JPH04160249A

JPH04160249A - 制振板

Info

Publication number: JPH04160249A
Application number: JP2286760A
Authority: JP
Inventors: Hideo Utsuno; 秀夫宇津野; Akio Sugimoto; 明男杉本
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1990-10-23
Filing date: 1990-10-23
Publication date: 1992-06-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は洗濯機あるいは車両の外装等に用いられる制振
板の改良に係り、′詳しくは振動抑制効果が顕著である
粘弾性体の材質を簡単に選択し得る制振板に関する。

〔従来技術〕

第４図は従来の制振板を示す縦断面模式図である。

二〇制振板１は、２以上（例えば２枚）の板部材２が粘
弾性体３により接合されて構成されている。

上記板部材２は２例えば鋼板、アルミ板、ガラス板、樹
脂板等とされる。

この制振板１は、上記したように洗濯機や車両の外装等
に用いられ、同洗濯機等の振動によって上記板部材２が
振動し、該振動による同板部材２の変形に伴う上記粘弾
性体３の剪断変形により。

上記洗濯機等の振動エネルギーが熱エネルギーに変換さ
れて大気中に放出され、同洗濯機等の振動が抑制される
。かかる熱エネルギーへの変換は制振板１の損失係数η
８に大きく依存する。

ところで２上記第４図に示す二〇制振板１の損失係数η
８は１例えば次式を解くことにより算出される。

ＥＸ　　Ｉ　　（１＋　Ｊη８）ただしＨ□＝　　、　　　　　　＋Ｈ！ＥＸ　：板部材２．２及び粘弾性体３の全体のヤング率 ■　＝板部材２，２及び、粘弾性体３の同粘弾性体３の
中心軸を中心とする断面２次モーメントｊ　：複素項を示すＥ　：板部材２のヤング率Ｇ　：粘弾性体３の複素剪断弾性係数＝０１＋ＧｚＨ，、Ｈ，、及びＨ８：板部材２．粘弾性体３゜及び板
部材２の厚さ（例えば１．０ｓｍ、０．１論、１．０閤
）ｂ　：板部材２，２及び粘弾性体３の短手方向の長さ（
以下単位に長さとする） ρ　：板部材２．２及び粘弾性体３の全体比重ｆ　：制
振板ｌの振動周波数即ち、上記損失係数ηつは、上記のように粘弾性体３の
材質特性、その厚さ、及び板部材２．２の厚さや長さ等
に基づいて算出されるが２式が複粒で変数が多いので、
同η。を求める計算には。

相当の手間がかかる。

ところで、上記制振板１の形状を決めれば、上記（１）
式の上記粘弾性体３の厚さ、板バネ２，２の厚さや長さ
は定数となり、上記η、は上記粘弾性体３の上記複素剪
断弾性係数Ｇの関数となる。

それゆえに、技術文献等に記載されている物質固有の上
記Ｇの値の範囲を規定することにより。

上記η８の演算の手間を省くことが考えられる。

例えば特開昭５９−２６６４０号公報に開示された制振
板では、上記粘弾性体３の複素剪断弾性係数Ｇの実数項
Ｇ１に相当する粘弾性体３のヤング率を１０’　ｄｙｎ
／ｄ　（１０’　　ＣＰ、　）　）以上に規定して、上
記制振板の損失係数η８として０．０３以上を得ている
。

ただし、上記ヤング率や複素剪断弾性係数Ｇは。

温度によって変化するので、当然ながら、上記ヤング率
等の値は、粘弾性体の使用温度（例えば常温）における
ものでなければならない。

ところで、上記（１〕式から解るように上記η、は。

上記Ｇの実数項Ｇ１のみならず、むしろ上記複素項Ｇ：
により決定される。

〔発明が解決しようとする課題〕

それゆえに、上記公報に開示された従来の制振板の粘弾
性体のヤング率の条件のみでは、上記η９が０，０３以
上となる場合もあるが同η。が０．０３未満となること
もあり２例えば上記使用温度における損失係数η８が騒
音の対象となる可聴周波数領域（例えば２〇七から２０
　ＫＨｚ）で、０．０５以上といった高い制振効果を得
ることは、困難であった。

従って２本発明はいちいち計算することな〈従来にない
好適の粘弾性体の材質を簡単に選定し得るようにすると
共に、該選定された材質を用いて振動抑制効果を顕著と
し得る制振板を提供することを目的としてなされたもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

ｉ）本発明の基本的考え方第５図は、前記（１）式においてＨ＋　＝Ｈ３＝１１１
１゜）１．＝０．１閣、及び使用温度等を変化させてＧ
。

＝Ｇｚ　＝１０４．１０’　、１０’　、１０’　、１
０９〔Ｐ、〕としたときの損失係数η、の周波数特性を
示している。

この図から解るようにＧ、（Ｇｔ）の値が増大するに連
れて、上記損失係数η１の極大点は高周波側にシフトす
る。例えばＧ＋　＝Ｇｚ　＝１０’　　ＣＰ、）。

Ｇ１＝Ｇｚ　≦１０’　　ＣＰ−）とすると、上記極大
点は上記可聴周波数領域内のそれぞれ１００Ｈｚ。

ｌＫ七上にある。

また、第６図は上記（１）式においてＨ１＝Ｈ３＝１閣
、Ｈ，≦０．１鵬、ＧＩ　≦１０”　　（Ｐ、）、及び
例えば使用温度等を変化させてＧ、／Ｇ、≦０゜０１０
．１，０．３，１．０，３．０．１０．０としたときの
損失係数η、の周波数特性を示している。

この図から解るようにＧ　ｚ　／　Ｇ　ｒが０．３以上
において上記η８の極大値は０．１以上となり、可聴周
波数領域内の１００セ近傍では、同ηヨは０．０５以上
となる。・ところで、仮に上記（１）式において、ＧＩ及びＧ２を
、前記制振板１の振動周波数ｆの関数の（：、、ｏｃｆ
″、Ｇ、（Ｘ：ｆ’に設定する。例えば使用温度等を変
えて第７図に示すようにｆ＝１００Ｈｚ、Ｇ。

−〇２＝１０ｋ　（Ｐ、〕上を通るＧ、＝Ｇ、＝１０’
　ｆＯ，Ｇ、＝Ｇ、＝１０’・ｓ　　（ｏ、ｔ２　Ｇ、
　＝Ｇｚ　≦１０’　　ｆ’・Ｓ、　　　Ｃ，＝Ｃ，＝
１０’・Ｓ　　ｆＯ・７５゜Ｇ、＝Ｇ、＝１０’　　ｆ
、Ｇ、＝Ｇｔ　≦１０３　ｆ’・５とすると、上記η、
の周波数特性は、第８図に示すように上記ｆ＝１００Ｈ
ｚに極大点を有するものとなる。

この図から解るように上記η８の周波数特性は。

上記Ｘ及びｙを０．０．２５，０．５．・・・と増大さ
せるに連れてその裾が広がり、Ｇ、＝Ｇｚ　＝ｔｏ’ｆ
（即ち、上記ｘ＝ｙ＝１）において完全にフラ・７トと
なり、上記ｆに全く関係のない特性となる。

これは、上記（１）式におけるパラメータｇの関係式が
ｇＣＣＧ／ｆであられされており、上記（ＧＩ＝Ｇｔ＝
１０’　　ｆ）のようにＧｃｌ：ｆテアル場合ハ。

このｆが約分され、上記ｇは上記ｆに依存しなくなるた
めである。

そして、更に上記Ｘ及びｙを増大させると、上記ηえの
特性は、上記と逆に、その裾が狭まる（例えばｘ　＝　
ｙ　＝　１．５の第８図に示すＧＩ　＝Ｇｚ　＝ＩＱ３
［１・５のとき）。

尚、前記第５図に示したη。の特性（Ｇ＋＝Ｇｚ−１０
’、その他）は、上記Ｘ及びｙが特殊な値（即ち、ｘ＝
ｙ＝ｏのｃ、、　＝Ｃ，＝定数（≦１０６）であるとき
）となる場合であることが解る。

例えば第９図は、Ｃ＋を使用温度等を変化させることに
より上記したＧＩ”１０’・Ｓ　　ｆＯ・７Ｓとし。

且つＧＥ　／Ｇ＋を上記Ｇ、／Ｇ、＝０．１，０．３゜
１．０．３．０．　１０゜０としたときの損失床敷η。

の周波数特性を示している。

この図から解るように、この場合Ｇ２／Ｇ１＝０．３以
上とすれば、上記可聴周波数領域（２０Ｈｚ〜２０　Ｋ
Ｈｚ）を含む広い周波数領域で、上記η。

を０，０５以上とすることが可能と考えらる。

従って、複素剪断弾性係数Ｇが上記のような条件を満た
す粘弾性体を用いれば、従来にない高い制振効果を有す
る制振板を構成することが可能になると予想される。

これらの図から、上記粘弾性体３の材質固有の定数であ
る上記複素剪断弾性係数Ｇをある範囲内に決めれば、十
分な振動抑制効果を得ることができることが解る。

ｉｉ）上記した本発明の前提に基づいて、上記目的を達
成するために本発明は、２以上の板部材が粘弾性体によ
り接合され可聴周波数領域内の振動を抑制する制振板に
おいて。

使用温度における複素剪断弾性係数Ｇ＝Ｇ、　十ｊＧｚ
が以下に示す条件を満たす粘弾性体を用いたことを特徴
とする制振板として構成されている。

１０−６Ｅ≦Ｇ１≦１０−’Ｅ、１０−’Ｅ≦Ｇよ≦１０−’Ｅ、及び０．５≦Ｇ　ｚ　／　Ｇ　＋　≦３ここにＥは上
記板部材のヤング率である。

〔作用〕

この制振板では１使用温度における複素剪断弾性係数Ｇ
＝Ｃｚ　＋ｊＧｘが、以下に示す条件を満たす粘弾性体
が用いられる。

１ｏ−’Ｅ＜ｃ＋　≦１０−’Ｅ、１０−’Ｅ≦０２≦１０−’Ｅ、及び０．５≦（１，、７Ｇ、≦３ただし、Ｅは当該制振板の板部材のヤング率である。

この制振板は、上記第１番目と第２番目の０１及びＧ！
の条件を満たしていることにより、可聴周波数領域（２
０Ｈｚ〜２０に七）で、同制振板の損失係数１７８が極
大となる。

また、同制振板は、上記第３番目のＧ、／Ｇ。

の条件を満たしていることにより、同制振板の損失係数
η、を上記可聴周波数領域で約０．０５以上とすること
ができ、その制振効果が顕著となる。

Ｃ実施例〕以下、添付図面を参照して２本発明を具体化した実施例
につき説明し１本発明の理解に供する。

尚、以下の実施例は本発明を具体化した一例であって２
本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

ここに、第１図は本発明の一実施例に係る制振板を示す
縦断面模式図、第２図は同制振板の粘弾性体として選ば
れた酢酸ビニル系のある高分子材料の複素剪断弾性係数
を示す周波数特性グラフ。

第３図は上記酢酸ビニル系のある高分子材料を粘弾性体
の材質として用いてなる当該割振板の損失係数の一例を
示す周波数特性グラフである。

また、前記第４図に示した従来の制振板と共通する要素
には同一符号を使用し、同制振板と共通し且つ機能の異
なる要素には更にサフィックス。

を付けて区別する。

この実施例に係る制振板１．では、第１図に示すように
使用温度（例えば３０℃）における複素剪断弾性係数Ｇ
　＝　Ｇ　＋　＋　ｊＧ　ｚが、以下に示す条件を満た
す粘弾性体３．を用いている。

１０４Ｅ≦Ｃ，≦１０−’Ｅ　　・・・（２）、１０−
’Ｅ≦Ｇ＊　＝　１０−’Ｅ　　・・・（３）、及び０
．５≦Ｇ　！　／　Ｇ　＋≦３　・・・（４）ただし、
Ｅは板部材２のヤング率である。

例えば上記板部材２が鋼板であるとすると、上記ヤング
率Ｅは、Ｅ＝２ｘｌＯ”　（Ｐ、）となり。

上記（２）、　（３）、及び（４）式の条件は２Ｘ１０
’　　（Ｐ、）≦Ｇｌ≦２Ｘ１０’　　（Ｐ、）・・・
（５）、２Ｘ１０’　　（ｐ、）≦ｃｚ　≦ｚｘｔｏ’　　（
ｐ、］・・・（６）、及び０．５≦Ｇｔ　／Ｇ、≦３　　　　　　　　・・
・（７）となる。

上記（５）及び（６）式の条件を満たすことにより、こ
の制振板１゜は、前記第５図に示すように可聴周波数領
域（２〇七〜２０に七）に、損失係数η８の極大点を有
するものとなる。

また、上記ｍ式の条件を満たすことにより、二〇制振板
１．は、前記第６図に示すように損失係数η８の極大値
が０．１以上となる。

それゆえに、この割振板１では、同図から解るように可
聴周波数領域（１０Ｈｚ〜約Ｉ　ＫＨ２）　＊。

上記η、が０．０５以上となり、その振動抑制効果が顕
著となる。

更に、この制振板１では、上記条件に加えて。

Ｇ、ｅｅｆ”　、ｃｘ　ｏｃｆ’としたとき、粘弾性体
３゜として、更に以下に示す条件を満たすものが選ばれ
る。

０．５≦ｘ≦１．５　　　　　　　・・・（８）、及び
０．５≦ｙ≦１．５　　　　　　・・・（９）ただし、
ｆは制振板１．の設定共振周波数である。

即ち、この割振板１．は、上記（８）及び（９）式の条
件を満たしていることにより１例えば前記第８図に示す
ＧＩ　−ＧＩ　＝１０’　ｆ”’　＝１０”　ｆ”’の
損失係数η、の特性曲線よりも、その特性曲線がフラッ
トとなる。

尚１例えば上記第８図に示す上記Ｃ，＝Ｇ、＝１０ｓ　
ｆｏ、ｓの周波数特性は、Ｃ，、／Ｇ、＝１であって上
記（７）式の条件を満たしていると共に、ｆ＝２０Ｈｚ
　〜２Ｋ）ｆｚでＧＩ−Ｇｔ　’；４．５　Ｘ　１０’
　〜Ｃ，＝Ｃ，ζ４．５Ｘ１０−であって上記（５）及
び（６）式の条件をも満たしているそれゆえニ上記Ｇ＋　＝Ｇｚ　−１０’　ｆ　”　（７
）ｌｊｌ失係数〃ヨの特性曲線よりもフラットであるこ
の制振板１．は、上記した全ての条件を満たしている。

従って、この割振板１．では、上記第８図がら解るよう
に可聴周波数領域（２０Ｈｚ〜２０　ＫＨｚ）で上記η
、が０．０５以上となり、十分な振動抑制効果を得るこ
とができる。

第２図は、上記した全ての条件を満たす酢酸ビニル系の
ある高分子材料の複素剪断弾性係数の周波数特性の実デ
ータを示している。

即ち、このある高分子材料の０１及びＧ２は上記可聴周
波数領域において１０’〜１０７であり。

上記（５）及び（６）式の条件をほぼ満たしている。

また、このある高分子材料のＧ　ｔ　／　Ｇ　＋　は約
１゜５であり、上記（７）式の条件をも満たしている。

更に、このある高分子材料は、上記Ｘ及びｙがｘ　＝　
ｙ　’＝　０．７であり、上記（８）及び（９）式の条
件をも満たしている。

尚、このある高分子材料は、酢酸ビニル３０ｇ。

アクリル酸ｎ−ブチル２７．２ｇ、ベオバ１０（シェル
化学の商品名、即ち分岐脂肪酸のビニルエステル）１１
５ｇを混合して常圧下、湯浴温度７０℃でアセトンを還
流しつつ１重合液を攪拌しながら共重合を行って得た三
元共電体である。

第３図は、上記ある高分子材料の粘弾性体３゜を含む上
記制振板１．の損失係数η、の周波数特性の計算値を示
している。

この図から解るように、この制振板１．では。

可聴周波数領域（２０Ｈｚ〜２０に七）を含む広い周波
数領域で、上記η、が０．０５以上となっており、同制
振板１．は、従来にない極めて高い制振効果を有してい
る。

上記実施例では、板部材２として鋼板を用いたが、同板
部材２はアルミ板、ガラス板、樹脂板等であってもよい
。

ただし、この場合、上記ヤング率Ｅの値が異なる。

また、上記板部材２及び２が２例えば鋼板及びアルミ板
のようにそれぞれの材質が異なることにより、各ヤング
率が異なる場合には、大きい方のヤング率が上記ヤング
率Ｅとして採用される。

尚、上記実施例では、板部材２が２枚とされたが、同板
部材２は２以上であればよく１例えば３枚であっても２
本発明を全く同様に通用することができる。

ただし、この場合、上記粘弾性体３．は２枚となる。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構成されているので、いちいち計
算することなく好適の粘弾性体の材質を容易に選定する
ことができると共に、該選定された材質の粘弾性体を用
いて、ＩＪ著な制振効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る制振板を示す縦断面模
式図、第２図は同制振板９粘弾性体として遺ばれた酢酸
ビニル系のある高分子材料の複素剪断弾性係数を示す周
波数特性グラフ、第３図は上記酢酸ビニル系のある高分
子材料を粘弾性体の材質として用いてなる当該制振板の
損失係数の一例を示す周波数特性グラフ、第４図は従来
の割振板の一例を示す縦断面模式図、第５図、第６図。第７図、第８図、及び第９図は、それぞれ粘弾性体の複
素剪断弾性係数を変化させたときの制振板の損失係数の
一例を示す周波数特性グラフである。〔符号の説明〕１、・・・制振板２・・・板部材３、・・・粘弾性体第２図ＪＩｌ車叡ＥＨｚ、ｌ纂３図第５図第６１！１凰庫歇［Ｈ２］！！枳噸−と

Claims

【特許請求の範囲】１、２以上の板部材が粘弾性体により接合され可聴周波
数領域内の振動を抑制する制振板において、使用温度における複素剪断弾性係数Ｇ＝Ｇ＿１＋ｊＧ＿
２が以下に示す条件を満たす粘弾性体を用いたことを特
徴とする制振板。１０＾−＾６Ｅ≦Ｇ＿１≦１０＾−＾４Ｅ、１０＾−＾６Ｅ≦Ｇ＿２≦１０＾−＾４Ｅ、及び０．
５≦Ｇ＿２／Ｇ＿１≦３ここにＥは上記板部材のヤング率である。２、Ｇ＿１、Ｇ＿２を上記制振板の振動周波数ｆの関数
のＧ＿１∝ｆ＾ｘ、Ｇ＿２∝ｆ＾ｙとしたとき、上記粘
弾性体が更に以下に示す条件を満たしてなる請求項１記
載の制振板。０．５≦ｘ≦１．５、及び０．５≦ｙ≦１．５