KR101767992B1

KR101767992B1 - 음향 감쇠 패치

Info

Publication number: KR101767992B1
Application number: KR1020177004463A
Authority: KR
Inventors: 스테펜 에이 페트스코; 제임스 에프 키스; 조나단 드블유 피스크; 폴 에이 앤델; 크리스 모리스
Original assignee: 쉴로 인더스트리즈 인코포레이티드
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2017-08-14
Anticipated expiration: 2031-06-10
Also published as: US20110315473A1; WO2011159567A3; CN102947134B; KR20130103706A; WO2011159567A2; US8479876B2; JP5722999B2; JP2013535030A; KR20170021370A; CN102947134A; DE112011102045T5

Abstract

패널 조립체(10)는 다양한 응용례에서 사용될 수 있으며, 그러한 예로는 소음이나 진동을 줄이거나 단열을 제공하거나 구조적 완전성을 향상시키는 다양한 차량에의 응용례가 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 패널 조립체(10)는 금속으로 제조되는 메인 패널(12), 역시 금속으로 제조되는 하나 이상의 음향 감쇠 패치(14,16) 및 구속층 구조물에서 패치(14,16)를 메인 패널(12)에 결합시키는 접착층(18)을 포함한다. 음향 감쇠 패치(14,16)는 그것의 음향 감쇠 특성을 현저히 손상하지않고 패널 조립체(10)의 성형성을 향상시키도록 설계된 하나 이상의 성형부(30,32)를 포함할 수 있다. 상이한 형태의 성형부로 패치의 내부에 위치된 내부 성형부(30)(예컨대, 개구, 홀, 슬릿, 슬롯 등) 및 패치의 외주를 따라 위치된 외부 성형부(32)(예컨대, 돌출부, 핑거부, 리세스, 파형부 등)가 포함된다.

Description

음향 감쇠 패치{SOUND DAMPING PATCH}

본 출원은 2010년 6월 16일에 출원된 미국 가출원 제61/355,410호의 우선권을 주장한다. 위 우선권 주장의 기초가 된 출원의 전체 내용은 참조자료로서 여기에 통합된다.

본 발명은 대체로 소음 및/또는 진동을 감소시키기 위한 음향 감쇠 패치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속 부품에 부착되어서 부품과 함께 스탬핑 가공, 드로잉 가공 또는 다른 방법으로 함께 성형될 수 있는 음향 감쇠 패치에 관한 것이다.

음향을 감쇠시키는 물품은 진동성 물품, 예컨대 자동차 구성요소에 적용되는 몇가지 유형의 점탄성 재료를 포함할 수 있다. 점탄성 재료는 진동과 관계된 기계적 에너지를 음향 감쇠 재료층 내에서 소산되는 열 에너지로 변환시킴으로써 물품에 의해 발생된 진동 에너지를 흡수하거나 분산시켜서 진동과 관련된 소음을 감소시킨다. 음향 감쇠 목적으로는 자유층 구조물, 구속층 구조물 및 적층재를 포함하는 몇 가지 상이한 구조물이 일반적으로 사용된다.

자유층 구조물은 음향 감쇠용 점탄성 재료 그 자체가 진동성 물품의 표면에 적용되는 구조이다. 이러한 장치에서, 물품의 일 측면 상의 소음원이나 진동원에 의해 생기는 진동 에너지 또는 음향 에너지(acoustical energy)는 인접한 점탄성층에서 분산되어서 약해진다. 구속층 구조물의 경우에는, 음향 감쇠용 점탄성 재료가 접착제 역할을 할 수 있고, 진동성 물품과 부가된 강성 구속층 사이에 끼워진다. 진동 감쇠는, 열 에너지로 전환되는 점탄성 재료에서의 전단 운동(shearing movement)을 야기하는 강성 구속층과 진동성 물품 사이에서의 상대 운동으로 인하여 일어나는 것이 일반적이다. 음향 감쇠용 적층재는 구속층 구조물과 동일한 방식으로 보다 원활히 수행하지만 진동성 물품은 점탄성 접착층이 그 사이에 게재된 한 쌍의 얇은 구속층을 포함한다.

본 발명의 일 양태에 따라서, 메인 패널, 음향 감쇠 패치 및 음향 감쇠 패치를 메인 패널에 결합시키는 접착층을 구비하는 패널 조립체가 제공된다. 음향 감쇠 패치는 금속 성형 공정 동안 성형성을 보조하는 적어도 하나의 성형부를 포함하고, 음향 감쇠 패치는 패널 조립체에서의 소음이나 진동을 감소시킨다.

본 발명의 다른 양태에 따라서, 패널 조립체를 성형하는 방법이 제공된다. 이 방법은:(a)메인 패널을 제공하는 단계; (b)금속 성형 공정 동안 성형성을 보조하는 적어도 하나의 성형부를 포함하는 음향 감쇠 패치를 제공하는 단계; 및 (c)음향 감쇠 패치를 메인 패널에 접착층으로 결합시켜서 패널 조립체를 성형하는 단계를 구비한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예를 첨부의 도면과 함께 설명할 것이고, 동일한 지시는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1A는 금속 성형 공정 전의 예시적인 패널 조립체의 평면도이고, 패널 조립체는 메인 패널 및 2 개의 분리된 음향 감쇠 패치를 포함하고 있다.
도 1B 및 도 1C는 패널 조립체를 한 쌍의 차량 휠 웰(wheel wells)로 성형한 후의 도 1A의 예시적인 패널 조립체 부분들의 사시도이다.
도 1D는 1D라인을 따라 절단된 도 1A의 예시적인 패널 조립체의 단면도이다.
도 2A는 금속 성형 공정 후의 예시적인 패널 조립체 일부의 사시도이고, 패널 조립체는 메인 패널 및 압축 구역에 위치된 내부의 성형부를 가지는 단일의 음향 감쇠 패치를 포함한다.
도 2B 및 도 2C는 성형 공정 후의 예시적인 패널 조립체의 사시도이고, 패널 조립체 각각은 메인 패널 및 팽창 구역에 위치된 내부 성형부를 가지는 단일의 음향 감쇠 패치를 포함한다.
도 3A는 금속 성형 공정 중에 있는 예시적인 패널 조립체의 사시도이고, 여기서 금속 성형 공정은 차량 시트 터브(seat tub)가 되게 하는 다단계의 드로잉 공정이다.
도 3B는 도 3A의 예시적인 차량 시트 터브의 사시도이다.
도 4A는 예시적인 차량 대쉬 패널의 사시도이고, 차량 대쉬 패널은 메인 패널 및 단일의 음향 감쇠 패치를 포함한다.
도 4B는 다른 예시적인 차량 대쉬 패널의 사시도이고, 이 차량 대시 패널은 메인 패널 및 2 개의 분리된 음향 감쇠 패치를 포함한다.

소음이나 진동을 줄이거나 단열을 제공하거나 밑에 있는 부품의 구조적 완전성을 향상시키기 위하여, 본 명세서에 설명된 음향 감쇠 패치는 많은 상이한 응용례에 사용될 수 있다. 여러 가지 차량 응용례로 아래에 설명되지만, 음향 감쇠 패치가 이에 제한되지 않고 여러 가지 비차량 응용례에서도 사용될 수 있다는 사실은 이해되어야 한다. 항공 우주 분야, 해양 분야, 국방 산업 분야, 농업 기계 및 건설 기계 분야, 가전제품 분야뿐만 아니라 금속 부품에서의 소음이나 진동을 감소시키는 것이 요구되는 다른 어느 응용예로 가능한 예시에 포함될 수 있다.

도 1A에는 스탬핑 가공 전의 패널 조립체가 도시되고, 패널 조립체는 메인 패널(12), 한 쌍의 패치(14,16) 및 패치들을 메인 패널에 부착시키는 접착층(18)(도 1D에 도시)을 포함한다. 도 1B 내지 도 1C에는 음향 감쇠 부품(20, 22)으로 이미 성형되어 있는 패널 조립체가 도시되고, 여기서 음향 감쇠 부품은 자동차용 휠 웰(wheel well)이다. 그리고 도 1D에는 메인 패널(12), 패치(16) 및 접착층(18)을 포함하고 도 1A에서 절단된 패널 조립체(10)의 단면이 도시된다. 다른 운송수단 및 비차량 응용례뿐만 아니라, 음향 감쇠 패치의 다른 가능한 차량 응용례는 시트 터브, 스페어 휠 터브, 대쉬 패널, 플리넘(plenum), 카울(cowl), 루프 패널, 플로어 팬, 후드, 트렁크 덮개, 문 내부, 소화물 선반, 오일 팬, 커버 및 여러 가지 엔진과 변속기 부품뿐만 아니라 다른 차량 및 비차량 응용례의 하우징을 포함한다. 음향 감쇠 패치의 제한 없는 몇몇 예시적인 응용례는 2009년 8월 11일에 출원된 미국 특허출원 제61/232,988호, 2009년 10월 21일에 출원된 미국 특허출원 제61/253,795호 및 2010년 2월 23일에 출원된 미국 특허출원 제61/307,158호에 교시되고, 이 모든 것들은 본 명세서에 참조용으로 통합되어 있다.

메인 패널(12)은 밑에 있는 부품, 즉 성형될 부품을 위한 구조적 기초로서 역할을 하고, 블랭킹 가공, 절단 가공, 전단 가공 또는 그 밖의 방법으로 성형되어 희망하는 형상이 된다. 이 예시적인 실시예에서, 메인 패널(12)은 대체로 직사각형 또는 타원형인 블랭크의 형태로 시작하여(도 1A) 한 쌍의 만곡형 또는 특정 형상의 휠 웰로 끝이 난다(도 1B 내지 도 1C). 음향 감쇠 부품(20,22)은 여기에 설명된 바와 같이 함께 제조될 필요는 없고, 개별적으로 제조될 수도 있다. 메인 패널(12)은 음향 감쇠 패치(14,16)보다 큰 것이 보통이고, 강철(예컨대, 냉간 압연 강, 용융 도금 강, 전기 도금 강, 갈바닐 등)이나 알루미늄과 같은 금속 합금 및 여러 가지 유형의 금속을 포함하는 많은 적합한 재료로 제조될 수 있다. 어떤 예시적인 실시예에서, 메인 패널(12)은 강철로 제조되고 0.4mm 내지 3.0mm 사이의 두께를 가진다. 그러나 메인 패널(12)의 정확한 크기, 형상, 두께 및 조성은 형성되고 있는 특정 부품에 크게 좌우되고, 여기에 도시되어 설명된 예시적인 실시예와 확실히 상이할 수 있다.

패치(14,16)는 접착층(18)을 가진 메인 패널(12)에 적용되고, 휠 웰에서의 소음이나 진동을 감소시키거나 완화시킬 수 있다. 소음 감쇠 패치로 불릴 수 있는 패치(14,16)는 블랭킹 가공, 절단 가공, 전단 가공 또는 그 밖의 방법으로 성형되어 많은 형상이나 크기로 될 수 있지만, 보통은 소음원 근처에 있도록 설계된다. 예를 들어, 도 1A 내지 도 1D에 도시된 실시예에서, 패치(14,16)는 바퀴나 구석에서 발산하는 소음이나 진동을 감쇠시키거나 최소화하도록 휠 웰의 내벽에 부착되어 있다. 패치(14,16)는 부품의 객실 측면(즉, 휠 그 자체를 향하는 것이 아니라 객실을 향하는 휠 웰의 측면)에 위치되는 것으로 여기에 도시되지만, 휠에 노출되도록 메인 패널(12)의 반대편에 부착되는 것 역시 가능하다. 패치들(14,16)은 메인 패널(12)의 양쪽에 부착될 수 있어서 객실과 휠 모두를 향한다. 패치(14,16)는 강철(예컨대, 냉간 압연 강, 용융 도금 강, 전기 도금 강, 갈바닐 등)이나 알루미늄과 같은 금속 합금 및 여러 가지 유형의 금속을 포함하는 많은 적합한 재료로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 패치(14,16)는 밑에 있는 메인 패널(12) 보다 얇고 0.2mm 내지 2.0mm인 규격 또는 두께를 갖는다. 그러나 패치의 정확한 크기, 형상, 두께 및 조성은 여기에 도시되어 설명된 예시적인 실시예와 확실히 상이할 수 있다.

접착층(18)은 음향 감쇠 패치(14,16)를 메인 블랭크(12)에 붙이고, 그 조성과 사용되는 특유의 응용례에 따라 진동 및/또는 소음 감쇠와 같은 다른 기능을 수행할 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에 따르면, 접착층(18)은 아크릴레이트계 열경화성 수지로 이루어지고 0.005mm 내지 0.05mm 정도의 두께를 가진 점탄성 접착층이다. 그러나 다른 접착성 조성과 두께 또한 사용될 수 있다. 메인 패널(12), 패치(14) 및 접착층(18)을 가진 패널 조립체(10)는 제한된 감쇠층 용량(capacity)으로 작용할 수 있다. 당해 기술분야에서의 통상의 기술자라면, 제한된 감쇠층 구조물이 진동을 저급 마찰열로 전환 시키기 위하여 샌드위치형 구조물 내에서의 전단과 변형을 이용함으로써, 진동 에너지를 분산시키거나 그렇지 않으면 완화시킬 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 도 1A 및 도 1D에는 메인 패널(12) 및 음향 감쇠 패치(14,16)를 가지는 예비 성형된 패널 조립체(10)가 도시되는 한편, 도 1B 내지 도 1C에는 동일한 패널 조립체가 스탬핑 가공되거나 그 밖의 방법으로 성형된 후의 모습이 도시된다. 음향 감쇠 패치(14,16)에는 음향 감쇠 특성을 현저히 손상시키지 않고 패널 조립체(10)의 성형성을 향상시키도록 설계된 다양한 형태의 예시적인 "성형부"가 제공된다. 아래에 설명된 바와 같이, 상이한 형태의 성형부들이 있다. 예를 들어, 패치(16)에는 내부 성형부(30)와 외부 성형부(32) 모두가 제공되는 한편, 패치(14)에는 외부 성형부(32)만이 제공된다. 통상적으로, 서로 거울 상이 되는 부품들은 동일한 기초적 특징을 가지지만, 패치들(14,16)은 가능성 있는 상이한 조합들 중 일부를 구체화하는 노력의 일환으로 성형부의 상이한 조합으로 여기에 도시된다. 패치(16)에 대한 다음의 설명은 패치(14)에도 역시 적용될 수 있다.

여기에 도시된 예시적인 실시예에서, 패치(16)는 개구(42), 홀(44) 및 슬릿(46) 형태인 몇몇 내부 성형부(30), 돌출부(50)와 리세스(52) 형태인 몇몇 외부 성형부(32) 및 메인 패널 영역(40)을 포함한다. 메인 패널 영역(40)은 패치(16)가 휠 웰에 위치될 때 소음이나 진동이 발산되는 휠 웰의 부분을 충분히 덮을 수 있도록 크기 및 형상이 정해지는 것이 바람직하다. 전체 휠 웰을 적층재로 제조하는 것을 대신하여 패치(16)를 사용함으로써, 음향 감쇠 부품(22)은 비용 절감 및/또는 중량 감소(적은 재료)를 누릴 수 있지만, 여전히 소음, 진동 및 거칠기(noise vibration and harshness; NVH) 특징 및 요구되는 강성과 구조적 특징이 몇몇 가능성 있는 장점(attributes)으로 나타난다. 게다가, 완전 적층재를 대신하여 패치를 사용하는 것은 제조 설비에서의 다른 설비 및 특수한 배기 환기장치를 필요로 할 수 있는 접착층, 예컨대 접착층(18)을 통해서 용접을 피할 수 있다.

내부 성형부(30)는 홀, 슬릿, 슬롯 및/또는 스탬핑, 드로잉 또는 다른 금속 성형 공정 동안 성형성을 보조하는 패치 내부의 다른 개구를 널리 포함한다. 보다 상세하게 아래에서 설명되는 바와 같이, 패널 조립체(10)가 금속 성형 공정에 도입될 때, 메인 패널(12)은 패치(14,16)와는 상이한 힘(예컨대, 팽창력, 압축력, 변형 등)을 겪을 수 있다. 이는 메인 패널(12)과 패치(14,16)의 재료가 상이한 비율로 팽창시키거나 축소시키는 것을 야기하고, 접착층(18)과 하나 이상의 용접부가 2 개의 층을 서로 접합하고 있다는 사실에 의해 더 복잡해 질 수 있다. 따라서 내부 성형부(30)는 팽창 구역(즉, 패치가 당겨지거나 팽창되는 영역)에서의 팽창 수단 및 압축 구역(즉, 패치가 서로 밀리거나 압축하는 영역)에서의 압축 수단을 제공함으로써 패널 조립체(10) 상의 힘이나 변형을 경감시킬 수 있다. 개구(42), 홀(44) 및 슬릿(46) 모두는 팽창 구역에서 사용될 수 있는 내부 성형부의 모든 예인데, 왜냐하면 이러한 예들은 그 위치에서 찢김이나 파열없이 패치(16)가 팽창하거나 펴지는 것을 허용하기 때문이다. 그러나 압축 구역에서는, 개구(42) 및/또는 홀(44)이 사용되어야 하는데, 왜냐하면 슬릿(46)은 패치 내의 단순한 절단부 또는 절개부여서 그 자체를 압축하는 내부 공간을 갖지 않기 때문이다. 재료 일부가 제거된 슬릿(즉, 상당한 폭을 가진 슬릿)은 이하에서 대체로 "슬롯"이라 불리고, 팽창 구역나 압축 구역에 사용될 수 있다. 일반적으로 말해서, 패치 재료가 형상부 중에서 제거되는 내부 성형 형상부는 팽창 구역나 압축 구역에 사용될 수 있고, 패치 재료가 제거되지 않는 내부 성형 형상부(예컨대 절단부, 절개부, 슬릿 등)는 팽창 구역에 사용될 수 있다.

개구(42)는 여기서는 대체로 직사각 형상이고 돌출부들(50) 중 하나 내에 뻗어있는 기다란 개구와 같이 도시된다. 물론, 개구(42)는 다른 형상을 취할 수도 있고 이와 다른 위치에 위치될 수 있다. 돌출부가 단일의 개구, 다수의 개구(도 1B에 도시), 무(無) 개구(도 1C에 도시) 또는 내부 및/또는 외부 성형부의 몇몇 다른 조합을 포함하는 것이 가능하다. 도 1B에 최적으로 구체화된 바와 같이, 개구(42)는 휠 웰의 측면 위로 뻗으면서 메인 패널(12) 내의 다소 팽팽한 굴절부 또는 굴곡부(60)를 지나서 뻗어있는 돌출부(50)에 위치된다. 이 팽팽한 굴절부를 성형하는 스탬핑 공정 동안, 패치(16)는 이 영역에서의 상당량의 재료 움직임이나 얇아짐을 겪을 가능성이 있어서, 굴절부 주위의 팽창력과 압축력 모두를 수용할 수 있는 개구(42)가 필요하다. 개구부의 적합한 형상은 타원형, 원형, 초승달 형상 및 특별한 명칭이 없는 불규칙한 형상뿐만 아니라, 직사각형, 정사각형, 삼각형 및 다른 다각형을 포함하지만 확실하게 이에 제한되지는 않는다. 패치(16)는 다른 실시예뿐만 아니라, 단일의 개구(42), 패치 주위에 분포된 다수의 개구, 패치의 특정 영역에 모여있는 다수의 개구, 하나 이상의 개구에 더하여 하나 이상의 내부 성형부를 포함하는 내부 성형부의 조합을 포함할 수 있다.

홀(44)은 패치(16) 내의 단순한 원형 개구이고, 금속 성형 공정 동안 그 위치에 작용하는 변형이나 다른 힘을 경감시키기 위하여 특정 위치에 제공될 수 있다. 홀(44)은 상술한 바와 같이 팽창 구역 또는 압축 구역에 배치될 수 있지만, 용접부 또는 기계적 패스너와 같은 몇몇 성형부 근처에 또한 위치될 수 있어서, 성형부 상의 힘이나 변형을 경감시킨다. 예를 들어, 도 1B에 있는 홀은 개구(42)가 뻗어있는 것과 같이 뚜렷한 굴절부 또는 굴곡부를 지나서 뻗어있지 않는다. 대신, 홀(44)은 패널 조립체 내의 스폿 용접부 또는 다른 성형부 근처에 위치될 수 있어서, 패널이 스탬핑 가공될 때 스폿 용접부로부터의 압력을 경감시키고 파열되는 것을 방지한다. 홀(44)이 성형 공정을 보조하면서도 다른 부품, 예컨대 호스, 전선 등을 위한 간극을 제공하는 다기능성의 내부 성형부로 되는 것 역시 가능하다. 일 실시예에서, 홀(44)은 대쉬 패널용 음향 감쇠 패치 내에 제공되어 성형 공정을 보조하고 스티어링 칼럼을 위한 통로 역할도 한다. 홀(44)의 다른 용도, 기능, 위치 및 실시예가 대신 사용될 수 있다. 패치(16)는 다른 실시예뿐만 아니라, 단일의 홀(44), 패치 주위에 분포된 다수의 홀, 패치의 특정 영역에 모여있는 다수의 홀, 하나 이상의 홀에 더하여 하나 이상의 다른 내부 성형부를 포함하는 내부 성형부의 조합을 포함할 수 있다.

슬릿(46)은 성형성을 보조하기 위하여 전략적으로 패치(16) 주위에 위치될 수 있는 절단부 또는 절개부이다. 여기에 도시된 예시적인 실시예에 따르면, 슬릿(46)은 용접부(62) 근처에 위치된 원호 형상 또는 초승달 형상의 절개부여서 스탬핑과 같은 금속 성형 공정 동안 용접부 상의 팽창 압력이나 인장 압력(pulling pressures)을 경감시킬 수 있다. 슬릿(46)은, 다른 내부 성형부(30)와 같이 동일한 방식으로 패치의 다른 위치에 위치될 수 있기 때문에 용접부나 다른 성형부 근처에 위치될 필요는 없다. 대부분의 실시예에서, 슬릿이 패치를 완전히 통과하는 것이 요구되지만, 이것은 슬릿이 패치를 단지 부분적으로 통과하는 것이 가능하기 때문에 필수적인 것은 아니다. 슬릿이 패치의 두께를 부분적으로만 통과한다면, 슬릿은 금속 성형 공정 동안 제어되는 방식으로 파괴되거나 절단되도록 설계될 수 있다. 슬릿의 크기, 길이, 깊이, 형상, 배향 등은 성형될 부품의 형상 및/또는 용접 또는 보호되고 있는 다른 성형부에 의해 크게 좌우된다. 몇몇 예에서, 슬릿(46)이 패치의 변형 라인 또는 드로우 라인에 대체로 수직으로 정렬되어서 성형 공정 동안 슬릿이 파열되는 것이 바람직하다. 몇몇 예시적인 슬릿 형상은 원호, 초승달, 직선, 파형선, 파선, 파단원 등을 포함하지만 확실하게 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 슬릿(46)이 도 1A 내지 도 1B에 도시된 것보다 용접부(62) 주위에 더 완전하게 뻗어있거나, 슬릿이 용접부를 둘러싸는 몇몇 단속적인 원호(즉, 파단원)를 포함하는 것도 가능하다. 보다 나은 성형을 촉진하기 위하여, 슬릿(46)은 슬릿의 일 단부나 양단부에 위치된 작은 홀(48)을 가질 수 있다. 홀(48)은 성형 공정 동안 패치 재료를 위한 추가 간극을 제공하고, 슬릿 단부에서 균열 진전에 의한 파열을 방지하는데 도움이 되고, 여러 가지의 상이한 크기일 수 있다. 패치(16)는 다른 실시예에서 뿐만 아니라, 단일의 슬릿(46), 패치 주위에 분포된 다수의 슬릿, 패치의 특정 영역에 모여있는 다수의 슬릿, 하나 이상의 슬릿(들)에 더하여 하나 이상의 다른 내부 성형부를 포함하는 내부 성형부의 조합을 포함할 수 있다.

외부 성형부(32)는 돌출부, 핑거부, 리세스, 파형부 또는 스탬핑, 드로잉 또는 다른 금속 성형 공정 동안 보조하는 패치 외주를 따라 위치된 다른 외주 성형부를 널리 포함한다. 내부 성형부(30)와 같이, 외부 성형부(32)는 팽창 구역에서의 팽창 수단 및 압축 구역에서의 압축 수단을 제공함으로써 패널 조립체(10) 상의 힘과 변형을 경감시킬 수 있도록 설계된다. 돌출부(50)와 리세스(52)는 패치(16)의 외주를 따라 사용될 수 있는 외부 성형부의 2 가지 예시인데, 다른 성형부와 성형부의 조합들도 물론 가능하다. 몇몇 응용례에서는 패치(16)가 넓은 표면 영역을 가지는 것 및/또는 메인 패널(12)의 특정 영역으로 뻗어있는 것이 요구되어서 상당한 음향 감쇠가 일어날 수 있지만, 이점은 금속 성형 공정 동안 문제점을 드러낼 수 있다. 도 1B에 도시된 예시적인 휠 웰에서는, 예를 들어 패치(16)가 휠 웰의 측벽 위로 뻗으면서 굴절부 또는 굴곡부(60)를 지나서 뻗어있는 것이 바람직할 수 있는데, 왜냐하면 상당한 음향 또는 진동이 이 영역으로부터 발산될 수 있기 때문이다. 그러나 이러한 형상을 스탬핑 가공하는 것이 패치의 찢김 또는 파열을 야기할 수 있다. 따라서 돌출부(50)와 리세스(52)는 희망하는 NVH 특성을 달성하기 위하여 함께 작용할 수 있고, 게다가 패치의 이 부분에 영향을 주고 있는 변형과 힘을 어느 정도 경감시킨다. 돌출부 및 리세스를 가지는 외주 에지의 일 예는 2007년 2월 28일에 출원된 미국 특허출원 제60/903,998호에 도시되고, 본 명세서에 참조용으로 통합된다.

돌출부(50)는 패치(16)의 외주를 따라 위치되고 여러 가지의 상이한 형상과 크기를 취할 수 있다. 예를 들어, 도 1A 내지 도 1C에 도시된 예시적인 돌출부는 그것의 폭 보다 큰 길이를 가지는 대체로 직사각형인 돌출부이다. 이것이 물론 필수적인 것은 아닌데, 왜냐하면 돌출부가 손가락 형상 또는 불규칙적인 형상일 수 있고 또는 여기에 도시된 것보다 짧거나 길 수 있고 또는 폭이 좁거나 넓을 수 있기 때문이다. 또한 돌출부가 성형되는 판형 부재(sheet metal)의 두께와 관련된 길이 대 폭의 일정한 관계가 돌출부(50)에 나타나는 것이 요구될 수 있다. 예시적인 돌출부(50)가 더욱 심한 곡률, 즉 작은 곡률반경을 가지는 휠 웰의 부분(즉, 굴절부(60))을 지나서 뻗어있기 때문에, 돌출부(50)는 금속 성형 공정 동안 분포되도록 설계되어서 패치는 파열이나 찢김 없이 부품의 최종 형상이 될 수 있다. 더 큰 곡률을 가지는 응용례에서는 더 얇은 돌출부, 즉 핑거부가 바람직할 수 있고, 더 작은 곡률을 가지는 응용례에서는 더 두꺼운 돌출부, 즉 핑거부가 사용될 수 있다. 돌출부(50)의 형상과 구조는, 돌출부가 그 말단에서 쉽게 박리되지 않도록 되어있다. 더 큰 돌출부는 얇은 핑거부와는 대조적으로 반도부(peninsulas)에서 사용될 수 있다.

리세스(52) 또한 패치(16)의 외주를 따라 위치되고 여러 가지의 상이한 형상과 크기를 가질 수 있다. 여기에 도시된 예시적인 실시예에서, 리세스(52)는 돌출부들(50) 사이에 있는 공간이지만, 이것이 필수적인 것은 아니다. 리세스(52)는 패치의 외주를 따라 위치된 리세스 성형부를 포함할 수 있으며, 리세스 성형부는 패치의 에지까지 연속해서 바깥쪽으로 뻗어있는 개구, 홀, 슬릿, 슬롯 등을 포함한다. 구체적으로, 홀(44)을 움직여서 패치(16)의 외주를 따라 배치시키면, 홀(44)은 일반적으로 리세스로 간주되며, 여기서 외부 성형부인 리세스이다. 내부 성형부(30) 또는 외부 성형부(32) 중 어느 것도, 어떠한 적합한 실시예가 사용될 수 있는 것처럼 어떤 특별한 형상이나 배열로 제한되지 않는다.

용접부(62)는 패치(16) 전반에 걸쳐 위치될 수 있고, 보통은 금속 성형 공정 동안 재료의 움직임을 제어하고 박리를 방지하는데 도움이 되도록 제공된다. 상술한 바와 같이, 메인 패널(12)과 패치(16)는 패널 조립체(10)가 스탬핑 또는 드로잉 작업을 거칠 때 동일한 재료 유동을 겪지 않는 것이 보통이다. 용접부(62)는 이러한 작업 동안 메인 패널(12)에서 패치(16)로 하중을 전달함으로써 이 문제를 해결할 수 있고, 그 때문에 그렇지 않으면 접착층(18)에 의해 견디어 질 수 있는 응력의 일부를 감소시킨다. 예시적인 실시예에서, 용접부(62)는 패치(16)의 에지나 외주 근처에 위치된다. 또한 돌출부(50)의 단부나 다른 곳에 하나 이상의 용접부를 제공하는 것도 가능할 것이다. 일 실시예에 따르면, 패치(16)는 용접부와 내부/외부 성형부의 교번 배열을 포함할 수 있다. 예를 들어, 패치(16)는 패치와 그 근처의 에지 중에서 하나를 따라 또는 스폿 용접부들 사이에 위치된 홀의 일반적인 평행선을 따라 하나의 스폿 용접선을 가질 수 있다. 이러한 용접/홀 조합은 성형력이 용접부를 파괴하는 것을 방지하는데 유용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 성형부(30,32)는 스탬핑, 드로잉 또는 다른 금속 성형 공정 동안 보조할 것이다. 이러한 공정 동안 성형부가 보조하는지를 판정하는 한가지 가능성 있는 방법은 성형부에 의해 겪게되는 연신, 압축 또는 다른 비틀림의 양을 평가하는 것이다. 예를 들어, 성형부가 10％ 이상의 연신, 압축 또는 비틀림을 겪는다면, 성형부가 스탬핑, 드로잉 또는 다른 금속 성형 공정을 보조해왔다는 점이 추정될 수 있다. 여기에서 언급된 연신, 압축 또는 다른 비틀림은 단축성, 이축성 또는 다른 다축성을 가질 수 있어서, 단순한 것에서부터 복잡한 것에 이르는 재료 유동을 포함할 수 있다. 또한 다른 평가 방법도 성형부가 이러한 금속 성형 공정에서 맡는 역할을 판정하는데에 사용될 수 있다.

도 2A 내지 도 2C를 참조하면, 스탬핑 또는 드로잉 작업과 같은 금속 성형 공정을 거치기 전후의 개구, 홀 및 슬릿이 각각 도시된다. 도 2A로 시작하면, 예시적인 음향 감쇠 패치(70)는 접착층과 몇몇 용접부(74)를 지나서 메인 패널(72)에 부착되고, 부품의 굴곡부(78)를 따라 위치된 개구(76)를 포함한다. 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 굴곡부(78)를 형성하는 금속 성형 공정 동안, 압축 하중으로 인한 개구의 중심을 향하는 유동을 포함하여 다수의 방향으로 재료 유동이 있을 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이 압축 하중의 영향은 치수 A를 가진 예비 성형 경계부(80) 및 치수 A'를 가진 사후 성형 경계부(82)를 가지는 개구(76) 상에서 볼 수 있다. 금속 성형 공정 동안 재료를 개구(76)로 유입시킴으로써, 개구의 경계부가 수축 또는 압축되어서 그 영역에서의 주름을 피할 수 있다. 압축량 또는 비틀림량은 치수 A 및 A'로써 도시된 바와 같이 10％ 보다 크다. 따라서 개구(76)는 금속 성형 공정 동안 이 특정 예를 보조하였다.

도 2B에는 메인 패널 또는 블랭크(86)에 부착된 음향 감쇠 패치(84)가 도시되며, 여기서 패치는 예비 성형 경계부(90) 및 사후 성형 경계부(92)를 가진 홀(88)을 포함한다. 한 쌍의 선택적 용접부(94)는 홀 주위에 하중, 변형 또는 다른 성형력을 전달하여서, 효과적으로 위치될 수 있다. 이 특별한 실시예에서, 2 개의 스폿 용접부가 있지만, 다소 상이한 형태의 용접부가 대신 사용될 수 있다. 예를 들어, 패치와 메인 패널이 하나 이상의 심(seam) 용접부를, 예컨대 레이저 용접기와 함께 패치의 특정 부분을 따라 제공하여, 스폿으로 용접되는 것과 달리 일정한 거리를 따라서 용접되게 할 수 있다. 도 2B에서 도시된 바와 같이, 팽창력에 의해 유발되는 재료 유동이 있을 때, 홀(88)은 늘어나거나 원형에서 직사각형 또는 타원형으로 형상이 변할 수 있다. 그 결과 예비 성형 치수 B는 팽창되어서 더 큰 사후 성형 치수 B'가 될 뿐만 아니라, 예비 성형 치수 C는 수축되어서 더 작은 사후 성형 치수 C'가 되거나 그것의 조합이 야기된다. 이 특정 예에서 치수 B나 B'는 10％ 이상 팽창되고, 따라서 홀(88)이 금속 성형 공정 동안 보조하는 것을 나타낸다. 홀(88) 근처의 패치(84) 상에 이축성 응력이 작용한다면, 홀의 경계부는 다른 방향으로 팽창 및/또는 수축할 수 있다.

다음으로 도 2C를 참조하면, 메인 패널 또는 블랭크(102)에 접착층과 스폿 용접부(104)로 부착된 음향 감쇠 패치(100)가 도시된다. 금속 성형 공정 동안 과도한 변형, 하중 또는 다른 힘으로부터 스폿 용접부를 보호하기 위하여, 슬릿(110)은 용접부(104) 근처에 성형되고 일부 성형력을 수용하고 편향시키도록 설계된다. 슬릿(110)은 예비 성형 경계부(112)와 사후 성형 경계부(114)를 가진다. 도시된 바와 같이, 슬릿은 용접 제공 방법을 대신하여 성형 공정 동안 파열되거나 터질 수 있다. 이 특정 예에서, 슬릿(110)은 초기에 얇은 절개부 또는 폭 D를 가지는 슬릿과 같이 형성되지만, 제조 공정 동안 약간 파열되어 사후 성형 폭 D'를 가지는 슬롯이 된다. 슬릿이 파열되는 간격은 치수 D나 D'로 도시된 바와 같이 좁은 절개부의 원래 폭의 10％ 이상이 된다. 그러므로 슬릿(110)이 이 예시적인 금속 성형 공정 동안 보조한다는 사실을 추정할 수 있다.

도 2A 내지 도 2C에는 성형부가 금속 성형 공정을 보조하는지를 판단하는데 사용될 수 있는 몇몇 매트릭스 또는 파라미터가 도시되지만, 이것들이 단 하나의 기준은 아니다. 다른 기준 또한 성형부가 스탬핑, 드로잉 또는 다른 금속 성형 공정을 보조하거나 조력하는지를 판단하기 위하여 사용될 수 있다. 게다가, 도 2A 내지 도 2C에 도시된 예비 성형 경계부와 사후 성형 경계부 및 재료 유동 비틀림은 오직 예시일 뿐이고 단지 설명의 목적으로만 제공된다. 다른 경계부와 재료 유동 비틀림도 물론 가능하다.

예시적인 성형 공정에서, 음향 감쇠 패치(14)는 부품이 스탬핑 가공, 드로잉 가공 또는 그 밖의 방법으로 완성된 부품으로 성형되기 전에 메인 블랭크(12)에 부착된다. 일 실시예에서, 음향 감쇠 패치와 메인 블랭크 모두는 이들 서로 접착 및/또는 용접될 때에 편평한 평면 부품이다. 많은 접착 및/또는 스폿 용접 패턴은 후속 성형 공정에서 2 개의 워크 피스를 보다 잘 유지하는데 사용될 수 있어서, 이러한 기법은 음향 감쇠 패치와 메인 블랭크 사이의 재료 유동의 차이를 감소시킬 수 있다. 우선 패치를 부착시키고 나서 접착층이 경화된 후에 스폿 용접을 추가하는 것이 바람직할 수 있다. 음향 감쇠 패치(14)가 예컨대, 접착층, 스폿 용접부 등에 의해 메인 블랭크(12)에 적절히 부착된 후에, 양 부품은 스탬핑, 드로잉 또는 다른 성형 공정을 함께 거칠 수 있다. 이 공정은 최종 부품이 메인 블랭크(12)와 음향 감쇠 패치(14) 사이에 보다 나은 상응성(correspondence) 및 보다 엄격한 공차를 가진 완전한 형상을 갖는 것을 보장한다. 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 3 차원 구조를 갖는 메인 패널과 예비 성형된 패치를 사용하는 조립 공정이 도전할 만한 것임을 알 수 있을 것인데, 왜냐하면 패치와 메인 패널은 보다 정교한 방법으로 서로 짝을 이뤄야하기 때문이다. 이렇게 결합된 스탬핑, 드로잉 또는 성형 공정 역시 제조 단계를 제거할 수 있는데, 왜냐하면 음향 감쇠 패치와 메인 패널이 개별적으로 스탬핑 가공될 필요가 없기 때문이다. 금속 성형 공정은 단일 단계 공정 또는 다단계 공정일 수 있다. 상술한 일 예와 같이 결합된 성형 공정을 사용하는 것으로부터 다른 장점도 또한 존재할 수 있다.

음향 감쇠 패치 및 패널 조립체의 다른 양태뿐만 아니라, 전술한 내부 및 외부 성형부 또한 도 3A 내지 도 4B에 도시된 예시적인 실시예에 적용할 수 있다. 따라서, 중복된 설명이나 반복은 본 명세서에서 생략되었다.

도 3A에는 접이식 시트 등을 수용하는 유형과 같은 차량 시트 터브용 금속 성형 공정이 개략적으로 도시된다. 우선, 메인 패널(152) 및 패치(154)를 포함하는 패널 조립체(150)가 제공된다. 패치는 소음이나 진동을 감소시키는데 도움이 될 뿐만 아니라 2 단계 드로잉 공정을 보조하거나 돕는 패치의 외주 둘레에 일련의 돌출부(160) 및 리세스(162)(즉, 외부 성형부)를 포함한다. 제 1 드로잉 단계는 패널 조립체에 깊은 공동, 즉 오목부(170) 및 플랜지, 즉 립(172)을 만들어서 교번하는 일련의 돌출부(160) 및 리세스(162)가 오목부 측벽 위쪽으로 뻗어있다. 제 2 드로잉 단계는 오목부, 즉 부품의 내부(170)를 더 성형하고 시트 터브의 에지(172)를 마무리 가공한다. 이 점에서 완성된 부품, 즉 차량 시트 터브(180)는 부분적으로 측벽 위쪽으로 뻗어있는 리세스(162) 및 돌출부(160)의 형상인 외부 성형부로 형성된다. 이러한 외부 성형부가 도면에 구체화된 것보다 더 뻗어있거나 덜 뻗어있는 것 또는 패치(154)가 내부 및/또는 외부 성형부의 몇몇 조합을 포함하는 것도 물론 가능하다. 음향 감쇠 패치(154)가 시트 터브의 내부 측면에만 부착되는 것과 반대로 시트 터브의 반대편(즉, 외부 측면) 또는 시트 터브의 양측에 위치되는 것 역시 가능하다.

예시적인 실시예에서, 시트 터브(180)를 성형하는데 사용되는 드로잉 금형은 메인 패널(152)의 결합제 재료를 붙잡거나 메인 패널(152)의 결합제 재료에 접촉하는 일정 프로파일 패드를 포함할 수 있다. 예를 들어 도 3A를 참조하면, 상부 금형용 예시적 패드의 외형선 또는 풋프린트(190)가 도시되어서 패드가 음향 감쇠 패치(154)와 접촉하지 않고 메인 패널(152)의 접착제 영역에 접촉할 수 있도록 설계된다(즉, 상부 패드는 패치에 접촉하기 전에 끝난다). 패드는 돌출부, 즉 핑거부들(160) 사이에 있는 리세스(162) 내에 부분적으로 뻗어있도록 설계되거나 리세스 내로 들어가는 것을 완전히 피하도록 설계될 수 있다. 도 3A에는 두 가지 상황이 모두 도시된다. 패드가 부품의 일부 측면 상에서는 메인 패널(152) 및 음향 감쇠 패치(154) 모두의 결합제 재료와 접촉하나 부품의 다른 측면에서는 메인 패널과만 접촉하는 것이 역시 가능하다. 상부 패드의 특정의 배열은 성형될 특정 부품에 의해 크게 좌우되고 그에 따라 달라질 수 있다.

도 4A내지 도 4B에는 차량 대쉬 패널 조립체에 대한 2 개의 상이한 실시예가 도시되는데, 도 4A의 대쉬 패널 조립체는 단 하나의 음향 감쇠 패치(202)를 가진 메인 패널(200)을 가지고 있고, 도 4B의 대쉬 패널 조립체는 다수 개의 음향 감쇠 패치(252,254)를 가진 메인 패널(250)을 가지고 있다. 많은 음향 감쇠 패치가 메인 패널 또는 메인 블랭크에 적용될 수 있다는 것과 여기에 도시된 예시적인 휠 웰, 시트 터브 및 대쉬 패널 응용례는 본 명세서에 개시된 특유의 실시예로 제한되지 않는다는 것은 이해되어야 한다. 메인 패널 및/또는 음향 감쇠 패치가 맞춤 재단 용접된 블랭크(tailor-welded blank), 적층재 또는 몇몇 상이한 복수 개의 구성요소로 이루어진 구조물의 형태로 제공되는 것도 가능하다.

음향 감쇠 패치(202)는 패치 전반에 걸쳐 위치된 다수의 내부 성형부 및 외부 성형부를 포함한다. 내부 성형부(210)는 개구(212)(다른 개구는 스티어링 칼럼이 관통하는 것을 허용한다), 홀(214) 및 슬릿(216)을 포함한다. 홀(214) 및 슬릿(216)은 대체로 패치(202)의 에지 또는 측면을 따라 위치되어서 근처에 위치된 일련의 용접부(220)를 보호할 것이다. 앞서 언급한 바와 같이, 홀과 용접부의 교번하며 서로 떨어져 있는 배열은 금속 성형 공정 동안 때때로 스폿 용접부에 엄청나게 가해지는 압력을 스폿 용접부로부터 완화시킬 수 있다. 외부 성형부(230)는 금속 성형을 보조할 수 있고, 게다가 대쉬 패널에 요구되는 NVH 특성을 제공할 수도 있다. 성형부의 다른 조합도 물론 사용될 수 있다.

도 4B의 실시예에서, 한 쌍의 음향 감쇠 패치(252,254)는 소음이나 진동을 완화시키는데 도움이 될 적소에 있는 대쉬 패널(250)에 부착된다. 이 특정 예에서, 음향 감쇠 패치(252)는 복잡한 형상을 가진 영역에 위치된 일련의 슬릿(260)을 포함하는데, 이들 내부 성형부는 이 영역이 팽창 구역에 있는 경우에 특히 유용할 수 있다. 또한 음향 감쇠 패치는 패치의 반대쪽에 위치된 몇몇 슬롯(262)을 포함한다. 이들 슬롯은 다소 아가미와 같이 대체로 평행하게 정렬되어 도시되고, 앞서 설명한 바와 같이 팽창 구역 또는 압축 구역 중 어느 하나를 보조할 수 있다. 음향 감쇠 패치(254)는 몇몇 홀(282)뿐만 아니라 몇몇 슬롯, 즉 개구(280)를 포함한다. 내부 및/또는 외부 성형부의 조합은 본 명세서에 설명된 음향 감쇠 패치와 함께 사용될 수 있다는 것은 이해되어야 한다. 이들 성형부에 의해 다소 비용과 노력이 드는 상형 및/또는 하형 금형의 교체 없이, 스탬핑, 드로잉 또는 다른 성형 공정의 재료 유동 특성을 조작할 수 있을 것이다. 대신, 성형 금형이 아닌 메인 패널 및/또는 음향 감쇠 패치에서 변화가 나타날 수 있다.

전술한 것은 본 발명의 정의가 아니고 본 발명의 하나 이상의 바람직한 예시적인 실시예임은 알 수 있다. 본 발명은 본 명세서에 개시된 특정 실시예(들)에 한정되지 않고, 오히려 아래의 특허청구범위에 의하여서만 한정된다. 게다가, 전술한 명세서는 위에서 명확히 정의된 용어나 관용구를 제외하고 특정 실시예들에 관한 것이지 본 발명의 정신이나 특허청구범위에 사용된 용어의 정의에 제한되게 해석되어서는 안된다. 개시된 실시예에 대한 여러 가지 다른 실시예와 여러 가지 변경 및 수정은 당해 기술분야에서의 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 이러한 모든 다른 실시예들, 변경 및 수정은 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 있도록 의도된 것이다.

본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 바와 같이, "예컨대", "예를 들면", "예를 들어", "같은" 및 "한 바와 같이"라는 용어 및 "구비하는", "가지는", "포함하는"과 같은 동사 및 다른 동사의 형태는 하나 이상의 구성요소 리스트 또는 다른 아이템들과 함께 사용될 때 제한없이 리스트가 다른 추가적인 구성요소나 아이템을 배제하는 것으로 여겨지지 않는 의미로 각각 해석되어야 한다. 다른 용어는 상이한 해석을 필요로 하는 문맥에 사용되지 않는다면 최광의의 합리적인 의미를 사용한 것으로 해석되어야 한다.

Claims

패널 조립체(10)로서,
금속으로 제조되는 메인 패널(12);
금속으로 제조되고, 금속 성형 공정 동안 성형성을 보조하는 복수 개의 내부 성형부(30)를 포함하는 음향 감쇠 패치(14,16); 및
상기 음향 감쇠 패치(14,16)를 상기 메인 패널(12)에 결합시키는 접착층(18)을 구비하고,
상기 음향 감쇠 패치(14,16)는 상기 패널 조립체(10)의 소음이나 진동을 감쇠시키고,
상기 복수 개의 내부 성형부(30)는 상기 음향 감쇠 패치(14,16)의 내부에 위치되고, 상기 복수 개의 내부 성형부(30)는 개구(42), 홀(44), 슬릿(46) 또는 슬롯을 포함하는 제 1 내부 성형부 및 개구(42), 홀(44), 슬릿(46) 또는 슬롯을 포함하는 제 2 내부 성형부를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 내부 성형부들은 상이한 형태의 내부 성형부들인 것을 특징으로 하는 패널 조립체(10).
패널 조립체(10)로서,
금속으로 제조되는 메인 패널(12);
금속으로 제조되고, 금속 성형 공정 동안 성형성을 보조하는 복수 개의 외부 성형부(32)를 포함하는 음향 감쇠 패치(14,16); 및
상기 음향 감쇠 패치(14,16)를 상기 메인 패널(12)에 결합시키는 접착층(18)을 구비하고,
상기 음향 감쇠 패치(14,16)는 상기 패널 조립체(10)의 소음이나 진동을 감쇠시키고,
상기 복수 개의 외부 성형부(32)는 상기 음향 감쇠 패치(14,16)의 외주를 따라 위치되고, 상기 복수 개의 외부 성형부(32)는 돌출부(50) 또는 리세스(52)를 포함하는 제 1 외부 성형부 및 돌출부(50) 또는 리세스(52)를 포함하는 제 2 외부 성형부를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 외부 성형부들은 상이한 형태의 외부 성형부들인 것을 특징으로 하는 패널 조립체(10).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접착층(18)은 상기 음향 감쇠 패치(14,16)를 상기 메인 패널(12)에 결합시키는 점탄성 접착제로 제조되는 것을 특징으로 하는 패널 조립체(10).
제 1 항에 있어서, 상기 내부 성형부(30)는 상기 음향 감쇠 패치(14,16)의 팽창 구역에 위치되는 것을 특징으로 하는 패널 조립체(10).
제 1 항에 있어서, 상기 내부 성형부(30)는 상기 음향 감쇠 패치(14,16)의 압축 구역에 위치되는 것을 특징으로 하는 패널 조립체(10).
제 1 항에 있어서, 상기 음향 감쇠 패치(14,16)는 금속 성형 공정 동안 성형성을 보조하는 복수 개의 외부 성형부(32)를 더 포함하고, 상기 복수 개의 외부 성형부(32)는 상기 음향 감쇠 패치(14,16)의 외주를 따라 위치되고, 상기 복수 개의 외부 성형부(32)는 돌출부(50) 또는 리세스(52)를 포함하는 제 1 외부 성형부 및 돌출부(50) 또는 리세스(52)를 포함하는 제 2 외부 성형부를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 외부 성형부들은 상이한 형태의 외부 성형부들인 것을 특징으로 하는 패널 조립체(10).
제 6 항에 있어서, 상기 내부 성형부(30)는 개구(42), 홀(44), 슬릿(46) 또는 슬롯이고, 상기 내부 성형부(30)는 돌출부(50)인 외부 성형부(32) 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 패널 조립체(10).
제 1 항에 있어서, 상기 음향 감쇠 패치(14,16)를 상기 메인 패널(12)에 결합시키는 적어도 하나의 용접부(62)를 더 구비하고,
상기 내부 성형부(30)는 상기 용접부(62) 근처에 위치되어서 상기 내부 성형부(30)는 금속 성형 공정 동안 상기 용접부(62) 상의 일부 응력 또는 압력을 완화시키는 것을 특징으로 하는 패널 조립체(10).
제 1 항 또는 제 2 항의 패널 조립체(10)로 제조되는 차량 휠 웰(20,22)로서, 상기 메인 패널(12)은 상기 휠 웰(20,22)을 성형하고 상기 음향 감쇠 패치(14,16)는 차량 휠(20,22)로부터 발산되는 소음이나 진동을 감소시키는 것을 특징으로 하는 차량 휠 웰(20,22).
제 1 항 또는 제 2 항의 상기 패널 조립체로 제조되는 차량 시트 터브(180)로서, 상기 메인 패널(152)은 상기 시트 터브(180)을 성형하고, 상기 음향 감쇠 패치(154)는 차량의 외부에서 발산되는 소음이나 진동을 감소시키는 특징으로 하는 차량 시트 터브(180).
제 1 항 또는 제 2 항의 상기 패널 조립체로 제조되는 차량 대쉬 패널로서, 상기 메인 패널(200,250)은 대쉬 패널을 성형하고, 상기 음향 감쇠 패치(202,252,254)는 엔진부로부터 발산되는 소음이나 진동을 감소시키는 것을 특징으로 하는 차량 대쉬 패널.
패널 조립체(10)를 성형하는 방법으로서,
(a)금속으로 제조되는 메인 패널(12)을 제공하는 단계;
(b)금속으로 제조되는 음향 감쇠 패치(14,16)을 제공하는 단계로서, 상기 음향 감쇠 패치(14,16)는 상기 음향 감쇠 패치(14,16)의 내부에 위치되고 금속 성형 공정 동안 성형성을 보조하는 복수 개의 내부 성형부(30)를 포함하고, 상기 복수 개의 내부 성형부(30)는 개구(42), 홀(44), 슬릿(46) 또는 슬롯을 포함하는 제 1 내부 성형부 및 개구(42), 홀(44), 슬릿(46) 또는 슬롯을 포함하는 제 2 내부 성형부를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 내부 성형부들은 상이한 형태의 내부 성형부들인, 음향 감쇠 패치(14,16)을 제공하는 단계; 및
(c)상기 음향 감쇠 패치(14,16)를 상기 메인 패널(12)에 접착층(18)으로 결합시켜서 상기 패널 조립체(10)를 성형하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 패널 조립체(10)를 성형하는 방법.
패널 조립체(10)를 성형하는 방법으로서,
(a)금속으로 제조되는 메인 패널(12)을 제공하는 단계;
(b)금속으로 제조되는 음향 감쇠 패치(14,16)을 제공하는 단계로서, 상기 음향 감쇠 패치(14,16)는 상기 음향 감쇠 패치(14,16)의 외주를 따라 위치되고 금속 성형 공정 동안 성형성을 보조하는 복수 개의 외부 성형부(32)를 포함하고, 상기 복수 개의 외부 성형부(32)는 돌출부(50) 또는 리세스(52)를 포함하는 제 1 외부 성형부 및 돌출부(50) 또는 리세스(52)를 포함하는 제 2 외부 성형부를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 외부 성형부들은 상이한 형태의 외부 성형부들인, 음향 감쇠 패치(14,16)을 제공하는 단계; 및
(c)상기 음향 감쇠 패치(14,16)를 상기 메인 패널(12)에 접착층(18)으로 결합시켜서 상기 패널 조립체(10)를 성형하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 패널 조립체(10)를 성형하는 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 음향 감쇠 패치(14,16)를 상기 메인 패널(12)에 결합시키는 적어도 하나의 용접부(62)를 더 구비하고,
상기 외부 성형부(32)는 상기 용접부(62) 근처에 위치되어서 상기 외부 성형부(32)는 금속 성형 공정 동안 상기 용접부(62) 상의 일부 응력 또는 압력을 완화시키는 것을 특징으로 하는 패널 조립체(10).