DE102017101254A1

DE102017101254A1 - Fahrzeug, verstärkungselement und schwingungsdämpfungselement des verstärkungselements

Info

Publication number: DE102017101254A1
Application number: DE102017101254.0A
Authority: DE
Inventors: Masahito Yabuoshi; Kengo Nakamura; Shinji Yamamoto; Hiromi Nakano; Katsuo Yato; Asato Matsura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-03-01
Filing date: 2017-01-24
Publication date: 2017-09-07
Also published as: JP2017154597A; JP6577386B2

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, dafür zu sorgen, dass für den Fall, dass Schwingungen, die während der Fahrt von der Straßenoberfläche übertragen werden, vom Motor übertragene Schwingungen und dergleichen auf ein Verstärkungselement (30) übertragen werden, das Verstärkungselement (30) selbst nicht zu einer unangenehmen Geräuschquelle für die Insassen des Fahrgastraums wird. Gelöst wird die Aufgabe durch ein Fahrzeug (100), das gekennzeichnet ist durch ein Verstärkungselement (30), das an einer Karosserie des Fahrzeugs angeordnet ist und die Karosserie verstärkt und bei dem wenigstens ein Teil in Längsrichtung rohrförmig gebildet ist, und ein Schwingungsdämpfungselement (40; 140; 240; 340; 440; 540; 640), das an einer Rohrinnenfläche des Verstärkungselements (30) anliegt und Membranschwingungen des Verstärkungselements (30) unterdrückt, indem es eine Kraft auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements (30) ausübt, die diese in eine Rohraußenrichtung schiebt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug, ein Verstärkungselement und ein Schwingungsdämpfungselement des Verstärkungselements.
Allgemeiner Stand der Technik
Bei Fahrzeug ist es unvermeidlich, dass Schwingungen, die während der Fahrt von der Straßenoberfläche übertragen werden oder vom Motor übertragen werden, auf die verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs übertragen werden, wobei die verschiedenen Komponenten aufgrund dieser Schwingungen Geräusche erzeugen und zu einer unangenehmen Geräuschquelle für die Fahrzeuginsassen werden können. Im Stand der Technik werden daher verschiedene Maßnahmen ergriffen, um Geräusche dieser Geräuschquellen zu unterdrücken.
Beispielsweise ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2007-245781 eine Technik zum Aufheben von Schwingungen offenbart, die auf ein hochfestes Vorderseitenelement übertragen werden, das ein Strukturelement bildet, das sich am vorderen Abschnitt der Karosserie unter dem Karosserieboden in Längsrichtung auf beiden Seiten erstreckt. Genauer wird eine Karosserieverstärkungsstruktur offenbart, die ein Armaturenbrett, das einen Motorraum und einen Fahrgastraum abteilt, einen an dessen Unterseite anschließenden Karosserieboden, ein Vorderseitenelement als ein hochfestes Strukturelement, das unter dem Verbindungsabschnitt zwischen Armaturenbrett und Karosserieboden verläuft und die Längserstreckung der Karosserie überspannend angeordnet ist, eine Brettinnenverstärkung als ein hochfestes Element, das in Bezug auf das Vorderseitenelement zur Oberseite der Karosserie hin beabstandet angeordnet ist, und eine Brettinnenstrebe als ein Verbindungsmittel zum Verstärken des Verbindungsabschnitts aufweist, das die Verbindungsabschnittsseite und die Brettinnenverstärkungsseite miteinander verbindet, und die in einem Zustand angeordnet ist, in dem die Brettinnenstrebe in Bezug auf eine Verbindungsfläche am Verbindungsabschnitt aufrecht vorgesehen ist.
Wenn gemäß dieser Karosserieverstärkungsstruktur Schwingungen auf das Vorderseitenelement einwirken, schwingen zwar das Armaturenbrett und der Karosserieboden zusammen mit dem Vorderseitenelement, doch da die Brettinnenstrebe, die die Verbindungsabschnittsseite und die Brettinnenverstärkungsseite miteinander verbindet, in Bezug auf die Verbindungsfläche aufrecht vorgesehen ist, verändert sich vor und hinter dem aufrechten Teil der Brettinnenstrebe die Schwingungsphase von Armaturenbrett und Karosserieboden. Dadurch können die Schwingungscharakteristik des Armaturenbretts und die Schwingungscharakteristik des Karosseriebodens angepasst werden, so dass eine Geräuscherzeugung für die Insassen aufgehoben werden kann.
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2014-51224 wiederum ist beispielsweise eine Technik offenbart, die verhindert, dass vertikale Schwingungen, die während der Fahrt eines Fahrzeugs von der Straßenoberfläche übertragen werden, auf eine Lenksäule einwirken und die Lenksäule mitschwingt. Genauer ist eine Stelle der Brettinnenverstärkung, an der die Lenksäule angebracht ist, aus einem ersten Rahmenelement und einem zweiten Rahmenelement gebildet, die voneinander beabstandet im Wesentlichen parallel angeordnet sind, wobei der erste Rahmen und der zweite Rahmen mit einer Halterung miteinander verbunden sind. Der erste Rahmen und der zweite Rahmen sind derart miteinander verbunden, dass ein Moment, das durch Schwingungen in vertikaler Fahrzeugrichtung vom ersten Rahmenelement auf die Lenksäule einwirkt, in entgegengesetzter Richtung zu einem Moment ist, das vom zweiten Rahmenelement auf die Lenksäule einwirkt.
Gemäß dieser Struktur liegt eine Struktur vor, durch die in Bezug auf das vom ersten Rahmenelement einwirkende Moment (Kraftmoment oder Drehmoment) das Moment vom zweiten Rahmenelement (Kraftmoment oder Drehmoment) in umgekehrter Richtung wirkt. Daher reduzieren das am ersten Rahmenelement entstehende Moment und das am zweiten Rahmenelement entstehende Moment einander, wodurch die an der Lenksäule entstehende Schwingung gedämpft werden kann. Wenn das am ersten Rahmenelement entstehende Moment und das am zweiten Rahmenelement entstehende Moment die gleiche Größe aufweisen, kann ein Großteil der an der Lenksäule entstehenden Schwingung beseitigt werden.
Kurzdarstellung der Erfindung
Allerdings kommen nicht nur das Vorderseitenelement der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2007-245781 und die Lenksäule der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2014-51224 als Geräuschquelle in Frage.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der vorstehenden Probleme getätigt, und es ist ihre Aufgabe, dafür zu sorgen, dass für den Fall, dass Schwingungen, die während der Fahrt von der Straßenoberfläche übertragen werden, vom Motor übertragene Schwingungen und dergleichen auf ein Verstärkungselement übertragen werden, das Verstärkungselement selbst nicht zu einer unangenehmen Geräuschquelle für die Insassen des Fahrgastraums wird.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Fahrzeug, das gekennzeichnet ist durch ein Verstärkungselement, das an einer Karosserie des Fahrzeugs angeordnet ist und die Karosserie verstärkt und bei dem wenigstens ein Teil in Längsrichtung rohrförmig gebildet ist, und ein Schwingungsdämpfungselement, das an einer Rohrinnenfläche des Verstärkungselements anliegt und Schwingungen des Verstärkungselements unterdrückt, indem es eine Kraft auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements ausübt, die diese in eine Rohraußenrichtung schiebt.
Bei einem derart ausgebildeten Fahrzeug ist im Inneren des Verstärkungselements ein Schwingungsdämpfungselement angeordnet, und darüber hinaus dehnt sich das Schwingungsdämpfungselement im Inneren des Verstärkungselements aus und übt eine Kraft in einer Richtung auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements aus, in der der Durchmesser aufgeweitet wird. Das Verstärkungselement wird also nicht einfach nur in das Innere des Rohrs gesteckt usw., sondern es wird ein Zustand erreicht, in dem das Rohr des Verstärkungselements von innen her abgestützt wird. Auf diese Weise werden Membranschwingungen des Verstärkungselements unterdrückt, wodurch Geräuscherzeugung durch das Verstärkungselement wirksam unterdrückt werden kann.
Bei einem optionalen Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Fahrzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Schwingungsdämpfungselement derart gestaltet ist, dass ein Element, dessen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser des Verstärkungselements ist, unter elastischer Kompression eingesetzt ist.
Bei einem derart ausgebildeten Fahrzeug werden das Schwingungsdämpfungselement und das Verstärkungselement separat hergestellt, und während eines Schritts des Zusammenbauens wird das Schwingungsdämpfungselement unter elastischer Kompression in das Rohr des Verstärkungselements eingesetzt, wodurch eine Unterdrückung der Schwingung und der Geräuscherzeugung durch das Verstärkungselement erreicht werden kann.
Bei einem optionalen Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Fahrzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verstärkungselement ein hohles zylinderrohrförmiges Element ist und das Schwingungsdämpfungselement ein hohles zylinderförmiges Element ist.
Da bei einem derart ausgebildeten Fahrzeug sowohl das Verstärkungselement als auch das Schwingungsdämpfungselement eine Zylinderform ohne Ecken aufweisen, liegen die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements und die Außenfläche des Schwingungsdämpfungselements spaltfrei eng aneinander an, und durch die Gestaltung des Schwingungsdämpfungselements als hohle Zylinderrohrform kann das Gewicht des Schwingungsdämpfungselements reduziert werden. Dies bedeutet, dass das Gewicht des Fahrzeugs insgesamt reduziert werden kann.
Bei einem optionalen Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Fahrzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Schwingungsdämpfungselement ein Kernmaterial von hoher Festigkeit und ein dessen Außenseite bedeckendes Deckmaterial mit geringer Festigkeit und hoher Elastizität aufweist, wobei der Außendurchmesser des Kernmaterials kleiner als der Innendurchmesser des Verstärkungselements ist und der Außendurchmesser des Schwingungsdämpfungselements einschließlich des Deckmaterials größer als der Innendurchmesser des Verstärkungselements ist.
Bei einem derart ausgebildeten Fahrzeug wird das elastische Deckmaterial geringer Festigkeit durch das Kernmaterial hoher Festigkeit von innen abgestützt und zwischen dem Kernmaterial und dem Verstärkungselement elastisch komprimiert, wodurch eine Rückstellkraft, die seinem Kompressionsgrad entspricht, Kraft auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements ausübt. Indem bei dem Schwingungsdämpfungselement, das Kraft auf das Verstärkungselement ausübt, auf diese Weise mehrere Arten von Material schichtartig kombiniert werden, erhöht sich die Wahlfreiheit bezüglich des Materials im Vergleich zu dem Fall, dass das Schwingungsdämpfungselement aus nur einem Material gebildet wird.
Bei einem optionalen Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Fahrzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verstärkungselement eine Durchgangsbohrung aufweist, die von innen nach außen durch das Rohr verläuft, wobei an dem Schwingungsdämpfungselement, das an einer bestimmten Position im Rohr des Verstärkungselements angeordnet ist, an einer Position gegenüber der Durchgangsbohrung ein Vertiefungsabschnitt vorgesehen ist.
Wenn bei einem derart ausgebildeten Fahrzeug eine Kabelbaumklemme oder dergleichen zum Fixieren eines Kabelbaums an der Durchgangsbohrung im Verstärkungselement befestigt wird, kann eine gegenseitige Behinderung eines Vorderendes der Kabelbaumklemme usw., das ins Innere des Verstärkungselements ragt, und des Schwingungsdämpfungselements verhindert werden. Da kein Loch, sondern eine Vertiefung ausgebildet ist, kann das Schwingungsdämpfungselement beim Ausbilden des Schwingungsdämpfungselements in einer hohlen Rohrform mittels Blasformen gebildet werden.
Bei einem optionalen Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Fahrzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verstärkungselement einen ersten Rohrabschnitt mit einem ersten Innendurchmesser, einen zweiten Rohrabschnitt mit einem zweiten Innendurchmesser, der sich vom ersten Innendurchmesser unterscheidet, und einen Koppelungsabschnitt aufweist, der unter allmählicher Veränderung seines Innendurchmessers den ersten Rohrabschnitt und den zweiten Rohrabschnitt miteinander verbindet, und das Schwingungsdämpfungselement durch ein erstes Schwingungsdämpfungselement, das unter elastischer Kompression in den ersten Rohrabschnitt eingesetzt ist, und ein zweites Schwingungsdämpfungselement gebildet ist, das unter elastischer Kompression in den zweiten Rohrabschnitt eingesetzt ist, wobei der Außendurchmesser des ersten Schwingungsdämpfungselements größer als der Innendurchmesser des ersten Rohrabschnitts ist und der Außendurchmesser des zweiten Schwingungsdämpfungselements größer als der Innendurchmesser des zweiten Rohrabschnitts ist.
Wenn bei einem derart ausgebildeten Fahrzeug der Innendurchmesser des ersten Rohrabschnitts, der vor der Seite angeordnet ist, an der der Fahrersitz vorgesehen ist, und der Innendurchmesser des zweiten Rohrabschnitts, der vor der Seite angeordnet ist, an der der Beifahrersitz vorgesehen ist, unterschiedlich sind, kann ein Schwingungsdämpfungselement ausgebildet werden, wobei die in den einzelnen Rohrabschnitten angeordneten Schwingungsdämpfungselemente als separate Elemente gebildet sind, und diejenige Kraft von innen auf den jeweiligen Rohrabschnitt ausgeübt werden kann, die am besten für die Form und Struktur dieses Rohrabschnitts geeignet ist.
Bei einem optionalen Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Fahrzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Bereich, in dem das Schwingungsdämpfungselement an der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements anliegt und eine Kraft in Rohraußenrichtung darauf ausübt, in Längsrichtung der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements etwa 75% oder mehr beträgt.
Bei einem derart ausgebildeten Fahrzeug kann mit dem Schwingungsdämpfungselement eine besonders hohe Unterdrückungswirkung von Membranschwingungen des Verstärkungselements erreicht werden.
Bei einem optionalen Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Fahrzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Bereich, in dem das Schwingungsdämpfungselement an der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements anliegt und eine Kraft in Rohraußenrichtung darauf ausübt, sich im Wesentlichen vollständig um die Umfangsrichtung der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements erstreckt.
Bei einem derart ausgebildeten Fahrzeug kann das Schwingungsdämpfungselement die Kraft in Rohraußenrichtung gleichmäßig auf die gesamte Rohrinnenfläche des Verstärkungselements ausüben, wodurch das Entstehen von Membranschwingungen am Verstärkungselement wirksam unterdrückt werden kann.
Bei einem optionalen Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Fahrzeug, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Schwingungsdämpfungselement ein Kernmaterial von hoher Festigkeit und ein dessen Außenseite bedeckendes Deckmaterial von geringer Festigkeit und hoher Elastizität aufweist, wobei wenigstens ein Teil des Außendurchmessers des Kernmaterials größer als der Innendurchmesser des Verstärkungselements ist und die Stelle, an der der Außendurchmesser des Kernelements größer als der Innendurchmesser des Verstärkungselements ist, unter stauchender Verringerung ihres Durchmessers in das Rohr des Verstärkungselements eingesetzt ist.
Da bei einem derart ausgebildeten Fahrzeug das Kernmaterial des Schwingungsdämpfungselements unter Verbiegen und Stauchen in das Rohr des Verstärkungselements eingesetzt ist, wird zusätzlich zu der Kraft, die die elastische Kraft des Deckmaterials, das zwischen dem Kernmaterial und der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements eingesetzt ist, in Rohraußenrichtung auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements ausübt, auch eine Rückstellkraft, die den gestauchten Strukturkörper zurück in den ursprünglichen Zustand zu bringen sucht, in Rohraußenrichtung auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements ausgeübt.
Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Verstärkungselement, das an einer Karosserie eines Fahrzeugs angeordnet ist und die Karosserie verstärkt und bei dem wenigstens ein Teil in Längsrichtung rohrförmig gebildet ist, gekennzeichnet durch ein Schwingungsdämpfungselement, das an einer Rohrinnenfläche des Verstärkungselements anliegt und Membranschwingungen des Verstärkungselements unterdrückt, indem es eine Kraft auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements ausübt, die diese in eine Rohraußenrichtung schiebt.
Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Schwingungsdämpfungselement eines Verstärkungselements, welches an einer Karosserie eines Fahrzeugs angeordnet ist und die Karosserie verstärkt und bei dem wenigstens ein Teil in Längsrichtung rohrförmig gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es an einer Rohrinnenfläche des Verstärkungselements anliegt und Membranschwingungen des Verstärkungselements unterdrückt, indem es eine Kraft auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements ausübt, die diese in eine Rohraußenrichtung schiebt.
Das Fahrzeug, das Verstärkungselement und das Schwingungsdämpfungselement, die oben beschrieben wurden, umfassen verschiedene Aspekte und können beispielsweise unter Kombination mit anderen Geräten oder zusammen mit anderen Verfahren umgesetzt werden.
Wirkung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird für den Fall, dass Schwingungen, die während der Fahrt von der Straßenoberfläche übertragen werden, vom Motor übertragene Schwingungen und dergleichen auf ein Verstärkungselement übertragen werden, das Verstärkungselement selbst nicht zu einer unangenehmen Geräuschquelle für die Insassen des Fahrgastraums.
Kurzbeschreibung der Figuren
1 zeigt eine Ansicht, die die Position eines Verstärkungselements in einem Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
2 zeigt eine Außenansicht des Verstärkungselements in einem Zustand, in dem verschiedene Elemente daran angebracht sind;
3 zeigt eine Außenansicht des Verstärkungselements in einem Zustand vor dem Anbringen verschiedener Elemente daran;
4 zeigt eine Ansicht, die die Form eines Schwingungsdämpfungselements darstellt, das im Inneren des Verstärkungselements angeordnet ist;
5 zeigt eine erläuternde Ansicht des Schwingungsdämpfungselements in einem Zustand, in dem es im Inneren des Verstärkungselements angeordnet ist;
6 zeigt eine erläuternde Ansicht der Übertragungsweise von Schwingungen an dem Verstärkungselement und seinen zugehörigen Strukturen;
7A zeigt eine erläuternde Ansicht des Grundzustands des Schwingungsdämpfungselements;
7B zeigt eine erläuternde Ansicht des Kompressionszustands des Schwingungsdämpfungselements;
8 zeigt eine Messkurve der Schwingungen eines Verstärkungselements mit Schwingungsdämpfungselement;
9 zeigt eine Messkurve des Schalldrucks eines Verstärkungselements mit Schwingungsdämpfungselement;
10 zeigt eine Messkurve der Schwingungen bei Veränderung der Einführlänge des Schwingungsdämpfungselements in das Verstärkungselement;
11 zeigt eine Messkurve des Schalldrucks bei Veränderung der Einführlänge des Schwingungsdämpfungselements in das Verstärkungselement;
12 zeigt eine Messkurve der Geräuschempfindlichkeit bei Veränderung der Einführlänge des Schwingungsdämpfungselements in das Rohr des Verstärkungselements;
13A zeigt eine erläuternde Ansicht eines Schwingungsdämpfungselements gemäß einer zweiten Ausführungsform;
13B zeigt eine erläuternde Ansicht des Schwingungsdämpfungselements gemäß der zweiten Ausführungsform;
13C zeigt eine erläuternde Ansicht des Schwingungsdämpfungselements gemäß der zweiten Ausführungsform;
13D zeigt eine erläuternde Ansicht des Schwingungsdämpfungselements gemäß der zweiten Ausführungsform;
14A zeigt eine erläuternde Ansicht eines Schwingungsdämpfungselements eines weiteren Beispiels der zweiten Ausführungsform;
14B zeigt eine erläuternde Ansicht des Schwingungsdämpfungselements des weiteren Beispiels der zweiten Ausführungsform;
15A zeigt eine erläuternde Ansicht eines Schwingungsdämpfungselements eines weiteren Beispiels der zweiten Ausführungsform;
15B zeigt eine erläuternde Ansicht des Schwingungsdämpfungselements des weiteren Beispiels der zweiten Ausführungsform;
16A zeigt eine erläuternde Ansicht eines Schwingungsdämpfungselements eines weiteren Beispiels der zweiten Ausführungsform;
16A zeigt eine erläuternde Ansicht des Schwingungsdämpfungselements des weiteren Beispiels der zweiten Ausführungsform;
17A zeigt eine erläuternde Ansicht eines Schwingungsdämpfungselements eines weiteren Beispiels der zweiten Ausführungsform;
17B zeigt eine erläuternde Ansicht des Schwingungsdämpfungselements des weiteren Beispiels der zweiten Ausführungsform;
18A zeigt eine erläuternde Ansicht eines Schwingungsdämpfungselements eines weiteren Beispiels der zweiten Ausführungsform; und
18B zeigt eine erläuternde Ansicht des Schwingungsdämpfungselements des weiteren Beispiels der zweiten Ausführungsform.
Ausführungsform der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird in der folgenden Reihenfolge beschrieben.

(1) Erste Ausführungsform
(2) Zweite Ausführungsform

(1) Erste Ausführungsform:
1 zeigt eine Ansicht, die die Position eines Verstärkungselements in einem Fahrzeug gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
Bei einem Fahrzeug 100 ist in einem Innenraum IS zwischen einem Armaturenbrett 10 und einem Installationsbrett 20 ein Verstärkungselement 30 angeordnet. Das Armaturenbrett 10 ist ein Plattenelement, das einen Motorraum ER und einen Fahrgastraum CS des Fahrzeugs unterteilt, und ist vor dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz angeordnet.
2 ist eine Außenansicht des Verstärkungselements in einem Zustand, in dem verschiedene Elemente daran angebracht sind, und 3 ist eine Außenansicht des Verstärkungselements in einem Zustand vor dem Anbringen verschiedener Elemente daran.
Das Verstärkungselement 30 ist ein längliches Element zum Verstärken der Karosserie, bei dem wenigstens ein Teil in Längsrichtung eine hohle Rohrform aufweist, und dient zum Anbringen verschiedener Elemente. Das Verstärkungselement 30 ist an beiden Enden über plattenförmige Stützhalterungen jeweils links und rechts an der Karosserie (beispielsweise der Frontsäule) fixiert. Auf diese Weise ist das Verstärkungselement 30 derart angebracht, dass es den Innenraum IS in Fahrzeugbreitenrichtung durchquert. Das Verstärkungselement 30 ist aus Metall (Eisen, hochfestem Stahlblech, Aluminiummaterial usw.) gebildet und als hohle Rohrform gebildet, die insgesamt eine im Wesentlichen konstante Dicke aufweist.
Das Verstärkungselement 30 der vorliegenden Ausführungsform weist einen Abschnitt mit dickem Durchmesser 31, der ein erster Rohrabschnitt mit einem ersten Innendurchmesser ist, dessen Rohrdurchmesser an einer Position vor einem linken Fahrzeugteil, in dem der Fahrersitz angeordnet ist, groß ist, und einen Abschnitt mit dünnem Durchmesser 32 auf, der ein zweiter Rohrabschnitt mit einem zweiten Innendurchmesser ist, dessen Rohrdurchmesser an einer Position vor einem rechten Fahrzeugteil, in dem der Beifahrersitz angeordnet ist, klein ist. Der fahrersitzseitige Abschnitt mit dickem Durchmesser 31 dient zum Anbringen schwerer Elemente wie etwa der Lenkvorrichtung. Zwischen dem Abschnitt mit dickem Durchmesser 31 und dem Abschnitt mit dünnem Durchmesser 32 ist ein Durchmesseränderungsabschnitt 33 vorgesehen, an dem sich der Rohrdurchmesser ändert. Der dargestellte Durchmesseränderungsabschnitt 33 ist kegelstumpfförmig, wobei seine Außenform vom Abschnitt mit dickem Durchmesser 31 zum Abschnitt mit dünnem Durchmesser 32 hin allmählich im Durchmesser abnimmt.
Am Verstärkungselement 30 sind verschiedene Komponenten angebracht, etwa ein Installationsbrett, eine Lenkvorrichtung, Klimaanlagenleitungen, Kabelbäume, Airbag, Halterungen zum Anbringen weiterer Elemente und dergleichen.
Relativ schwere Elemente wie etwa Lenkvorrichtung, Klimaanlagenleitungen, Airbag, Halterungen und dergleichen, sind über Verbindungsteile aus Metall oder Anbringungselemente am Verstärkungselement 30 angebracht, während relativ leichte Elemente wie Kabelbäume und dergleichen über Kabelbaumklemmen aus Kunststoff, die an einer Rastbohrung des Verstärkungselements 30 fixiert sind, am Verstärkungselement 30 angebracht sind.
Das Verstärkungselement 30, an dem zahlreiche Elemente angebracht sind, ist also in einem Zustand, in dem sich vom Verstärkungselement 30 verschiedene Verbindungsteile und Anbringungselemente verzweigen, und bildet daher eine Struktur, bei der es schwierig ist, Abschirmungselemente oder Schallabsorptionsmaterial zum wirksamen Abschirmen oder Absorbieren von Geräuschen vom Verstärkungselement 30 so in der Umgebung des Verstärkungselements 30 anzuordnen, dass dieses davon eingeschlossen wird.
4 ist eine Ansicht, die die Form eines Schwingungsdämpfungselements darstellt, das im Inneren des Verstärkungselements angeordnet ist, und 5 ist eine erläuternde Ansicht des Schwingungsdämpfungselements in einem Zustand, in dem es im Inneren des Verstärkungselements angeordnet ist.
Im Rohr des Verstärkungselements 30 ist ein längliches rohrförmiges Schwingungsdämpfungselement 40 angeordnet. Das Schwingungsdämpfungselement 40 ist derart im Verstärkungselement 30 angeordnet, dass sich seine Längsrichtung (Rohraxialrichtung) entlang der Längsrichtung (Rohraxialrichtung) des Verstärkungselements 30 verlaufend erstreckt. Die Außenfläche des Schwingungsdämpfungselements 40 ist eine im Wesentlichen zur Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 parallele Fläche mit einer Form, die sich in einer Richtung entlang der Rohrinnenfläche erstreckt, und liegt an der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 an.
Die Außenfläche des Schwingungsdämpfungselements 40 liegt also der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 gegenüber und liegt im Wesentlichen in ihrer Gesamtheit an der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 an. Schwingungen, die über diesen Anlageteil auf das Verstärkungselement 30 übertragen werden, werden auf das Schwingungsdämpfungselement 40 übertragen, und die Schwingungsenergie des Verstärkungselements 30 wird als Wärmeenergie vom Schwingungsdämpfungselement absorbiert, so dass eine Geräuscherzeugung vom Verstärkungselement 30 unterdrückt wird.
Das Schwingungsdämpfungselement 40 befindet sich im Inneren des Verstärkungselements 30 in einem Kompressionszustand, und durch die Rückstellkraft, mit der es aus dem Kompressionszustand in den ursprünglichen Zustand zurückzukehren sucht, übt seine Außenfläche eine Kraft auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 aus, die diese in Rohraußenrichtung drückt. Die Rohraußenrichtung ist eine Richtung orthogonal zur Längsrichtung (Rohraxialrichtung) des Verstärkungselements 30. Im Folgenden wird diese Kraft, mit der das Schwingungsdämpfungselement 40 das Verstärkungselement 30 von innen nach außen drückt, als „Expansionskraft” bezeichnet. Die Expansionskraft des Schwingungsdämpfungselements 40 wirkt im Wesentlichen orthogonal auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 ein.
In Bezug auf Membranschwingungen der Flächen des Verstärkungselements 30 übt das Schwingungsdämpfungselement 40 in einer Richtung, die im Wesentlichen identisch mit der Schwingungsrichtung der Membranschwingungen des Verstärkungselements 30 ist, Expansionskraft aus. Das heißt, die Expansionskraft des Schwingungsdämpfungselements 40 wirkt als eine Kraft, die Membranschwingungen des Verstärkungselements 30 unterdrückt. Daher wird die Effizienz, mit der Schwingungsenergie des Verstärkungselements 30 vom Schwingungsdämpfungselement 40 als Wärmeenergie absorbiert wird, erhöht, so dass die Geräuschunterdrückungswirkung des Verstärkungselements 30 erhöht wird.
Das Verstärkungselement 30 kann potenziell, wie beispielsweise in 6 gezeigt, von Koppelungselementen wie den Halterungen usw. übertragene Schwingungen, Luftschwingungen, die vom Motorraum ER über das Armaturenbrett 10 an den Innenraum IS übertragen werden, und andere sich ausbreitende Membranschwingungen erzeugen, doch in der vorliegenden Ausführungsform werden die Membranschwingungen als solche unterdrückt, indem das Schwingungsdämpfungselement 40 gegen die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 gedrückt wird. Auf diese Weise wird die Möglichkeit, dass das Verstärkungselement 30 zu einer Geräuschquelle wird, wirksam unterdrückt.
Da in der vorliegenden Ausführungsform das Verstärkungselement 30 den Aufbau mit dem Abschnitt mit dickem Durchmesser 31 und dem Abschnitt mit dünnem Durchmesser 32 aufweist, deren Durchmesser unterschiedlich ist, ist auch das Schwingungsdämpfungselement 40 aus unterschiedlichen Elementen aufgebaut, nämlich einem ersten Schwingungsdämpfungselement 40a für den Abschnitt mit dickem Durchmesser 31 und einem zweiten Schwingungsdämpfungselement 40b für den Abschnitt mit dünnem Durchmesser 32. Das heißt, in das Rohr des Abschnitts mit dickem Durchmesser 31 ist das erste Schwingungsdämpfungselement 40a eingeführt, und in das Rohr des Abschnitts mit dünnem Durchmesser 32 ist das zweite Schwingungsdämpfungselement 40b eingeführt. In Anpassung an die Geräuscherzeugungscharakteristik der Membranschwingungen, die jeweils am Abschnitt mit dickem Durchmesser 31 und am Abschnitt mit dünnem Durchmesser 32 entstehen, können auch die Schwingungsdämpfungscharakteristiken (Schwingungsdämpfungsgrad, Schwingungsdämpfungsfrequenzbereich, Elementdicke, Elementmaterial usw.) des ersten Schwingungsdämpfungselements 40a und des zweiten Schwingungsdämpfungselements 40b unterschiedlich vorgesehen sein.
7 zeigt eine erläuternde Ansicht des Grundzustands und des Kompressionszustands des Schwingungsdämpfungselements 40. Das Schwingungsdämpfungselement 40 kann aus einem in radialer Richtung dehnbaren Material gebildet sein. Der Außendurchmesser des Schwingungsdämpfungselements 40 ist, wie in 7A gezeigt, größer als der Innendurchmesser des Verstärkungselements 30 gebildet. Im Folgenden wird der nicht in radialer Richtung gedehnte oder zusammengedrückte Zustand des Schwingungsdämpfungselements 40 als „Grundzustand”, und der Zustand des Schwingungsdämpfungselements 40, in dem es in radialer Richtung zusammengedrückt ist, als „Kompressionszustand” bezeichnet.
Das im Verstärkungselement 30 angeordnete Schwingungsdämpfungselement 40 befindet sich wie in 7B im Kompressionszustand und ist derart zusammengedrückt, dass seine Außenform im Wesentlichen mit der Innenform des Verstärkungselements 30 übereinstimmt, und ist sich selbst abstützend befestigt, indem es die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 stützt. Daher übt das Schwingungsdämpfungselement 40 durch die elastische Kraft, mit der es aus dem Kompressionszustand in den Grundzustand zurückzukehren sucht, Expansionskraft auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 aus.
Im Folgenden soll der Aufbau des Schwingungsdämpfungselements 40 genauer beschrieben werden.
Das Schwingungsdämpfungselement 40 aus 4 bis 7 weist eine Laminierungsstruktur auf, wobei ein Substrat 41, wobei es sich um ein hohles zylinderförmiges Element handelt, und eine elastische Schicht 42, die gebildet ist, indem an der Außenumfangsfläche des Substrats 41 ein bahnförmig gebildetes Puffermaterial CM mit im Wesentlichen konstanter Dicke angeklebt ist, konzentrisch aufeinander laminiert sind. Das Substrat 41 bildet im Vergleich zur elastischen Schicht 42 ein hochfestes Kernmaterial, während die elastische Schicht 42 ein elastisches Deckmaterial niedriger Festigkeit bildet, das die Außenseite des Substrats 41 bedeckt. Das Schwingungsdämpfungselement 40 mit seinem Aufbau, wobei an der Außenfläche des hohlen zylinderförmigen Substrats 41 die elastische Schicht 42 vorgesehen ist, ist somit insgesamt ein hohles zylinderförmiges Element, weshalb das Gewicht des Schwingungsdämpfungselements 40 gering ist.
Die elastische Schicht 42 ist in eingequetschtem Zustand zwischen der Außenfläche des Substrats 41 und der Innenfläche des hohlen zylinderförmigen Rohrs des Verstärkungselements 30 angeordnet. Bei dem Puffermaterial CM handelt es sich um ein elastisches Element, das eine elastische Rückstellkraft erzeugt, indem es aus dem eingequetschten Zustand in seine ursprüngliche Form zurückzukehren sucht, und das Substrat 41 weist derartige Eigenschaften auf, dass es von höherer Festigkeit als das Puffermaterial CM ist und sich weniger leicht als das Puffermaterial CM verformt.
Der Außendurchmesser des Substrats 41 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Verstärkungselements 30 gebildet. Dagegen ist der Durchmesser unter Hinzurechnung der Bahndicke des Puffermaterials CM, das auf die Außenumfangsfläche des Substrats 41 aufgebracht ist, zum Außendurchmesser des Substrats 41 etwas größer als der Innendurchmesser des Verstärkungselements 30. Das Substrat 41 nimmt die Kraft, mit der die elastische Schicht 42, die zwischen dem Substrat 41 und dem Verstärkungselement 30 gehalten wird, aufgrund der elastischen Rückstellkraft in die ursprüngliche Form zurückzukehren sucht, von innen auf, wobei die elastische Rückstellkraft der elastischen Schicht 42, die am Substrat 41 auf der Innenseite abstützt wird, auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 ausgeübt wird.
Wenn also das Schwingungsdämpfungselement 40 in das Verstärkungselement 30 eingesetzt wird, während das Puffermaterial, dessen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser des Verstärkungselements 30 ist, elastisch zusammengedrückt wird, wird von dem Puffermaterial CM, das in den zwischen dem Substrat 41 und der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 eingequetschten Kompressionszustand eingetreten ist, die elastische Schicht 42 gebildet. Durch die elastische Rückfederung der elastischen Schicht 42 wird Expansionskraft auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 ausgeübt.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Puffermaterial CM um ein Material mit guter Oberflächengleitfähigkeit. Indem ein Material mit guter Oberflächengleitfähigkeit als das Puffermaterial CM verwendet wird, können das Schwingungsdämpfungselement 40 und das Verstärkungselement 30 separat voneinander hergestellt werden, so dass sich das Schwingungsdämpfungselement 40 leicht in das Rohr des Verstärkungselements 30 einsetzen lässt. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Puffermaterial CM um ein poröses Material wie etwa Schwamm oder Fasermaterial. Indem poröses Material als das Puffermaterial CM verwendet wird, ist das Gewicht der Schwingungsdämpfungselements 40 gering, das Gewicht des Verstärkungselements 30 ist gering, und damit kann auch das Gewicht des Fahrzeugs 100 insgesamt verringert werden.
Das Puffermaterial CM wird anhand verschiedener Blickpunkte wie Kompressionsfähigkeit, Elastizität, Gewicht, Flexibilität, Gleitfähigkeit, Kosten usw. ausgewählt, wobei als konkretes Beispiel ein Vlies aus PET(Polyethylenterephthalat)-Fasern genannt werden kann. Das Substrat 41 wird anhand verschiedener Blickpunkte wie Festigkeit, Gewicht, Kosten usw. ausgewählt, wobei als konkretes Beispiel ein Urethanhartschaum genannt werden kann.
Am Verstärkungselement 30 sind als Durchgangsbohrungen, die vom Inneren zum Äußeren des Rohrs führen, Rastbohrungen zum Befestigen von Kabelbaumklemmen 50 an mehreren Stellen oder auch Schraubbohrungen zum Verschrauben verschiedener Elemente vorgesehen. Die Kabelbaumklemme 50 weist einen in die Rastbohrung einrastbaren Einführabschnitt 51 und einen am Kabelbaum fixierbaren Fixierungsabschnitt 52 auf. Wenn der Einführabschnitt 51 durch die Rastbohrung in das Rohr des Verstärkungselements 30 geführt wird, dient die Kabelbaumklemme 50 als Sicherung des Einführabschnitts 51 und sichert ihn in Bezug auf die Rastbohrung. Es kommt auch vor, dass ein Vorderendabschnitt einer Schraube, die in der Schraubbohrung fixiert wird, durch die Schraubbohrung in das Rohr des Verstärkungselements 30 ragt und in diesem Zustand befestigt wird.
Am Schwingungsdämpfungselement 40 ist ein Vertiefungsabschnitt 43 gebildet, der in einem Bereich vertieft ist, der im Wesentlichen um die Stelle zentriert ist, die der Rastbohrung oder der Schraubbohrung entspricht. Bei dem Vertiefungsabschnitt 43 ist die Stelle gegenüber der Rastbohrung oder der Schraubbohrung der tiefste Abschnitt, und er weist eine Schalenform auf, deren Durchmesser sich mit zunehmender Nähe vom tiefsten Abschnitt zur Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 hin allmählich erweitert. Auch an der Oberfläche des Vertiefungsabschnitts 43 ist mit den anderen Stellen fortlaufend gebildetes Puffermaterial CM aufgeklebt. Durch Bereitstellen des Vertiefungsabschnitts 43 wird zwischen dem Verstärkungselement 30 und dem Vertiefungsabschnitt 43 ein Hohlraum gebildet.
Die Öffnung des Vertiefungsabschnitts 43 ist über einen breiteren Bereich als die Rastbohrung oder Schraubbohrung gebildet. Daher ist sie eine anlagefreie Stelle, an der das Schwingungsdämpfungselement 40 in einem bestimmten Bereich im Umkreis der Rastbohrung oder Schraubbohrung nicht an der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 anliegt. Die Tiefe der Stelle, die dem Boden der Schale am tiefsten Abschnitt des Vertiefungsabschnitts 43 entspricht, ist derart gebildet, dass sie tiefer als die Vorsprungslänge ist, mit der das Vorderende aus dem Rastabschnitt oder der Schraubbohrung ins Innere des Verstärkungselements 30 ragt. Die Breite der Stelle, die dem Boden der Schale am tiefsten Abschnitt des Vertiefungsabschnitts 43 entspricht, ist derart gebildet, dass sie größer als das Vorderende des Elements ist, das aus dem Rastabschnitt oder der Schraubbohrung ins Innere des Verstärkungselements 30 ragt.
Das Schwingungsdämpfungselement 40 und das Verstärkungselement 30 können auch eine Führungsstruktur oder eine Positionierungsstruktur aufweisen, um das in das Verstärkungselement 30 eingeführte Schwingungsdämpfungselement 40 zu führen. Indem in einem Verstärkungselement 30 mit einer solchen Führungsstruktur oder Positionierungsstruktur die axiale Position oder der Winkel in Umfangsrichtung des Schwingungsdämpfungselements 40 angepasst wird, wird der Vertiefungsabschnitt 43 des Schwingungsdämpfungselements 40 in einem Zustand, in dem er gegenüber der Rastbohrung oder Schraubbohrung liegt, unter Einführung in das Rohr des Verstärkungselements 30 fixiert.
Beispielsweise kann an der Seitenfläche des Schwingungsdämpfungselements 40 auch ein Grat 44 vorgesehen sein, der sich in dessen Längsrichtung erstreckt, und dieser Grat 44 kann als Führungsstruktur dienen, wenn das Schwingungsdämpfungselement 40 in das Rohr des Verstärkungselements 30 eingeführt wird. Als Nutzungsverfahren für den Grat 44 kann beispielsweise an einer Spannvorrichtung zum Einführen des Schwingungsdämpfungselements 40 in das Rohr des Verstärkungselements 30 eine Gratnut vorgesehen sein, in die der Grat 44 eingreift, oder an der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 kann eine Gratnut vorgesehen sein, in die der Grat 44 eingreift, um das Schwingungsdämpfungselement 40 in das Rohr des Verstärkungselements 30 einzuführen.
Außerdem kann beispielsweise an einem Endabschnitt des Schwingungsdämpfungselements 40 ein Vorsprung 45 vorgesehen sein, und an einem Endabschnitt des Verstärkungselements 30 kann eine Ausnehmung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, in die der Vorsprung 45 eingreift. Wenn in diesem Fall das Schwingungsdämpfungselement 40 in das Rohr des Verstärkungselements 30 eingeführt wird, können das Einführmaß und der Winkel des Schwingungsdämpfungselements 40 so angepasst werden, dass der Vorsprung 45 in die Ausnehmung eingreift.
8 zeigt eine Messkurve der Schwingungen eines Verstärkungselements 30 mit Schwingungsdämpfungselement 40 und 9 zeigt eine Messkurve des Schalldrucks eines Verstärkungselements 30 mit Schwingungsdämpfungselement 40.
Die Kurven aus 8, 9 zeigen für ein Verstärkungselement 30 ohne Schwingungsdämpfungselement oder Schallabsorptionsmaterial, ein Verstärkungselement 30, das außen mit Filz als Schallabsorptionsmaterial umwickelt ist, und ein Verstärkungselement 30, in das das Schwingungsdämpfungselement 40 eingeführt ist, die jeweiligen Messergebnisse in Gegenüberstellung. Als Schwingungsdämpfungselement 40 für diese Messungen wurde ein Element verwendet, bei dem die Dicke des auf die Umfangsfläche des Substrats 41 geklebten Puffermaterials CM 3 mm bzw. 5 mm betrug und der Außendurchmesser des Schwingungsdämpfungselements 40 im Halbmesser um etwa 1 mm größer als der Innendurchmesser des Verstärkungselements 30 war. Das heißt, dass das Schwingungsdämpfungselement 40 in einem Zustand, in dem die elastische Schicht 42 über den Gesamtumfang um etwa 1 mm komprimiert war (im Folgenden auch als „1-mm-Wickelzustand” bezeichnet) in das Verstärkungselement 30 eingeführt war. Bei der Schalldruckmessung wurde an fünf Stellen entlang der Seitenfläche des Verstärkungselements 30 ein Mikrofon angeordnet, und es wurde gemessen, welchen Schalldruck der von diesen Mikrofonen aufgenommene Schall in den einzelnen Frequenzbereichen aufwies.
Aus 9 geht hervor, dass der Schalldruck bei 500–1000 und 1600–2500 Hz abnahm. Aus 8 geht hervor, dass im selben Frequenzbereich wie der Schalldruck auch die Schwingungen gedampft wurden. Daraus kann geschlossen werden, dass das Schwingungsdämpfungselement 40 nicht nur eine einfache Geräuscherzeugungsunterdrückung mittels Absorption, sondern auch eine hohe Geräuscherzeugungsunterdrückungswirkung durch Unterdrückung der Schwingungen des Verstärkungselements 30 aufweist.
10 bis 12 sind Messkurven der Geräuschempfindlichkeit bei Veränderung der Einführlänge des Schwingungsdämpfungselements 40 in das Rohr des Verstärkungselements 30. Für diese Kurven wurden Messungen von Schwingungen und Schalldruck bei Einführung des Schwingungsdämpfungselements 40 in Bezug auf die Länge des Verstärkungselements 30 um eine Länge von 25%, 50%, 75% bzw. 100% vorgenommen. Aus den Darstellungen geht hervor, dass bei jeder Einführlänge des Schwingungsdämpfungselements 40 eine Dämpfung von Schwingungen und Schalldruck bei 500–1000 und 1600–2500 Hz vorlag, wobei die Reduzierung der Schallwirkung insbesondere ab einer Einführlänge von 50% oder mehr deutlich zutage trat. Dies bedeutet, dass der Bereich, in dem das Schwingungsdämpfungselement 40 und die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 in Längsrichtung des Verstärkungselements 30 aneinander anliegen, etwa 75% oder mehr in Längsrichtung der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 und vorzugsweise etwa 90% oder mehr in Längsrichtung der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 betragen sollte. Wenn das Schwingungsdämpfungselement 40 über den Bereich der Rohrinnenfläche in Längsrichtung anliegt, verkleinert sich der Bereich, in dem Membranschwingungen des Verstärkungselements 30 möglich sind, beträchtlich, und die Geräuscherzeugung durch Schwingungen des Verstärkungselements 30 kann wirkungsvoll unterdrückt werden.
Der Bereich, in dem das Schwingungsdämpfungselement 40 und das Verstärkungselement 30 in Umfangsrichtung der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 aneinander anliegen, beträgt vorzugsweise im Wesentlichen den gesamten Umfang in Umfangsrichtung der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30. Wenn das Schwingungsdämpfungselement 40 in Umfangsrichtung der Rohrinnenfläche im Wesentlichen am gesamten Umfang anliegt, werden praktisch keine Luftlöcher gebildet, die die Struktur des Verstärkungselements 30 um den gesamten Umfang umschließen.
(2) Zweite Ausführungsform
Die vorliegende Ausführungsform beschreibt weitere Aspekte des Schwingungsdämpfungselements. 13 zeigt erläuternde Ansichten eines Schwingungsdämpfungselements 140 gemäß einer zweiten Ausführungsform. 13A ist eine perspektivische Ansicht eines Schwingungsdämpfungselements 140 in geöffnetem Zustand, 13B ist eine Seitenansicht des Schwingungsdämpfungselements 140 in geöffnetem Zustand, 13C ist eine Seitenansicht des Schwingungsdämpfungselements 140 in halb zusammengefaltetem Zustand und 13D ist eine Seitenansicht des Schwingungsdämpfungselements 140 in zusammengefaltetem Zustand.
Das Schwingungsdämpfungselement 140 umfasst mehrere kreissektorförmige Säulenkörper 141–144, einen biegbaren Koppelungsabschnitt 145 zwischen den kreissektorförmigen Säulenkörpern 142, 143, der diese verbindet, einen faltbaren Koppelungsabschnitt 146 zwischen den kreissektorförmigen Säulenkörpern 141, 142, der diese verbindet, und einen faltbaren Koppelungsabschnitt 147 zwischen den kreissektorförmigen Säulenkörpern 143, 144, der diese verbindet. Die Koppelungsabschnitte 145–147 verbinden lineare Kantenabschnitte miteinander, die sich zwischen einem gekrümmten Flächenabschnitt und einem ebenen Flächenabschnitt der kreissektorförmigen Säulenkörper erstrecken. Die kreissektorförmigen Säulenkörper 141, 144 sind nicht verbunden.
Der kreissektorförmige Säulenkörper 141 weist zwei kreissektorförmige Flächen 141a, 141b, die eine Unterseitenfläche des Säulenkörpers bilden, eine bogenförmig gekrümmte Fläche 141e, die kreisbogenförmige Konturlinien 141c, 141d der zwei kreissektorförmigen Flächen 141a, 141b verbindet, eine rechteckige ebene Fläche 141h, die lineare Konturlinien 141f, 141g der zwei kreissektorförmigen Flächen 141a, 141b verbindet, und eine rechteckige ebene Fläche 141k auf, die lineare Konturlinien 141i, 141j der zwei kreissektorförmigen Flächen 141a, 141b verbindet. Zwischen der bogenförmig gekrümmten Fläche 141e und der rechteckigen ebenen Fläche 141h ist ein linearer Kantenabschnitt 141l gebildet, zwischen der bogenförmig gekrümmten Fläche 141e und der rechteckigen ebenen Fläche 141k ist ein linearer Kantenabschnitt 141m gebildet und zwischen der rechteckigen ebenen Fläche 141h und der rechteckigen ebenen Fläche 141k ist ein linearer Kantenabschnitt 141n gebildet. Die linearen Konturlinien 141i, 141j der zwei kreissektorförmigen Flächen 141a, 141b sind kürzer als die linearen Konturlinien 141f, 141g der zwei kreissektorförmigen Flächen 141a, 141b gebildet.
Auch die übrigen kreissektorförmigen Säulenkörper 142–144 weisen den gleichen Aufbau wie der kreissektorförmige Säulenkörper 141 auf, weshalb bei Beschreibung der kreissektorförmigen Säulenkörper 142–144 mit diesem identischen Aufbau den Bezugszeichen der kreissektorförmigen Säulenkörper 142–144 dieselben Buchstaben angefügt werden wie bei den Bezugzeichen 141 des kreissektorförmigen Säulenkörpers 141.
Der Koppelungsabschnitt 145 ist ein rechteckiger bandförmiger Strukturkörper, der den gesamten Kantenabschnitt 142l des kreissektorförmigen Säulenkörpers 142 und den gesamten Kantenabschnitt 143l des kreissektorförmigen Säulenkörpers 143 miteinander verbindet und den Kantenabschnitt 142l und den Kantenabschnitt 143l dabei in einer Weise verbindet, in der sie derart angenähert sind, dass sie zueinander benachbart sind. Wenn also der Koppelungsabschnitt 145 gebogen wird und der kreissektorförmige Säulenkörper 142 und der kreissektorförmige Säulenkörper 143 relativ um den Koppelungsabschnitt 145 als Achse gedreht werden, so dass der Kantenabschnitt 142n des kreissektorförmigen Säulenkörpers 142 und der Kantenabschnitt 143n des kreissektorförmigen Säulenkörpers 143 einander angenähert werden, gelangen die rechteckige ebene Fläche 142h und die rechteckige ebene Fläche 143h in einen Zustand, in dem sie im Wesentlichen über ihre Gesamtheit einander gegenüberliegend aneinander anliegen.
Der Koppelungsabschnitt 146 ist ein rechteckiger bahnförmiger Strukturkörper, der den gesamten Kantenabschnitt 141m des kreissektorförmigen Säulenkörpers 141 und den gesamten Kantenabschnitt 142m des kreissektorförmigen Säulenkörpers 142 miteinander verbindet und Knicke 146a–146c aufweist. Der Knick 146a ist an der Seitenfläche, die mit der rechteckigen ebenen Fläche 141k fortlaufend ist, in der Nähe des Kantenabschnitts 141m in der Richtung gebildet, in der sich der Kantenabschnitt 141m erstreckt. Der Knick 146b ist an der Seitenfläche, die mit der rechteckigen ebenen Fläche 142k fortlaufend ist, in der Nähe des Kantenabschnitts 142m in der Richtung gebildet, in der sich der Kantenabschnitt 142m erstreckt. Der Knick 146c ist an der Seitenfläche, die mit der bogenförmig gekrümmten Fläche 141e oder der bogenförmig gekrümmten Fläche 142e fortlaufend ist, ungefähr in der Mitte zwischen dem Kantenabschnitt 141m und dem Kantenabschnitt 142m in der Richtung gebildet, in der sich der Kantenabschnitt 141m oder der Kantenabschnitt 142m erstreckt.
Ebenso ist der Koppelungsabschnitt 147 ein bahnförmiger Strukturkörper, der den gesamten Kantenabschnitt 143m des kreissektorförmigen Säulenkörpers 143 und den gesamten Kantenabschnitt 144m des kreissektorförmigen Säulenkörpers 144 miteinander verbindet und Knicke 147a–147c aufweist. Der Knick 147a ist an der Seitenfläche, die mit der rechteckigen ebenen Fläche 143k fortlaufend ist, in der Nähe des Kantenabschnitts 143m in der Richtung gebildet, in der sich der Kantenabschnitt 143m erstreckt. Der Knick 147b ist an der Seitenfläche, die mit der rechteckigen ebenen Fläche 144k fortlaufend ist, in der Nähe des Kantenabschnitts 144m in der Richtung gebildet, in der sich der Kantenabschnitt 144m erstreckt. Der Knick 147c ist an der Seitenfläche, die mit der bogenförmig gekrümmten Fläche 143e oder der bogenförmig gekrümmten Fläche 144e fortlaufend ist, ungefähr in der Mitte zwischen dem Kantenabschnitt 143m und dem Kantenabschnitt 144m in der Richtung gebildet, in der sich der Kantenabschnitt 143m oder der Kantenabschnitt 144m erstreckt.
Wenn der Koppelungsabschnitt 146 mit den Knicken 146a–146c als Talfalten gefaltet wird, kann er in gefaltetem Zustand zwischen der rechteckigen ebenen Fläche 141k des kreissektorförmigen Säulenkörpers 141 und der rechteckigen ebenen Fläche 142k des kreissektorförmigen Säulenkörpers 142 gehalten werden. Wenn der Koppelungsabschnitt 147 mit den Knicken 147a–147c als Talfalten gefaltet wird, kann er in gefaltetem Zustand zwischen der rechteckigen ebenen Fläche 143k des kreissektorförmigen Säulenkörpers 143 und der rechteckigen ebenen Fläche 144k des kreissektorförmigen Säulenkörpers 144 gehalten werden.
An den Koppelungsabschnitten 146, 147 können die Position und Anzahl der Knicke auf unterschiedliche Weise variiert werden, solange ein Faltzustand zwischen den kreissektorförmigen Säulenkörpern erreicht werden kann. Die linearen Konturlinien 141f, 141g der zwei kreissektorförmigen Flächen 141a, 141b sind um eine Länge, die der Faltdicke der Koppelungsabschnitte 146, 147 entspricht, kürzer als die linearen Konturlinien 141i, 141j der zwei kreissektorförmigen Flächen 141a, 141b gebildet.
Das Schwingungsdämpfungselement 140 ist ein Strukturkörper, der zwischen zwei Zuständen veränderbar ist, nämlich einem geöffneten Zustand, in dem in Draufsicht die rechteckigen ebenen Flächen der kreissektorförmigen Säulenkörper 141–144 parallel angeordnet sind, derart, dass sie nicht einander gegenüberliegen, und einem gefalteten Zustand, in dem die rechteckigen ebenen Flächen der kreissektorförmigen Säulenkörper 141–144 insgesamt zylinderförmig gebündelt sind, derart, dass sie einander gegenüberliegen.
Der geöffnete Zustand ist, wie in 13A, 13B gezeigt, ein Zustand, in dem die einzelnen Koppelungsabschnitte 145–146 zwischen den kreissektorförmigen Säulenkörpern 141–144 angeordnet sind und zueinander parallel liegen. Der gefaltete Zustand ist, wie in 13D gezeigt, ein Zustand, in dem die Koppelungsabschnitte 145–147 durch Biegen/Falten zusammengedrückt sind und die Zylinderform bilden, derart, dass die rechteckigen ebenen Flächen benachbarter kreissektorförmiger Säulenkörper einander gegenüberliegen. Im gefalteten Zustand sind die Koppelungsabschnitte 146, 147 zusammengefaltet und werden zwischen den rechteckigen ebenen Flächen der kreissektorförmigen Säulenkörper gehalten. Wie in 13C gezeigt, kann zwischen dem geöffneten und dem gefalteten Zustand auch ein Zustand durchlaufen werden, in dem nur der Koppelungsabschnitt 145 ohne Faltstruktur gebogen ist und so eine elliptische Säulenform (oder flaschenkürbisartige Säulenform) gebildet wird.
An das Schwingungsdämpfungselement 140 ist an den bogenförmig gekrümmten Flächen 141e, 142e, 143e, 144e der kreissektorförmigen Säulenkörper 141–44 und den Flächen der Koppelungskörper 145, 146, 147, die mit den bogenförmig gekrümmten Flächen fortlaufend sind, Puffermaterial CM aufgeklebt. Das Puffermaterial CM deckt im gefalteten Zustand mit der Säulenform die gesamte Außenfläche der Säule ab, und wenn in diesem gefalteten Zustand ein Einsetzen in das Verstärkungselement 30 erfolgt, bildet es eine elastische Schicht 150 (nicht dargestellt), die der elastischen Schicht 42 der ersten Ausführungsform entspricht. Da die Koppelungsabschnitte 146, 147 und das daran angeklebte Puffermaterial CM zwischen den rechteckigen ebenen Flächen der kreissektorförmigen Säulenkörper gefaltet gehalten werden, wird die elastische Rückstellkraft, die im gefalteten Zustand das in das Verstärkungselement 30 eingeführte Schwingungsdämpfungselement 140 auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 ausübt, weiter verstärkt.
Die kreissektorförmigen Säulenkörper 141–144 sind als hohle Strukturkörper gebildet. In der vorliegenden Ausführungsform sind jeweils bei dem kreissektorförmigen Säulenkörper 141 die rechteckige ebene Fläche 141h, bei dem kreissektorförmigen Säulenkörper 142 die rechteckige ebene Fläche 142h, bei dem kreissektorförmigen Säulenkörper 143 die rechteckige ebene Fläche 143h und bei dem kreissektorförmigen Säulenkörper 144 die rechteckige ebene Fläche 144h geöffnet, und im Inneren ist eine verstärkende Rippenstruktur vorgesehen, die sich im Wesentlichen parallel zur kreissektorförmigen Fläche erstreckt. Durch Anwendung einer Struktur, wobei verstärkende Rippen vorgesehen sind, die sich im Wesentlichen parallel zur kreissektorförmigen Fläche erstrecken, während eine der rechteckigen ebenen Flächen der kreissektorförmigen Säulenkörper 141–144 geöffnet ist, kann das Gewicht des Schwingungsdämpfungselement 140 reduziert werden, und zugleich ist es ohne Weiteres möglich, das geöffnete Schwingungsdämpfungselement 140 in einer Gussform einstückig zu formen.
Ferner kann das Schwingungsdämpfungselement in verschiedenen Formen oder Strukturen abgewandelt werden, wofür einige Beispiele hierfür in 14 bis 18 gezeigt sind. In diesen Figuren sind die weiteren Beispiele des Schwingungsdämpfungselements in Endansicht oder Schnittansicht gezeigt.
Das in 14 gezeigte Schwingungsdämpfungselement 240 weist ein Substrat 241 auf, das zylinderförmig gebildet ist, indem Öffnungen der im Querschnitt hutförmigen rinnenförmigen Elemente 241a, 241b einander gegenüber angeordnet werden und Flanschabschnitte verbunden werden. Die Außenfläche des Bodenabschnitts der rinnenförmigen Elemente 241a, 241b ist eine gekrümmte Fläche, die im Wesentlichen mit der gekrümmten Fläche der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 identisch ist. Allerdings weist die Unterseitenfläche des rinnenförmigen Elements 241a vor dem Einführen in das Verstärkungselement 30 eine etwas geringere Krümmung als die gekrümmte Fläche der Rohrinnenflächen des Verstärkungselements 30 auf, während die Unterseitenfläche des rinnenförmigen Elements 241b eine etwas größere Krümmung als die gekrümmte Fläche der Rohrinnenflächen des Verstärkungselements 30 aufweist. Außerdem ist an dem rinnenförmigen Element 241b ein plisseeförmiger Biegeabschnitt 241c gebildet, der nach innen vertieft ist, derart, dass sich in einer Richtung in Längsrichtung des Schwingungsdämpfungselements 240 ein Knick erstreckt. An der Außenfläche der rinnenförmigen Elemente 241a, 241b ist mit Ausnahme der Flanschabschnitte jeweils Puffermaterial CM aufgeklebt.
Das Schwingungsdämpfungselement 240 wird in das Rohr des Verstärkungselements 30 eingeführt, indem es elastisch gebogen wird, derart, dass der Biegeabschnitt 241c zusammengedrückt wird. Die Krümmung der Unterseitenfläche der rinnenförmigen Elemente 241a, 241b verändert sich dabei jeweils so, dass sie sich der Krümmung der gekrümmten Fläche der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 annähert, was das enge Anliegen am Anlageteil zwischen dem Schwingungsdämpfungselement 240 und der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 erhöht, wodurch die zwischen den Anlageteilen auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 ausgeübte Expansionskraft gleichmäßiger wird.
Durch das in das Verstärkungselement 30 eingeführte Schwingungsdämpfungselement 240 wird an der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 durch die elastische Rückfederung der elastischen Schicht 242, die von dem Puffermaterial CM gebildet wird, das zwischen den rinnenförmigen Elementen 241a, 241b und der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 gehalten wird, auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 eine Expansionskraft ausgeübt. Durch die elastische Kraft, mit der der Biegeabschnitt 241c im Rohr des Verstärkungselements 30 danach strebt, in seine ursprüngliche Form zurückzukehren, wird die auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 einwirkende Expansionskraft weiter verstärkt.
Das in 15 gezeigte Schwingungsdämpfungselement 340 weist ein Substrat 341 auf, das zylinderförmig gebildet ist, indem Öffnungen der im Querschnitt hutförmigen rinnenförmigen Elemente 341a, 341b einander gegenüber angeordnet werden und Flanschabschnitte verbunden werden. Die Außenfläche des Bodenabschnitts der rinnenförmigen Elemente 341a, 341b ist eine gekrümmte Fläche, die im Wesentlichen mit der gekrümmten Fläche der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 identisch ist. Allerdings weist die Unterseitenfläche beider rinnenförmiger Elemente 341a, 341b vor dem Einführen in das Verstärkungselement 30 eine etwas geringere Krümmung als die gekrümmte Fläche der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 auf. An der Außenfläche der rinnenförmigen Elemente 341a, 341b ist jeweils Puffermaterial CM aufgeklebt. Außerdem ist an keinem der rinnenförmigen Elemente 341a, 341b ein Biegeabschnitt wie etwa bei dem Schwingungsdämpfungselement 240 vorgesehen. An einem Eckabschnitt des Bodenabschnitts und der Seitenfläche der rinnenförmigen Elemente 341a, 341b sind Knicke 341c–341f gebildet, die sich in Längsrichtung des Schwingungsdämpfungselements 340 erstrecken.
Das Schwingungsdämpfungselement 340 wird in das Rohr des Verstärkungselements 30 eingeführt, indem es an den Knicken 341c–341f gebogen und in seinem Gesamtquerschnitt zusammengedrückt wird. Die Krümmung der Unterseitenfläche der rinnenförmigen Elemente 341a, 341b verändert sich dabei jeweils so, dass sie sich der Krümmung der gekrümmten Fläche der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 annähert, was das enge Anliegen am Anlageteil zwischen dem Schwingungsdämpfungselement 340 und der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 erhöht, wodurch die zwischen den Anlageteilen auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 ausgeübte Expansionskraft gleichmäßiger wird.
Durch das in das Verstärkungselement 30 eingeführte Schwingungsdämpfungselement 340 wird an der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 durch die elastische Rückfederung der elastischen Schicht 342, die von dem Puffermaterial CM gebildet wird, das zwischen den rinnenförmigen Elementen 341a, 341b und der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 gehalten wird, auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 eine Expansionskraft ausgeübt. Durch die elastische Kraft, mit der die Knicke 341c–341f im Rohr des Verstärkungselements 30 danach streben, in ihre ursprüngliche Form zurückzukehren, wird die auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 einwirkende Expansionskraft weiter verstärkt.
Das in 16 gezeigte Schwingungsdämpfungselement 440 weist ein Substrat 441 auf, das zylinderförmig gebildet ist, indem Öffnungen der im Querschnitt hutförmigen rinnenförmigen Elemente 441a, 441b einander gegenüber angeordnet werden und Flanschabschnitte verbunden werden. Die Außenfläche des Bodenabschnitts der rinnenförmigen Elemente 441a, 441b ist eine gekrümmte Fläche, die im Wesentlichen mit der gekrümmten Fläche der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 identisch ist. An den gekrümmten Flächenabschnitten der rinnenförmigen Element 441a, 441b ist jeweils Puffermaterial CM aufgeklebt. Bei den rinnenförmigen Elementen 441a, 441b ist jeweils ein Seitenflächenabschnitt, der den Flanschabschnitt und den Bodenabschnitt verbindet, lang gebildet, so dass die Rinnentiefe tiefer gebildet ist. Die Länge des Seitenflächenabschnitts in Querschnittform ist kürzer als der Halbmesser des Innendurchmessers des Verstärkungselements 30 (des in das Verstärkungselement 30 eingeführten Schwingungsdämpfungselements 440) und länger als die Länge des Flanschabschnitts der rinnenförmigen Elemente 441a, 441b gebildet. Am Schwingungsdämpfungselement 440 ist kein Biegeabschnitt wie etwa bei dem Schwingungsdämpfungselement 240 und kein Knick wie etwa bei dem Schwingungsdämpfungselement 340 vorgesehen.
Das Schwingungsdämpfungselement 440 wird in das Rohr des Verstärkungselements 30 eingeführt, indem der Bereich in der Nähe der Grenze zwischen dem Bodenabschnitt und dem Seitenflächenabschnitt und der Bereich in der Nähe der Grenze zwischen dem Flanschabschnitt und dem Seitenflächenabschnitt gebogen wird, so dass der Flanschabschnitt und der Seitenflächenabschnitt nach innen gefaltet werden, wobei die rinnenförmigen Elemente 441a, 441b durch Drücken aneinander angenähert werden, wodurch sein Querschnitt insgesamt zusammengedrückt wird. Dabei gelangt die Unterseitenfläche der rinnenförmigen Elemente 441a, 441b in Anlage an die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 und liegt insgesamt eng daran an.
Durch das in das Verstärkungselement 30 eingeführte Schwingungsdämpfungselement 440 wird an der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 durch die elastische Rückfederung der elastischen Schicht 442, die von dem Puffermaterial CM gebildet wird, das zwischen den rinnenförmigen Elementen 441a, 441b und der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 gehalten wird, auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 eine Expansionskraft ausgeübt. Durch die elastische Kraft, mit der beim Einführen verbogene Teil im Rohr des Verstärkungselements 30 danach strebt, in seine ursprüngliche Form zurückzukehren, wird die auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 einwirkende Expansionskraft weiter verstärkt.
Das in 17 gezeigte Schwingungsdämpfungselement 540 weist ein Substrat 541 auf, das zylinderförmig gebildet ist, indem Öffnungen von halbovalen rinnenförmigen Elementen 541a, 541b, bei welchen ein ovaler Querschnitt entlang der Längsachse geschnitten ist, einander gegenüber angeordnet werden und Randabschnitte der Halbovale verbunden werden. An der Außenfläche der rinnenförmigen Elemente 541a, 541b ist jeweils überall Puffermaterial CM aufgeklebt. Bei dem halbovalen Querschnitt der rinnenförmigen Elemente 541a, 541b ist jeweils ein Teil, der mit dem Randabschnitt fortlaufend ist, als Quadrantenabschnitt A gebildet, der im Querschnitt die Form eines Quadranten aufweist, wobei die zwei Quadrantenabschnitte A durch einen im Querschnitt linearen plattenförmigen Abschnitt B verbunden sind. An den Außenflächen der rinnenförmigen Element 541a, 541b sind jeweils Vertiefungsstreifen als ein Knick C gebildet, der sich jeweils entlang der Grenze zwischen dem Quadrantenabschnitt A und dem plattenförmigen Abschnitt B erstreckt, und außerdem ist am plattenförmigen Abschnitt B an einem Abschnitt ungefähr mittig zwischen Knick C und Knick C ein Vertiefungsstreifen als ein Knick D gebildet, der sich im Wesentlichen parallel zum Knick C, C erstreckt. Die Länge des plattenförmigen Abschnitts B in Querschnittsform ist kürzer als der Innendurchmesser des Verstärkungselements 30 (des in das Verstärkungselement 30 eingeführten Schwingungsdämpfungselements 540) gebildet.
Das Schwingungsdämpfungselement 540 wird in das Rohr des Verstärkungselements 30 eingeführt, indem die Knicke C, D gebogen werden und der plattenförmige Abschnitt B nach innen gefaltet wird, wobei die rinnenförmigen Element 541a, 541b durch Drücken aneinander angenähert werden, wodurch sein Querschnitt insgesamt zusammengedrückt wird. Dabei gelangt die Unterseitenfläche der rinnenförmigen Elemente 541a, 541b in Anlage an die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 und liegt insgesamt eng daran an.
Durch das in das Verstärkungselement 30 eingeführte Schwingungsdämpfungselement 540 wird an der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 durch die elastische Rückfederung der elastischen Schicht 542, die von dem Puffermaterial CM gebildet wird, das zwischen den rinnenförmigen Elementen 541a, 541b und der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 gehalten wird, auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 eine Expansionskraft ausgeübt. Durch die elastische Kraft, mit der der beim Einführen verbogene Teil im Rohr des Verstärkungselements 30 danach strebt, in seine ursprüngliche Form zurückzukehren, wird die auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 einwirkende Expansionskraft weiter verstärkt.
Außerdem weist ein in 18 gezeigtes Schwingungsdämpfungselement 640 ein im Querschnitt C-förmiges Substrat 641 auf, wobei ein Teil des hohlen zylinderförmigen Rohrkörpers in Rohraxialrichtung teilweise ausgespart ist. Auf die Außenfläche des Substrats 641 ist im Wesentlichen überall Puffermaterial CM aufgeklebt.
Das Schwingungsdämpfungselement 640 wird in das Rohr des Verstärkungselements 30 eingeführt, indem die Ausnehmungsteile des im Querschnitt C-förmigen Substrats 641 durch Drücken aneinander angenähert komprimiert werden. Bei dem Schwingungsdämpfungselement 640 wird das Puffermaterial CM zwischen der Außenfläche des Substrats 641 und der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 unter Kompression gehalten, so dass es insgesamt eng an der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 anliegt.
Durch das in das Verstärkungselement 30 eingeführte Schwingungsdämpfungselement 640 wird an der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 durch die elastische Rückfederung der elastischen Schicht 642, die von dem Puffermaterial CM gebildet wird, das zwischen dem Substrat 641 und der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 gehalten wird, auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 eine Expansionskraft ausgeübt. Durch die elastische Kraft, mit der das beim Einführen durch Drücken komprimierte Substrat 641 im Rohr des Verstärkungselements 30 danach strebt, in seine ursprüngliche Form zurückzukehren, wird die auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 einwirkende Expansionskraft weiter verstärkt.
Wie oben beschrieben, kann das Schwingungsdämpfungselement in verschiedenen Formen oder Strukturen abgewandelt werden, und solange es sich um eine Struktur handelt, wobei auf die Oberfläche des Substrats aufgeklebtes Puffermaterial CM derart eingeklemmt wird, dass es gegen die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements 30 drückt, kann das Schwingungsdämpfungselement in verschiedenen Formen oder Strukturen ausgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung ist zudem nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es sind beispielsweise auch abgewandelte Konfigurationen in ihrem Umfang enthalten, wobei die in den Ausführungsformen offenbarten Strukturen miteinander ausgetauscht werden, oder Kombinationen möglich, wobei bekannte Techniken sowie in den Ausführungsformen offenbarte Strukturen miteinander ausgetauscht werden. Der technische Umfang der vorliegenden Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen, sondern erstreckt sich auf die in den Patentansprüchen aufgeführten Erfindungen und deren Äquivalente.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-245781 [0003, 0007]
JP 2014-51224 [0005, 0007]

Claims

Fahrzeug, gekennzeichnet durch ein Verstärkungselement, welches an einer Karosserie eines Fahrzeugs angeordnet ist und die Karosserie verstärkt und bei dem wenigstens ein Teil in Längsrichtung rohrförmig gebildet ist, und ein Schwingungsdämpfungselement, das an einer Rohrinnenfläche des Verstärkungselements anliegt und Membranschwingungen des Verstärkungselements unterdrückt, indem es eine Kraft auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements ausübt, die diese in eine Rohraußenrichtung schiebt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingungsdämpfungselement derart gestaltet ist, dass ein Element, dessen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser des Verstärkungselements ist, unter elastischer Kompression eingesetzt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement ein hohles zylinderförmiges Element ist und das Schwingungsdämpfungselement ein hohles zylinderförmiges Element ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingungsdämpfungselement ein Kernmaterial von hoher Festigkeit und ein dessen Außenseite bedeckendes Deckmaterial mit geringer Festigkeit und hoher Elastizität aufweist, wobei der Außendurchmesser des Kernmaterials kleiner als der Innendurchmesser des Verstärkungselements ist und der Außendurchmesser des Schwingungsdämpfungselements einschließlich des Deckmaterials größer als der Innendurchmesser des Verstärkungselements ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement eine Durchgangsbohrung aufweist, die von innen nach außen durch das Rohr verläuft, wobei an dem Schwingungsdämpfungselement, das an einer bestimmten Position im Rohr des Verstärkungselements angeordnet ist, an einer Position gegenüber der Durchgangsbohrung ein Vertiefungsabschnitt vorgesehen ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement einen ersten Rohrabschnitt mit einem ersten Innendurchmesser, einen zweiten Rohrabschnitt mit einem zweiten Innendurchmesser, der sich vom ersten Innendurchmesser unterscheidet, und einen Koppelungsabschnitt aufweist, der unter allmählicher Veränderung seines Innendurchmessers den ersten Rohrabschnitt und den zweiten Rohrabschnitt miteinander verbindet, und das Schwingungsdämpfungselement durch ein erstes Schwingungsdämpfungselement, das unter elastischer Kompression in den ersten Rohrabschnitt eingesetzt ist, und ein zweites Schwingungsdämpfungselement gebildet ist, das unter elastischer Kompression in den zweiten Rohrabschnitt eingesetzt ist, wobei der Außendurchmesser des ersten Schwingungsdämpfungselements größer als der Innendurchmesser des ersten Rohrabschnitts ist und der Außendurchmesser des zweiten Schwingungsdämpfungselements größer als der Innendurchmesser des zweiten Rohrabschnitts ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich, in dem das Schwingungsdämpfungselement an der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements anliegt und eine Kraft in Rohraußenrichtung darauf ausübt, etwa 75% oder mehr der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements beträgt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich, in dem das Schwingungsdämpfungselement an der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements anliegt und eine Kraft in Rohraußenrichtung darauf ausübt, sich im Wesentlichen vollständig um die Umfangsrichtung der Rohrinnenfläche des Verstärkungselements erstreckt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingungsdämpfungselement ein Kernmaterial von hoher Festigkeit und ein dessen Außenseite bedeckendes Deckmaterial mit geringer Festigkeit und hoher Elastizität aufweist, wobei wenigstens ein Teil des Außendurchmessers des Kernmaterials größer als der Innendurchmesser des Verstärkungselements ist, wobei die Stelle, an der der Außendurchmesser des Kernelements größer als der Innendurchmesser des Verstärkungselements ist, unter stauchender Verringerung ihres Durchmessers in das Rohr des Verstärkungselements eingesetzt ist.
Verstärkungselement, welches an einer Karosserie eines Fahrzeugs angeordnet ist und die Karosserie verstärkt und bei dem wenigstens ein Teil in Längsrichtung rohrförmig gebildet ist, gekennzeichnet durch ein Schwingungsdämpfungselement, das an einer Rohrinnenfläche des Verstärkungselements anliegt und Membranschwingungen des Verstärkungselements unterdrückt, indem es eine Kraft auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements ausübt, die diese in eine Rohraußenrichtung schiebt.
Schwingungsdämpfungselement eines Verstärkungselements, welches an einer Karosserie eines Fahrzeugs angeordnet ist und die Karosserie verstärkt und bei dem wenigstens ein Teil in Längsrichtung rohrförmig gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es an einer Rohrinnenfläche des Verstärkungselements anliegt und Membranschwingungen des Verstärkungselements unterdrückt, indem es eine Kraft auf die Rohrinnenfläche des Verstärkungselements ausübt, die diese in eine Rohraußenrichtung schiebt.