JP2007278393A - Method of manufacturing vibration control valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例として内燃機関の排気管など、振動と熱を発生する振動源に対して用いられ、振動源からの熱や振動の放散を抑制する制振カバー装置を構成する制振パネルの製造方法に関するものである。 The present invention is used for a vibration source that generates vibration and heat, such as an exhaust pipe of an internal combustion engine, as an example. It relates to a manufacturing method.
このような振動を発生する対象物の一例として内燃機関が挙げられる。内燃機関本体や、内燃機関に接続されたエキゾーストマニホールド(以下、エキマニと略記)などの排気系からは、熱や騒音、振動などが外部に放散されている。このような内燃機関本体や排気系などの振動源から振動が外部に無闇に放散される事態を防止するために、従来から、上記振動源に対してインシュレータなど各種のカバーが用いられている。 An example of an object that generates such vibration is an internal combustion engine. Heat, noise, vibration, and the like are dissipated to the outside from an exhaust system such as an internal combustion engine body and an exhaust manifold (hereinafter abbreviated as exhaust manifold) connected to the internal combustion engine. Conventionally, various covers such as an insulator are used for the vibration source in order to prevent a situation in which the vibration is radiated from the vibration source such as the internal combustion engine body or the exhaust system.
図18(1)は下記特許文献1に記載されている典型的な背景技術のエキゾーストマニホールドインシュレータ(以下、インシュレータ)1の斜視図であり、図18(2)及び同図(3)は、図18(1)の各切断面線A―A、C―Cから見た各断面図である。以下、図18を参照して、インシュレータ1について説明する。
18 (1) is a perspective view of a typical background art exhaust manifold insulator (hereinafter referred to as an insulator) 1 described in
インシュレータ1は、内燃機関のエキマニに取り付けられて、エキマニを覆っている。インシュレータ1は、ほぼ平坦な前面部1aとそれから折れ曲がって、内燃機関のシリンダヘッド側に延びる側壁部1bとを有する。インシュレータ1は、図18(2)及び同図(3)に示される2枚の鋼板1A、1Bの重ね合わせからなり、スリット2の縁の少なくとも1つの適宜の位置で、2枚の鋼板の一方が他方の鋼板に対して折り返し部2cで折り返されている。この折り返しによって2枚の鋼板1A、1Bの結合の強化が図られる。
The
この背景技術のインシュレータ1は、2枚の鋼板1A、1Bを重ね合わせた構成により、内部を毎分数千回の周波数で脈動する高温の排気ガスが通過するエキマニから発生する前記周波数の振動が、周囲に無闇に放散されないように作用している。
The
また、他の背景技術として、下記特許文献2に記載されているものがある。この背景技術では、得られる制振合金が最も高い制振性能を有するための製造条件として、焼き鈍し温度、及び焼き鈍し処理からの冷却速度に関する検討が示され、合金材料を850℃で1時間保持した後、850〜600℃の温度域での冷却速度を5℃/分として徐冷することにより、結晶粒径500〜700μm程度の材料が得られ、この様な材料は、内部摩擦が大きいので、その制振性能がより一層改善される、とされている。
特許文献2に記載された背景技術では、制振性能の最適化に関する発明は示されている。しかし、素材の製品化を検討する上で、当前記素材に要求される性能に関して、当前記素材の制振性能以外の種々の特性を含めた総合的な観点から、望ましい総合的な性能が定められる。その上で素材の性能、製造方法及び素材の製品への製造方法の再評価を行い、上記望ましい総合的な性能を満足する新たな素材が発見されることになる。
In the background art described in
この点から見ると、特許文献2の背景技術は、その制振性能に関して、特許文献2以前の背景技術と比較して改善された特性を示しているが、このような素材が、実際に、一例として前記エキマニ用のインシュレータに使用される場合、高い耐熱性が要求され、また、耐久性も必要になる。これらの点で、特許文献2には、制振性能の最適化に関する説明は存在するものの、耐熱性や耐久性などの点に関しては何ら説明も示唆もない。従って、特許文献2に記載された背景技術自体では、自動車用部品などの工業用製品として、当前記素材を用いることは困難であるという不具合を有している。
From this point of view, the background art of
更に、近年の内燃機関やエキマニは、軽量化の点から軽合金化及び薄肉化が図られている。従って、インシュレータに関しても、軽量化が求められていると共に、一層の制振性能の向上も求めらている。これに対し、特許文献2において、軽量化に関する説明はなされておらず、この点でも、特許文献2に記載された背景技術では、自動車用部品などの工業用製品として、当前記素材を用いることは困難であるという不具合を有している。
Furthermore, recent internal combustion engines and exhaust manifolds have been made lighter and thinner from the viewpoint of weight reduction. Therefore, the insulator is also required to be lighter and further improved in damping performance. On the other hand,
これらの点に鑑み、本件発明者は、各種カバー類における制振作用を実現するメカニズムと、そのメカニズムに適合する材料を種々の側面から研究した結果、後述する本件発明に到達したものである。 In view of these points, as a result of studying the mechanism for realizing the vibration damping action in various covers and materials suitable for the mechanism from various aspects, the present inventor has reached the present invention described later.
本発明は、上記問題点を解決しようとして成されたものであり、その目的は、制振性能と遮熱性能が向上され、軽量化、低コスト化を図ることができると共に、これらの特性に関して、適宜、所望の特性を得ることが可能な制振パネルの製造方法を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to improve vibration damping performance and heat insulation performance, and to achieve weight reduction and cost reduction. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a vibration damping panel capable of appropriately obtaining desired characteristics.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用について説明する。請求項1記載の発明の制振パネルの製造方法は、振動と熱の少なくとも一方を発生する対象部材からの振動と熱の少なくとも一方の放散を抑制すべく、前記対象部材に臨んで間隔をあけて配置される制振パネルの製造方法であって、前記制振パネルが、実質的に、Al:含有量6〜10重量%と残部Feとを含んで構成されるべく予め定められたAl素材及びFe素材を減圧下で溶融して制振合金鋳塊を鋳造する第1工程と、前記制振合金塊を加工して薄板を形成する第2工程と、前記薄板を波形形状に加工する第3工程と、波形形状薄板をプレス形成して製品形状を形成する第4工程とを含み、前記第2工程乃至第4工程のいずれかの工程において、制振合金体からなる中間材を予め定める複数の加熱温度から選ばれる加熱温度に昇温し、その後に予め定める複数の温度変化態様から選ばれる温度変化態様で徐冷する熱処理工程が含まれることを特徴とする。 In the following, means for achieving the above object and its operation will be described. According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a vibration control panel, wherein a space is provided facing the target member so as to suppress the dissipation of at least one of vibration and heat from the target member that generates at least one of vibration and heat. The vibration damping panel is disposed in a manner that the vibration damping panel is substantially Al and is predetermined to be configured to contain Al: 6 to 10% by weight and the balance Fe. And a first step of casting a damping alloy ingot by melting the Fe material under reduced pressure, a second step of processing the damping alloy ingot to form a thin plate, and a first step of processing the thin plate into a corrugated shape. 3 steps and a fourth step of forming a product shape by pressing a corrugated thin plate, and in any of the second to fourth steps, an intermediate material made of a damping alloy body is determined in advance. The temperature is raised to a heating temperature selected from a plurality of heating temperatures, Characterized in that included slow cooling heat treatment process at a temperature variant selected from pre-defined plurality of temperature variant after.
請求項1記載の発明の制振パネルの製造方法が上述の構成を有することにより、本発明において、以下の作用が実現される。本発明では、上述したように、最終製品において要求される機械的強度及び制振性の程度に対応する加熱温度及び徐冷速度が適宜選択されている。 When the manufacturing method of the vibration damping panel according to the first aspect of the present invention has the above-described configuration, the following actions are realized in the present invention. In the present invention, as described above, the heating temperature and the slow cooling rate corresponding to the degree of mechanical strength and vibration damping required in the final product are appropriately selected.
本発明により製造される制振パネルは、強磁性材料であり、その主な振動減衰機構は、磁壁の非可逆移動に伴う磁気・機械的履歴損失である。従って、本発明の制振パネルの制振性の程度を規定する要因は、このような多結晶材料の金属組織中に存在する結晶粒界のサイズと考えられる。 The damping panel manufactured according to the present invention is a ferromagnetic material, and its main vibration damping mechanism is a magnetic / mechanical hysteresis loss associated with irreversible movement of the domain wall. Therefore, the factor that defines the degree of damping of the damping panel of the present invention is considered to be the size of the grain boundary existing in the metal structure of such a polycrystalline material.
従って、上述のように製造される本発明の制振パネルにおいて、前記薄板材自身の前記磁気的・機械的履歴損失による制振作用により、制振カバー装置の振動を抑制することができ、制振カバー装置の振動に起因するクラックの発生を防止することができ、制振カバー装置の品質を格段に向上することができる。 Therefore, in the vibration damping panel of the present invention manufactured as described above, the vibration of the vibration damping cover device can be suppressed by the vibration damping action due to the magnetic and mechanical history loss of the thin plate material itself. Generation of cracks due to vibration of the vibration cover device can be prevented, and the quality of the vibration control cover device can be significantly improved.
また、製造される制振パネルは、上述した熱処理工程により、制振金属材料の内部歪みが除去され、所望の平均粒径の結晶を有する制振合金体が得られる。前記制振合金体の平均結晶粒径は、合金組成に応じて、前記加熱温度および徐冷速度などにより制御することができる。 Further, in the manufactured vibration damping panel, the internal distortion of the vibration damping metal material is removed by the above-described heat treatment process, and a vibration damping alloy body having a crystal having a desired average particle diameter is obtained. The average crystal grain size of the damping alloy body can be controlled by the heating temperature, the slow cooling rate, and the like according to the alloy composition.
このようにして製造される制振合金体に関する本件発明者の実験によれば、このような制振合金体は、構造用炭素鋼の7〜10倍の制振性能を有し、この制振性能は室温から約300℃付近に至るまで低下しないことが確認されている。また、強度は鉄鋼材料と同程度であり、加工性も鉄鋼材料と同程度であることも確認されている。従って、板状或いは棒状などに加工が可能である。比重は6.8程度であり鉄よりも軽い特性を有していることが確認されている。
According to the present inventors' experiment on the damping alloy body manufactured in this way, such a damping alloy body has a
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明において、前記薄板材に、谷部と隆起部とが交互に繰り返される波形形状が第1方向に沿って連なって形成され、前記第1方向と交差する第2方向に沿って、谷部と隆起部とが交互に繰り返される波形形状が連なって形成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the thin plate member is formed with a wave shape in which valleys and ridges are repeated alternately along the first direction. A waveform shape in which valleys and ridges are alternately repeated is formed along a second direction intersecting with one direction.
本発明の制振カバー装置がこのような構成を有していることにより、本発明は、請求項1の発明に関する上述した作用に加え、以下の作用を併せて奏するものである。一般に、金属製カバーが振動源に対して装着された場合、薄板材から形成された制振カバー装置は、振動源からの振動の伝達により振動する。
Since the vibration damping cover device of the present invention has such a configuration, the present invention exhibits the following actions in addition to the actions described above regarding the invention of
本発明では、制振パネルに加工される薄板材には、前記第1方向及び第2方向に沿って波形形状がそれぞれ形成されており、この波形形状部分の伸縮により、制振パネルの振動を、平板状の薄板材の場合よりも格段に抑制することができる。更に、上記波形形状は、薄板材に対して、相互に交差する方向にそれぞれ形成されているので、薄板材の面振動の任意方向の振動をも吸収することができる。これにより、前記薄板材自身の前記磁気的・機械的履歴損失による制振作用と併せて、制振パネルの振動を抑制することができ、制振パネルの振動に起因するクラックの発生を防止することができ、制振パネルの品質を格段に向上することができる。 In the present invention, the thin plate material processed into the damping panel is formed with corrugated shapes along the first direction and the second direction, respectively, and the vibration of the damping panel is caused by expansion and contraction of the corrugated portion. It can be significantly suppressed as compared with the case of a flat sheet material. Further, since the corrugated shape is formed in a direction crossing each other with respect to the thin plate material, vibrations in an arbitrary direction of surface vibration of the thin plate material can be absorbed. Thereby, it is possible to suppress the vibration of the vibration control panel together with the vibration suppression effect due to the magnetic and mechanical history loss of the thin plate material itself, and to prevent the occurrence of cracks due to the vibration of the vibration suppression panel. This can greatly improve the quality of the vibration control panel.
また、本発明によれば、このような薄板材は、前述したように加工性が鉄鋼などと同様に良好であり、薄板材をプレス加工するなどして、所望の制振カバー装置形状に加工する場合、前記波形形状が伸縮することにより、波形形状が形成された薄板材の加工における延び代が、平板形状の薄板材と比較して格段に大きくなる特性と相まって深絞りなど、多様な加工が可能になる。これにより、加工性が平板形状の薄板材と比較して格段に向上される。 In addition, according to the present invention, such a thin plate material is as good in workability as steel as described above, and is processed into a desired vibration damping cover device shape by pressing the thin plate material. When the corrugated shape expands and contracts, a wide range of processing such as deep drawing is combined with the characteristic that the extension length in processing of the thin plate material formed with the corrugated shape is significantly larger than that of the flat plate shaped thin plate material. Is possible. Thereby, workability is remarkably improved as compared with a thin plate material having a flat plate shape.
請求項3記載の発明によれば、請求項1または請求項2のいずれかに記載の発明において、前記熱処理工程において、予め定める複数の加熱温度として、約850℃の加熱温度が含まれることを特徴とする。
According to the invention of
本発明においては、前記請求項1または請求項2のいずれかに記載した発明に関するいずれかの作用に加え、以下の作用を有する。制振合金体の平均結晶粒径が大きいほど、制振合金体の機械的強度が低下する。また、前記請求項1に関連して説明した制振パネルの製造方法において、前記熱処理工程において、予め定める複数の加熱温度として、約850℃の加熱温度が含まれる場合がある。
The present invention has the following actions in addition to any of the actions related to the invention described in
この場合、前述した請求項1に従う作用に加え、製造される制振パネルの耐食性が格段に向上されるという顕著な作用を有する。これは、前述したように、熱処理工程において、制振金属材料を加熱し次に徐冷することにより、製造される制振合金体の結晶の平均粒径が大きく。このとき、加熱温度を約850℃に選択する場合、本件発明者の実験などにからの知見によれば、結晶の平均粒径の大きさのレベルが、製造される制振合金体の電気抵抗を増大させるまでに大きくなり、制振合金体の腐食反応におけるイオンの移動が妨げられ、これにより、耐食性が格段に向上されると考えれる。
In this case, in addition to the operation according to
本発明に従う制振パネルは、上述した制振合金体を含んで構成されるので、制振性能が格段に向上され、また、格段の軽量化を図ることができる。また、制振対象物の形状に対応して、深絞り加工など各種の加工が可能であり、生産性を向上することができる。また、請求項3の発明に従えば、得られる制振パネルの耐食性が格段に向上され、品質を格段に向上できるという効果を実現することができる。
Since the vibration damping panel according to the present invention is configured to include the above-described vibration damping alloy body, the vibration damping performance is remarkably improved and the weight can be significantly reduced. In addition, various processes such as deep drawing can be performed in accordance with the shape of the object to be damped, and productivity can be improved. In addition, according to the invention of
以下に、本発明を実施するための最良の形態である下記の実施形態に沿って説明する。但し、本発明は下記の実施形態に限定されるものではなく、技術分野、材料、製法、形状、或いは構造に関して、本発明の精神を逸脱しない範囲で広範な変形例を含むものである。 Below, it demonstrates along the following embodiment which is the best form for implementing this invention. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and includes a wide variety of modifications in the technical field, material, manufacturing method, shape, or structure without departing from the spirit of the present invention.
(第1実施形態)
図1〜図14に本発明の第1実施形態を示す。
(First embodiment)
1 to 14 show a first embodiment of the present invention.
図1は第1実施形態の金属製カバー1をエキマニ3に装着した状態の正面図であり、図2は図1の切断面線X2−X2から見た断面図であり、図3は制振パネルである金属製カバー1の製造工程を示す工程図であり、図4は金属製カバー1の拡大正面図であり、図5は図4の切断面線X5−X5から見た断面図であり、図6は図4の切断面線X6−X6から見た断面図であり、図7は図4の切断面線X7−X7から見た断面図であり、図8は図4の切断面線X8−X8から見た断面図であり、図9は図1の切断面線X9−X9から見た簡略化した断面図であり、図10は本実施形態の特徴を説明する図であり、図11は本実施形態の作用を説明する断面図であり、図12は本実施形態の制振性能を説明するグラフであり、図13は本実施形態及び既存技術の制振性能を示すグラフであり、図14は損失係数の温度変化を示すグラフである。
FIG. 1 is a front view of a state in which the
以下、図1及び図2を参照して、制振パネルである金属製カバー1の概略について説明する。一例として、自動車のエンジン2などの内燃機関のエキゾーストマニホールド(以下、「エキマニ」という)3には、内燃機関の燃焼室から例として600〜700℃の高温で毎分数千サイクルの周波数で脈動する燃焼排ガスが通過するため、対象部材であるエキマニ3自身も高温になり高温の熱輻射を発生する熱源となり、また、エンジン2内での燃料の爆発音、燃焼排ガスのエキマニ3内の通過などに起因する騒音を外部に放散する振動源となる。ここで、上記エンジン2及びエキマニ3のいずれもが本発明の振動源であるが、以下の実施形態ではエキマニ3を振動源の一例として説明する。
Hereinafter, with reference to FIG.1 and FIG.2, the outline of the
本実施形態では、エキマニ3からのこのような振動を可及的に抑制するために、後述される構成と立体形状を有する金属製カバー1がエキマニ3を覆う態様に設置される。本実施形態の金属製カバー1は、後述されるFe−Al合金材料(以下、制振合金体)から実質的に形成される。
In this embodiment, in order to suppress such vibration from the
本発明は、以下の実施形態で説明される制振合金体を自動車用の金属製カバー1に採用し得るような製造工程に関する知見を基礎にして実現されたものである。例として、サンドイッチ鋼板などの制振金属は周知の制振材料であるが、複数種類の材料を組合せて構成されるサンドイッチ鋼板などの構造体は、金属製カバー1には採用し得ない。これは、自動車のエキマニ3に装着される金属製カバー1が、例として600℃程度など、高温になるからであり、また、エキマニ3から数千サイクル毎分などの高い周波数で比較的大きな振幅の振動が伝達されるからである。
The present invention has been realized on the basis of knowledge relating to a manufacturing process in which the vibration damping alloy body described in the following embodiments can be employed in a
即ち、サンドイッチ鋼板などを金属製カバーに採用すると、上記熱や振動などで、サンドイッチ鋼板などに備えられている例として無機繊維などからなる制振層が、熱破壊、疲労破壊を生じ、使用に伴って次第に脆くなり粉末化して金属製カバーから脱落することになる。これにより、金属製カバーから制振性及び遮熱性が失われる。 In other words, when sandwich steel plates are used for metal covers, the damping layer made of inorganic fibers, etc., as an example provided in sandwich steel plates, etc. due to the above heat and vibration, etc. will cause thermal destruction and fatigue failure, and will be used. Along with this, it becomes brittle and powders and falls off from the metal cover. As a result, vibration damping and heat shielding properties are lost from the metal cover.
また、制振材料としてのFe−Al合金材料も、前記特許文献2に示されるように知られているが、このようなFe−Al合金材料に関する既存の知見によれば、熱や振動に関する耐久性、即ち、Fe−Al合金材料などのような制振合金材料をエキマニ3近傍などの熱的及び振動的に過酷な環境で使用可能であるかどうかの知見は知られていない。また、そのような過酷な環境下で長期間に亘り使用可能であるような長寿名を有するFe−Al合金材料のような制振金属材料の製造方法に関する知見も知られていない。
Further, an Fe—Al alloy material as a vibration damping material is also known as shown in
本発明は、それ自身で制振性を有する制振合金材料が、エキマニカバーが設置される熱的、振動的に過酷な環境下で、制振性と遮熱性を維持可能な特性を有し、しかも数年以上に亘り実質的にメンテナンスフリーで品質を維持する高い耐久性という特性をも有する制振合金材料の製造方法に関するものである。 The present invention has a characteristic that a damping alloy material having damping properties in itself can maintain damping properties and heat shielding properties in a severe thermal and vibration environment where an exhaust manifold cover is installed. In addition, the present invention relates to a method for manufacturing a vibration damping alloy material having a characteristic of high durability that is substantially maintenance-free and maintains quality for several years or more.
この制振合金体は、Al含有率が6〜10重量%であり、その他、Feおよび不可避的不純物(Si0.1重量%以下;Mn0.1重量%以下;その他C、N、S、Oなど併せて0.1重量%以下)を含んで構成される。また、制振合金体の結晶の平均粒径は300〜700μmの範囲内にあるように後述するように製造される。また、この制振合金体は比重が6.8程度であることが本件発明者によって確認されている。 This damping alloy body has an Al content of 6 to 10% by weight, Fe and unavoidable impurities (Si 0.1% by weight or less; Mn 0.1% by weight or less; other C, N, S, O, etc.) And 0.1 wt% or less). Moreover, it manufactures so that it may mention later so that the average particle diameter of the crystal | crystallization of a damping alloy body may exist in the range of 300-700 micrometers. Further, it has been confirmed by the present inventor that the damping alloy body has a specific gravity of about 6.8.
このような制振合金体は強磁性材料であり、外部から加えられた振動により、磁壁の非可逆移動に伴う磁気・機械的履歴損失によって振動減衰機構を実現することができる。これにより、金属製カバー1に伝達される振動の程度が格段に抑制される。従って、金属製カバー1における振動の振幅を抑制することができる。これにより、当前記金属製カバー1の振動に起因して、金属製カバー1の屈曲部などにおける金属疲労の増大と損傷という不具合を防止することができる。
Such a damping alloy body is a ferromagnetic material, and a vibration damping mechanism can be realized by a magnetic / mechanical hysteresis loss due to irreversible movement of the domain wall by vibration applied from the outside. Thereby, the degree of vibration transmitted to the
以下、図3を併せて参照して、本実施形態の金属製カバー1の製造方法に関して説明する。図3ステップa1で、製造後の制振合金中のAl含有量及びFe含有量とが、それぞれ所定値となる割合に予め調整したAl素材とFe素材とを、窒素および酸素の侵入を防止するために、0.1〜0.01Pa程度の減圧下で溶融する。その後、ステップa2では、鋳型に流し込んで、制振合金体鋳塊であるFe−Al合金鋳塊を得る。次いで、ステップa3では、得られた合金鋳塊を圧延、鍛造などの塑性加工と機械加工により、所定の形状の塑性加工材、例として制振合金体薄板に仕上げる。
Hereinafter, the manufacturing method of the
次いで、図3ステップa4では、得られた塑性加工材を700〜850℃程度の温度に30分〜2時間程度保持して、焼き鈍し処理する。焼き鈍し処理時の温度および時間は、合金の組成、最終製品である金属製カバー1の形状と関連する塑性加工条件などを考慮して、上記の範囲から適宜選択する。
Next, in step a4 in FIG. 3, the obtained plastic work material is held at a temperature of about 700 to 850 ° C. for about 30 minutes to 2 hours and annealed. The temperature and time during the annealing treatment are appropriately selected from the above ranges in consideration of the alloy composition, the plastic working conditions associated with the shape of the
次いで、ステップa5では、得られた焼き鈍し材を、所定の保持温度から600度までの温度域における冷却速度を、一例として20度/分以下(好ましくは10度/分以下、さらに好ましくは1〜5度/分程度)として、徐冷する。600度未満の温度域では、自然冷却(放冷)を行えば良い。 Next, in step a5, the obtained annealed material has a cooling rate in a temperature range from a predetermined holding temperature to 600 degrees as an example, 20 degrees / minute or less (preferably 10 degrees / minute or less, more preferably 1 to 5 degrees). Slow cooling as about 5 degrees / minute). Natural cooling (cooling) may be performed in a temperature range of less than 600 degrees.
このようにして、制振合金体の塑性加工による内部歪みが除去され、結晶の平均粒径が300〜700μmである制振合金体が得られる。結晶の平均粒径は、合金組成に応じて、焼き鈍し処理時の温度および時間、徐冷速度などにより、制御することができる。 In this way, the internal strain due to plastic working of the damping alloy body is removed, and a damping alloy body having an average crystal grain size of 300 to 700 μm is obtained. The average grain size of the crystal can be controlled by the temperature and time during annealing treatment, the slow cooling rate, etc., according to the alloy composition.
例えば、前記塑性加工材を加熱温度850度で1時間保持した後、850〜600度の温度域での冷却速度を5度/分として徐冷することにより、結晶粒径500〜700μm程度の材料が得られる。この様な材料は、内部摩擦が大きいので、その制振性能はより一層改善される。 For example, after holding the plastic working material at a heating temperature of 850 ° C. for 1 hour and then gradually cooling it at a cooling rate in the temperature range of 850 to 600 ° C. at 5 ° / min, a material having a crystal grain size of about 500 to 700 μm Is obtained. Since such a material has a large internal friction, its damping performance is further improved.
次に、ステップa6では、得られた制振合金体薄板に対して、後述するようなコルゲート形状を有するように加工する。この加工の詳細は後述されるが、制振合金体薄板に対して、凹凸形状が全面に亘って形成されるように、第1のコルゲート形状を形成する。次に、既に形成されているコルゲート凹凸の連なる方向と相互に直交する方向に第2のコルゲート形状を形成し、制振パネルを得る。 Next, in step a6, the obtained damping alloy body thin plate is processed to have a corrugated shape as described later. Although details of this processing will be described later, the first corrugated shape is formed on the vibration-damping alloy thin plate so that the uneven shape is formed over the entire surface. Next, a second corrugated shape is formed in a direction orthogonal to the direction in which the corrugated projections and depressions are already formed, thereby obtaining a damping panel.
ステップa7では、得られた制振パネルに対し、所望の三次元形状などが形成されるように、深絞り加工、ピアス加工などを含むプレス加工を行う。これにより、後述する宇立体形状を有する金属製カバー1が形成される。
In step a7, the obtained vibration control panel is subjected to press working including deep drawing and piercing so that a desired three-dimensional shape is formed. Thereby, the
また、金属製カバー1の振動モードの最低次の固有振動数が、金属製カバー1の共振周波数と合致する場合でも、本実施形態において、金属製カバー1の振動が格段に抑制されるので、上記共振によって、金属製カバー1に高い応力が発生する事態が防止され、金属製カバー1における疲労破壊を防止することができる。更に、同様な理由により、金属製カバー1が上記共振により大きな騒音を発生する事態を防止することができる。
Further, even when the lowest natural frequency of the vibration mode of the
以下、本実施形態の金属製カバー1の形状と構造について、更に説明する。図2に示されるように、金属製カバー1は、前記制振合金体からなる板厚0.1mmの薄板材4から構成され、図1、図2及び図9に示されるように、エキマニ3の外観形状に沿って、立体形状に形成される。金属製カバー1は、側壁T1と、この側壁T1の端部全周を連結する頂部T2とを備えている。側壁T1と頂部T2とは鈍角θをなして連なっている。
Hereinafter, the shape and structure of the
本実施形態の金属製カバー1に用いられる前記薄板材4は、一例として、1枚の制振合金体薄板から形成される。薄板材4には、図1〜図7に示されるように、隆起部7と谷部8とが交互に繰り返された複数の波形形状9が第1方向A1に沿って延び連なった形状を有している。隆起部7は、その長手方向に沿って、図3〜図7に示されるように、谷部8から高さH1を有して立上る第1起立部10と、高さH1より低い高さH2を有して立上る第2起立部11とが交互に配列されている。また、前記谷部8は、図3〜図6に示されるように平坦部12と突部13とが交互に配列されている。
As an example, the
前記第1起立部10は、谷部8から、図4に示されるように鈍角である角度θ1をなして略台形状に立上る一対の側壁14、15と、側壁14、15の各先端に図3の矢符A1方向に延びてそれぞれ形成される立上り部17、18と、立上り部位17、18の間の凹所16とを含んで構成されている。
As shown in FIG. 4, the first upright portion 10 has a pair of side walls 14 and 15 that rise in an approximately trapezoidal shape at an obtuse angle θ <b> 1 as shown in FIG. 4, and ends of the side walls 14 and 15. 3 includes rising
一方、前記第2起立部11は、第1起立部10が後述するように所定の程度押し潰されて形成され、谷部8から図5に示されるように鈍角である角度θ2をなして略台形状に立上る一対の側壁19、20と、側壁19、20の先端が相互に近接方向に折返されて形成される一対の折返し部21、22と、折返し部21、22の間の凹部23とを含んで構成されている。前記折返し部21、22は、折返し方向が相互に近接する方向となるように屈曲されている。第2起立部11は、第1起立部10が押圧され屈曲されて形成されるので、前記谷部8と折返し部21、22との距離は前記高さH1より低い高さH2となる。
On the other hand, the second upright portion 11 is formed by crushing the first upright portion 10 to a predetermined degree as will be described later, and substantially forms an angle θ2 that is an obtuse angle as shown in FIG. A pair of
また、前記谷部8の前記突部13は、図5及び図6に示されるように、第2起立部11の側壁19、20の基端部が第2起立部11の立上り方向とは反対方向に、図3の矢符A1方向に沿って略円弧状をなしてそれぞれ凹んだ一対の溝部24、25が形成されて構成される。この溝部24、25は、薄板材4の第2起立部11の立上り方向と反対側では一対の突条26、27となり、図3の矢符A2方向に沿う屈曲に対する金属板4におけるリブの機能を実現する。また、谷部8には、前記溝部24、25を形成するプレス加工が施されるので、その長手方向に沿って、図6に示されるように周期的な凹凸が形成される。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the protruding
このような各第2起立部11および突部13は、複数の波形形状9の延びる方向である前記第1方向A1と実質的に直交する方向である第2方向A2に沿ってそれぞれ破線状に連なるように形成される。
Each of the second upright portions 11 and the
金属製カバー1は、このような形状を有し、薄板材4をエキマニ3の外形形状に沿った立体形状にプレス加工することにより形成される。
The
以下、図10を参照して、本実施形態の金属製カバー1の特徴の一つについて説明する。本実施形態の金属製カバー1は前述したようにエキマニ3の立体的な外観形状に沿った立体形状に形成されるので、金属製カバー1には図1に示されるように薄板材4の屈曲部である一つ或いは複数の稜線相当部位30が形成される。本実施形態では、波形形状9の長手方向である前記第1方向A1が、これら複数の稜線相当部位30のうちの後述する主要な稜線相当部位30に交差する方向となるように、薄板材4、5に対して立体形状へのプレス加工を施す。
Hereinafter, with reference to FIG. 10, one of the features of the
ここで、前記主要な稜線相当部位30とは、金属製カバー1の全体的な形状を特徴付ける比較的大きな曲率が連続する折り曲げ部位である。即ち、金属製カバー1に形成される大小種々の折り曲げ部位のうち、金属製カバー1の外観形状を実質的に決定付ける比較的長寸に亘って延びる折り曲げ部位を意味する。
Here, the main ridge line
金属製カバー1がエキマニ3に対して装着されるとき、エキマニ3からの振動の伝達により金属製カバー1も振動する。この振動により金属製カバー1が振動するとき、前記主要な稜線相当部位30を中心にしてその両側の金属製カバー1の部位がばたつくように振動する。このような振動を放置すると、金属製カバー1の稜線相当部位30付近の部位が繰り返しの屈曲により金属疲労を生じクラックを発生しやすくなる。
When the
これに対して、本実施形態では、金属製カバー1に形成されている複数の波形形状9の第1方向A1が前記主要な稜線相当部位30に対して交差する方向、好適には直交する方向となるように定めるので、波形形状9が前記稜線相当部位30を中心とする振動に対してリブの作用を実現する。これにより、金属製カバー1の振動を抑制することができ、金属製カバー1のクラックの発生を防止することができ、金属製カバー1の品質を格段に向上することができる。
On the other hand, in the present embodiment, a direction in which the first direction A1 of the plurality of
更に、前述した稜線相当部位30の延びる方向に沿って発生する振動に対しては、前記第2方向A2に沿って断続的に延び、第1方向A1に沿って連なる図4〜図6に示される前記第2起立部11が、やはりリブの機能を実現して振動を抑制する。
Further, with respect to the vibration generated along the extending direction of the ridge
更に、上記振動によるクラックの発生を防止する作用は、本実施形態において、制振合金体の前述した磁気的原理に従う制振作用により、金属製カバー1の振動が抑制されることによっても大きく向上される。
Furthermore, the action of preventing the occurrence of cracks due to the vibration is greatly improved in the present embodiment by suppressing the vibration of the
また、本実施形態において、図9に示されるように、金属製カバー1の外周部の少なくとも一部分に、前記波形形状9が全屈されたフランジ28が形成される。これにより、金属製カバー1が振動する際にこのフランジ28がリブの機能を実現し、金属製カバー1の振動の振幅を減少することができ、金属製カバーに1おけるクラックの発生を抑制することができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 9, a flange 28 in which the
金属製カバー1は薄板材4を立体形状をなすように形成して構成され、この薄板材4に形成されている複数の波形形状9は、隆起部7と谷部8とが第2方向A2に連なって形成され、各隆起部7はその長手方向即ち第1方向A1に沿って周期的に高さが変化されている。更に、第1方向A1が立体形状を構成する金属製カバー1の主要な稜線相当部位30に対して直交する方向に定められている。
The
従って、波形形状9が前記主要な稜線相当部位30の両側部位の振動に対してリブの作用を実現する。これにより、エキマニ3からの振動により、金属製カバー1が前記主要な稜線相当部位30を中心にしてその両側の金属製カバー1の部がばたつくように振動する事態が抑制され、金属製カバー1の稜線相当部位30付近の部が繰り返しの屈曲により金属疲労を生じクラックを発生しやすくなる事態が防止される。
Therefore, the
このような制振合金体自身の磁気的制振作用と、金属製カバー1の前述した種々の形状上構造上の発明による金属製カバー1の制振作用との相乗作用により、本実施形態の金属製カバー1の振動を各段に抑制することができ、金属製カバー1のクラックの発生を防止することができ、金属製カバー1の品質を格段に向上することができる。
Due to the synergistic effect of the magnetic damping action of the damping alloy body itself and the damping action of the
また、金属製カバー1は、金属製カバー1に形成されている複数の波形形状の前記第1方向A1が、金属製カバー1の制振カバー装置形状の屈曲部位30に対して交差する方向、好適には直交する方向に定められているので、波形形状が前記屈曲部位30を中心とする振動に対してリブの作用を実現する。これにより、金属製カバー1の振動を抑制することができ、金属製カバー1のクラックの発生を防止することができ、金属製カバー1の品質を格段に向上することができる。
Further, the
図11は本実施形態の金属製カバー1の作用を示す簡略化した断面図である。以下、図10を併せて参照して金属製カバー1の作用について説明する。本実施形態の金属製カバー1を構成する薄板材4には、前述したように、波形形状9が実質的に全面に形成され、薄板材4が重ね合わされた積層部45が構成されている。
FIG. 11 is a simplified cross-sectional view showing the operation of the
このような金属製カバー1が受けた振動によって金属製カバー1が面振動して振動を発生する場合、このような振動は、図11において動作の概略が示されているように、隆起部7及び谷部8が変形していない標準時の隆起部7の各折り返し部21、22を含む隆起部7の幅L4に対し、伸長部位では隆起部7の幅が前記標準時の間隔L4より大きな幅L5になる。また、圧縮部位では、隆起部7の幅が前記標準時の間隔L4より小さい幅L6になる。
When the
金属製カバー1の振動時には、このような伸縮動作が金属製カバー1の全面に亘る各部位において発生する。本実施形態の金属製カバー1において、外部から加えられる振動は、上述した伸縮動作が金属製カバー1全面の各隆起部7や谷部8などで発生することにより、薄板材4自身の弾性変形によって相当部分が熱エネルギーに変換される。これにより、金属製カバー1の振動が抑制されることができる。
When the
また、金属製カバー1が受けた振動の比較的低周波帯域成分によって、金属製カバー1が全体としてばたつくような振動を発生する場合、このような振動は、図11において、動作の一例が示されているように、隆起部7が変形していない標準時の隆起部7の凹所46の幅L4に対し、伸長部位では凹所46の幅は、前記幅L4より大きな伸長時幅L5になり、圧縮部位では凹所46の幅は、前記幅L4より小さな圧縮時幅L6になる。
In addition, in the case where a vibration that causes the
また、本発明者は、波形形状9の屈曲に従って波形形状9の一周期の長さ(以下、周期長さ)を計測した。伸長変位も圧縮変位もしていない標準状態での周期長さL0(本例では、11mm)に対して、伸長時の周期長さL1は約17mmになり、標準状態での周期長さL0に対して、約55%の伸び代を実現できることになる。
In addition, the inventor measured the length of one cycle of the waveform shape 9 (hereinafter, the cycle length) according to the bending of the
プレス加工で製造される金属製品、一例として自動車部品は、鉄材やステンレス材を材料とするものが多い。これら鉄材やステンレス材は、比較的強度が高い点で使用頻度が高い。これに対し、本実施形態では、制振合金体からなる薄板材4が前述した波型形状加工により約55%の延性、展性と同等な加工性を有し、更に制振合金体自身の延性、展性により加工性が更に向上される。即ち、深絞り加工を含むプレス加工を行う場合でも、従来の鉄素材と同等以上の加工性を有することが確認された。これにより、金属製カバー1の材料として、上記制振合金体を用いることが可能であることが確認でき、制振性の向上に加え、軽量化と加工性が改善された金属製カバー1を実現することができる。
Many metal products manufactured by pressing, such as automobile parts, are made of iron or stainless steel. These iron materials and stainless steel materials are frequently used in terms of relatively high strength. On the other hand, in the present embodiment, the
このような薄板材4を、金属製カバー1に必要とされる三次元形状にプレス加工するなどして加工する場合、積層部45が図11に示されるように伸縮することにより、波形形状9が形成された薄板材4の加工における延び代が、平板形状の薄板材と比較して格段に大きくなる。これにより、加工が平板形状の薄板材と比較して格段に容易になる。この作用効果は、薄板材として、例として鉄やステンレス鋼などよりも、比較的硬度が低い制振合金体を用いる場合に顕著に実現される。
When processing such a
更に、本実施形態において、前述したように、金属製カバー1の不所望な変形や割れの発生が防止されるので、これを達成するために、金属製カバー1を構成する薄板材4の板厚を大きくしたり補強部材を追加したりして、金属製カバー1の剛性を増大させたり、金属製カバー1のエキマニ2に対する支持個所を増大させたりする必用が解消される。
Furthermore, in the present embodiment, as described above, since undesired deformation and cracking of the
これにより、金属製カバー1の剛性を増大させたときに想定される金属製カバー1の重量の増大による支持個所付近での割れの可能性の増大や、金属製カバー1の支持個所を増大させた際に想定される熱歪による割れの発生を防止することができる。これらの点でも金属製カバー1の信頼性が格段に向上される。
This increases the possibility of cracking in the vicinity of the support location due to the increase in the weight of the
図12は金属製カバー1の制振作用を説明するグラフである。以下、図12を併せて参照して、金属製カバー1の制振作用について説明する。本件発明者は、本実施形態の金属製カバー1の制振作用を確認するために、鋼板、ステンレス鋼板、FRP板、サンドイッチ鋼板、及び本実施形態の金属製カバー1について、振動を加えた場合の振動の減衰係数の計測を行った。その結果が図12のグラフに示されている。
FIG. 12 is a graph for explaining the vibration damping action of the
この計測によれば、図12において領域Pで示される本実施形態の金属製カバー1の振動減衰係数は、FRP(繊維強化プラスチック)板を除けば、鋼板、ステンレス鋼板及びサンドイッチ鋼板のいずれよりも大きい範囲に属することが確認された。従って、異種材料の積層構造を有するサンドイッチ鋼板や、内部に無機繊維を含有するFRP、内燃機関のカバー類の材料として多く用いられている鋼板、ステンレス鋼板などのいずれよりも大きな振動減衰係数を有しており、制振性能に関して背景技術よりも格段に向上されていることが確認された。
According to this measurement, the vibration attenuation coefficient of the
図13は本実施形態の金属製カバー1の制振性を確認するために、本実施形態の金属製カバー1、板厚0.5mmの単層アルミメッキ鋼板を用いたサンドイッチ鋼板、板厚0.5mmの単層アルミ板、金属製カバー1、板厚0.3mmと0.125mmの平板アルミ板の積層アルミ板の各損失係数ηを室温で計測した結果を示すグラフである。各材料毎の損失係数を図19の表に示す。
FIG. 13 shows the
図19の表及び図13から、室温において、本実施形態の金属製カバー1の制振性能は、前記単層アルミメッキ鋼板、単層アルミ版、積層アルミ板のいずれよりも高いことが確認された。
From the table of FIG. 19 and FIG. 13, it was confirmed that the vibration damping performance of the
図14は本実施形態の金属製カバー1に関連して、各種材料の振動に関する損失係数ηの温度変化を計測した結果を示すグラフである。計測温度範囲は室温と約250℃の間であり、金属製カバー1の計測結果を曲線g1で示し、板厚0.5mmのアルミメッキ鋼板の計測結果を曲線g2で示す。曲線g3は、後述する他の実施形態で参照される。
FIG. 14 is a graph showing the results of measuring the temperature change of the loss coefficient η related to the vibration of various materials in relation to the
この計測結果によれば、本実施形態の金属製カバー1の損失係数は、約100℃付近より下方の温度範囲ではアルミメッキ鋼板の損失係数よりも低いが、約100℃付近を超える温度範囲では、アルミメッキ鋼板の損失係数よりも格段に向上し、しかも100℃を超える範囲では損失係数がほぼ一定であることが確認された。従って、金属製カバー1を、例として自動車のエンジンなどのような熱を発生する振動源に対して用いる場合、エンジンの稼動下において、良好な制振性を示すことが確認された。
According to this measurement result, the loss factor of the
本実施形態において、上記金属製カバー1は、1枚の薄板材4のみから構成される場合だけでなく、制振合金体からなる薄板材4に、やはり制振合金体からなる異厚の薄板材を積層する場合を含み、更に、制振合金体からなる薄板材4に、他種の金属シートを積層する場合を含む。更に、制振合金体からなる薄板材4に、各種ゴム類やエンジニアリングプラスチックなどの合成樹脂類シートを積層した場合も含むものである。
In the present embodiment, the
(第2実施形態)
図15は本発明の第2実施形態の金属製カバー1aの断面図である。図15は第1実施形態の図6に対応する図である。本実施形態の金属製カバー1aは、前記第1実施形態の金属製カバー1と、その構造及び材料の点で類似し、対応する部分には同一の参照符号を付す。
(Second Embodiment)
FIG. 15 is a sectional view of the metal cover 1a according to the second embodiment of the present invention. FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. 6 of the first embodiment. The metal cover 1a of this embodiment is similar to the
以下、図15を参照して、本発明の第2実施形態の金属製カバー1aについて説明する。本実施形態の特徴は、図1〜図10に示される第1実施形態の金属製カバー1に代えて、一例として、2層など複数層の積層体を用いたことである。構成の詳細は以下に説明される。
Hereinafter, with reference to FIG. 15, the metal cover 1a of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. A feature of this embodiment is that, instead of the
本実施形態の金属製カバー1aは、図15に示されるように、前記実施形態における薄板材4と同一の材料からなると共に、薄板材4と板厚が異なる薄板材5を併用し、これら一対の薄板材4、5が積層されて構成されていることを特徴のひとつとする。
As shown in FIG. 15, the metal cover 1 a of this embodiment is made of the same material as the
前記薄板材4、5は、一例として板厚0.3mmおよび板厚0.125mmであるように、板厚が相互に異なるように選択される。板厚が相互に異なる薄板材4、5の共振周波数は、相互に異なる。従って、相互に異なる板厚を選択することにより、薄板材4、5が相互に噛合わされた本実施形態の金属製カバー1aにおいて、各薄板材4、5の共振周波数が相互に打ち消されるので、金属製カバー1a自身が発生する振動及び音響を格段に抑制することができる。
The
本実施形態のカバー1に用いられる前記薄板材4、5は、前記第1実施形態において、図4〜図10を参照して説明したように、隆起部7と谷部8とが交互に繰り返された複数の波形形状9が前記第1方向A1に沿って延び、第1方向A1と交差する方向、好適には直交する方向である前記第2方向A2に沿って連なった形状を有している。隆起部7は、その長手方向に沿って、図4〜図10に示されるように、第1起立部10と第2起立部11とが谷部8から立上って交互に配列されている。また、前記谷部8は、図4〜図10に示されるように平坦部12と突部13とが交互に配列されている。
As described in the first embodiment with reference to FIGS. 4 to 10, the
従って、図15に示されるように、薄板材4の隆起部7の内曲した内周部に、薄板材5の隆起部7の突出部が嵌り込む。また、第2起立部11でも、側壁19、20は、その基端部よりも先端部が幅狭であり、湾曲した形状に形成されている。このような第2起立部11でも、薄板材4の第2起立部11の湾曲した内周部に、薄板材5の第2起立部11の突出部が嵌り込む。このような第1起立部10、第2起立部11及び谷部8などの部位は、外部からの振動や屈曲変位により、薄板材4、5が相互に摺動自在に噛合う噛合い部40として構成されている。
Accordingly, as shown in FIG. 15, the protruding portion of the raised
このような噛合い部40により、各薄板材4、5は、何らの特段の固定具、締結具を用いることなく、相互に強固に固定されることができる。これは、薄板材4、5の相互結合が、両者の機械的な噛合い関係によるからである。
With such a
また、第1方向A1及び第2方向A2の少なくとも一方の方向に沿う波形形状9において、前記噛合い部40は、薄板材4、5が折り返されて薄板材4、5自身の上に折り重ねられた積層部45を構成している。
Further, in the
本実施形態の金属製カバー1aにおいて、各部寸法の一例として、図15に示されるように、第1方向A1に沿う波形形状9の1周期の長さL1、第2起立部11の凹部23の長さL2が、11mm、5mmにそれぞれ選ばれる。勿論、本発明はこのような寸法例にその技術的範囲を限定されるものではなく、発明が実施される金属製カバー1aの要求される仕様に対応して、その寸法などが適宜選択されるものである。
In the metal cover 1a of the present embodiment, as an example of the size of each part, as shown in FIG. 15, the length L1 of one cycle of the
以上のように、本実施形態の金属製カバー1aは、第1実施形態の金属製カバー1と比較して、薄板材4の単層構造が薄板材4、5の積層構造に変更された点を除いては同様な構造であるので、本実施形態において、前記第1実施形態で説明された作用効果と同様な作用効果を実現できるのは明らかである。
As described above, the metal cover 1a of the present embodiment is different from the
また、本実施形態の金属製カバー1aにおいて、前述したように、波形形状9が実質的に全面に形成された弾性変形可能な材料である薄板材4、5が相互に摺動可能に構成されている噛合い部40が構成され、更に前記積層部45が構成されている。
Further, in the metal cover 1a of the present embodiment, as described above, the
本実施形態において、金属製カバー1aは薄板材4、5が積層されているので、噛合い部40における複数の薄板材4、5の相互の摺動による薄板材4、5相互の摩擦によって振動の相当部分が熱エネルギーに変換される。これによっても金属製カバー1aが受ける振動による金属製カバー1a自身の振動が更に抑制されることができる。
In the present embodiment, the metal cover 1 a is laminated with the
第1実施形態において参照された図14において、本実施形態の金属製カバー1aの室温下で計測した損失係数ηが、積層型金属製カバーの名称に対応して、計測値0.0422で示されている。その他の前述した計測結果と総合すると、金属製カバー1aは周知のサンドイッチ鋼板、アルミ板及び積層アルミ板よりも制振性能が各段に向上されていることが確認された。 In FIG. 14 referred to in the first embodiment, the loss factor η measured at room temperature of the metal cover 1a of the present embodiment is indicated by a measured value 0.0422 corresponding to the name of the laminated metal cover. Has been. When combined with the other measurement results described above, it was confirmed that the metal cover 1a has improved vibration damping performance in each stage as compared with the known sandwich steel plate, aluminum plate and laminated aluminum plate.
また、本発明者は、本実施形態の金属製カバー1aに関して、振動に関する損失係数の温度変化を計測した。計測結果は、前述した図13の曲線g3に示されている。図13の曲線g1〜g3を比較すると、本実施形態の金属製カバー1aは、室温から約250℃の計測温度範囲において、前記アルミメッキ鋼板や前記第1実施形態の金属製カバー1よりも格段に良好な制振性を示すことが確認された。
In addition, the inventor measured the temperature change of the loss coefficient related to vibration for the metal cover 1a of the present embodiment. The measurement result is shown by the curve g3 in FIG. Comparing the curves g1 to g3 in FIG. 13, the metal cover 1a of the present embodiment is much more than the aluminized steel plate and the
これにより、既存のアルミメッキ鋼板から製造されたカバー類よりも格段に高い制振性を実現する金属製カバー1aは重量を格段に軽量化することができるので、金属製カバー1aのエキマニ3への取り付け箇所を削減することができる。従って、取り付け用のボルト31の本数や、金属製カバー1aの取り付け部位の数を削減することができ、金属製カバー1aの構成を簡略化することができる。これにより、製造工程を簡略化できると共に製造コストをも削減することができる。また、金属製カバー1aの軽量化を図ることができるので、振動に伴う前記エキマニ3への取りつけ部位の疲労による破損などを抑制することができる。
As a result, the metal cover 1a that achieves a significantly higher vibration damping performance than the covers manufactured from the existing aluminized steel sheet can be significantly reduced in weight, so that the
また、金属製カバー1、1aは、軽量化されているので、エキマニ3に対する取り付け部位数や取り付けボルト数を削減することができるので、リサイクルを行う際に、金属製カバー1、1aをエキマニ3から取外す作業が格段に容易になる。この点でリサイクルの工数を格段に削減することができる。
Moreover, since the metal covers 1 and 1a are reduced in weight, the number of attachment parts and the number of attachment bolts to the
(第3実施形態)
図16は本発明の第3実施形態のカバー1bの断面図である。本実施の形態は上記第1の実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付す。カバー1bの特徴は、薄板材4に形成される波形形状9aが、矩形形状とされている点である。このような形状の波形形状9aを有する薄板材4を立体形状にプレス成形する際に、波形形状9aは伸縮する作用を有している。従って、このようなコルゲート形状が形成されたカバー1bであっても、前記第1実施形態のカバー1に関して説明した種々の作用効果と同様な効果を実現できるのはあきらかである。また、本実施形態において、前記矩形形状とした波形形状9aが図16に2点鎖線で示すように、図16左右方向に傾斜している場合も本発明の実施形態として含むものである。
(Third embodiment)
FIG. 16 is a cross-sectional view of the
(第4実施形態)
図17は本発明の第4の実施の形態の金属製カバー1cの断面図である。本実施の形態は上記第1の実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付す。金属製カバー1cの特徴は、薄板材4に形成される波形形状9bが、三角波形状とされている点である。このような形状の波形形状9bを有する薄板材4を立体形状にプレス成形する際に、波形形状9bは伸縮する作用を有している。従って、このようなコルゲート形状が形成された金属製カバー1cであっても、前記第1実施形態の金属製カバー1に関して説明した種々の作用効果と同様な効果を実現できるのはあきらかである。また、本実施形態において、前記三角波形状とした波形形状9bが図17に2点鎖線で示すように、図17の左右方向に傾斜している場合も本実施形態として含まれるものである。
(Fourth embodiment)
FIG. 17 is a sectional view of a metal cover 1c according to the fourth embodiment of the present invention. This embodiment is similar to the first embodiment described above, and the same reference numerals are given to corresponding portions. The feature of the metal cover 1c is that the corrugated shape 9b formed on the
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態として、前記各実施形態における波形形状9として、以下に説明する構成例も実施可能である。本実施形態の波形形状を説明するに際して、第1実施形態で参照した図1〜図6を参照して説明する。本実施形態の波形形状は、薄板材4に形成される隆起部7の第2起立部11において、谷部8に連なる側壁14、15が、谷部8の基端部から離反するに従い相互に離間する形状となっていることである。即ち、本実施形態の側壁14、15は、図4に示される場合では先細であるのに対し、先広がりであることが特徴である。
(Fifth embodiment)
As the fifth embodiment of the present invention, the following configuration example can be implemented as the
このような形状の波形形状を有する薄板材を立体形状にプレス成形する際に、波形形状は伸長する作用を有している。従って、このようなコルゲート形状が形成された金属製カバーであっても、前記第1実施形態のカバー1に関して説明した種々の作用効果と同様な効果を実現できるのはあきらかである。
When a thin plate material having such a corrugated shape is press-molded into a three-dimensional shape, the corrugated shape has a function of extending. Therefore, it is obvious that even the metal cover having such a corrugated shape can realize the same effects as the various functions and effects described with respect to the
(変更例)
本発明は、上記各実施の形態の例に権利範囲を限定されるものではなく、本発明の精神逸脱しない範囲で広範な変形例を含むものである。
(Example of change)
The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes a wide variety of modifications without departing from the spirit of the present invention.
特に、上記各実施形態の金属製カバー1、1aにおいて、薄板材4、5に形成される波形形状9は、前記実施形態の形状に限定されるものではなく、例として、図18に示されるような断面形状が矩形状の波形形状9aの場合が可能であり、図19に示されるような、断面形状が三角波形状の波形形状9bの場合も可能である。
In particular, in the metal covers 1 and 1a of the above-described embodiments, the
これらの形状の波形形状が形成される場合でも、振動に伴う波形形状の伸縮動作が実現され得ることは明らかであり、この伸縮動作による制振作用を実現することができる。 Even when the corrugated shapes of these shapes are formed, it is clear that the expanding and contracting operation of the corrugated shape accompanying the vibration can be realized, and the damping action by this expanding and contracting operation can be realized.
本発明は、実施形態で説明された自動車のエキゾーストマニホールド用のカバーに限らず、自動車のアンダーカバー、排気系のカバーなど、熱と振動の少なくともいずれかの遮蔽を必要とする産業分野で広く実施することができる。また、本発明は、自動車用途に限定されず、熱や振動を発生する振動源に対して、放散される熱や振動を抑制する広範な産業分野において、実施されることができる。 The present invention is not limited to the cover for an automobile exhaust manifold described in the embodiment, but is widely implemented in industrial fields that require shielding of at least one of heat and vibration, such as an under cover of an automobile and a cover of an exhaust system. can do. Further, the present invention is not limited to automotive applications, and can be implemented in a wide range of industrial fields that suppress the dissipated heat and vibration with respect to a vibration source that generates heat and vibration.
1、1a、1b、1c 金属製カバー
3 エキマニ
4、5 薄板材
7 隆起部
8 谷部
9、9a、9b 波形形状
10 第1起立部
11 第2起立部
13 凹部
28 フランジ
30 主要な稜線相当部位
31 ボルト
40 噛合い部
45 積層部
A1 第1方向
A2 第2方向
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記制振パネルが、AlとFeを含み、前記Alの含有量が6〜10重量%で構成されるべく予め定められたAl素材及びFe素材を減圧下で溶融して制振合金体鋳塊を鋳造する第1工程と、
前記制振合金体鋳塊を加工して制振合金体薄板を形成する第2工程と、
前記制振合金体薄板を波形形状に加工して波形形状パネルを形成する第3工程と、
前記波形形状パネルをプレス形成して製品形状を形成して制振パネルを製造する第4工程とを含み、
前記第2工程乃至第4工程のいずれかの工程において、制振合金体からなる中間材を予め定める複数の加熱温度から選ばれる加熱温度に昇温し、その後に予め定める複数の温度変化態様から選ばれる温度変化態様で徐冷する熱処理工程が含まれる
ことを特徴とする制振パネルの製造方法。 In order to suppress at least one of vibration and heat from a target member that generates at least one of vibration and heat, a method for manufacturing a vibration damping panel disposed at an interval facing the target member,
The damping panel comprises Al and Fe, and a predetermined Al material and Fe material are melted under reduced pressure so that the Al content is 6 to 10% by weight. A first step of casting
A second step of processing the damping alloy body ingot to form a damping alloy body thin plate;
A third step of forming the corrugated panel by processing the damping alloy sheet into a corrugated shape;
A fourth step of manufacturing a vibration control panel by pressing the corrugated panel to form a product shape,
In any one of the second to fourth steps, the intermediate material made of the damping alloy body is heated to a heating temperature selected from a plurality of predetermined heating temperatures, and thereafter, from a plurality of predetermined temperature change modes A method of manufacturing a vibration damping panel, comprising a heat treatment step of gradually cooling in a selected temperature change mode.
ことを特徴とする請求項1記載の制振パネルの製造方法。 In the damping alloy sheet, a wave shape in which valleys and ridges are alternately repeated is formed continuously along the first direction, and along the second direction intersecting the first direction, the valleys and The method for manufacturing a vibration damping panel according to claim 1, wherein waveform shapes in which the raised portions are alternately repeated are formed continuously.
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の制振パネルの製造方法。
3. The method for manufacturing a vibration damping panel according to claim 1, wherein in the heat treatment step, a heating temperature of about 850 ° C. is included as a plurality of predetermined heating temperatures. 4.
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JP2006105745A JP2007278393A (en) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Method of manufacturing vibration control valve |
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Cited By (1)
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US10074884B2 (en) | 2015-05-19 | 2018-09-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Metal air battery having air purification module and method of operating the metal air battery |
-
2006
- 2006-04-06 JP JP2006105745A patent/JP2007278393A/en not_active Withdrawn
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