JP2648864B2 - 制振性、耐熱性に優れた複合金属板 - Google Patents
制振性、耐熱性に優れた複合金属板Info
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- JP2648864B2 JP2648864B2 JP62334210A JP33421087A JP2648864B2 JP 2648864 B2 JP2648864 B2 JP 2648864B2 JP 62334210 A JP62334210 A JP 62334210A JP 33421087 A JP33421087 A JP 33421087A JP 2648864 B2 JP2648864 B2 JP 2648864B2
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- vibration damping
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車のブレーキ用部品、排気ガス用部品あ
るいは各種産業機械等に用いられる制振性、耐熱性に優
れた複合金属板に関するものである。
るいは各種産業機械等に用いられる制振性、耐熱性に優
れた複合金属板に関するものである。
［従来の技術］ 近年、騒音規制が社会的に要請として取り上げられ、
これに伴い騒音の発生源である自動車や産業機械に制振
鋼板が使用されるようになった。制振鋼板とは、鋼板の
もつ強度、靭性、加工性などの長所を損なわずに、機械
複合化あるいは合金化により制振機能を付与した鋼板で
あり、構造部材を兼ねる制振材料である。
これに伴い騒音の発生源である自動車や産業機械に制振
鋼板が使用されるようになった。制振鋼板とは、鋼板の
もつ強度、靭性、加工性などの長所を損なわずに、機械
複合化あるいは合金化により制振機能を付与した鋼板で
あり、構造部材を兼ねる制振材料である。
構造部材を兼ねる制振合金には、Mn−Cu合金が良く知
られているが、Mn−Cu合金では50〜60℃以上で制振性能
が劣化するほか、歪みに敏感なため残留応力の除去が必
要である。また、合金型制振鋼板を代表するフェライト
系ステンレス鋼では350℃以上まで性能を保持するもの
の、歪みに敏感であって加工後の残留応力の除去が不可
欠で、かつ制振のメカニズムが磁区壁に起因するため、
400e程度の磁場が印加されると性能がなくなってしまう
という性質がある。
られているが、Mn−Cu合金では50〜60℃以上で制振性能
が劣化するほか、歪みに敏感なため残留応力の除去が必
要である。また、合金型制振鋼板を代表するフェライト
系ステンレス鋼では350℃以上まで性能を保持するもの
の、歪みに敏感であって加工後の残留応力の除去が不可
欠で、かつ制振のメカニズムが磁区壁に起因するため、
400e程度の磁場が印加されると性能がなくなってしまう
という性質がある。
これに対して複合型制振鋼板は、制振性能が極めて高
度で歪みに影響されない。この複合型制振鋼板は、鋼板
／粘弾性樹脂／鋼板で構成される三層構造をとり、振動
減衰機構は鋼板の曲げ振動にともなう樹脂の“ずり（Sh
ear）”に基づく粘弾性を利用するものである。しか
し、この複合型制振鋼板は粘弾性樹脂を利用しているた
め、温度依存性、周波数依存性を有するほか、温度によ
り剛性が変化する欠点があり、せいぜい130℃までの温
度でしか使用に耐えない。
度で歪みに影響されない。この複合型制振鋼板は、鋼板
／粘弾性樹脂／鋼板で構成される三層構造をとり、振動
減衰機構は鋼板の曲げ振動にともなう樹脂の“ずり（Sh
ear）”に基づく粘弾性を利用するものである。しか
し、この複合型制振鋼板は粘弾性樹脂を利用しているた
め、温度依存性、周波数依存性を有するほか、温度によ
り剛性が変化する欠点があり、せいぜい130℃までの温
度でしか使用に耐えない。
しかるに、騒音・振動防止の必要性は前記の温度以下
に限定されるものではなく、さらに高温度において使用
に耐え、かつ制振特性の優れた制振材料の出現が要求さ
れている。例えば、自動車のブレーキ用部品あるいは排
気ガス用部品は走行中の振動と、加熱、冷却とが繰り返
され、該部品には制振性、耐熱性が優れていることが要
求されている。自動車の排気用部品は400〜600℃の高温
にさらされるものであり、前記の複合型制振鋼板ではか
かる高温では充分な制振性を発揮できないばかりか、耐
熱性においても劣るものであり、自動車用部品あるい産
業用機器の制振材としての使用に耐えないものである。
に限定されるものではなく、さらに高温度において使用
に耐え、かつ制振特性の優れた制振材料の出現が要求さ
れている。例えば、自動車のブレーキ用部品あるいは排
気ガス用部品は走行中の振動と、加熱、冷却とが繰り返
され、該部品には制振性、耐熱性が優れていることが要
求されている。自動車の排気用部品は400〜600℃の高温
にさらされるものであり、前記の複合型制振鋼板ではか
かる高温では充分な制振性を発揮できないばかりか、耐
熱性においても劣るものであり、自動車用部品あるい産
業用機器の制振材としての使用に耐えないものである。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は従来の制振鋼板の前記のごとき問題点に鑑み
てなされたもので、制振特性の温度依存性が少なく、か
つ400〜600℃の高温域でも使用に耐える制振性、耐熱性
に優れた構造部材を提供することを目的とする。
てなされたもので、制振特性の温度依存性が少なく、か
つ400〜600℃の高温域でも使用に耐える制振性、耐熱性
に優れた構造部材を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者等は、構造部材が材質や形状によりそれぞれ
固有の振動数で振動するが構造部材に一体性がなければ
周期的に振動しないことに着目し、この構造部材を幾つ
かの板材に分割して接合することにより、この接合部に
おいて振動エネルギーを摩擦エネルギーとして吸収して
制振効果を発揮し得ることを見出だして本発明を完成し
た。さらに、本発明では接合部における振動エネルギー
の吸収が構造部材の接合力により左右されることを新た
に知見し、その接合力の最適範囲を見出だしたものであ
る。
固有の振動数で振動するが構造部材に一体性がなければ
周期的に振動しないことに着目し、この構造部材を幾つ
かの板材に分割して接合することにより、この接合部に
おいて振動エネルギーを摩擦エネルギーとして吸収して
制振効果を発揮し得ることを見出だして本発明を完成し
た。さらに、本発明では接合部における振動エネルギー
の吸収が構造部材の接合力により左右されることを新た
に知見し、その接合力の最適範囲を見出だしたものであ
る。
本発明の制振性、耐熱性に優れた複合金属板は、少な
くとも２枚のほぼ同一厚さを有する金属板を構造部材と
し、かつ前記金属板を重ね合わせる接合部材として複数
のリベットを用い、前記金属板を接合し、前記リベット
の１本当たりの締め付け力を５〜20kgにしたことを要旨
とする。
くとも２枚のほぼ同一厚さを有する金属板を構造部材と
し、かつ前記金属板を重ね合わせる接合部材として複数
のリベットを用い、前記金属板を接合し、前記リベット
の１本当たりの締め付け力を５〜20kgにしたことを要旨
とする。
また、本発明の第１の実施態様においては、２枚のほ
ぼ同一厚さを有する金属板を構造部材とし、かつ前記２
枚の金属板の間に、前記金属板よりも薄い複数の中板を
介在させ、かつ前記金属板と前記中板を重ね合わせる接
合部材として複数のリベットを用い、前記金属板と前記
中板とを接合させるものであり、本実施態様によれば、
制振性がさらに優れたものとなる。
ぼ同一厚さを有する金属板を構造部材とし、かつ前記２
枚の金属板の間に、前記金属板よりも薄い複数の中板を
介在させ、かつ前記金属板と前記中板を重ね合わせる接
合部材として複数のリベットを用い、前記金属板と前記
中板とを接合させるものであり、本実施態様によれば、
制振性がさらに優れたものとなる。
本発明に用いられる金属板としては、フェライト系ス
テンレス鋼、普通鋼、銅、アルミなどが使用できる。リ
ベットについても同様である。また、接合部材としての
リベットの面積当たり本数は強度的なことを考慮に入れ
て決定することが望ましい。
テンレス鋼、普通鋼、銅、アルミなどが使用できる。リ
ベットについても同様である。また、接合部材としての
リベットの面積当たり本数は強度的なことを考慮に入れ
て決定することが望ましい。
［作用］ リベットにて接合された金属板は外部からの機械的な
衝撃によりそれぞれ固有の振動周波数で振動する。しか
し、金属板には一体性がないので同期的に振動せず、金
属板と金属板の接触面では振動にずれが発生するので、
接触面において一方の金属板の振動が他方の金属板によ
って制止され、摩擦エネルギーとして消耗され、制振効
果が発揮される。本発明の制振性複合金属板は、温度依
存性が無く、高温においても制振効果が劣化しない。さ
らには歪みに対する感受性を考慮する必要も無い。
衝撃によりそれぞれ固有の振動周波数で振動する。しか
し、金属板には一体性がないので同期的に振動せず、金
属板と金属板の接触面では振動にずれが発生するので、
接触面において一方の金属板の振動が他方の金属板によ
って制止され、摩擦エネルギーとして消耗され、制振効
果が発揮される。本発明の制振性複合金属板は、温度依
存性が無く、高温においても制振効果が劣化しない。さ
らには歪みに対する感受性を考慮する必要も無い。
本発明において、金属板と金属板の接触面における制
振効果は、金属板同志の接触力に左右される。金属板と
金属板を接合するリベット１本当たりの締め付け力が5k
g未満であると、接触面において一方の金属板の振動が
他方の金属板によって制止される効果が少なく、20kgを
越えると金属板同志の一体性が強くなって、振動エネル
ギーが摩擦エネルギーとなって吸収されなくなり、却っ
て制振性が失われる。そのため、リベット１本当りの締
め付け力は５〜20kgの範囲において最大の制振力が発揮
される。
振効果は、金属板同志の接触力に左右される。金属板と
金属板を接合するリベット１本当たりの締め付け力が5k
g未満であると、接触面において一方の金属板の振動が
他方の金属板によって制止される効果が少なく、20kgを
越えると金属板同志の一体性が強くなって、振動エネル
ギーが摩擦エネルギーとなって吸収されなくなり、却っ
て制振性が失われる。そのため、リベット１本当りの締
め付け力は５〜20kgの範囲において最大の制振力が発揮
される。
接合される金属板は少なくとも２枚であればよい。す
なわち、ほぼ同じ厚さの２枚の金属板をリベットで接合
したものでも良く、あるいは２枚の厚い金属板の間に多
数の薄い板を挟んでリベットで接合したものでもよい。
後者の２枚の厚い金属板の間に多数の薄い金属板を挟む
場合、２枚の厚い板の厚みの和は全厚の60％以上が望ま
しい。60％如何であると強度的に弱くなるからである。
また、リベットの数は例えば60×140mmの場合６〜９本
が望ましい。６本以下であると接合が十分でなく、９本
以上になると金属板の剛性が弱くなるからである。
なわち、ほぼ同じ厚さの２枚の金属板をリベットで接合
したものでも良く、あるいは２枚の厚い金属板の間に多
数の薄い板を挟んでリベットで接合したものでもよい。
後者の２枚の厚い金属板の間に多数の薄い金属板を挟む
場合、２枚の厚い板の厚みの和は全厚の60％以上が望ま
しい。60％如何であると強度的に弱くなるからである。
また、リベットの数は例えば60×140mmの場合６〜９本
が望ましい。６本以下であると接合が十分でなく、９本
以上になると金属板の剛性が弱くなるからである。
［実施例］ 本発明の実施例について詳細に説明し、本発明の効果
を明らかにする。
を明らかにする。
第１図は本発明の第１実施例の平面図、第２図は第１
実施例の側断面図、第３図は部分拡大断面図を示す。図
において金属板10は材質SS41、板厚3mmの板材を使用
し、これを140×60mmの大きさに裁断したものである。
この金属板10は、２枚重ね合わされ６箇所を8mm径のリ
ベット12にて接合されている。
実施例の側断面図、第３図は部分拡大断面図を示す。図
において金属板10は材質SS41、板厚3mmの板材を使用
し、これを140×60mmの大きさに裁断したものである。
この金属板10は、２枚重ね合わされ６箇所を8mm径のリ
ベット12にて接合されている。
第４図は本発明の第２実施例の側断面図、第５図は第
２実施例の部分拡大断面図である。なお、第２実施例の
平面図は第１実施例と全く同じであるので省略する。図
において金属板10は材質SS41、板厚2mmの板材を使用
し、それ以外に中板16として0.4mmの板材を使用した。
これら板材を同様に140×60mmの大きさに裁断し、２枚
の板厚2mmの金属板10の間に板厚0.4mmの中板16を５枚挟
んで重ね合わせて６箇所を6mm径のリベット12にて接合
した。
２実施例の部分拡大断面図である。なお、第２実施例の
平面図は第１実施例と全く同じであるので省略する。図
において金属板10は材質SS41、板厚2mmの板材を使用
し、それ以外に中板16として0.4mmの板材を使用した。
これら板材を同様に140×60mmの大きさに裁断し、２枚
の板厚2mmの金属板10の間に板厚0.4mmの中板16を５枚挟
んで重ね合わせて６箇所を6mm径のリベット12にて接合
した。
次に第１実施例および第２実施例のリベット12の締め
付け力による制振性の変化を評価するため、リベット12
の締め付け力を種々に変化させて、第６図に示すように
２枚の板20の間に張設した２本の糸22の上に被測定材24
を２点で固定し、被測定材24のＨ点を加振点として、受
信点Ｓ点の減衰波形を測定した。なお、減衰波形の測定
はセンサからの出力を増幅器で増幅し、プリンタで波形
画面を出力せしめた。
付け力による制振性の変化を評価するため、リベット12
の締め付け力を種々に変化させて、第６図に示すように
２枚の板20の間に張設した２本の糸22の上に被測定材24
を２点で固定し、被測定材24のＨ点を加振点として、受
信点Ｓ点の減衰波形を測定した。なお、減衰波形の測定
はセンサからの出力を増幅器で増幅し、プリンタで波形
画面を出力せしめた。
次に得られた減衰波形のデータより対数減衰率δの計
算を行った。対数減衰率は最大振幅A0を実測すると共に
それより時間ｔ秒後の振幅Anを測定し、次式によって計
算した。
算を行った。対数減衰率は最大振幅A0を実測すると共に
それより時間ｔ秒後の振幅Anを測定し、次式によって計
算した。
計算された対数減衰率δとリベット１本当たり締め付
け力の関係を第１実施例については第７図に、第２実施
例については第８図に示した。
け力の関係を第１実施例については第７図に、第２実施
例については第８図に示した。
第１実施例の第７図から明らかなように、対数減衰率
δはベット１本当たり締め付け力が5kg未満で急激に低
下しているのに対し、５〜20kgで最大の対数減衰を示
し、20kgを越えると漸次減少している。また、第２実施
例の第８図から明らかなように、対数減衰率は5kg未満
で低下しており、５〜20kgの範囲で最大の対数減衰率を
示し、20kgを越えると漸次減少している。以上の結果よ
り、リベット１本当たりの締め付け力を５〜20kgの範囲
にすると最大の対数減衰率δの得られることが確認され
た。
δはベット１本当たり締め付け力が5kg未満で急激に低
下しているのに対し、５〜20kgで最大の対数減衰を示
し、20kgを越えると漸次減少している。また、第２実施
例の第８図から明らかなように、対数減衰率は5kg未満
で低下しており、５〜20kgの範囲で最大の対数減衰率を
示し、20kgを越えると漸次減少している。以上の結果よ
り、リベット１本当たりの締め付け力を５〜20kgの範囲
にすると最大の対数減衰率δの得られることが確認され
た。
［発明の効果］ 本発明の制振性複合金属板は以上説明したように、少
なくとも２枚の金属板を重ね合わせ、前記金属板を複数
のリベットにて接合し、リベットの締め付け力を最大の
制振効果を発揮するように規制したことを特徴とするも
のである。そのため、接合された金属板には相互に一体
性がなく、同期的に振動せず、金属板と金属板の接触面
では振動にずれが発生するが、接触面は最適の締め付け
力に接合されているので、一方の金属板の振動が他方の
金属板によって効率良く制止され、摩擦エネルギーとし
て消耗され、制振効果が発揮される。本発明の制振複合
金属板は、温度依存性がなく高温度でも制振性が劣化せ
ずかつ残留歪みに影響されることのない制振材料であっ
て、産業機械あるいは自動車部品等に極めて制振特性の
優れた複合金属板を提供することができる。
なくとも２枚の金属板を重ね合わせ、前記金属板を複数
のリベットにて接合し、リベットの締め付け力を最大の
制振効果を発揮するように規制したことを特徴とするも
のである。そのため、接合された金属板には相互に一体
性がなく、同期的に振動せず、金属板と金属板の接触面
では振動にずれが発生するが、接触面は最適の締め付け
力に接合されているので、一方の金属板の振動が他方の
金属板によって効率良く制止され、摩擦エネルギーとし
て消耗され、制振効果が発揮される。本発明の制振複合
金属板は、温度依存性がなく高温度でも制振性が劣化せ
ずかつ残留歪みに影響されることのない制振材料であっ
て、産業機械あるいは自動車部品等に極めて制振特性の
優れた複合金属板を提供することができる。
第１図は本発明の第１実施例の平面図、第２図は第１実
施例の側断面図、第３図は第１実施例の部分拡大断面
図、第４図は本発明の第２実施例の側断面図、第５図は
第２実施例の部分拡大断面図、第６図は制振性評価方法
を説明する斜視図、第７図は第１実施例のリベット１本
当たりの締め付け力と対数減衰率の関係を示した図、第
８図は第２実施例のリベット１本当たりの締め付け力と
対数減衰率の関係を示した図である。 10……金属板、12……リベット、16……中板。
施例の側断面図、第３図は第１実施例の部分拡大断面
図、第４図は本発明の第２実施例の側断面図、第５図は
第２実施例の部分拡大断面図、第６図は制振性評価方法
を説明する斜視図、第７図は第１実施例のリベット１本
当たりの締め付け力と対数減衰率の関係を示した図、第
８図は第２実施例のリベット１本当たりの締め付け力と
対数減衰率の関係を示した図である。 10……金属板、12……リベット、16……中板。
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも２枚のほぼ同一厚さを有する金
属板を構造部材とし、かつ前記金属板を重ね合わせる接
合部材として複数のリベットを用い、前記金属板を接合
するに際し、 前記リベットの１本当たりの締め付け力を５〜20kgにし
たことを特徴とする制振性、耐熱性に優れた複合金属
板。 - 【請求項２】前記２枚の金属板の間に、前記金属板より
も薄い複数の中板を介在させ、２枚の金属板の厚みの和
が全厚の60％以上とすることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の制振性、耐熱性に優れた複合金属板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62334210A JP2648864B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 制振性、耐熱性に優れた複合金属板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62334210A JP2648864B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 制振性、耐熱性に優れた複合金属板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01178338A JPH01178338A (ja) | 1989-07-14 |
| JP2648864B2 true JP2648864B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=18274772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62334210A Expired - Lifetime JP2648864B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 制振性、耐熱性に優れた複合金属板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2648864B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008120377A (ja) * | 2007-11-02 | 2008-05-29 | Komatsu Ltd | 建設機械の騒音低減装置 |
| JP7121670B2 (ja) * | 2019-02-01 | 2022-08-18 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | 制振シートの設置方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5919728A (ja) * | 1982-07-22 | 1984-02-01 | Nissan Motor Co Ltd | デイスクブレ−キ |
| JPS6085638U (ja) * | 1983-11-12 | 1985-06-13 | 日立建機株式会社 | ドラムブレ−キにおけるブレ−キ鳴き防止装置 |
| JP2631361B2 (ja) * | 1984-07-27 | 1997-07-16 | 住友金属工業株式会社 | 複合制振鋼板 |
-
1987
- 1987-12-29 JP JP62334210A patent/JP2648864B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01178338A (ja) | 1989-07-14 |
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