JPH0615744A - 複合型制振金属板の締結方法 - Google Patents

複合型制振金属板の締結方法

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JPH0615744A
JPH0615744A JP4173512A JP17351292A JPH0615744A JP H0615744 A JPH0615744 A JP H0615744A JP 4173512 A JP4173512 A JP 4173512A JP 17351292 A JP17351292 A JP 17351292A JP H0615744 A JPH0615744 A JP H0615744A
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JP
Japan
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vibration
metal plate
pressurizing
resin
damping
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Pending
Application number
JP4173512A
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English (en)
Inventor
Seiji Sakamoto
誠司 坂本
Yasunobu Uchida
康信 内田
Kunihiko Eguchi
邦彦 江口
Hidetaka Sugibe
英孝 杉辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 制振材料の制振性能を損なうことなしに、ボ
ルト等の緩みの生じない締結方法を提供する。 【構成】 中間層として粘弾性物質を使用する複合型制
振金属板相互、あるいは前記複合型制振金属板と一般材
料とをボルト等により締結するに際して、図1に示す試
験片のごとく、前記複合型制振金属板の締結予定位置を
抵抗溶接により溶接してから締結を行うことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中間層として粘弾性物
質を使用する複合型制振金属板(以下制振材料と略す)
の締結方法に係わり、更に詳しくは制振材料相互、ある
いは制振材料と一般材料とをボルト等により締結する方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、産業機械や家庭電器製品の普及に
より、これら各種機器より発生する騒音、振動が保健衛
生あるいは環境保全の面から問題視されるようになって
きた。特に自動車の普及は著しく、これらの発生する騒
音は重大な社会問題となっている。
【0003】この対策の1つとして、制振鋼板などの制
振金属板の使用がある。制振金属板には防振合金を使用
するもの、金属板の片面に制振材料を貼りつけた2層
型、2枚の金属板の中間に芯材として粘弾性物質、通常
は樹脂を挟んだ3層型(拘束型ともいう)などがあり、
それぞれ広い分野で採用されつつある。特に3層型、す
なわち複合制振金属板(制振材料)は、中間層の粘弾性
物質の剪断変形による内部摩擦を利用して振動を減衰さ
せるものであり、上記各種のうちでも最も制振性能に優
れている上、そのままでプレス加工等の2次加工が可能
で、通常の鋼板と同様に取り扱うことができるという利
点がある。
【0004】ところで、このような制振材料を相互に、
あるいは他の一般材料とボルト等によって締結すると、
制振材料の2枚の金属板の中間に粘弾性物質が介在する
ため、長時間を経過するとボルト等に緩みを生じる現象
が認められる。このため、制振材料を自動車や建材等の
構造部材として使用する場合、ボルト等による締結は安
全性、信頼性の点で問題がある。
【0005】締結後のボルトの緩みを抑制する目的で、
本来は導電性を付与するために中間層の樹脂中に添加し
ている金属繊維や金属フレーク、金属粉末等(以下、フ
ィラーと総称する)を増量することはある程度有効であ
るが、表面材との接着性や、制振性能に悪影響を及ぼす
ことは避けられない。その他の方法としては、ナットプ
ロジェクション溶接がある。これは、ボルト径の孔のあ
いた制振材料に電器抵抗溶接によってナットを固定した
後に、ボルトで締結を行うものである。この場合、フィ
ラーを増量する必要はなく、しかも接着性や制振性能に
も特段の悪影響はないが、制振材料に予め孔あけ作業が
施されるため、ナットの溶接時にこの孔の部分から溶融
した樹脂や金属が飛散し、溶接電極を汚染する等の問題
点があり、作業効率とコスト上の見地から改善が望まれ
ていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】制振材料の制振性能は
中間層の粘弾性を利用することにより発現する。しかし
ながら、制振材料をボルト等で締結した場合の経時的な
緩みも同じく中間層の粘弾性に由来している。本発明
は、このような点に鑑み、制振材料の接着性や制振性能
を損なうことなしに、また溶接電極を汚染する等のトラ
ブルなしにボルト等の緩みを通常の金属材料と同程度に
抑制する締結方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、中間層として
粘弾性物質を使用する複合型制振金属板相互、あるいは
前記複合型制振金属板と一般材料とをボルト等により締
結するに際して、前記複合型制振金属板の締結予定位置
を加圧および/または加熱してから締結を行うことを特
徴とする複合型制振金属板の締結方法である。
【0008】
【作 用】本発明によれば、制振材料を締結する前に、
制振材料の締結予定位置近傍の所定面積を加圧および/
または加熱して、緩みの原因となる中間層の粘弾性樹脂
を締結部分から実質的に排除してしまうことにより、緩
みを抑制することができる。したがって加圧および/ま
たは加熱の手段は、上記の目的を達成できればいかなる
ものでもよいが、もっとも簡単には加圧するのがよい。
加圧力が強ければ、中間層の樹脂の種類によってはこれ
を排除することが可能であり、室温における加圧のみで
も充分な場合がある。
【0009】また、中間層の樹脂が熱可塑性に富み、流
動性が高い場合などは加熱のみでも樹脂の排除が可能で
あり、さらに、加圧、加熱の両方を行えば樹脂の種類に
かかわらず確実にこれを排除できるので好ましい。この
ような方法は、たとえば加圧状態で接触部分を加熱でき
る装置等があればよい。したがって、溶接施工、とりわ
けスポット抵抗溶接や高周波抵抗溶接などの抵抗溶接は
好適である。なお、この溶接は必ずしも金属板を完全に
溶着する必要はなく、中間層の樹脂が排除できればよ
い。溶接法による場合、制振材料は導電性を有するもの
の方が抵抗溶接が容易であるから好ましいが、導電性が
乏しいか、全くない材料であっても、バイパス回路を設
けることにより溶接は可能である。
【0010】本発明において加圧および/または加熱す
る制振材料の範囲は、ボルト等による締結部分の面積と
一致することが望ましいが、現実的にはこの面積よりも
やや大きい方が確実であり、かつあまり大きすぎない方
が本来の制振性能の維持の点で好ましいから、たとえば
ナットの最大寸法よりやや大きい径の円形の範囲、締結
部分の面積の 1.1〜1.3 倍程度がよい。
【0011】また、本発明を適用する締結手段として
は、通常のボルトナットに限定されるものではなく、く
さび、万力のようなねじ式締結、リベット、かしめ締結
等、すべての締結を包含する。締結のため、孔あけが必
要な場合は、本発明の加圧および/または加熱処理を行
った後に穿孔すればよい。穿孔手段は任意であるが、実
質的には、ドリルによる機械的穿孔が好ましい。
【0012】
【実施例】
実施例1 以下の方法により制振材料を製造し、電気抵抗溶接を行
った後、ボルト孔を穿孔し、ボルト締結を行い、ボルト
の残留トルクにより時間の経過とともに緩みの評価を行
った。 1)制振材料の製造 テレフタル酸60モル、アジピン酸残基40モル、エチレン
グリコール残基60モル、1,6-ヘキサンジオール残基40モ
ルの等量比からなり、数平均分子量が 15000、ガラス転
移温度が−25℃の飽和ポリエステル樹脂を通常法により
合成した。このポリエステルをトルエン、メチルエチル
ケトン重量比1/1の溶剤に25重量%となるように溶解
した。この樹脂溶液 100重量部に対して架橋剤として多
価イソシアネート化合物であるコロネート2030(商品
名、日本ポリウレタン工業(株)製、固形分50%、イソ
シアネート基含有率 7.7%) 3重量部を添加し、樹脂混
合液を調整した。
【0013】つぎに、金属板として 0.8mm厚の冷間圧延
鋼板(JIS G3141 SPCC-SD 相当)を脱脂処理したもの2
枚を用い、1枚の片面に上記樹脂混合液を乾燥後の厚み
で25μm となるようドクターナイフコーターで塗布し、
直ちにグラビアロールによりフィラーとして平均粒径70
μm のニッケル粉末を樹脂体積に対して1vol%となるよ
うに均一に分散し、冷風(室温)乾燥を行った。もう1
枚の鋼板にも同様に樹脂を塗布し、ニッケル粉末は散布
せずに冷風乾燥した。この2枚の鋼板をオーブンで 200
℃に加熱乾燥して溶剤を留去し、鋼板の樹脂層面を内側
にして重ね、温度 200℃、線圧 10kgf/cmのヒートロー
ルで加熱接着し、制振材料を得た。 2)溶接方法 電極としてCF(円錐台頭)型、直径20mmの銅−クロム
電極を用い、通電サイクルを4サイクル、電流20kA、加
圧荷重 500kgf でボルト予定位置に、呼び径 8mmのボル
トに対するナットの最大寸法より大きい約18mmの径の溶
接点を形成するように抵抗スポット溶接を行った。 3)残留トルク測定試験 図1は本実施例の試験片1の形状を示す(a)は平面
図、(b)はA−A断面図で、2、2’は金属板、3は
樹脂の中間層である。溶接の終わった制振材料からスポ
ット溶接点11を中心にして50mm×50mmの試験片1を切り
出し、溶接点11に中心を一致させて直径 9mmの孔12を穿
孔し、呼び径 8mmの自動車用高張力ボルトを使用して締
付けトルク 300kgf-mで締結した。図1ではナットの大
きさを2点鎖線で示してある。これを 100℃の雰囲気下
に48時間暴露し、室温に戻した後に残留トルクを測定し
た。残留トルク測定試験結果を表1に示す。
【0014】比較例1 図2は比較例の試験片1'の形状を示す(a)は平面図、
(b)はB−B断面図で、図1と同じく2、2’は金属
板、3は樹脂の中間層である。実施例1と同じ制振材料
を50mm×50mmの試験片1'に切り出し、中心部に直径 9mm
の孔12を穿孔し、溶接は行わず、呼び径 8mmのボルト、
ナットで締結し、高温雰囲気での暴露後室温に戻し、残
留トルクを測定した。試験条件は溶接を行わない点を除
きすべて実施例1と同様である。図2でもナットの大き
さを2点鎖線で示してある。残留トルク測定試験結果は
さきの表1に併せて示した。
【0015】
【表1】
【0016】この表からわかるように、溶接加工を行う
か行わないかの違いだけで、トルク保持率に大きな差が
生じており、溶接加工が緩み防止に効果のあることが認
められる。なお、本発明の制振材料は、2枚の金属板の
中間に粘弾性物質の中間層を持つものを例として説明し
てきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、更
に多層に構成したものでもよい。
【0017】また、金属板としては冷延鋼板、表面処理
鋼板、ステンレス板、銅板、アルミニウム板等金属の材
質、切り板、コイル等の形状などに限定されることなく
あらゆる金属板が適用できる。粘弾性物質としても、ポ
リエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
オレフィン樹脂、天然ゴムをはじめ、通常の接着層とし
て使用されるあらゆる粘弾性物質が適用できる。粘弾性
物質中に添加するフィラーについても、金属系あるいは
カーボン系等の導電性物質の粉末、フレーク、ファイバ
ー、ワイヤー等のあらゆる形態のものが適用できること
は、いうまでもない。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、制振材料の経時による
緩み現象が防止され、一般の金属板と同様に使用するこ
とができ、制振材料を使用した自動車分野等の構造材の
安全性、信頼性が向上し、制振材料の使用範囲も拡大さ
れて騒音、振動公害も減少するなどの多くの効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の試験片の形状を示す(a)は
平面図、(b)はA−A断面である。
【図2】本発明の比較例の試験片の形状を示す(a)は
平面図、(b)はB−B断面である。
【符号の説明】
1、1' 試験片 11 溶接点 12 孔 2、2' 金属板 3 中間層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江口 邦彦 千葉市中央区川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 杉辺 英孝 千葉市中央区川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中間層として粘弾性物質を使用する複合
    型制振金属板相互、あるいは前記複合型制振金属板と一
    般材料とをボルト等により締結するに際して、前記複合
    型制振金属板の締結予定位置を加圧および/または加熱
    してから締結を行うことを特徴とする複合型制振金属板
    の締結方法。
  2. 【請求項2】 加圧および/または加熱手段が締結予定
    位置に溶接加工を施すことである請求項1記載の複合型
    制振金属板の締結方法。
  3. 【請求項3】 溶接加工が抵抗溶接法によるものである
    請求項2記載の複合型制振金属板の締結方法。
JP4173512A 1992-06-30 1992-06-30 複合型制振金属板の締結方法 Pending JPH0615744A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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