔트, 세미 브론아스팔트 중 어느 하나로 구성한 것을 특징으로 하는 복층제진구조.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진동 분산틀(23)이 장방형이나 격자형 또는 벌집형의 구조 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 복층제진구조.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 금속매쉬(21)는 차량용 판넬의 배면에 시트형상으로 설치된 것을 특징으로 하는 복층제진구조.
7. 삭제

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