KR20140120024A - 흡음성능이 개선된 차량용 헤드라이너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기재층과 루프 패널 사이에 흡음재층이 구비되도록 헤드라이너를 구성함으로써, 이 흡음재층이 루프 패널과 직접 접촉되게 헤드라이너를 설치하여 빗소리와 같이 루프 패널로부터 직접적으로 전달되는 소음을 차단하여 실내로 유입되는 소음에 대한 흡음 성능을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 헤드라이너를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 흡음재층을 형성시, 차량에서 필요로 하는 케이블과 운전자 및 탑승자의 헤드 부분을 보호하기 위한 FMH 보조물을 설치할 수 있는 공간을 별도로 구성함으로써, 이 케이블과 FMH 보조물 등과의 간섭을 최소화하여 신속한 설치가 가능하면서도 흡음 성능이 저하되는 것을 최소화할 수 있도록 한 차량용 헤드라이너를 제공하는데 다른 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 헤드라이너는, 표피층·글래스 매트층·폴리 우레탄 폼층 그리고 흡음재층이 순차적으로 적층되어 이루어지되, 상기 흡음재층은 면 펠트·극세사·PET 및 폴리 우레탄 폼 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

흡음성능이 개선된 차량용 헤드라이너{SOUND ABSORPTION-IMPROVED HEADLINER FOR VEHICLE}

본 발명은 헤드라이너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존 헤드라이너와 루프 패널 사이에 흡음재층을 더 구비함으로써, 루프 패널을 통해 외부로부터 실내로 유입되는 소음에 대하여 흡음 성능을 개선할 수 있도록 한 차량용 헤드라이너에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 고급화 등으로 인하여 그 성능이 크게 향상되고 있으나, 다양한 기능과 구성 등을 탑재하고 있기 때문에 이로 인하여 차량 내부에서 느껴지는 소음 또한 크게 늘어나는 추세에 있다.

특히, 차량의 실내에서 느끼는 소음은 운전자 및 탑승자의 귀로 느끼게 되는데, 이로 인해서 도 1과 같이 머리 부분과 가장 근접한 위치에 있는 헤드라이너에서의 흡음 성능이 중요시되고 있다. 그리고, 이러한 헤드라이너는 시트 형태로 제작되어 루프 패널에 전체적으로 장착되기 때문에 그 흡음 면적을 넓게 차지한다.

이러한 헤드라이너는 흡음 효과를 높이기 위하여 폴리우레탄 폼과 같은 흡음재를 이용하여 제작하게 된다. 특허문헌1에는 이러한 흡음성을 향상시킨 천정재(헤드라이너)가 개시되어 있다.

특허문헌1은 차량용 고흡음성 천정재(헤드라이너)에 관한 것으로, 도 2와 같이, 기재층(10), 전술한 기재층의 상부면에 형성되는 통기성 핫멜트 필름층(20) 및 전술한 통기성 핫멜트필름층(20)의 상부면에 형성되는 원단층(30)을 포함하여 이루어진다. 그리고, 기재층(10)은 펠트층(11)을 중심으로 양측에 각각 폴리프로필렌 기포지층(12)과 폴리에스터 부직포층(13)이 적층되어 구성된다. 전술한 차량용 고흡음성 천정재는 통기성 핫멜트필름층이 형성되어 종래에 천정재에 비해 흡음성이 탁월하게 향상되는 효과를 나타낸다.

하지만, 이러한 종래의 천정재는 다음과 같은 문제가 발생하였다.

(1) 기재층이 루프 패널과 직접적으로 맞닿게 설치되기 때문에, 우기와 같이 비가 루프 패널 위로 내리는 경우 루프 패널에 부딪힘에 따라 발생된 빗소리가 실내측으로 전달되어 소음을 유발하였다.

(2) 이러한 빗소리는 기존의 천정재를 통해 어느 정도까지는 흡수할 수 있으나 그 이상 흡음하는데 한계가 있기 때문에 운전자와 탑승자로 하여금 불쾌감을 유발할 우려가 있었다.

(3) 특히, 헤드라이너의 경우 루프 패널 전체에 걸쳐 설치되기 때문에 흡음 면적은 상대적으로 넓은 편이나, 이러한 흡음 면적에 비하여 흡음 성능이 낮은 문제가 있었다.

(4) 또한, 기존의 헤드라이너는 그 두께가 5~7㎜ 정도로 얇기 때문에 이처럼 빗소리에 의한 소음 등을 차단하는데 한계가 있었다.

한극등록특허 제1131605호(등록일자 : 2012년 03월 22일)

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 기재층과 루프 패널 사이에 흡음재층이 구비되도록 헤드라이너를 구성함으로써, 이 흡음재층이 루프 패널과 직접 접촉되게 헤드라이너를 설치하여 빗소리와 같이 루프 패널로부터 직접적으로 전달되는 소음을 차단하여 실내로 유입되는 소음에 대한 흡음 성능을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 헤드라이너를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 흡음재층을 형성시, 차량에서 필요로 하는 케이블과 운전자 및 탑승자의 헤드 부분을 보호하기 위한 FMH보조물(FMH:Free Motion Headform)을 설치할 수 있는 공간을 별도로 구성함으로써, 이 케이블과 FMH 보조물 등과의 간섭을 최소화하여 신속한 설치가 가능하면서도 흡음 성능이 저하되는 것을 최소화할 수 있도록 한 차량용 헤드라이너를 제공하는데 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 헤드라이너는, 표피층·글래스 매트층·폴리 우레탄 폼층 그리고 흡음재층이 순차적으로 적층되어 이루어지되, 상기 흡음재층은 면 펠트·극세사·PET 및 폴리 우레탄 폼 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 흡음재층은, 루프 패널에 장착되는 케이블과 FMH 보조물을 설치할 수 있도록, 설치공간부가 형성된 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 흡음재층은 그 두께가 30~50㎜인 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 흡음재층은, 루프 패널의 내측면과 밀착되게 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 흡음성능이 개선된 차량용 헤드라이너에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 루프 패널과 헤드라이너의 기재 사이에 별도의 흡음재층이 구비되기 때문에 루프 패널을 통과한 소음에 대하여 흡음 효과를 증대시킬 수 있게 된다.

(2) 특히 우기에 빗방울이 헤드라이너에 가해짐에 따라 발생되는 우타음을 흡음재층에서 방지하여 승차감을 향상시킬 수 있게 된다.

(3) 이러한 흡음 효과는 본 발명에 따라 추가되는 흡음재층이 직접 헤드라이너의 안쪽면과 맞닿게 설치되기 때문에 실질적으로 소음을 발생시키는 루프 패널로부터 전달되는 소음 저감 효과를 더욱 더 높일 수 있다.

(4) 흡음재층에 케이블과 FMH 보조물을 설치할 수 있는 공간을 미리 구성하여 둠으로써, 흡음 효과가 저하되는 것을 최소화하면서도 이들 케이블과 FMH 보조물을 쉽고 신속하게 설치할 수 있게 된다.

도 1은 통상의 루프 패널이 장착되는 위치를 보여주기 위한 챠량의 사시도.
도 2는 종래의 헤드라이너 구성을 보여주기 위한 특허문헌1의 대표 도면.
도 3은 본 발명에 따른 헤드라이너의 층간 구성을 보여주기 위한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 헤드라이너가 루프 패널에 장착된 상태를 보여주는 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 헤드라이너의 장착 상태를 보여주기 위한 도 4에서의 A-A선 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 헤드라이너의 장착 상태를 보여주기 위한 도 4에서의 B-B선 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 헤드라이너를 단품 시험한 결과를 보여주는 흡음 성능 그래프.
도 8은 본 발명에 따른 헤드라이너를 차량에 장착하여 실차 시험한 흡음 성능을 보여주는 그래프.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

본 발명에 따른 흡음성능이 개선된 차량용 헤드라이너는, 도 3 내지 도 6과 같이, 표피층(10)·글래스 매트층(20)·폴리 우레탄 폼층(30) 그리고 흡음재층(40)을 순차적으로 적층하여 구성된다.

특히, 상기 흡음재층(40)은 실질적으로 루프 패널(R)과 밀착되게 설치되는 층으로서, 루프 패널(R)를 통해 직간접적으로 유입되는 소음에 대한 흡음 성능을 향상시켜 주게 된다.

또한, 상기 흡음재층(40)에는 케이블(C)과 FMH 보조물(42)을 설치할 수 있는 설치공간부(41)를 미리 형성해 둠으로써, 이들의 설치를 용이하게 하면서도 흡음 성능이 저하되는 것을 최소화할 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 헤드라이너(H/L)는, 통상적으로 헤드라이너의 제조에 많이 이용되는 표피층(10)·글래스 매트층(20) 그리고 폴리 우레탄 폼층(30)을 순차적으로 적층하고, 이 폴리 우레탄 폼층(30)에 흡읍재층(40)를 더 적층하여 일체로 구성한 것이다.

특히, 상기 흡음재층(40)은 루프 패널(R)과 직접 맞닿게 설치되는 구성요소로서 루프 패널(R)과 맞닿는 면의 형상과 동일하게 형성함으로써, 흡음재층(40)이 루프 패널(R)과 맞닿는 면 사이에 틈새를 없애주어 흡음재층(40)을 최대한 두껍게 형성하여 흡음성능을 높이고, 또한, 이 틈새에서 발생하는 공명효과를 차단함으로써 흡음 성능을 높일 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 이러한 흡음재층(40)은 흡음 성능이 우수한 재질이라면 어떠한 것이라도 이용할 수 있다. 예시적으로, 본 발명에서는 흡음재층(40)의 재질로서 면 펠트·극세사·PET 및 폴리 우레탄 폼 등을 이용할 수 있는데, 이들 재질 중에서 어느 하나를 선택할 수도 있고 이들을 조합하여 이용할 수도 있다.

그리고, 본 발명에 따른 흡음재층(40)은 그 두께를 30~50㎜의 범위로 형성하는 것이 바람직하다. 이는 흡음재층(40)이 이보다 두꺼워지게 되면 차량의 실내 공간이 작아질 우려가 있으며, 이보다 얇아지게 되면 흡음 성능이 저하될 우려가 있기 때문이다.

또한, 이러한 두께는 후술하게 될 케이블(C)과 FMH 보조물(42)이 설치되는 경우 그 두께가 상대적으로 얇아지게 되는데, 이렇게 얇아지는 부분에 대해서도 충분한 흡음 성능을 얻을 수 있게 하기 위한 것이다.

마지막으로, 상기 흡음재층(40)에는 설치공간부(41)가 형성된다. 설치공간부(41)는, 도 4 내지 도 6과 같이, 케이블(C)과 FMH 보조물(42)을 설치하기 위한 공간을 말한다.

즉, 루프 패널(R)에는 차량에서 필요로 하는 전기장치에 전원공급을 하기 위하여 케이블(C)을 장착하게 되는데, 전기장치의 장착 위치 등에 따라서 차체의 바닥프레임과 루프 패널(R) 그리고 도어 패널 등으로 분산되어 설치되게 된다. 또한, 루프 패널(R)에는 차량의 사고가 발생시 운전자를 포함하는 탑승자의 헤드 부분이 헤드라이너(H/L)에 부딪히는 경우 이를 보호하기 위하여 FMH 보조물을 설치하게 된다. 도 4에서, 원형으로 표시된 부분은, 예시적으로, FMH 보조물(42)이 설치되는 부분을 나타낸다.

이에, 본 발명에 따른 흡음재층(40)에는 이러한 케이블(C)과 FMH 보조물(42)이 실내측에서 보이지 않고 헤드라이너(H/L) 안에 설치될 수 있도록 설치공간부(41)를 형성하게 되는 것이다.

(성능시험)

도 7은 본 발명에 따른 헤드라이너(실시예)와 종래의 흡음재층이 없는 헤드라이너(비교예)를 단품 형태로 제작하여 흡음 성능을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 그래프에서, 흡음 성능은 실시예의 경우 점선으로, 비교예의 경우 실선으로 표시되었다.

도 7에서와 같이, X축의 주파수(㎐)를 나타내는 전주파수 영역에서, 실시예는 비교예와 비교해 볼 때, 흡음 성능(Y축)이 우수하게 나타나고 있을 알 수 있다. 이러한 흡음 성능의 우수성은 아래와 같이 실차 시험 결과에서도 동일하게 나타난다.

도 8은 본 발명에 따른 실시예와 기존의 비교예를 차량에 장착하고, 차량이 100Km/s의 속도로 주행중일 때에 전주파수 대역에 대하여 운전석에서 들리는 소음을 측정한 그래프이다. 그래프에서, 붉은색 실선은 실시예를, 검은색 실선은 비교예를 각각 나타낸다.

이에, 본 발명에 따른 실시예의 경우가 비교예와 비교해 볼 때에 0.8dB(A) 정도의 개선 효과가 나타나는 것을 알 수 있다. 특히, 이는 본 발명에 따른 실시예를 차량에 장착하여 실차 상태로 시험한 결과에서 얻어진 차이이기 때문에 차량의 흡음 성능 전체에 대하여 비교해 볼 때 큰 개선 효과라고 할 것이다.

이상과 같이 본 발명은 루프 패널과 헤드라이너 사이에 흡음재층을 더 구성함으로써, 루프패널을 통해 실내로 유입되는 소음에 대한 흡음 성능을 향상시킬 수 있게 되고, 이로 인하여 승차감을 높일 수 있게 되는 것이다.

10 : 표피층
20 : 글래스 매트층
30 : 폴리 우레탄 폼층
40 : 흡음재층
41 : 설치공간부

Claims (4)

1. 표피층(10)·글래스 매트층(20)·폴리 우레탄 폼층(30) 그리고 흡음재층(40)이 순차적으로 적층되어 이루어지되,
   상기 흡음재층(40)은 면 펠트·극세사·PET 및 폴리 우레탄 폼 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 흡음성능이 개선된 차량용 헤드라이너.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 흡음재층(40)은,
   루프 패널(R)에 장착되는 케이블과 FMH 보조물을 설치할 수 있도록,
   설치공간부(41)가 형성된 것을 특징으로 하는 흡음성능이 개선된 차량용 헤드라이너.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 흡음재층(40)은 그 두께가 30~50㎜인 것을 특징으로 하는 흡음성능이 개선된 차량용 헤드라이너.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 흡음재층(40)은, 루프 패널(R)의 내측면과 밀착되게 형성된 것을 특징으로 하는 흡음성능이 개선된 차량용 헤드라이너.

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