JP2013241949A

JP2013241949A - 防振構造

Info

Publication number: JP2013241949A
Application number: JP2012113617A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Murakami; 茂樹村上; Atsushi Yamamoto; 淳氏山本; Hidehisa Takatsu; 秀久高津; Jun Nakano; 純中野
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2012-05-17
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2013-12-05
Anticipated expiration: 2032-05-17
Also published as: JP5962199B2

Abstract

【課題】従来よりもコスト及び重量を増加させることなく、部材に加わる振動を低減することができる防振構造を提供する。
【解決手段】エンジンの構成部材１に形成された貫通孔２に挿入されたボルト３を、その雄ネジ部５とボス４の雌ネジ孔７との間にクリアランス６が存在するようにボス４に遊嵌させる。ボルト３がボス４に対して動くことにより、部材１に加わる振動エネルギーが熱エネルギーに変換されるので、部材１の振動を低減することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は防振構造に関し、更に詳しくは、従来よりもコスト及び重量を増加させることなく、エンジンの構成部品などに発生する振動を低減することができる防振構造に関する。

シリンダブロックやヘッドカバーなどのエンジンの構成部材には、エンジン運転や車両の走行に伴い振動が発生するが、そのような振動が過大になったり長時間続いたりすると、エンジンの駆動に影響を及ぼすだけでなく、最悪の場合にはエンジンの損傷に至るおそれがある。その対策として、従来からエンジンの構成部材を制振鋼板を用いて形成することが行われている（例えば、特許文献１を参照）。

この制振鋼板は、金属板やプラスチック板を複数積層した構造を有しており、振動による変形で生じる各板間の変位を各板間の摩擦で吸収することにより、振動エネルギーを熱エネルギーに変換することで振動を低減する機能を有している。

しかしながら、一般に制振鋼板は高価で重量が大きいため、エンジンの材料コスト及び製造コストが高騰するとともに、エンジン重量が増加してしまうという問題がある。そのため、コストや重量を増加を増加させることなく振動を低減することができる防振構造の開発が望まれている。

特開２００５−２５５０７１号公報

本発明の目的は、従来よりもコスト及び重量を増加させることなく、部材に加わる振動を低減することができる防振構造を提供することにある。

上記の目的を達成する本発明の防振構造は、部材に加わる振動を低減する防振構造であって、前記部材に形成された貫通孔と、前記貫通孔に挿入可能なボルトと、前記ボルトが遊嵌するボスとを備え、前記貫通孔に挿入された前記ボルトに前記ボスを遊嵌させることを特徴とするものである。

上記の防振構造には、振動低減効果を維持するために、ボルトの回転止めを設けることが望ましい。その回転止めは、ボルトの頭部と前記部材との間に挟み込まれた板材の一部を折り曲げて、ボルトの頭部側面に当接させることで構成する。そのように構成することで、容易にボルトの回転を止めることができるとともに、防振構造のコスト及び重量が過度に増加することを防止できる。

本発明は、エンジンの構成部材に対して好適に用いることができる。

本発明の防振構造によれば、ボルトがボスに対して動くことにより、部材に加わる振動エネルギーが熱エネルギーに変換されるので、部材の振動を低減することができる。また、部材にボルト及びボスを取り付けるだけでよいため、従来よりも材料コスト及び製造コスト並びに重量が増加することはない。

本発明の実施形態からなる防振構造の組立図である。本発明の実施形態からなる防振構造の構成図である。ボルトの回転止めの例を示す斜視図である。実施例の測定結果を示すグラフである。表１の実施例１における振動の大きさの測定結果を示すグラフである。表１の比較例１における振動の大きさの測定結果を示すグラフである。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１、２は、本発明の実施形態からなる防振構造を示す。

この防振構造は、図１に示すように、エンジンの構成部材１に形成された貫通孔２と、その貫通孔２に挿入可能なボルト３と、そのボルト３が遊嵌するボス４とから主に構成されている。貫通孔２は、ボルト３の雄ネジ部５のみが挿入可能な大きさとなっている。また、ボス４には、ボルト３の雄ネジ部５がクリアランス６を有しながら緩やかに螺合する雌ネジ孔７が形成されている。防振構造を構成するには、図２に示すように、ボルト３を貫通孔２に挿入してから、雄ネジ部５にボス４の雌ネジ孔７をクリアランス６を有するように螺合させ、ボルト３の頭部８とボス４とによりエンジンの構成部材１を緩やかに挟持する。

このような防振構造において、エンジンの構成部材１に振動が加わると、ボルト３の雄ネジ部５とボス４との間にはクリアランス６が存在するため、ボルト３がボス４に対して動くことで、振動エネルギーが熱エネルギーに変換されて振動が低減されるのである。

このように、エンジンの構成部材１にボルト３とボス４を取り付けるだけでよいため、従来よりもコスト及び重量を増加させることなく、構成部材１に加わる振動を低減することができる。

上記の防振構造においては、振動によりボルト３が回転してボス４から抜け落ちないように、ボルト３の回転止めを設けることが望ましい。そのような回転止めは、例えば図３に示すように、金属製の薄板材９をボルト３の頭部８と構成部材１との間に挟み込み、その薄板材９のコーナー部１０を折り曲げて、薄板材９の表面をボルト３の頭部側面１１の１つに当接させることで、安価かつ容易に構成することができる。

本発明の防振構造の適用対象は、特に限定するものではないが、エンジンの構成部品１であるシリンダブロック、ヘッドカバー、オイルパン又はパイプ類などに好ましく適用される。

エンジンのアルミ製ヘッドカバーに加速度センサを取り付けた試験体を紐で吊り下げて、ハンマリングにより加振したときの周波数応答関数（ＦＲＦ）及びロスファクタηを測定した結果を図４〜６に示す。試験体に取り付けた全ボルト本数、及びボルトとボスとの間のクリアランスの有無を、表１のように変化させている。なお、ロスファクタηは、以下の（１）式から算出した。
η＝（ｆ２−ｆ１）／ｆ０ ---（１）
但し、ｆ０は共振周波数を、ｆ１及びｆ２はｆ０でのＦＲＦレベルに対し−３ｄＢを呈する周波数を、それぞれ示す。

図４の結果から、実施例１、２は比較例１、２に比べてＦＲＦが低く、かつロスファクタηが高いことが分かる。また、図５、６の結果から、実施例１は比較例１に比べて試験体の振動を広い周波数域で大幅に低減することが分かる。

これらの結果から、本発明の防振構造は、振動低減効果を有することが分かる。更に、図４の結果からは、本発明の防振構造におけるボルトの本数が４本と少ない場合でも、一定の振動低減効果があることが分かる。

１構成部材
２貫通孔
３ボルト
４ボス
５雄ネジ部
６クリアランス
７雌ネジ孔
８頭部
９薄板材
１０コーナー部
１１頭部側面

Claims

部材に加わる振動を低減する防振構造であって、
前記部材に形成された貫通孔と、前記貫通孔に挿入可能なボルトと、前記ボルトが遊嵌するボスとを備え、
前記貫通孔に挿入された前記ボルトに前記ボスを遊嵌させることを特徴とする防振構造。
前記ボルトの回転止めを設けた請求項１に記載の防振構造。
前記回転止めは、前記ボルトの頭部と前記部材との間に挟み込まれた板材の一部を折り曲げて、前記ボルトの頭部側面に当接させてなる請求項２に記載の防振構造。
前記部材がエンジンの構成部材である請求項１〜３のいずれかに記載の防振構造。