JPH0520097U - 制振板材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】重量増を押さえた上で制振特性を向上させるこ
とのできる制振板材を提供する。 【構成】所定形状の基板１１に対して弾性体層１４を介
して拘束層１５が重ね合わされ一体化され、拘束層１５
と基板１１との相対変動に基づく熱エネルギの発散によ
り、基板１１に加わる振動エネルギを減衰させるもの
で、特に、基板１１に一側面１２１が密着され他側面１
２２が弾性体層１４に接着される軽量厚板材から成る中
間層１２が介装されたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、振動発生源と振動受部との間に配設され、振動受部に達する振動エ ネルギを低減させることのできる制振板材に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、振動発生源で生じた振動や騒音のレベルが大きな場合、この振動を直接 振動受部側に放出させると、この振動を受けた人が不快感を感じ、あるいは、振 動受部側の各部材の振動による誤作動や耐久性の低下等を招くことがある。 そこで、振動発生源と振動受部との間に制振板材を配設し、これによって振動 や騒音レベルを減衰させて、その上で振動受部側に低減済の振動や騒音を通過さ せるという構成を採ることが行われている。 このような目的で用いられる制振板材は、車両のダッシュボード、エンジンル ームの内壁板、あるいは、各種機器の騒音発生源を覆う遮音板等に使用されるこ とが知られている。

【０００３】 例えば、図６に示すように、基板である鋼板１の一側面に弾性体層２及び剛性 板３を順次接着した制振鋼板が知られている。この種制振鋼板は、鋼板１の受け た振動エネルギを弾性体層２の働きによって、剛性板３と鋼板１とを相対変動さ せて、振動エネルギの一部を熱エネルギに変換して放出する所謂ダンピング作動 を行い、所定の制振特性を確保するようにしている。あるいは、図７に示すよう に、基板である鋼板４の一側面に比較的厚くアスファルト層５を重合接着したり 、その他の各種防音ボード等を直接接着することが行われている。 ここで、鋼板４に接着されるアスファルト層５や防音ボードはそれ自体の持つ 吸音効果、及び、鋼板４との協同作用により鋼板の剛性強化を図り、振動拘束作 用を強化することにより制振鋼板としての働きをしている。

【０００４】 このように制振板材は鋼板１，４側の基板と弾性体層２及び剛性板３あるいは アスファルト層から成る制振層とを重ね合わせて形成されている。このため製品 として制振板材を変形加工しようとすると、基板と制振層を所望の曲率にずれな く共に湾曲させたりしぼり変形させることがほとんど困難となる。そこで、通常 は制振層が硬質の場合には、所定形状の基板に対し、予め湾曲形成された制振層 を接着して所定形状の制振板材を形成している。他方、制振層が接着前に軟質状 態を保てるとなれば、基板の加工処理の後にその側面上に、軟質状態にある制振 層を所要の形状に変形させて基材に接着処理している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

このような制振板材の振動減衰性能を向上させるためには、制振層を成す部材 のダンピング作用、吸音作用及び剛性強化作用等を十分に高レベルに保つことが 望まれる。 ところで、図８に示すように、制振板材のダンピング作動時には鋼板１の湾曲 変形に応じて弾性体層２が湾曲するが、この時、弾性体層２はその鋼板１側の端 部２０１と剛性板３側の端部２０２とが相対変形（ずり変形）し、その変形量に 応じた熱エネルギの発散を行うという制振作用を働かせている。

【０００６】 処が、この時の鋼板１の湾曲変形に応じた弾性体層２の相対変形量は、基板で ある鋼板１の中立線Ｌと弾性体層２の中立線Ｌ１との間隔ｂに応じて増減し、従 来のものはその間隔が比較的小さかった。そこで、これを解消して相対変形量、 即ち弾性体層の発熱量を増やし制振特性を向上させるべく、鋼板１の板厚を増加 させることが考えられる。しかし、これでは、制振鋼板の重量増、加工性の低下 、コスト増等が生じてしまい、問題と成っている。 本考案の目的は、重量増を押さえた上で制振特性を向上させることのできる制 振板材を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上述の目的を達成するために、本考案は、所定形状の基板に対して弾性体層を 介して拘束層が重ね合わされ一体化され、上記拘束層と上記基板との相対変動に 基づく熱エネルギの発散により、上記基板に加わる振動エネルギを減衰させるも のであって、特に、上記基板に一側面が密着され他側面が上記弾性体層に接着さ れる軽量厚板材から成る中間層が介装されたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

基板と弾性体層間に介装された軽量厚板材から成る中間層が基板と一体化され 、基板側の中立線と弾性体層の中立線との間隔が比較的増加するので、弾性体層 の変形量が比較的大きくなる。

【０００９】

【実施例】

図１には車両のエンジンルームの内壁を成す制振板材１０の要部が示されてい る。 この制振板材１０は基板としての鋼板１１と、これに一側面が密着される軽量 厚板材から成る中間層１２と、その他側面に接着される制振層１３とで構成され る。 制振層１３は中間層１２の一側面に接着される粘弾性体１４とそれに重合接着 される拘束層１５とで構成される。 ここで、鋼板１１は厚さＨ₁（通常の車両用内壁板の厚さ）のスチール板であ り、そのヤング率Ｅ₁は２．１×１０⁶Ｋｇｆ／ｃｍ²のものが採用されている。

【００１０】 中間層１２は熱可塑性樹脂であるポリアミド樹脂をガラス繊維２０乃至４０％ によって強化処理され、図５に示すように、そのヤング率Ｅ₂が１００℃前後ま での間で十分に高レベルをを保てるように調整されたものである。このため、車 体の定常温度１５乃至４０℃では７０００Ｋｇｆ／ｃｍ²以上のヤング率Ｅ₂を確 保できる。

【００１１】 なお、ここでの中間層１２は厚さＨ₂が鋼板１１の厚さＨ₁の３倍以上を保ち、 鋼板１１に対して一側面１２１が接着剤により、接着される。このため、鋼板１ １及び中間層１２は一体的に湾曲変形でき、その湾曲変形時の中立線Ｌ１はほぼ （Ｈ₁＋Ｈ₂）／２の位置（図２参照）に達するように設定され、結果として、粘 弾性体層１４の中立線Ｌ３と中立線Ｌ１の間隔ｃを図６，図８に示すような制振 鋼板と比べて十分に大きく採ることができる。

【００１２】 粘弾性体層１４は厚さＨ₃（Ｈ₃＜Ｈ₁）のＮＢＲゴムで、そのヤング率Ｅ₃は図 ４に示すように低温時に比較的高く、定常時のエンジンルームの雰囲気温度域ｅ で大きく低減し、鋼板１１と比べて極めて小さいという特性を有し、この通常雰 囲気温度域ｅで十分な可撓性を示す。なお、その両端面は中間層１２の他側面１ ２２及び拘束層１５に共に接着処理される。また、粘弾性体層１４をＮＢＲゴム に代えて、ポリエチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、αオレフィン系樹脂、 アクリル系樹脂及び酢酸ビニル系樹脂等を使用することもできる。

【００１３】 拘束層１５は熱硬化性樹脂であるブタジエン樹脂であり、厚さＨ₄が鋼板１１ の厚さＨ１程度の剛性板である。なお、この熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂 を用いることもできる。 このような構成を採る制振板材でエンジンルームの内壁を形成する場合、まず 、鋼板１１は、所定の形状に予めプレス成形処理される。その上で鋼板１１は周 辺部材１６に各要部を一体結合処理され、所定の剛性強化を図られ、鋼板配備処 理が成される（図３（ａ）参照）。

【００１４】 続いて、鋼板１１に熱可塑性樹脂から成る中間層１２が接着剤によって接着さ れる。この場合、中間層１２は前以て所要の可塑性を示す程度にヒータ１７によ って加熱され、軟化する。その上で、鋼板１１の接合面に沿う所定形状のアタッ チメント１８によって鋼板１１に押圧され、鋼板１１の形状に沿うよう伸縮変形 され、鋼板１１の一側面に一様に接着材により接着される。なお、アタッチメン ト及び鋼板１１も予め、加熱された上で接合処理に供される。 この後、鋼板１１側に制振層１３を接合する処理に入る。ここでは予め、制振 層１３を成す拘束層１５と粘弾性体層１４が所定の接着処理により一体化され、 所定形状に裁断されて準備されている。

【００１５】 まず鋼板１１及び中間層１２がヒータ（焼き付け塗装用ヒータを使用できる） １９によって所要の温度に加熱される（図３（ｃ）参照）。更に、中間層１２に 制振層１３を接触すべく制振層１３が所定のアタッチメント２０によって、押し つけ重ね合わされ（図３（ｃ）参照）、続いて、ヒータ２１によって加熱される 。この場合、拘束層１５は熱硬化性樹脂であるブタジエン樹脂であるため、所要 の加熱処理に応じて熱硬化し、結果として、鋼板１１の形状に沿うよう伸縮変形 された上で、鋼板１１及び中間層の一側面に制振層１３が一様に接着され、制振 板材１０が完成する。

【００１６】 この制振板材１０は使用時において、エンジンルームよりその外部に放出され る振動騒音を受けて、振動エネルギを粘弾性体１３の発熱によって熱エネルギに 変換し、これを外部に放出するという制振作用を示す。 この場合、特に、図２に示すように鋼板１１及び中間層１２は一体的に屈曲変 形し、その変形時の中立線Ｌ２と粘弾性体１４の中立線Ｌ３との間隔ｃが比較的 大きく保たれ、鋼板１１及び中間層１２の所定量の変形に対して、粘弾性体１４ の両端面１４１，１４２の相対的な変形量ａ１（図２参照）は比較的大きく成り 、この制振板材１０の振動減衰特性、即ちロスファクターηは十分な特性（図４ 参照）を示す。特に、エンジンルームの雰囲気温度が定常温度域ｅに保持されて いる場合、図４及び図５より明らかなように、粘弾性体１４のヤング率Ｅ₃を中 間層１２のヤング率Ｅ₂より十分小さく保て、振動減衰特性、即ちロスファクタ ーηを高レベルに保持できる。

【００１７】

【考案の効果】

以上のように、この考案は軽量厚板材から成る中間層が基板と一体化されたの で、基板側の中立線と弾性体層の中立線との間隔を比較的増加させることができ るので、基板側の変形量に対しての弾性体層の変形量を比較的大きくでき、振動 エネルギの減衰特性が向上し、重量増を押さえた上で十分な制振効果が得られる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例としての制振板材の要部側断
面図である。

【図２】図１の制振板材の変形時の変形を説明する模式
図である。

【図３】図１の制振板材の製造工程説明図であり、
（ａ）は鋼板配備処理工程、（ｂ）中間層接合処理工
程、（ｃ）制振層接合処理工程が示される。

【図４】図１の粘弾性体のヤング率及び、ロスファクタ
ーηの変化特性線図である。

【図５】図１の中間層のヤング率特性線図である。

【図６】従来の制振板材の概略断面図である。

【図７】従来の他の制振板材の概略断面図である。

【図８】図６の制振板材の変形時の変形を説明する模式
図である。

【符号の説明】

１０ 制振板材 １１ 鋼板 １２ 中間層 １３ 制振層 １４ 粘弾性体層 １５ 拘束層 １２１ 中間層の一側面 １２２ 中間層の他速面 Ｅ₂ 中間層のヤング率 Ｈ₂ 中間層の厚さ Ｅ₃ 粘弾性体層のヤング率 Ｈ₃ 粘弾性体層の厚さ ｃ 中立線Ｌ２とＬ３の間隔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】所定形状の基板に対して弾性体層を介して
   拘束層が重ね合わされ一体化され、上記拘束層と上記基
   板との相対変動に基づく熱エネルギの発散により、上記
   基板に加わる振動エネルギを減衰させる制振板材におい
   て、上記基板に一側面が密着され他側面が上記弾性体層
   に接着される軽量厚板材から成る中間層が介装されたこ
   とを特徴とする制振板材。